Урок химии. Азотная кислота. «Как стать звездой».

Она родилась в самой волшебной, в самой удивительной стране – в химической лаборатории. Её папа – Оксид азота (IV) был мужчиной злого нрава и носил прозвище «Лисий хвост», её мама была простой, спокойной женщиной, звали её Вода.

Она появилась – маленькая, бесцветная. Но когда к ней прибавили раствор фиолетового лакмуса, все сразу поняли – родилась девочка. Ей дали красивое женское имя Кислота. Кислота унаследовала от отца не только фамилию Азотная. Она унаследовала его взрывной и неуравновешенный характер. Иногда, когда её массовая доля в растворе была близка к единице, она начинала себя вести так, что все называли её дымящей.

Кислота Азотная очень дружила с металлами, дружба эта всегда носила окислительно-восстановительный характер. Её друзьями были Ртуть и Серебро. Однако Золото и Платина никогда с ней не дружили. Обидно было Кислоте, она тоже считала себя благородной и очень талантливой.

Кислота Азотная заметила, что при её попадании на древесные опилки или стружки они могли воспламениться. Она разрушала шерсть и натуральный шелк, а на коже человека оставляла желтые пятна. Но все эти свойства не сделали её известной и популярной, а наоборот, многие стали ее остерегаться.

Тогда Кислота Азотная решила пойти работать в кооператив «Основные оксиды и основания». Она производила соли, которые назывались нитратами и селитрами. Ее продукцию стали поставлять в сельское хозяйство. Кислота Азотная работала не покладая рук. С дождевыми каплями, выпадающими во время грозы, Кислота Азотная в почве превращалась в нитраты. Глупые фрукта и овощи очень обрадовались нитратам. Они стали употреблять их в неограниченном количестве. Скоро нитратов во фруктах и овощах стало так много, что возник вопрос, как от них избавиться.

А к Кислоте Азотной пришла настоящая слава. О ней стали писать газеты и журналы, говорить по телевидению. Кислота Азотная стала настоящей звездой!

Урок химии. Фосфор и его соединения.

1. «Да! Это была собака, огромная, черная как смоль... Из её отвёрстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не могло бы возникнуть видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана».

«Его огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящейся головы и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте. «Фосфор» – сказал я.

Конан Дойль «Собака Баскервилей».

Вопросы: Какими свойствами обладает фосфор? Возможны ли явления, описанные в повести А. Конан Дойля?

Ответы:

Аллотропное видоизменение фосфора – белый фосфор – действительно светится в темноте, что объясняется окислением его паров кислородом воздуха. Мелкодисперсный фосфор (например, выделенный из его раствора в сероуглероде после испарения последнего) самовоспламеняется. Загорается он и при трении. Белый фосфор ядовит: 0,1 грамма вещества – смертельная доза. Из свойств белого фосфора следует, что если бы и удалось каким-то образом «расписать» собаку не только снаружи, но и её пасть, то она немедленно бы погибла от отравления, а её труп превратился бы в пылающий костер.

Тема «Подгруппа углерода».

Урок «Кремний и его соединения».

«Не пес, не северный олень,

Не кошка и не конь,

Был первым приручен кремень,

А вслед за ним – огонь».

(В. Берестов).

Урок «Силикатная промышленность»

«Неправо о вещах те думают, Шувалов,

Которые стекло чтут ниже минералов,

Приманчивым лучом блистающих в глаза:

Не меньше польза в нем, не меньше в нем краса...

Пою перед тобой в восторге похвалу

Не камням дорогим, ни злату, но стеклу».

(М.В. Ломоносов «Письма о пользе стекла»).

Урок химии. Повторение темы. «Подгруппа углерода».

План.

1. Углерод – химический элемент.

2. Физические свойства простых веществ – аллотропных модификаций углерода.

3. Химические свойства углерода.

4. Оксиды углерода.

5. Угольная кислота и её соли.

6. Значение соединений углерода.

После характеристики углерода как химического элемента учащиеся отмечают, что углерод в природе существует е виде аллотропных видоизменений – алмаза и графита.

Учащиеся-ведущие подробнее останавливаются на свойствах алмаза: «В Сибири геологи обнаружили месторождение алмазов. На белом листе рассыпались мелкие кристаллы – столбчатые, призматические, многоугольные, красного, бурого, черного, голубого, зеленого цветов. Это были сопутствующие алмазу ильменит, пироксен, оливин и другие стойкие минералы. А среди них, подобно кусочкам стекла, но все же не сходные с ним своим сильным блеском, выделялись мелкие кристаллы алмазов. Здесь были белые, чистой воды камни, были покрытые шероховатой бурой корочкой. Некоторые кристаллы имели розовый или зеленый оттенок... Чурилин отделил спичкой зеленый двенадцатигранник. Этот вид алмаза отличается необыкновенной даже для этого камня твердостью». Что же обуславливает такие свойства алмаза? Почему алмаз и графит отличаются по свойствам?

Учащиеся отмечают причину – различие во внутреннем строении веществ, в строении их кристаллических решеток, вызванное, в частности, условиями их образования в земной коре.

Учащиеся-ведущие.

Южная Африка. Здесь находятся крупнейшие залежи алмазов. Здесь выпучиваются земные недра, залегающие под гранитной корой, тяжелые рассланцованные давлением породы особой разновидности гранита – эклогита. Оттуда сквозь трещины пробиваются под гигантским давлением струи раскаленного и сжатого до предела газа, несущие драгоценные алмазы...Учитель отмечает, что для технических целей сейчас получают искусственные алмазы, однако в этих процессах воспроизводятся естественные условия – высокие температура и давление. Сырье для этого производства – графит. Почему именно графит? В чём заключается сущность процесса? Учащиеся объясняют, что при указанных условиях происходит перестройка кристаллической решетки графита.

«Уголь – ценнейшее из полезных ископаемых, – ответил инженер –, и природа как будто решила доказать это, создав алмаз, ибо он, в сущности, не что иное, как кристаллический углерод».

Интересно одно из специфических свойств угля, с которым мы встречаемся в сказке «Мороз Иванович»: Между тем Рукодельница воротится, воду процедит, в кувшины нальет, да еще какая затейница: коли вода нечиста, так свернет лист бумаги, наложит в нее угольков, да песку крупного насыплет, вставит ту бумагу в кувшин, да нальет в нее воды, а когда вода-то знай проходит сквозь песок да сквозь уголья и капает в кувшин чистая, словно хрустальная».

Какие методы очистки воды использует Рукодельница?

Объясняя описанное явление, учащиеся отмечают здесь два метода очистки веществ – фильтрование и адсорбцию – и дают определение последнего. Одно из наиболее очевидных свойств угля – горение. Учащимся предлагается написать уравнение этой реакции и провести другие примеры проявления углеродом восстановительных свойств. Среди продуктов реакций они отмечают оксиды углерода и, отвечая на вопрос учителя, сравнивают их свойства: способность к восстановлению металлов из оксидов и к горению угарного газа и соответственно солеобразующий характер углекислого газа – и записывают уравнение реакций.

Учащиеся-ведущие: «В романе А. Конан Дойля «Маракотова бездна» есть эпизод, когда исследователи морских глубин терпят катастрофу и их батискаф остается на дне океана: «Воздух был тяжелый, спертый. Он так был пропитан углекислотой, что живительная струя сжатого кислорода с трудом выходила из баллона. Встав на диван, можно еще было глотнуть чистого воздуха, но отравленная зона поднималась все выше и выше».

(Учащиеся отмечают свойства углекислого газа – он не поддерживает дыхания и тяжелее воздуха).

Из критической ситуации исследователей выручили подводные жители, обитатели затонувшей Атлантиды. «Наш новый знакомый привязал нам на плечи по два ящика... Внезапно я начал понимать, что в этом не было ничего сверхестественного, ничего противоречащего законам природы: один из ящиков был, несомненно, оригинальным источником свежего воздуха, а другой – поглотителем отработанных продуктов дыхания».

Перед классом ставится проблема: предложить возможный поглотитель углекислого газа, исходя из его кислотной природы. Учащиеся предлагают гидроксид кальция и записывают уравнение реакции.

Учитель отмечает, что именно гидроксид кальция был применен в кислородных аппаратах закрытого типа, используемых альпинистами в Гималайском высокогорье. Кроме того, изолирующие противогазы пожарных, шахтеров, военных обязательно имеют поглотитель для отработанных продуктов дыхания.

Итак, оксид углерода (IV) – кислотный оксид. Ему соответствует угольная кислота. Учащиеся кратко характеризуют свойства угольной кислоты (слабая, неустойчивая, образует два типа солей – гидрокарбонаты и карбонаты).

Учащиеся-ведущие: «В романе Г.Р. Хоггарда «Клеопатра» читаем... «она вынула из уха одну из тех огромных жемчужин... и ...опустила жемчужину в уксус. Наступило молчание, потрясенные гости, замерев, наблюдали, как несравненная жемчужина медленно растворяется в крепком уксусе. Вот от нее не осталось и следа, и тогда Клеопатра подняла кубок, покрутила его, взбалтывая уксус, и выпила весь до последней капли». Объяснить растворение жемчужины нетрудно, если принять во внимание, что её основу составляет карбонат кальция.

Учащиеся записывают уравнение соответствующей реакции и подчеркивают, что данная реакция – качественная на соли угольной кислоты. Таким образом, этот материал еще раз повторяется перед итоговой практической работой.

Учитель отмечает, что природные карбонаты – сода, мел, известняк, мрамор – имеют чрезвычайно большое практическое значение. Сходство состава двух последних отражено в стихах Н.М. Федоровский «Поэма о минералах».

По формуле, как ни смотри,

Они не роднятся никак.

Все те же кальций це о три,

Как мрамор, так и известняк.

Кроме уже рассмотренных соединений элемент углерод входит в состав органических веществ, он, по сути, основа всей живой природы.

Учащиеся-ведущие: В романе И. Ефремова «Звездные корабли» читаем: «Доказана общность химических и физических законов во всех глубинах мирового пространства... живое вещество, состоящее из наиболее сложных молекул, в основе своей должно иметь углерод-элемент, способный образовывать сложные соединения».

Затем учащиеся приводят информацию о свойствах соединений углерода, взятую из разных литературных источников.

Об оксидах углерода.

«Угарный газ – вскричал он (Холмс), – Подождите немного. Сейчас он уйдет. Заглянув в дверь_, мы увидели, что комнату освежает только тусклое синее пламя, мерцающее в маленькой медной жаровне посредине... В раскрытую дверь тянуло страшным ядовитым чадом, от которого мы задыхались и кашляли».

«Вы слышали об эффекте «собачьей пещеры» в Италии? Есть там такая пещера-яма. Человек войдет и ходит, а собака или кролик погибает через несколько минут.

– Почему?

Из вулканической трещины выделяется углекислый газ... А поскольку он тяжелее воздуха, то остается внизу. Человеческая голова выше этой зоны. Собачья – нет».

Об угольной кислоте.

«Я понимаю, что это обыкновенное камни, причудливо обработанные ветром и газированной водой.

– Почему газированной?

– А как прикажите называть эту замерзшую воду с углекислым газом?

О карбонатах.

«…притащили изрядную груду известняка, весьма распространенной горной породы... Из этих камней, рассыпавшихся при прокаливании их на огне, получалась жирная негашеная известь, которая сильно вздувалась и бурлила при гашении; известь такая же чистая, как та, что получается при обжигании мрамора или мела»