«Углекислый газ компонент воздуха»




Скачать 125.46 Kb.
Название«Углекислый газ компонент воздуха»
Дата публикации21.03.2013
Размер125.46 Kb.
ТипУрок
odtdocs.ru > Химия > Урок
Тема урока: «Углекислый газ - компонент воздуха»

Класс: 8

Предмет: химия, экология

Цели урока:

  • изучить состав углекислого газа;

  • рассмотреть его физические и химические свойства;

  • дать понятие парникового эффекта;

  • выявить последствия парникового эффекта.

Задачи

Образовательные:

  • рассмотреть способы получения углекислого газа и его распространение в природе;

  • положительную и отрицательную роль углекислого газа в природе и жизни человека;

  • экологические проблемы, связанные с парниковым эффектом и пути их решения.

Развивающие:

  • развивать навыки постановки опытов по получению, собиранию, доказательству наличия углекислого газа;

  • формировать умение составлять уравнения реакций получения углекислого газа и его химических реакций с другими веществами.

Воспитательные:

  • продолжить работу по формированию научного мировоззрения;

  • прививать навыки анализа, сравнения и классификации полученной информации.

План урока.

1.     Мотивационный этап. Сообщение темы, цели, задач урока.

2.     Реализация цели: изучение состава углекислого газа, его физических и химических свойств, возможных способов получения, положительной и отрицательной роли углекислого газа природе и жизни человека.

 

Лабораторные опыты.

1.     Помутнение известковой воды от выдыхаемого углекислого газа

2.     Получение углекислого газа

3.     Горение лучинки и магниевых стружек в углекислом газе

Ход урока

I.Организационный момент.

^ II.Где встречается углекислый газ. Строение молекулы углекислого газа.

CО2 – формула, обозначающая молекулу оксида углерода (IV), или углекислого газа.

Процентное содержание углекислого газа в воздухе непостоянно.

Оно составляет около 0,03% по объему, но может быть и другим - в зависимости от конкретной местности.

% состав воздуха:

Азот 78,09%

Кислород 20,95%

Аргон 0,93%

Углекислый газ 0,03%

Углекислый газ выделяют живые организмы.

Он также является продуктом горения различных веществ, таких как уголь, нефть или бензин.

Вопрос: Какой тип химической связи характерен для молекулы углекислого газа? (ковалентная полярная)

Степень окисления углерода в молекуле СО2 равна +4. Молекула СО2 имеет линейное строение, поэтому она неполярна.

О=С=О

Атом углерода связан с атомами кислорода 4 общими электронными парами. В химических реакциях СО2 не может проявлять восстановительные свойства.

^ III. Обнаружение углекислого газа

Проведем простой эксперимент, доказывающий, что углекислый газ выделяется при дыхании.

Лабораторный опыт 1: Известковая вода мутнеет под действием оксида углерода (IV), который содержится в воздухе, выдыхаемом из легких. Оксид углерода (IV) реагирует с известковой водой и таким образом способствует образованию осадка. Это качественная реакция  на углекислый газ, то есть она позволяет его идентифицировать.

^ IV. Круговорот углекислого газа в природе

Круговорот углекислого газа в природе.

Глюкоза - одно из основных питательных веществ для человека и животных.

углекислый газ + вода солнечная энергия, хлорофилл->глюкоза + кислород

 Основную роль в процессах фотосинтеза играет хлорофилл, содержащийся в хлоропластах, которые находятся  под внешней оболочкой листьев. Реакция фотосинтеза имеет две фазы: световую и темновую. Во время световой фазы энергия света используется для разложения воды на кислород и водород - кислород выделяется как побочный продукт. Во время темновой фазы (не требующей света) образуется органическое вещество – глюкоза. По оценкам, в процессе фотосинтеза за год производится 150 миллиардов тонн глюкозы и 160 миллиардов тонн кислорода.

Ученик:

Фотосинтез - наиважнейший процесс для жизни на Земле.

Он включает в себя поглощение солнечной энергии и преобразование ее в энергию химических связей органических соединений, которые, в свою очередь, становятся источником энергии и строительным материалом для большинства живых организмов.

Зеленые растения поглощают солнечную энергию в процессе фотосинтеза.

Причем поглощается лишь несколько процентов всей солнечной энергии, достигающей Земли.

 Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, необходимый для дыхания живых организмов. В процессе дыхания люди, животные и растения выделяют углекислый газ, который попадает в атмосферу. Углекислый газ образуется также в процессах распада. Развитие цивилизации, связанное с ростом числа автомобилей и фабрик, увеличивает выброс углекислого газа в атмосферу. Естественные источники углекислого газа – вулканы – выбрасывают его в атмосферу во время извержений. 

^ V. Получение углекислого газа

Углекислый газ получают, действуя на соли угольной кислоты- карбонаты растворами соляной, азотной и даже уксусной кислот.

В промышленности углекислый газ получают обжигом известняка:

                   CaCO3 = CaO+CO2                    

В лаборатории углекислый газ получают при действии на мел или мрамор соляной кислотой.

Лабораторный опыт 2: Получим небольшое количество углекислого газа для дальнейшего изучения его свойств. В качестве исходных веществ используем соляную кислоту и карбонат кальция.

Карбонат кальция реагирует с соляной кислотой с образованием газа. Помутнение известковой воды свидетельствует о том, что полученный газ - оксид углерода (IV), или углекислый газ - CО2.

Ca CO3 + 2 HCl = CaCl2+ H2O+CO2

^ VI. Свойства углекислого газа

Бесцветный, не имеющий запаха газ. Он примерно в полтора раза тяжелее воздуха. При обычных условиях в 1 объеме воды растворяется 1 объем углекислого газа.

При давлении примерно 60 атм углекислый газ превращается в бесцветную жидкость.

Углекислый газ не горит и не поддерживает горение

Лабораторный опыт 3: Рассмотрим поведение горящей лучинки и горящих магниевых стружек, помещенных в углекислый газ.

Горение лучинки прекращается в атмосфере углекислого газа. Это доказывает, что он не поддерживает горение. Однако горение магния в атмосфере углекислого газа усиливается. В результате чего образуются два новых вещества: черный осадок на стенках цилиндра - углерод в виде сажи, а белый - оксид магния. Произошла химическая реакция - из двух исходных веществ образовались два новых.

В этой реакции магний и углерод меняются местами.

Магний и оксид углерода (IV) реагируют с образованием углерода и оксида магния.

                                CO2 + 2 Mg = 2 MgO+C

Реакция магния с углекислым газом - пример реакции замещения.  

^ VII.Применение углекислого газа

Углекислый газ широко применяется, например:

при тушении огня,

в газированных напитках,

в виде сухого льда в холодильниках.

 У оксида углерода (IV), или углекислого газа, много практических применений. Он используется при производстве газированных напитков, а также (как вещество, не поддерживающее горение) используется для тушения огня (помимо всего остального, им можно тушить горящие электропровода). Охлажденный до –78,5 градусов Цельсия и отвердевший – так называемый сухой лед – он  используется в холодильниках для хранения замороженной пищи и в кондитерском производстве.

Вопрос: Ребята, вы сейчас узнали о применении углекислого газа, т.е. о еого практической значимости. А знаете ли вы что-то о влиянии содержания углекислого газа на окружающую среду?

Ученик: Парниковый эффект

Парниковый эффект - открыт в 1861 году ирландским физиком Джоном Тиндалем (1820-1893), который предсказал последствия повышения содержания углекислого газа в атмосфере: таяние ледников на полюсах и вечных снегов в горах и как результат - повышение уровня воды в морях и океанах. Парниковый эффект – подъем температуры на поверхности планеты в результате тепловой энергии, которая появляется в атмосфере из-за нагревания газов. Основные газы, которые ведут к парниковому эффекту на Земле – это водяные пары и углекислый газ. Явление парникового эффекта позволяет поддерживать на поверхности Земли температуру, при которой возможно возникновение и развитие жизни. Если бы парниковый эффект отсутствовал, средняя температура поверхности земного шара была бы значительно ниже, чем она есть сейчас. Однако при повышении концентрации парниковых газов увеличивается непроницаемость атмосферы для инфракрасных лучей, что приводит к повышению температуры Земли.

По мнению ученых, с 90-процентой вероятностью наблюдаемые изменения климата связаны с деятельностью человека – сжиганием углеродного ископаемого топлива (т.е. нефти, газа, угля и др.), промышленными процессами, а также сведением лесов – естественных поглотителей углекислого газа из атмосферы.

Возможные последствия повышения доли углекислого газа:
1. ^ Изменение частоты и интенсивности выпадения осадков.
В целом климат на планете станет более влажным. Но количество осадков не распространится по Земле равномерно. В регионах, которые и так на сегодняшний день получают достаточное количество осадков, их выпадение станет интенсивнее. А в регионах с недостаточным увлажнением участятся засушливые периоды.

2.^ Повышение уровня моря. В течение ХХ века средний уровень моря повысился на 0,1-0,2 м. По прогнозам ученых, за XXI век повышение уровня моря составит до 1 м. В этом случае наиболее уязвимыми окажутся прибрежные территории и небольшие острова. Такие государства как Нидерланды, Великобритания, а также малые островные государства Океании и Карибского бассейна первыми подпадут под опасность затопления. Кроме этого участятся высокие приливы, усилится эрозия береговой линии.

3. ^ Угроза для экосистем и биоразнообразия. Существуют прогнозы исчезновения до 30 40% видов растений и животных, поскольку их среда обитания будет изменяться быстрее, чем они могут приспособиться к этим изменениям.

При повышении температуры на 1 градус прогнозируется изменение видового состава леса. Леса являются естественным накопителем углерода (80% всего углерода в земной растительности и около 40% углерода в почве). Переход от одного типа леса к другому будет сопровождаться выделением большого количества углерода.

4. ^ Таяние ледников. Современное оледенение Земли можно считать одним из самых чутких индикаторов происходящих глобальных изменений. Спутниковые данные показывают, что начиная с 1960-х годов произошло уменьшение площади снежного покрова примерно на 10%. С 1950-х годов в Северном полушарии площадь морского льда сократилась почти на 10-15%, а толщина уменьшилась на 40%. По прогнозам экспертов Арктического и Антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург), уже через 30 лет Северный ледовитый океан в течение теплого периода года будет полностью вскрываться из под льда.

По данныхм ученых, толща Гималайских льдов тает со скоростью 10-15 м в год. При нынешней скорости этих процессов две трети ледников исчезнут к 2060 году, а к 2100 все ледники растают окончательно.
Ускоренное таяние ледников создает ряд непосредственных угроз человеческому развитию. Для густонаселенных горных и предгорных территорий особую опасность представляют лавины, затопления или, наоборот, снижение полноводности рек, а как следствие   сокращение запасов пресной воды.

5. ^ Сельское хозяйство. Влияние потепления на продуктивность сельского хозяйства неоднозначно. В некоторых районах с умеренным климатом урожайность может увеличиться в случае небольшого увеличения температуры, но снизится в случае значительных температурных изменений. В тропических и субтропических регионах урожайность в целом, по прогнозам, будет снижаться.

Самый серьезный удар может быть нанесен беднейшим странам, наименее всего готовым приспособиться к изменениям климата. По данным МГЭИК, к 2080 г. число людей, сталкивающихся с угрозой голода, может увеличиться на 600 млн.чел., что вдвое больше числа людей, которые сегодня живут в бедности в Африке к югу от Сахары.

6. ^ Водопотребление и водоснабжение. Одним из последствий климатических изменений может стать нехватка питьевой воды. В регионах с засушливым климатом (Центральная Азия, Средиземноморье, Южная Африка, Австралия и т. п.) ситуация еще более усугубиться из-за сокращения уровня выпадения осадков.
Из-за таяния ледников существенно снизиться сток крупнейших водных артерий Азии – Брахмапутры, Ганга, Хуанхэ, Инда, Меконга, Салуэна и Янцзы. Недостаток пресной воды коснется не только здоровья людей и развития сельского хозяйства, но также повысит риск политических разногласий и конфликтов за доступ к водным ресурсам.

7. ^ Здоровье человека. Изменение климата, по прогнозам ученых, приведет к повышению рисков для здоровья людей, прежде всего менее обеспеченных слоев населения. Так, сокращение производства продуктов питания неизбежно приведет к недоеданию и голоду. Аномально высокие температуры могут привести к обострению сердечнососудистых, респираторных и других заболеваний.

Повышение температуры может привести к изменению географического распространения различных видов, являющихся переносчиками заболеваний. С повышением температуры ареалы теплолюбивых животных и насекомых (например, энцефалитных клещей и малярийных комаров) будут распространяться севернее, в то время как люди, населяющие эти территории, не будут обладать иммунитетом к новым заболеваниям.

С помощью современных космических технологий были получены снимки со спутника, на которых хорошо видны области с повышенным содержанием углекислого газа в атмосфере:






По мнению экологов, предотвратить полностью прогнозируемые изменения климата человечеству вряд ли удастся.

Однако в человеческих силах смягчить климатические изменения, сдержать темпы роста температуры с тем, чтобы избежать опасных и необратимых последствий в будущем. В первую очередь, за счет:

  1. Ограничения и сокращения потребления ископаемого углеродного топлива (угля, нефти, газа);
    2. Повышения эффективности потребления энергии;
    3. Внедрения мер по энергосбережению;
    4. Более широкого использования неуглеродных и возобновляемых источников энергии;
    5. Развития новых экологически чистых и низкоуглеродных технологий;
    6. Через предотвращение лесных пожаров и восстановление лесов, поскольку леса – естественные поглотители углекислого газа из атмосферы.

Запомните это

Содержание углекислого газа в воздухе может меняться.

Углекислый газ не горит и не поддерживает горение.

Углекислый газ может быть обнаружен с помощью известковой воды.

Работа на местах с раздаточным материалом.
Итоговый фронтальный опрос:

1.Какое свойство углекислого газа позволяет ему скапливаться в нижних слоях атмосферы?

(Газообразное состояние, отсутствие цвета и запаха, слабая растворимость в воде, плотность, которая в 1,5 раза больше, чем у воздуха)

 2.Что приводит к повышению содержания углекислого газа в атмосфере?

(Сжигание ископаемого топлива, распространение моторного транспорта, уменьшение площади лесов)

3.Какой газ вызывает помутнение известковой воды?

(углекислый газ)

4.Магний поместили в цилиндр с углекислым газом. Какие вещества образуются в результате реакции?

(оксид магния и углерод)

Работа у доски.

Дополните схемы реакций, вставив соответствующие названия элементов или соединений.

Магний + … = оксид магния + углерод

Кислород + … = оксид углерода (IV) 

5.Сопоставьте данные понятия и относящиеся к ним сведения.

  • фотосинтез

  • сухой лед

  • реакция замещения

  • парниковый эффект

  • потепление атмосферы в результате поглощения энергии углекислым газом

  • исходное вещество - углекислый газ

  • затвердевший углекислый газ

  • реакция магния с оксидом углерода (IV)





IX Домашнее задание. Параграф 30, упр 1-4

 

 

 

 

 

 

  


 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

  

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

The secret life of plants peter Tompkins
С нижней стороны каждого листа миллионы подвижных пор поглощают углекислый газ и выделяют кислород. В общей сложности в чуде фотосинтеза...

Пояснительная записка рабочая программа по английскому языку в 6...
Федеральный компонент государственный компонент государственного образовательного стандарта

Вопросы к экзамену по электротехнике
Характеризовать компоненты электрических цепей: резистор, конденсатор, катушка, диод, транзистор. Кратко функционирование этих компонент...

Тема Студент
Цель – рассчитать все возможные комбинации комплектации компьютера, исходя из ограничений, имеющихся в базе компонент и совместимости...

Урок по теме: Влажность воздуха
Сформировать практические навыки обучающихся по определению влажности воздуха с помощью психрометра

Глобальная эпидемия: загрязнение воздуха распространяется по всему земному шару!
Агентство по защите окружающей среды (ера) объявило «эпидемию загрязненного воздуха»

Задания на курсовую работу по дисциплине "Программирование на языке высокого уровня"
Цель – рассчитать все возможные комбинации комплектации компьютера, исходя из ограничений, имеющихся в базе компонент и совместимости...

Будем рады Вас видеть! На все Ваши вопросы мы ответим по телефону: (099)986-58-21 Сергей
Вас приветствует «Украинский газ клуб», клуб любителей и почитателей автомобильной марки газ!

Закон изменения давления на основании несжимаемости (при учете уравнения...
Имеем нестационарный изотермический случай движения воздуха в приповерхностном слое земли толщиной слоя H=2000 м при отсутствии сжатия...

Закон изменения давления на основании несжимаемости (при учете уравнения...
Имеем нестационарный изотермический случай движения воздуха в приповерхностном слое земли толщиной слоя H=2000 м при отсутствии сжатия...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
odtdocs.ru
Главная страница