Конспект к уроку "Жесткость воды и способы ее устранения"
план-конспект урока по химии (9 класс)

МОУ СОШ № 2 р.п.Пачелма

УРОК ПО ТЕМЕ:

ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ

 И СПОСОБЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ

Подготовила:

Пряхина Елена Александровна

учитель химии и биологии

2021 год

Предмет: химия

Возраст детей: 9 класс

Место проведения: класс

Учебник: О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов, С.А.Сладков, Москва «Просвещение», 2019 год

Тип:  Урок открытия новых знаний, обретения новых умений и навыков

Цели и задачи урока:

- рассмотреть понятие и причину жесткости воды как основополагающей характеристики качества воды, пригодной для использования человеком;

- изучить способы устранения жесткости воды;

- развивать информационную, учебно - познавательную, коммуникативную компетентность учащихся;
- воспитывать бережное отношение к своему здоровью.

Оборудование и реактивы: приборы для получения газов, мрамор, соляная кислота, известковая вода, раствор мыла, раствор соды, карбонат натрия,  хлорид кальция, талая  вода, вода из под крана, стеклянные стаканы, стеклянная палочка, спиртовки, пробирки

Ход урока

    I.Мотивационный этап:

    Здравствуйте, ребята. Начинаем урок химии. Изучение какого-либо процесса, происходящего в природе или в лаборатории, тесно связано с химическими реакциями. Вот и мы сегодня не просто будем говорить о природном явлении, но и проводить опыты.

     Тему нашего изучения мы узнаем в процессе урока.

     Начнем?

   II.Этап актуализации знаний по предложенной теме и осуществление первого пробного действия:

Учитель приглашает к демонстрационному столу одного из учащихся для проведения опыта: Растворение мыльного раствора в талой воде и в воде из под крана.

 В дождевой воде мыло пенится хорошо, а в воде из под крана плохо.

    III. Выявление затруднения, постановка проблемы:

Формулируются проблемные вопросы: 

 -Почему в воде из под крана мыло пенится плохо?

Вода из-под крана имеет примеси…. Они обуславливают особое свойство воды   (жесткость). А в жесткой воде мыло не мылится.

(Почему ? Пока не ясно)

      Но мы узнали тему урока. Сегодня наша задача, поговорить о жесткости воды . Записываем тему урока «ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ»

 -Когда вода может стать причиной неприятных явлений? мы с ними сталкиваемся в повседневной жизни очень часто:

1. Отложение накипи на поверхности нагревательных элементов холодильников, стиральных машин  и т.д. снижает экономичность их работы.
2. Известковые отложения в водопроводных трубах затрудняют прохождение воды через них и создание нормального температурного режима в домах становится невозможным.
3. Избыточная жесткость воды способствует образованию камней в почках, печени, мочевом пузыре человека.
4. Нерастворимые соли кальция и магния закупоривают поры на коже человека, ухудшая состояние кожи и волос.
5. Жесткость воды обуславливает быстрый износ тканей, т.к. при стирке нерастворимые соли кальция и магния оседают на волокнах, играя роль абразива.
6. В жесткой воде при стирке увеличивается расход мыла

   IV. Выход из создавшегося затруднения:

Чтобы разобраться с понятием Жесткость воды еще лучше, поставим цели на сегодняшний урок:

• Изучить природу жёсткости воды
• Узнать о способах устранения жесткости воды
• Познакомиться с видами жесткости

По этому плану мы будем сегодня работать, чтобы ответить на все вопросы темы урока

   V. Реализация выбранного плана по разрешению затруднения. Это главный этап урока, на котором и происходит "открытие" нового знания:

По первому вопросу  -  

Дело в том, что мыла это натриевые и калиевые соли жирных органических  кислот. Они растворимы в воде и диссоциируют:

R-COONa = R-COO-  +  Na+

      Кальций и магний не только входят в состав различных соединений. Ионы кальция и магния также содержатся в обыкновенной воде. Повышенное содержание Са2+ и Mg2+ придаёт воде отрицательное качество, называемое жёсткостью.

И вот эти  кальциевые и магниевые соли не диссоциируют, а выпадают в осадок. И что происходит, когда ион кальция в воде встречается с остатком кислоты R-COO-  ???

2R-COO-  + Са2-  =   (R-COO)2Са

Образуется осадок в виде грязных хлопьев.

Загляните внутрь чайника – увидите слой накипи. Заглянуть в трубы системы отопления не получится, но там происходит образование белого, сероватого или рыжеватого слоя накипи.

Жесткость может быть вызвана наличием в воде растворимых средних солей кальция и магния – хлоридов или сульфатов Ca Cl2, MgSO4. 

По второму вопросу   -    Способы устранения жесткости

Оказывается не только средние растворимые соли кальция и магния являются причиной жесткости воды, но и их кислые соли:

Ca(HCO3)2  =  Ca2+  =  2HCO3 -

При нагревании жесткой воды присутствующие там гидрокарбонаты кальция и магния превращаются в нерастворимые карбонаты

Ca(HCO3)2  =  CaCO3 + H2O  +  CO2

      -Первый способ устранения – это кипячение

Именно эти соли и образуют накипь в чайниках, трубах центрального отопления, паровых котлах и т.д.

      -Второй способ - оба вида солей легко устраняются добавлением        карбоната натрия:

Ca Cl2  +  Na2CO3  + 2NaCl

По третьему вопросу –

Жесткость, обусловленная содержанием в ней гидрокарбонатов кальция и магния, устраняемую кипячением, называют временной жесткостью.

Жесткость, обусловленная содержанием в ней других соединений кальция и магния (хлоридов и сульватов) и не устраняемую кипячением, называют постоянной жесткостью.

   VI. Первичное закрепление нового знания:

Как вы думаете, какая самая жесткая вода в природе?

- Морская – в ней больше всего концентрация разных солей – 35 г на 1 л

А какая самая мягкая?

-лишенная солей совсем: талая, дождевая, дистиллированная – в ней содержание солей близко к нулю.

Самая мягкая искусственная вода – дистиллированная.  Но самая ли она полезная??? Нет. Ее применение вредно для организма (???) она вымывает соли из нашего организма (наша концентрация солей 0,9 %).

Соли, необходимые для нашего организма поступают с минеральной водой ( если 1 г/л и более). Разные источники содержат разный набор ионов. Наиболее известен район Кавказских Минеральных Вод (Нарзан в Кисловодске 2-3 г/л).

   VII. Самостоятельная работа и проверка по эталону:

П.Р. №6  стр.166

Приготовьте три пробирки с жесткой водой – налейте по 2 мл в каждую:

1. В первую добавьте 1 мл мыльного раствора, закройте пробирку и встряхните. Что наблюдаете? Почему?

2. Вторую пробирку закрепите в пробиркодержателе и нагрейте над пламенем спиртовки  (равномерно прогреваем), доводим до кипения. Объясните наблюдаемое явление. Какой тип жесткости устраняется кипячением? Какие соли ее вызывают? Напишите реакцию.

3. В третью пробирку добавьте 1-2 мл раствора соды. Также объясните наблюдаемое явление. Какой тип жесткости устраняется добавлением реагентов (соды).  Напишите реакции с солями, которые вызывают эту жесткость.

Проверка по эталону:

1. Наблюдаем образование хлопьевидного осадка. Объясняется это тем, что в воде присутствуют ионы кальция и магния. Мыло это растворимые соли жирных кислот, а магний и кальций образует с ними в растворе нерастворимые осадки. Пока они в растворе, мыло не будет мылиться.

2. Наблюдаем выпадение осадка. Объясняется это тем, что в воде имеются кислые соли магния и кальция, которые обуславливают временную жесткость воды. Её можно устранить кипячением

Ca(HCO3)2  =  CaCO3 + H2O  +  CO2

3.При добавлении соды также выпадает осадок, так как идет реакция с хлоридами и сульфатами магния и кальция, которые обуславливают постоянную жесткость воды

Ca Cl2  +  Na2CO3  = 2NaCl + CaCO3

MgSO4  +  Na2CO3  = Na2SO4 + MgCO3

   VIII. Включение в систему знаний и умений

Заполните информационные карточки

Укажи свойства жесткой и мягкой воды. Обведи овалом нужный ответ:

    IX. Рефлексия, включающая в себя и рефлексию учебной деятельности, и самоанализ, и рефлексию чувств и эмоций.

(домашнее задание)

Памятка

Урок открытия новых знаний,

обретения новых умений и навыков

Цели:

Деятельностная: научить детей новым способам нахождения знания, ввести новые понятия, термины.

Содержательная: сформировать систему новых понятий, расширить знания учеников за счет включения новых определений, терминов, описаний.

Структура урока обретения новых знаний

• Мотивационный этап.
• Этап актуализации знаний по предложенной теме и осуществление первого пробного действия
• Выявление затруднения: в чем сложность нового материала, что именно создает проблему, поиск противоречия
• Разработка проекта, плана по выходу их создавшегося затруднения, рассмотрения множества вариантов, поиск оптимального решения.
• Реализация выбранного плана по разрешению затруднения. Это главный этап урока, на котором и происходит "открытие" нового знания.
• Первичное закрепление нового знания.
• Самостоятельная работа и проверка по эталону.
• Включение в систему знаний и умений.
• Рефлексия, включающая в себя и рефлексию учебной деятельности, и самоанализ, и рефлексию чувств и эмоций.