«Загальні відомості про неметали та їх сполуки»
| Вид материала | Урок |
- Загальні висновки І рекомендації 8 Список використаної літератури 9 Додатки, 569.55kb.
- План загальні історичні відомості про розвиток малярства на склі, зокрема на Гуцульщині., 207.25kb.
- І. Загальні відомості про хвору дитину (praefatio), 518.46kb.
- Предмет: Органічна хімія Мета, 369.43kb.
- Муровомокуриловецький р-н, Вінницька обл, 2723.63kb.
- Про суспільно-політичну ситуацію у лютому 2012 року, 119.31kb.
- Програма вступного іспиту з фаху на напрям 100101"Енергетика та електротехнічні системи, 43.34kb.
- Лекція 1 хф (лекція) Тема Загальні властивості неметалів, 1201.72kb.
- Зміст навчальної програми з вищої математики для студентів 1 курсу фармацевтичного, 32.69kb.
- 1. Загальні відомості про суб'єкта господарювання*, 78.9kb.
Фізичні властивості
Оксид вуглецю (IV) – вуглекислий газ, газ без кольору і запаху, важче за повітря, розчинимо у воді, при сильному охолоджуванні кристалізується у вигляді білої снігоподібної маси – «сухого льоду». При атмосферному тиску він не плавиться, а випаровується, температура сублімації -78 °С. Вуглекислий газ утворюється при гнитті і горінні органічних речовин. Міститься в повітрі і мінеральних джерелах, виділяється при диханні тварин і рослин. Мало розчинимо у воді (1 об'єм вуглекислого газу в одному об'ємі води при 15 °С).Оксид кремнію (IV)
Хімічні властивості
Хімічно оксид вуглецю (IV) інертний.
- Окислювальні властивості
З сильними відновниками при високих температурах проявляє окислювальні властивості. Вугіллям відновлюється до чадного газу:
С + СО2 = 2СО.
Магній, засвічений на повітрі, продовжує горіти і в атмосфері вуглекислого газу:
2Mg + CO2 = 2MgO + C.
- Властивості кислотного оксиду
Типовий кислотний оксид. Реагує з основними оксидами і підставами, утворюючи солі вугільної кислоти:
Na2O + CO2 = Na2CO3,
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,
NaOH + CO2 = NaHCO3.
- Якісна реакція
Якісною реакцією для виявлення вуглекислого газу є помутніння вапняної води:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O.
На початку реакції утворюється білий осад, який зникає при тривалому пропусканні CO2 через вапняну воду, оскільки нерозчинний карбонат кальцію переходить в розчинний гідрокарбонат:
CaCO3 + H2O + CO2 = Сa(HCO3)2.
Оксиди кремнію
Кремній утворює два оксиди: монооксид SіO і діоксид SiO2.
Монооксид кремнію – нестійке з'єднання, на повітрі поволі окислюється до SiO2. Це тугоплавкий темно-коричневий порошок, володіє хорошими діелектричними характеристиками і механічною міцністю.
Твердий монооксид кремнію не розчиняється в кислотах, окрім плавикової, легко розчиняється в лугах з виділенням водню, є хорошим відновником.
Кристалічні модифікації SiO2
Діоксид кремнію широко поширений в природі. Кристалічний оксид кремнію – це кварц, гірський кришталь, халцедон, яшма, основа кварцового піску. Дуже тверда, міцна, тугоплавка речовина. При звичайному тиску і температурі існують три кристалічні модифікації SiO2: кварц, тридиміт і кристобаліт. Для кожної модифікації відомі низькотемпературні α- і високотемпературні β-форми
Взаємне розташування тетраедрів в різних модифікаціях абсолютно різне, але між собою α- и β- форми відрізняються трохи, тому між ними перетворення протікають при низьких температурах, а взаємні переходи між різними модифікаціями вимагають розриву зв'язків Si – O – Si, тому вони протікають при високих температурах і досить поволі.
Хімічні властивості
Хімічні властивості різних модифікацій схожі між собою.
- Взаємодія з металами
При температурі вище 1000 °С реагує з активними металами, при цьому утворюється кремній:
SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO
або при надлишку відновника – силіциди:
SiO2 + 4Mg = Mg2Si + 2MgO.
- Взаємодія з неметалами
Реагує з воднем:
SiO2 + 2Н2 = Si + 2Н2O.
Взаємодіє з вуглецем:
SiO2 + 3С = SiС + 2СO.
- Властивості кислотного оксиду
Діоксид кремнію – типовий кислотний оксид, але не розчиняється у воді, при сплаві реагує з лугами:
SiO2 + 2KOH = K2SiO3 + H2O,
основними оксидами:
SiO2 + MgО = MgSiO3.
і карбонатами лужних металів:
SiO2 + K2CO3 = K2SiO3 + CO2.
З кислотами не реагує, виняток становить плавикова кислота:
SiO2 + 6HF = H2SiF6 + 2H2
Отримання
Отримують вуглекислий газ термічним розкладанням солей вугільної кислоти (карбонатів), наприклад, випалення вапняку:
CaCO3 = CaO + CO2,
або дією сильних кислот на карбонати і гідрокарбонати:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2,
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2
Парниковий ефект
Виступ учнів з доповідями
ЩО ТАКЕ ПАРНИКОВИЙ ЕФЕКТ?
Сонце є джерелом тепла та енергії.
Температура землі підтримується завдяки балансу між нагріванням землі сонячним промінням та охолодженням після повернення енергії в космос. Такий баланс між енергією, що надходить і випромінюється, потрібен для підтримання життя на землі. В сонячний день основна частина енергії, що потрапляє на поверхню землі, є короткохвильовим випромінюванням, яке проникає крізь атмосферні шари, нагріваючи землю.
Задля підтримання енергетичного балансу землі частина енергії повинна залишати землю. Це є довгохвильове інфрачервоне випромінення. Але якби такі промені могли легко відображатися в космос, температура Землі була б нижчою на 30 градусів. Життя на Землі не могло б існувати.
На щастя, значна кількість інфрачервоних променів утримується в атмосфері, завдяки так званим парниковим газам. Тому і температура Землі підвищується. Ці гази функціонують, як скло в теплицях, що дозволяє сонцю потрапляти всередину, і затримує інфрачервоні промені, забезпечуючи належну температуру.
Таким чином парниковий ефект є не результатом діяльності людини, а природним явищем. Він позитивно впливає на всі екосистеми, стабілізує температуру атмосферного повітря, і є нормальним для рослинного, тваринного світу та життя людей.
Для підтримання життя на Землі необхідний правильний баланс між поглинанням та випроміненням енергії. Збільшуючи викиди парникових газів в атмосферу, люди порушують баланс, що склався впродовж століть. Багато хто з нас думає, що це лише вихлопні гази машин та викиди промислових підприємств.
Існують 6 основних парникових газів, які входять до хімічного складу атмосфери:
- водяна пара;
- вуглекислий газ;
- метан;
- озон;
- закис азоту,
- і останнім часом хлоро-фторо-вуглеці. Крім них, всі гази зустрічаються в природі.
В результаті діяльності людини концентрація цих газів збільшується, через що зростає парниковий ефект. Неприродний та потенційно небезпечний процес.
CO2 – найзначніший з антропогенних парникових газів. Хоча цей газ природного походження, завдяки діяльності людини він створюється у найбільшій кількості.
Індустріалізація призвела до збільшення використання видів палива, що видобувається з надр Землі: вугілля, нафта, газ (органічне паливо). При їхньому спалюванні у великій кількості викидається CO2. Причиною 45и відсотків викидів CO2 є транспорт та виробництво електроенергії та тепла. За оцінками вчених за останні 200 років концентрація CO2 в атмосфері збільшилася на 26 відсотків. Це – найвищий рівень за всю історію людства. Вуглекислий газ становить 55 відсотків антропогенного парникового ефекту. Глибинні проби крижаного покриття Землі дають можливість оцінити склад атмосфери за останнє тисячоліття. Ці данні, а також сучасні спостереження виявляють значне збільшення концентрації вуглекислого газу, метану та інших парникових газів.
Серед причин збільшення концентрації метану - вирощування рису, утилізація відходів, видобування вугілля, тваринництво, видобування та транспортування природного газу. В результаті цих видів діяльності метан потрапляє в атмосферу, їх темпи постійно зростають.
Ми всі чули про озон. Це речовина, що захищає нас від шкідливого ультрафіолетового проміння. Його найбільша концентрація у верхніх шарах атмосфери, де формується так званий озоновий шар. Заподіяні цьому шару ушкодження викликають занепокоєння. Озон також є парниковим газом. Завдяки складним хімічним реакціям в щільних шарах атмосфери деякі речовини, переважно створені людиною, з’єднуються і виникає озон. Кількість озону в багатьох випадках залежить від погодних умов та наявності сонячного світла. Його кількість також зростає.
Рослинний світ створює закис азоту, але підвищення концентрації цього газу пов’язують з сільськогосподарською діяльністю та спалюванням біомаси, наприклад деревини.
Хлорофторовуглеці виникають виключно в результаті діяльності людини. Вони нетоксичні та інертні, що робить їхнє використання безпечним та корисним при виготовленні аерозолів, холодильних газів та ізоляційних матеріалів. Вони також використовуються при виготовленні штучної гуми та очищенні електронних механізмів. Ці гази відомі, як руйнівники озонового шару. Вони значно підсилюють парниковий ефект і дуже важливі, оскільки поглинають інфрачервоне випромінювання, яке не поглинули інші гази.
Водяна пара – один з найважливіших парникових газів. Але ми його таким не сприймаємо. Він усюди зустрічається в природі. Він невидимий. Діяльність людини не впливає на нього безпосередньо, але існує важливі непрямі зв’язки. Потепління, що відбувається через дію інших парникових газів, збільшує випарювання та призводить до підвищення кількості водяної пари в атмосфері. Це також може збільшити потепління.
Деякі гази в атмосфері більш стабільні, ніж інші. Важлива не тільки їхня кількість. Кількість будь-якого газу в атмосфері визначає баланс між кількістю викидів і розміром та інтенсивністю поглиначів.
Поглинання – це процес, в результаті якого речовина залишається в атмосфері. Основні поглиначі вуглекислого газу – це океан та процес фотосинтезу на суші та у воді. Сонячна енергія, що використовується рослинами, ініціює процес, внаслідок якого вуглекислий газ розпадається на вуглець та кисень.
Але газ ненадовго зникає з атмосфери. Мертві рослини та морські мешканці назавжди закріплюють його у земному ґрунті та на океанському дні, якщо тільки їх з часом не спалюють як органічне паливо.
Ми не тільки збільшуємо викиди CO2, спалюючи органічне паливо, але й зменшуємо кількість природних поглиначів, таких, як ліс. Знищення лісів негативно впливає на обидва процеси.
Клімат планети – це складна система, що змінюється в результаті процесів взаємодій між атмосферою, океаном, людиною. Ці елементи знаходяться в збалансованій рівновазі, яку ми намагаємося доповнювати потенційно дестабілізуючим фактором. Надлишок енергії, який утримується в результаті антропогенних парникових газів, призведе до змін на планеті Земля, хоча ми точно не знаємо, до яких саме.
Соціальні та політичні наслідки зміни клімату будуть особливо істотними для людей, життя яких залежить від кліматичного циклу. Голод та бідність безперервно зростають. Мігранти з тих реґіонів, де зникає їжа, становитимуть загрозу соціальній та політичній гармонії світу.
Ми часто заглиблюємося в деталі. Глобальна ж проблема очевидна. Сьогоднішній рівень викидів парникових газів – це не що інше, як глобальний експеримент над кліматичною системою, який вийшов з-під контролю.
Обговорення проблеми.
5.Закріплення знань
1. З якими з перерахованих речовин реагує оксид карбону (II) : H2O, ZnO, NaOH, HCl, Cu ? Напишіть рівняння хімічних реакцій.
- Визначте відносну щільність газу по повітрю, або іншими словами, легше чи важче повітря даний газ, можна порівняти відносні молекулярні маси
(М к) повітря і газу. Наприклад: Mr (NH3)=17, Mr(возд.) = 29. Відповідно, амоніак практично в 2 рази легше повітря.
3. Як зміняться кислотно основні властивості з зміненням ступені окислення? Зробити висновок про характер властивостей вивчених оксидів( основний, амфотерний , кислотний, несолеутворюючій)
- В підводних човнах для регенерації повітря використовується пероксид натрію Na2O2. При взаємодії з оксидом карбону (IV) він дає кисень напишіть рівняння реакції і визначте , яка речовина – окисник, а яка відновник.
6.Домашнє завдання: повторити опорний конспект
7.Підведення підсумків уроку.
1. Самооцінювання учнів
2. Оцінювання учителем роботи класу та окремих учнів
3. Аргументація виставлених оцінок
Головне управління освіти і науки
Харківської обласної державної адміністрації
Харківський обласний методичний центр професійно – технічної підготовки
Вище професійно – технічне училище будівництва
м. Харків
Самостійна робота з теми
«Карбон і Силіцій»
Тема уроку: «Оксиди карбону (II) і карбону (ІУ), Оксид силіцію (IV). їхні властивості, застосування. Поняття про парниковий ефект»
Назва самостійної роботи: « Властивості оксиди карбону (II) і карбону (ІУ), оксид силіцію (IV). »
Урок № 29
Теоретичні відомості
« Властивості оксиди карбону (II) і карбону (ІУ), оксид силіцію (IV). »