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