Физические и химические свойства кислот.Способы их получения

Урок химии в 8 классе Кислоты, их состав. Классификация кислот.

Цели урока: познакомить учащихся с составом, названиями, классификацией и представителями класса кислот

Задачи урока. Образовательная: сформировать знания учащихся о кислотах, их составе, способах классификаций и названий представителей класса кислот; Развивающая: совершенствовать умения экспериментировать, наблюдать, анализировать, делать выводы, умения слушать и слышать другого человека Воспитательные: продолжить формирование диалектико-материалистического мировоззрения учащихся об окружающих их веществах, обратить внимание учащихся на правила работы с кислотами.

Ход урока.

Вы уже знакомы с некоторыми веществами из окружающего нас мира.

Фронтальный опрос.

Какую тему мы изучали на протяжении последних уроков? Изучали тему: “Соединения химических элементов”.

Какие соединения химических элементов мы уже изучили? Познакомились с классом оксидов, оснований.

Из перечисленных химических формул, выберите оксиды и основания и запишите в таблицу:

MgO, NaOH, H2S, N2 O5, Zn(OH)2, K2O, HCI, SiO2, Ba (OH)2, H2SO4, H3PO4, CuO, Ca(OH)2, Fe(OH)3, HNO3

Дать названия оксидам и основаниям.

1. Какие вещества (соединения) называются оксидами?

2. На какие две группы делятся оксиды?

3. Как, пользуясь периодической таблицей химических элементов, отыскать и
   составить формулы оксидов?

(Учащиеся отвечают на вопросы, учитель показывает по периодической таблице, как составить формулы оксидов для каждой группы элементов.)

Возникает проблемная ситуация, которая будет решаться с помощью подводящего и побуждающего диалога. Обратите внимание!

Почему некоторые химические формулы вы не записали в таблицу? (Учитель создает проблему)

Данные формулы нельзя отнести ни к оксидам, ни к основаниям, потому что они не соответствуют им по составу.

Сегодня мы расширим ваши знания о сложных веществах и познакомимся с еще одним классом неорганических соединений – классом кислот.

И сегодня мы продолжим изучение веществ. А вот каких именно?

А что вы хотите узнать о кислотах? Данная проблема решается с помощью диалога с учителем.

1.Состав, названия и классификация кислот.

В химическом кабинете ничего нельзя пробовать на вкус. Это — грубейшее нарушение техники безопасности. Но сегодня разрешаю вам определить вкус таблетки аскорбиновой кислоты, которые лежат перед каждым на кусочке фольги. Он кислый, отсюда и название класса «кислоты». Большинство кислот кислые на вкус (но встречаются и другие: горькие — никотино­вая, сладкие — салициловая, безвкусные — стеариновая). Но ни один химик и ни один грамотный человек даже и не подумает распознать таким образом кислоты – это может быть смертельно опасно, ведь к кислотам относят и знаменитую цианистоводородную, и страшную серную кислоты. Поэтому гораздо проще и безопаснее распознавать кислоты, как и щёлочи, с помощью индикаторов – веществ, которые приобретают характерную окраску в зависимости от кислотности среды.

Перечислим кислоты:

Хлороводородная (соляная) HCI.

Азотная HNO_3.

Азотистая HNO_2.

Сероводородная H₂S.

Серная H₂SO_4.

Сернистая H₂SO_3.

Фосфорная H₃PO_4.

Угольная H₂CO_{3 .}

Кремниевая H₂SiO_3.

Уксусная CH₃COOH.

Обратите внимание на состав кислот, в них обязательно входит водород, который в формуле записан на первом месте — он определяет основность. Вся остальная часть молекулы называется кислотным остатком.

Общее с составе молекул всех кислот – наличие атомов водорода. Состав кислотных остатков различен: в одни входит кислород, в другие нет.

Указанные кислоты образованы только неметаллами, значит, за счёт ковалентных или атомных связей. Следовательно, мы можем дать определение кислот как сложных веществ, состоящих из атомов водорода и кислотного остатка.

Классифицируем кислоты по двум признакам:

1) по числу атомов водорода:

а) одноосновные: HCI, HNO_3, HNO₂

б) двухоснов­ные: H₂S, H₂SO_4, H₂SO₃, H₂CO₃, H₂SiO₃

в) трехосновные: H₃PO_4.

2) по наличию кислорода в кислотном остатке:

а) кислородные: HNO_3, HNO_2, H₂SO_4, H₂SO₃, H₂CO₃, H₂SiO₃, H₃PO_4.

б) бескислородные: HCI, H₂S.

Кислоты можно, как и основания, также классифицировать и по признаку растворимости, определить который можно по таблице растворимости, а лучше запомнить: нерастворима только кремниевая кислота H₂SiO₃ (стрелка рядом с формулой обозначает осадок), все остальные кислоты растворимы.

И ещё: угольная и сернистые кислоты в свободном виде не существуют, так как они легко распадаются на воду и соответственно углекислый и сернистый газы:

H₂SO₃ = SO₂ ↑ + H₂O

H₂CO₃ = CO₂↑ + H₂O

(стрелка вверх около формулы обозначает газ).

простые – ионы водорода H⁺

и сложные – ионы кислотного остатка (понятно, что в силу электронейтральности молекулы кислотный остаток будет иметь отрицательный заряд, равный основности кислоты) NO₃^- , SO₄^2-, PO₄^3-.

Вот и ещё одно отличие между степенью окисления элементов и зарядом иона: число видов с. о. элементов в соединении равно числу элементов в составе вещества, число видов ионов равно числу частей вещества. Так, для H₂SO₄

а) заряды ионов H⁺₂SO₄^2-;

б) с. о. элементов H₂ ⁺¹S⁺⁶O₄²

3. Кислоты в природе. Практически с кислотами приходится сталкиваться ежедневно. Дождевая вода лишь на первый взгляд кажется чистой, не содержащей примесей. На самом деле в ней растворено немало веществ, например углекислый газ из атмосферы. Поэтому дождевая вода является слабым раствором угольной кислоты. После летней грозы в ней оказывается еще и азотная кислота, которая получается из оксидов азота, образующихся при горении воздуха вокруг плазменного шнура молнии, при работе ре­активных двигателей самолетов (ракет) и под воздействием солнечной радиации. Ежегодно с дождями на землю выпадает примерно 100 млн т азотной кислоты. Это немало.

Немало кислот содержится и в нашей пище — фруктах, овощах, молочных продуктах, соусах, приправах, лекарствах. Ежедневно они поставляют в наш организм целый «букет» кислот: яблочную, щавелевую, уксусную, лимонную, аскорбиновую, винную, молочную, масляную. Синильная кислота, которая считается сильнейшим ядом, знакома каждому, кто разбивал косточки слив и вишен и лакомился их ядрышками. Так что ядрышками увлекаться не следует, особенно если они взяты из недозрелых плодов.

Мы сталкиваемся с кислотами не только дома. Если летом в лесу присесть вблизи муравейника, то надолго запомнятся жгучие укусы его обитателей. Муравей не просто кусает, он впрыскивает в рану яд, содержащий до 70% муравьиной кислоты. Из-за этой кислоты так жжется крапива. А тропический паук педипальпида, спасаясь от своих врагов, стреляет в них струйкой жидкости, состоящей на 84% из уксусной кислоты. «Химическое оружие» широко используется в природе, осо­бенно в растительном царстве. Около 800 видов растений вырабатывают синильную кислоту и используют ее как оружие межвидовой борьбы.

Но самая значительная функция кислот в природе состоит в разрушении горных пород и создании почвы. Как же гранит — символ прочности — может превратиться в труху, из которой потом образуется почва? Оказывается, под действием кислот, выделяемых лишайниками. Их так и называют — лишайниковые кислоты.

Важна роль кислот в человеческом организме: например, аскорбиновая — поставщик витамина С. Аминокислоты обра­зуют множество белков, а из них, в свою очередь, строятся все ткани нашего организма. «Много дел» и у соляной кислоты — сильнейшего бактерицида, под действием которого большинство бактерий, попавших в желудок, погибают. Как видим, наше самочувствие в значительной степени связано с деятельно­стью кислот в организме. Попадая на кожу, некоторые кислоты вызывают сильные ожоги.

.4. Представители кислот.

Уксусная кислота. «Древесная кислота» (около 3 тыс. лет)

Самой первой кислотой, которую научился получать и использовать человек, была, видимо, уксусная. Знаете ли вы, что слово «уксус» происходит от греческого слова «уксус», означающего «кислый»? Почему уксусная кислота оказалась первой, понять нетрудно. С древнейших времен люди разводили виноград и запасали впрок виноградный сок. При хранении в сосудах сок бродил, получалось вино. Иногда вино скисало и превращалось в уксус. Вначале его, видимо, выливали, потом научились использовать как лекарство, приправу к пище, как растворитель красок. В России уксус, т. е. водный раствор уксусной кислоты, называли «кислая влажность» или «древес­ная кислота».

Серная кислота (X в.) электронное приложение к учебнику «Химия. 8 класс.» О.С.Габриеляна

С серной кислотой люди познакомились значительно по­зднее, примерно в X в. Честь ее открытия приписывается пер­сидскому химику Абубекеру аль Рези. Но это установлено не совсем точно. По крайней мере серную кислоту человечество знает около 1000 лет. Серную кислоту выделили из купоросов, например из железного купороса, и соответственно назвали купоросным маслом. Именно под таким названием серная кис­лота была известна в России.

Серная кислота – один из важнейших продуктов, используемых в различных отраслях промышленности. Основными её потребителями являются производство минеральных удобрений. Металлургия, очистка нефтепродуктов. Серная кислота применяется также в производстве других кислот, моющих средств, взрывчатых веществ, лекарств, красок, в качестве электролита для свинцовых аккумуляторов.

Правило разбавления серной кислоты: в свя­зи с выделением большого количества теплоты при растворе­нии концентрированной серной кислоты в воде нельзя вливать воду в кислоту. В этом случае вода, имеющая меньшую плот­ность, окажется на поверхности, закипит и ее брызги вместе с кислотой могут обжечь руки и лицо. Следует запомнить:

кислоту надо приливать к воде, а не наоборот. В случае попадания кислоты на кожу следует промыть ее водой и 5%-ным раствором соды.

Большое пристрастие серной кислоты к воде выражается и в том, что она «жадно» отнимает воду у органических веществ, вещество при этом обугливается.

Соляная и азотная кислоты были выделены и определе­ны химиками примерно в XV в. Соляную кислоту называли соляным спиртом, а азотную кислоту — селитряной водкой. Получали эти кислоты с помощью серной кислоты, которую потом поэтично стали называть «матерью всех кислот».

Соляная кислота содержится в желудке и выполняет две функции: уничтожает большую часть микробов, которые попадают в желудок вместе с пищей. И помогает перевариванию пищи. Желудок готовится к приёму пищи заранее: лишь только мы начнём пережёвывать пищу, он выделяет желудочный сок, в состав которого входит и HCI. Вот почему так вредно жевать жевательную резинку на голодный желудок, особенно если ученик в школе не завтракает: желудочный сок начнёт переваривать стенки самого желудка. Жуйте только на полный желудок и помните об эстетичности – не очень-то приятно смотреть на чей-то постоянно жующий рот.

Угольная кислота (XVIII в.)

Угольную кислоту получил впервые в конце XVIII в. Джозеф Пристли, английский химик, он же священник. Для этого он растворял в воде углекислый газ. Раствор углекислого газа в воде назвали содовой водой, а так как она получила широкое применение как напиток. За это открытие Д. Пристли награ­дили золотой медалью.

Индивидуальные задания:

1). Дан текст, в котором «спрятаны» формулы кислот. Подчеркните и назовите их.

Варианты: 1. H₂OSOHBrNa₂CO₃MqBaH₂CO₃SO₄KOH

2. H₃PO₄P₂O₅CaH₂SHPH₃NO₂CS₂NH₃CO₂

3. HCIBaSHKSHH₂Na₂OH₂SiO₃NaCIH₂SO₄

Первичное закрепление.

Мы с вами устали и теперь давайте поиграем в игру “третий лишний”

А) HCI, HNO3, H3PO4

Б) H2SiO3, HF, HI

В) H2SO4 H2S H3BO3

Мы вспомнили такие ранее изученные понятия, как оксиды, основания

Узнали новые понятия такие, как кислоты, кислотный остаток и другие

Мы отработали такие умения, как правильное обращение с кислотами

И к концу урока мы четко уяснили, что кислоты – это еще один класс неорганических соединений. Нам необходимы не только теоретические знания о них, но и практические умения работать с ними, соблюдая правила техники безопасности. Хотя на данном этапе наш урок закончен, но мы с вами будем и в дальнейшем знакомиться и изучать свойства таких веществ, как кислоты. Нам предстоит узнать еще очень много нового и интересного не только о кислотах, но и о других веществах.

Рефлексия

Задача: Создать условия для самооценки учебной деятельности.

А теперь, мне хотелось бы узнать ваше мнение о данном уроке. Для этого выполните рефлексивный тест:

1. Я узнал много нового материала

2. Мне это пригодится в жизни

3. На все возникшие вопросы я получила ответы

4. На уроке я поработала добросовестно.

Домашнее задание. Параграф 20, вопросы. Выучить номенклатуру кислот.