clasa a 9-a unitate de continut apa
DESCRIPTION
clasa a IX-a ApaTRANSCRIPT
CHIMIE clasa a IX-a
Unitate de conţinut
TEMA: Apa
Clasa: a IX-a
Tipul lecţiei: lecţie mixtă
Obiective cognitive:
La sfarsitul lectiei elevii trebuie:
O1 - Sa stie formula moleculara si structurala a apei.
O2- Sa defineasca apa distilata, apa potabila, apa menajera.
O3 - Sa cunoasca principalele proprietati fizice si chimice ale apei distilate.
O4 - Sa stie principalele caracteristici ale apei potabile.
O5 - Sa cunoasca importanta apei.
Obiective operationale:
La sfarsitul lectiei elevii trebuie sa fie capabili:
O1 - Sa modeleze formarea legaturilor in molecula apei.
O2 - Sa explice proprietatile fizice diferite ale apei comparativ cu alte hidruri.
O3 - Sa deduca, pe baza cunostintelor anterioare si a experimentelor de
laborator proprietatile chimice ale apei si sa modeleze ecuatule reactiilor chimice.
O4 - Sa discrimineze intre apa potabila si apa distilata.
O5 - Sa identifice principalele caracteristici ale apei potabile.
O6- Sa deduca pe baza unor observatii, importanta si intrebuintarile apei.
Strategii didactice:
a) Metode si procedee: descoperirea dirijata, experimentul, conversatia
euristica, modelarea, algoritmizarea, problematizarea, lucrul cu manualul.
b) Mijloace de invatamant: manualul, sistemul periodic, retroproiectorul, fisa
de activitate independenta, ustensile de laborator, substante chimice.
Organizarea procesului de predare-invatare
Informatie: Apa este cea mai raspandita substanta compusa, reprezentand
trei sferturi din suprafata globului terestru. Ca si aerul, constituie factorul principal
1
CHIMIE clasa a IX-a
al mentinerii vietii pe Pamant.
Intrebare: In ce stare de agregare se gaseste apa in natura? Exemplificati.
Raspuns: In natura, apa se gaseste in toate cele trei stari de agregare:
gazoasa - sub forma de vapori in atmosfera, lichida - ape de suprafata (rauri,
lacuri, mari si oceane) si ape subterane, solida - sub forma de ghetari.
Observatie: Apa formeaza astfel, in natura, un circuit migrand de la partile
calde spre cele reci ale globului.
Intrebare: Explicati circuitul apei in natura utilizand fig. 5.2, pag. 120 din
manual (EDP – Olga Petrescu, Gabriela Dobrescu. Ediţia 2001 ).
Raspuns: Apa de pe suprafata pamantului se evapora; vaporii se ridica in
straturile superioare ale atmosferei unde, intalnind mase reci de aer se
condenseaza formand picaturi fine (norii). Atunci cand picaturile sunt suficient de
"grele" cad pe suprafata pamantului sub forma de precipitatii.
Informatie: Apa pura se obtine din apa naturala prin distilare repetata.
Pentru a determina structura moleculei de apa se efectueaza activitatea
independenta 1 din "Fisa de activitate independenta".
Raspuns:
1. 1H : 1s1
8O : 1s22s22p4
2. H.+ .O. + .H = H - O
\
H
3. Se formeaza doua legaturi covalente polare 0-H.
Concluzie: Molecula de apa este covalenta polara (dipol).
Cateva din proprietatile fizice ale apei pot fi evidentiate efectuand activitatea
independenta 2 din "Fisa de activitate independenta".
Raspuns: Stare de agregare: lichida
Culoare: incolora
Miros: inodora
Temp.de fierbere: 100°C
Temp.de topire: 0°C
2
CHIMIE clasa a IX-a
Confrunta raspunsurile tale cu proprietatile fizice ale apei prezentate in tabelul
proiectat pe ecran:
Stare de
agregareCuloare Miros Gust .
t
.
P.f.
P. t.
Densitate
la 4°C
Conductibilitate
electrica
lichid
incolor (in
straturi
groase
este
albastruie)
inodor insipid °
C
100°
C
0 C
1 g/cm3 izolator
Informatie: Apa prezinta o serie de proprietati fizice care o deosebesc de
celelalte hidruri ale nemetalelor vecine in sistemul periodic. Aceste proprietati se
numesc "anomaliile apei". Urmareste datele din urmatorul tabel:
Substanta CH4 NH3 H20 HF
Punct de topire -184°C -78°C 0°C -83°C
Punct de
fierbere -164°C -33°C 100°C 19,5°C
Observatie: Se constata ca apa este lichida intr-un interval mare de
temperatura (0°C-100°C).
Informatie: Anomalia este atribuita asocierii moleculelor de apa prin legaturi
de hidrogen. Legaturile de hidrogen se realizeaza intre moleculele care contin
hidrogen legat covalent de un element puternic electronegativ care are volum
mic si electroni neparticipanti. Legatura de hidrogen este de natura
electrostatica, mult mai slaba decat legatura covalenta si nu implica punerea in
comun de electroni.
3
CHIMIE clasa a IX-a
Intrebare: Priveste datele din tabelul urmator si spune cum variaza densitatea
apei functie de temperatura?
Temperatura (°C) 0 4 10 15 20
Densitatea (g/cm3) 0,9998 1,0000 0,9997 0,9991 0,9982
Raspuns: In general, densitatea apei scade cu cresterea temperaturii, fiind
maxima la 4°C (max = 1 g/cm).
Informatie: Cauza anomaliilor densitatii este gradul diferit de asociere
moleculara. Moleculele care s-au asociat la un anumit moment se pot disocia din
nou:
nH2O (H2O)n
H – O: ….. H – O: ….. H – O: ….. H – O: …..H – O:
H H H H H
La inghetare, se formeaza o a doua legatura de hidrogen la atomul de oxigen,
motiv pentru care gheata are o structura afanata, ceea ce determina cresterea
volumului si scaderea densitatii.
Observatie: Prin inghetare, apa isi mareste volumul in timp ce majoritatea
lichidelor isi micsoreaza volumul la solidificare. Asa se explica de ce se sparg
sticlele sau conductele cand ingheata apa in de.
Intrebare: Este importanta pentru viata aceasta "anomalie" a apei?
Raspuns: Marirea volumului la solidificare duce la scaderea densitatii ghetii in
raport cu apa, deci gheata pluteste la suprafata apei facand posibila viata
animalelor acvatice.
Informatie: Apa este foarte reactiva din punct de vedere chimic. Ea
reactioneaza in anumite conditii cu: metalele, nemetalele, oxizii bazici, oxizii
acizi, unele saruri.
Potasiul, sodiul, calciul reactioneaza violent cu apa.
4
CHIMIE clasa a IX-a
Intrebare: Scrieti ecuatia reactiei sodiului cu apa si numiti produsii de reactie.
Raspuns: Na + H20 NaOH + 1/2H2
Sodiu apa hidroxid hidrogen
de sodiu
Generalizare: metal + H2O baza + H2
Pentru a demonstra actiunea apei asupra magneziului se realizeaza
experimentul 1 din "Fisa de activitate independenta".
Raspuns: Magneziul nu reactioneaza cu apa rece.
Magneziul reactioneaza cu apa calda.
Fenolftaleina se coloreaza in rosu.
Intrebare: Ce indica coloratia rosie a fenolflaleinei?
Raspuns: Culoarea rosie indica mediu bazic.
Informatie: Aluminiul este atacat de apa numai daca este curatat de stratul
protector de oxid.
Intrebare: Modelati ecuatia reactiei chimice a aluminiului cu apa.
Raspuns: 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2
Informatie: Fierul inrosit reactioneaza cu apa in stare de vapori si formeaza
oxid feroferic (oxid al Fe(Il) si Fe(III)). Ecuatia reactiei chimice este:
3Fe + 4H2O -> Fe3O4 + 4H2
Plumbul, cuprul, mercurul, aurul, arginfiul nu sunt atacate de apa sau de
vaporii acesteia.
Concluzie: Reactivitatea apei asupra metalelor creste in general odata cu
cresterea caracterului lor electropozitiv.
Informatie: Dintre nemetale, importanta practica prezinta reactia clorului cu
apa:
Cl2+ H20 --> HCl + HClO
HCl0 -> HCl + [0]
Observatie: Se formeaza apa de clor folosita la inalbirea tesaturilor.
Informatie: Trecand un curent de vapori de apa peste cocs (carbon) la
1000°C se formeaza un amestec de carbon si hidrogen numit gaz de apa:
C + H20 -> CO + H2
5
CHIMIE clasa a IX-a
Observatie: Gazul de apa se foloseste la scara industriala pentru obtinerea
unor substante organice.
Actiunea apei asupra oxizilor bazici va fi pusa in evidenta cu ajutorul oxidului
de
calciu - experimentul 2 din "Fisa de activitate independenta".
Raspuns: Reactia are loc cu degajare de caldura, deci este o reactie
exoterma. Hartia de turnesol s-a colorat in rosu indicand mediu bazic.
Intrebare: Sub ce denumire este cunoscuta in practica aceasta reactie?
Raspuns: Reactia oxidului de calciu (var nestins) cu apa este cunoscuta sub
denumirea de stingerea varului.
Inlrebare: Care este ecuatia reactiei chimice? Generalizati.
Raspuns: CaO + H20 -> Ca(OH)2 + Q
Generalizare: oxid bazic + H2O -> baza
Informatie: La dizolvarea dioxidului de sulf in apa are loc o reactie chimica din
care rezulta o solutie acida, acid sulfuros, pe care il vom pune in evidenta
realizand experimentul 3 din "Fisa de activitate independenta".
Raspuns: Sulful arde cu o flacara de culoare albastra degajand un „fum alb".
Dupa agitarea cilindrului turnesolul se coloreaza in albastru indicand mediu acid.
Intrebare: Notati ecuatiile reactiilor chimice care au loc.
S + 02 SO2
SO2 + H2O H2SO3
Generalizare: oxizi nemetalici + H20 -> acizi
Informatie: Si alte substante reactioneaza cu apa. Un exemplu in acest sens
este carbura de calciu (carbidul) a carei reactie cu apa o vom realiza efectuand
experimentul 4 din "Fisa de activitate independenta".
Raspuns: Carbidul reactioneaza energic cu apa. Reactia este puternic
exoterma. Gazul incolor degajat arde la aprinderea chibritului. Ecuatia reactiei
chimice este:
CaC2 + 2H2O HC CH + Ca (OH)2 + Q
Prin ardere: HC CH + 5/2O2 2CO2 + H2O + Q
Informatie: Prin arderea acetilenei intr-un aparat numit suflator oxiacetilenic
6
CHIMIE clasa a IX-a
se degaja o mare cantitate de caldura. Flacara rezultata este folosita la sudarea
si taierea metalelor.
Intrebare: Dupa cum am mentionat apa are un rol esential in intretinerea
vietii. Cum se numeste apa buna pentru consum?
Raspuns: Apa pentru consum (apa buna de baut) se numeste apa potabila.
Intrebare: Enumerati cateva caracteristici ale apei potabile.
Raspuns: Apa potabila trebuie sa fie limpede, incolora, cu gust placut, fara
miros, sa nu contina germeni patogeni si cantitati mari de saruri dizolvate.
Intrebare: Cunoasteti o metoda practica de verificare a calitatii apei potabile?
Raspuns: Apa este buna pentru consum daca fierbe legumele si daca face
spuma cu sapunul.
Informatie: Conditiile pe care trebuie sa le indeplineasca apa potabila sunt
cuprinse in STAS 1342-1950.
Tema: Pentru completarea cunostintelor despre apa, efectuati activitatea
independenta 3 din "Fisa de activitate independenta".
FISA DE ACTIVITATE INDEPENDENTA
Activitate independenta 1
Cunoscand ZH = 1, Zo = 6 se cere:
1. Noteaza configuratia electronica a hidrogenului si oxigenului.
Răspuns:
2. Modeleaza formarea legaturilor in molecula de apa.
Răspuns:
3.Numeste legaturile chimice intre atomii de hidrogen si oxigen.
Răspuns:
Activitate independenta 2
Aveti la mesele de lucru un pahar Berzelius cu apa distilata. Observati si notati
urmatoarele proprietati fizice:
Stare de agregare __________
Culoare __________
Miros __________
7
CHIMIE clasa a IX-a
Temp. de fierbere ___________
Temp. de topire ___________
Experimentul 1
In eprubeta 1 se afla apa distilata in care s-a adaugat fenolftaleina. Introduceti
in eprubeta un varf de spatula de pulbere de magneziu. Incalziti atent eprubeta
pana cand apa incepe sa fiarba.
Observatii:
Magneziul__________________________cu apa rece
Magneziul__________________________cu apa calda
Fenolflaleina se coloreaza________________________
Ecuaţia reacţiei:
Experimentul 2
Peste oxidul de calciu (var nestins) din capsula de portelan adaugati o
cantitate mica de apa distilata. Atingeti usor cu mana partea exterioara a
capsulei. Cu ajutorul unei hartii de turnesol identificati mediul de reactie.
Reactia are loc cu_______________de caldura, deci este o reactie_______
Hartia de turnelsol s-a colorat ________ indicand mediu ___________.
Ecuaţia reacţiei:
Experimentul 3
In cilindrul de sticla introduceti 10-15 cm3 apa distilata si cateva picaturi de
turnesol. In lingura de ars incalziti pulbere de sulf pana ce sulful se aprinde.
Introduceti lingura de ars in cilindru si dupa ce sulful a ars, agitati cilindrul.
Sulful arde cu o flacara de culoare___________ degajand un "fum alb". Dupa
agitarea cilindrului turnesolul se coloreaza_______indicand mediu ________
Ecuaţia reacţiei:
Experimenul 4
Adaugati 2-3 cm3 apa peste carbidul din eprubeta. Astupati eprubeta cu dopul
de cauciuc prevazut cu tub efilat. Apropiati de tubul efilat un chibrit aprins. Puneti
mana pe partea exterioara a eprubetei.
Carbidul reactioneaza_____________ cu apa. Reactia este________. Gazul
incolor degajat_____________________la apropierea chibritului.
8
CHIMIE clasa a IX-a
Ecuaţiile reacţiilor:
Activitate independenta 3
Intocmiti un referat despre utilizarile apei si poluarea ei care sa cuprinda:
- domeniile de utilizare a apei;
- surse de poluare;
- tipuri de poluanti;
- efectele poluarii in zona scolii voastre;
- contributia elevilor la protejarea mediului.
FISA DE ACTIVITATE INDEPENDENTA
(rezolvare)
Activitate independenta 1
Cunoscand ZH = 1, Zo = 6 se cere:
1. Noteaza configuratia electronica a hidrogenului si oxigenului.
Răspuns:
1H : 1s1
8O : 1s22s22p4
2. Modeleaza formarea legaturilor in molecula de apa.
Răspuns: H.+ .O. + .H = H - O
H
3.Numeste legaturile chimice intre atomii de hidrogen si oxigen.
Răspuns: Se formeaza doua legaturi covalente polare 0-H.
Activitate independenta 2
Aveti la mesele de lucru un pahar Berzelius cu apa distilata. Observati si notati
urmatoarele proprietati fizice:
Stare de agregare: lichida
Culoare: incolora
Miros: inodora
9
CHIMIE clasa a IX-a
Temp.de fierbere: 100 ° C
Temp.de topire: 0 ° C
Experimentul 1
In eprubeta 1 se afla apa distilata in care s-a adaugat fenolftaleina. Introduceti
in eprubeta un varf de spatula de pulbere de magneziu. Incalziti atent eprubeta
pana cand apa incepe sa fiarba.
Observatii:
Magneziul nu reactioneaza cu apa rece.
Magneziul reactioneaza cu apa calda.
Fenolftaleina se coloreaza in rosu.
Ecuaţia reacţiei:Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
Experimentul 2
Peste oxidul de calciu (var nestins) din capsula de portelan adaugati o
cantitate mica de apa distilata. Atingeti usor cu mana partea exterioara a
capsulei. Cu ajutorul unei hartii de turnesol identificati mediul de reactie.
Observatii:
Reactia are loc cu degajare de caldura, deci este o reactie exoterma. Hartia de
turnesol s-a colorat in rosu indicand mediu bazic.
Ecuaţia reacţiei: CaO + H2O → Ca(OH)2
Experimentul 3
In cilindrul de sticla introduceti 10-15 cm3 apa distilata si cateva picaturi de
turnesol. In lingura de ars incalziti pulbere de sulf pana ce sulful se aprinde.
Introduceti lingura de ars in cilindru si dupa ce sulful a ars, agitati cilindrul.
Observatii:
Sulful arde cu o flacara de culoare albastra degajand un „fum alb". Dupa
agitarea cilindrului turnesolul se coloreaza in albastru indicand mediu acid.
Ecuaţia reacţiei: S + O2 → SO2
Experimenul 4
Adaugati 2-3 cm3 apa peste carbidul din eprubeta. Astupati eprubeta cu dopul
de cauciuc prevazut cu tub efilat. Apropiati de tubul efilat un chibrit aprins. Puneti
mana pe partea exterioara a eprubetei.
10
CHIMIE clasa a IX-a
Observatii: Carbidul reactioneaza energic cu apa. Reactia este puternic
exoterma. Gazul incolor degajat arde la aprinderea chibritului. Ecuatia reactiei
chimice este:
CaC2 + 2H2O HC CH + Ca (OH)2 + Q
Prin ardere: HC CH + 5/2O2 2CO2 + H2O + Q
Activitate independenta 3
Intocmiti un referat despre utilizarile apei si poluarea ei care sa cuprinda:
- domeniile de utilizare a apei;
- surse de poluare;
- tipuri de poluanti;
- efectele poluarii in zona scolii voastre;
- contributia elevilor la protejarea mediului.
11