Наркевич Наталия Владимировна,
учитель химии ГУО «Средняя
школа № 1 г. Несвижа»
Тема урока: «Реакции ионного обмена: прикладной аспект»
Цель: создание условий для развития творческих способностей и повышения социализированности учащихся через организацию исследовательской деятельности
Тип урока: урок закрепления и применения знаний
Форма работы: групповая, научно-практическая конференция в миниатюре
Материалы и оборудование: мультимедийная установка, наборы химических реактивов посуды, рабочие карточки, карточки для оценки работы учащихся, карточки для рефлексии, сборник задач по химии для 10 класса, бейджи с именами для учащихся и эксперта, минеральная вода и соки, одноразовые стаканчики, таблички с названиями команд на столах и на доске, вопросы на повторение для каждой группы, презентации групп по темам исследования, подготовленные к уроку заранее.
Организация работы учащихся: формируются 4 команды по 6 учащихся разного уровня обученности. Команды имеют названия. В каждой команде выбирается ведущий из числа наиболее сильных учащихся, который будет руководить работой команды, помогать решать наиболее сложные вопросы, назначать отвечающих с тем, чтобы каждый смог себя проявить. В каждую команду приглашается эксперт из числа учащихся старших классов, который будет заполнять карточки для оценки работы учащихся и давать консультации по наиболее сложным вопросам.
Принцип работы команд: взаимопомощь и коллективизм.
Ход урока
№ п/п | Содержание работы учителя | Деятельность учащихся | Сопровождение урока Формы и методы работы |
I. | Организационный этап | ||
1. | Организация начала урока | Команды занимают места, прикрепляют бейджи с именем, знакомятся с экспертом | Слайд 1. Приглашаем на занятие по химии |
2. | Приветствие всех присутствующих со стороны учителя | Приветствие всех присутствующих со стороны команд: название команды и представление ведущих: I. «Вместе – мы сила» II. «Один за всех и все за одного» III. «Вместе – целая страна» IV. «Могучая кучка» | |
II. | Мотивационно-установочный этап. Целеполагание | ||
1. | Сообщение - темы урока - цели и направлений работы (знакомство с методикой проведения исследовательской работы; формирование представлений о практической значимости РИО, закрепление знаний о качественных реакциях на ионы и условиях их протекания; развитие познавательных, личностных, коммуникативных и регулятивных способностей) - эпиграфа (Расскажи мне, и я забуду. Покажи мне, и я запомню. Позволь попробовать самому, и я научусь. Конфуций) - девиза (Обучая других, мы учимся сами. Сенека) | Слушают учителя | Слайд 2. Тема урока «Реакции ионного обмена: прикладной аспект» Слайд 3. Цель работы: Направления работы: развитие познавательных, личностных, коммуникативных и регулятивных способностей Слайд 4. Эпиграф и девиз |
2. | Актуализация знаний Вспомним некоторые основные понятия темы «Теория электролитической диссоциации», просмотрев видеоролик Вопросы и задания учащимся (Приложение 1): - Дайте определение ионам, катионам, анионам, (I группа) - Дайте определение электролитам и неэлектролитам, сильным и слабым электролитам (II группа) - Вещества с каким типом химической связи подвергаются электролитической диссоциации? (III группа) - Что обозначают выражения «ионы могут /не могут) существовать в растворе вместе» или «ионы связываются между собой» (IV группа) - Выполните задание 671 на с. 94 из сборника задач. - Дайте определение ионным реакциям. (I группа) - Дайте определение реакциям ионного обмена (II группа) - Какие законы надо соблюдать при составлении формул веществ по зарядам ионов и при составлении уравнений диссоциации электролитов? (III группа) - Каковы условия проведения РИО? Заполните пробелы в стихотворении. (IV группа) | Просмотр видео «Электролиты и неэлектролиты» Ответы на вопросы Выполнение № 000, с. 94 из сборника задач Озвучивание ответов Дают определения | Просмотр видео Фронтальный опрос Работа со сборником задач Слайд 5. Условия протекания РИО Химик "правила обмена" |
III. | Изучение нового материала | ||
1. 2. 3. 4. | Формулирование проблемного вопроса - Изучен вопрос о реакциях с участием ионов. Какие области практического применения ионных реакций вы можете назвать? Ответить на этот вопрос можно проведя научное исследование. Объяснение условий работы в группах: - функции руководителя группы (помощь всем членам группы, первичная проверка заданий, назначение отвечающих ) - функции эксперта (консультация ведущего, помощь в выборе формы представления ответов, оценивание работы учащихся) Переход к основной части работы - Исследовательская работа осуществляется по плану и состоит из нескольких основных этапов: выбор темы, формулирование цели, гипотезы, задач, изучение литературы, выбор методики, подготовка материалов и оборудования, проведение исследования, анализ результатов, формулирование выводов, оформление работы. Ознакомьтесь с заданиями, назовите тему вашего исследования - Приступаем к исследованию. Но сначала повторим правила безопасного поведения при работе с химическими веществами - Правила составления уравнений РИО находятся на с.160-161 учебника В работу включаются эксперты в области химии, проверяя выполненные учащимися задания и заполняя карточку для оценки работы учащихся (Приложение 2.1, 2.2, 2.3, 2.4) | Дают ответы, если таковые будут сформулированы Слушают учителя В О Д А - С О К И П А У З А
Работа с карточкой заданий, озвучивание темы Повторение правил составления РИО по учебнику Выполнение исследования группами Оформление результатов (Приложения 3.1,3.2, 3.3, 3.4) |
Слайд 6. Этапы проведения исследования Слайд 7. ПБП на уроках химии Использование учебника. Работа в группах. Уравнения реакций записываются в карточках ответов и на доске. |
В О Д А – С О К И (П А У З А) | |||
1. | Отчёт о проделанной работе - Представьте, пожалуйста, отчёты о результатах исследований | - Отчёт о работе. Озвучивание темы, цели и гипотезы работы. Комментарии к уравнениям реакций у доски. - Представление дополнительного материла по вопросу исследования | Выступления учащихся Презентации групп |
IV. | Подведение итогов урока. Рефлексия | ||
1. 2. 3. | Подведение итогов работы - Заполните, пожалуйста, рефлексивную карточку «Мой личностный рост» (Прил. 4) - Удалось ли вам достичь поставленной цели? - Какие познавательные знания, умения и навыки вы приобрели? - Какие личностные качества вы проявили? - Какие коммуникативные качества развивались в ходе совместной работы? - Удалось ли вам следовать девизу урока? Какую строку эпиграфа вам удалось осуществить практически? - Оцените свою исследовательскую деятельность на уроке: а) понравилось, хотелось бы продолжить; в) работать интересно, но я не увлёкся; г) работать и трудно, это не моё. Оценка экспертов - Слово экспертам в области химии (оценивают работу учащихся, озвучивают отметки) Заключительное слово | Заполнение карточек Ответы групп по карточкам рефлексии «Мой личностный рост» | Слайд 3. Цель урока. Слайд 4.Девиз и эпиграф Слайд 8. Моя исследовательская деятельность Слайд 2.Тема урока Слайд 9. Спасибо за помощь и сотрудничество |
Приложение 1
Вопросы на повторение
1. Дайте определение:
- ионам
- катионам
- анионам
2. Дайте определение:
- электролитам
- неэлектролитам
- сильным электролитам
- слабым электролитам
3. С каким типом химической связи подвергаются вещества электролитической диссоциации? Каким словом можно заменить термин «диссоциация»?
4. Что означают выражения «ионы могут /не могут существовать в растворе вместе» или «ионы связываются между собой» (Выполнение № 000, с. 94 из сборника задач)
5. Дайте определение ионным реакциям
6. Дайте определение реакциям ионного обмена
7. Какие законы надо соблюдать при составлении формул веществ по зарядам ионов и при составлении уравнений диссоциации электролитов?
8. Назовите условия проведения РИО? Заполните пробелы в стихотворении
Химик "правила обмена"
Не забудет никогда:
В результате непременно
Будет _______ или _______,
Выпадет _________ ,
Вот тогда порядок!
Приложение 2.1
Карточка для эксперта
Результаты работы исследователей команды «Вместе мы – сила»
Имя | Имя | Имя | Имя | Имя | Имя | |
Определение ионов Н+ | ||||||
Определение ионов HCO3- | ||||||
Определение ионов SO42- | ||||||
Определение ионов Cl- | ||||||
Работа в группе | ||||||
Ответы с места и у доски | ||||||
Участие в презентации | ||||||
Итоговая отметка |
Приложение 2.2
Карточка для эксперта Результаты работы исследователей команды «Один за всех и все за одного»
Имя | Имя | Имя | Имя | Имя | Имя | |
Определение ионов Н+ яблочный сок | ||||||
Определение ионов Н+ апельсиновый сок | ||||||
Определение Ионов Fe3+ | ||||||
Определение ионов SO42- яблочный сок | ||||||
Определение ионов SO42- апельсиновый сок | ||||||
Работа в группе | ||||||
Ответы с места и у доски | ||||||
Участие в презентации | ||||||
Итоговая отметка |
Приложение 2.3
Карточка для эксперта Результаты работы исследователей команды «Вместе целая страна»
Имя | Имя | Имя | Имя | Имя | Имя | |
Получение углекислого газа из пищевой соды | ||||||
Устранение накипи в чайнике | ||||||
Умягчение воды | ||||||
Работа в группе | ||||||
Ответы с места и у доски | ||||||
Участие в презентации | ||||||
Итоговая отметка |
Приложение 2.4
Карточка для эксперта
Результаты работы исследователей команды «Могучая кучка»
Имя | Имя | Имя | Имя | Имя | Имя | |
Получение рентгеноконтрастного вещества | ||||||
Получение синего пигмента | ||||||
Получение искусственной крови | ||||||
Работа в группе | ||||||
Ответы с места и у доски | ||||||
Участие в презентации | ||||||
Итоговая отметка |
Приложение 3.1
Команда «Вместе мы – сила» ______________________
/Имя, фамилия участника/
Тема исследования: «Минеральная вода как многокомпонентный раствор»
Цель исследования: обосновать необходимость употребления минеральной воды.
Объект исследования: минеральная вода «Дарида» газированная
Предмет исследования: катионы Н+; HCO3-, SO42-, Cl-
Гипотеза: минеральная вода содержит ионы, необходимые для здоровья человека
Задачи: экспериментально доказать наличие различных ионов в минеральной воде; изучить дополнительный материал о значении минеральной воды для здоровья человека.
Материалы исследования: универсальная индикаторная бумага, растворы соляной, серной и азотной кислот, нитрата бария, гидрокарбоната натрия, нитрата серебра, сульфата калия, хлорида натрия; штатив с пробирками, фарфоровые чашечки, стеклянные стаканчики
Методы исследования: экспериментальный (качественный анализ), сравнительный анализ
Методика исследования
I. Определение содержания катионов водорода Н+
1. (Контроль). В растворы соляной и серной кислот кислоты опустите универсальную индикаторную бумагу. Отметьте признак реакции __________________________________
2. Запишите уравнения диссоциации кислот _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________
3. Как определяются катионы водорода в растворе? _________________________________
4. В минеральную воду опустите универсальную индикаторную бумагу
5. Результаты занесите в таблицу
II. Определение содержания гидрокарбонат-анионов HCO3-
1. (Контроль). К раствору гидрокарбоната натрия добавьте раствор соляной кислоты. Отметьте признак реакции _____________________________________________________
2. Запишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде _____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3. Каким ионом определяется гидрокарбонат - анион HCO3-? _________________________
4. К минеральной воде добавьте раствор соляной кислоты
5. Результаты занесите в таблицу.
III. Определение содержания сульфат-анионов SO42-
1. (Контроль). К раствору сульфата калия добавьте раствор нитрата бария. Отметьте признак реакции_______________________________________________________________
2. К образовавшемуся осадку добавьте немного азотной кислоты (осадок НЕ должен раствориться)
3. Запишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде
_____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Каким ионом определяется сульфат-анион SO42-? ________________________________
5. К минеральной воде добавьте раствор нитрата бария
6. Результаты занесите в таблицу
IV. Определение содержания хлорид-анионов Cl-
1. (Контроль). К раствору хлорида натрия добавьте раствор нитрата серебра. Отметьте признак реакции _______________________________________________________________
2. Запишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Каким ионом определяется хлорид-анион Cl-? ___________________________________
4. К минеральной воде добавьте раствор нитрата серебра
5. Результаты занесите в таблицу
Результаты исследования
Определение содержания ионов в минеральной воде
№ п/п | Определя емый ион | Реактив | Наблюдения | Сокращённое ионное уравнение | Вывод |
1. | Н+ | ||||
2. | HCO3- | ||||
3. | SO42- | ||||
4. | Cl- |
Общий вывод по результатам исследования:
_____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Значимость проведённого исследования ___________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Приложение 3.2
Команда «Один за всех и все за одного» ______________________
/Имя, фамилия участника/
Тема исследования: «Определение ионов в составе яблочного и апельсинового соков»
Цель исследования: обосновать необходимость употребления фруктовых соков.
Объект исследования: яблочный и апельсиновый соки
Предмет исследования: катионы Н+, Fe3+; анион SO42-.
Гипотеза: фруктовые соки содержат ионы, необходимые для здоровья человека
Задачи: экспериментально установить наличие различных ионов в яблочном и апельсиновом соках; изучить дополнительный материал о значении фруктовых соков для здоровья человека.
Материалы исследования: универсальная индикаторная бумага, растворы серной и азотной кислот, сульфата железа (II), гидроксида натрия, сульфата натрия, нитрата бария, яблоко, нож, штатив с пробирками, фарфоровые чашечки.
Методы исследования: экспериментальный (качественный анализ), сравнительный анализ
Методика исследования
I. Определение содержания катионов водорода Н+
1. (Контроль). В растворы серной и азотной кислот опустите универсальную индикаторную бумагу. Отметьте признак реакции _________________________________
2. Запишите уравнения диссоциации кислот_______________________________________
3. Как определяется катион Н+ в растворе? _________________________________________
4. В яблочный и апельсиновый соки опустите универсальную индикаторную бумагу
5. Результаты занесите в таблицу.
II. Определение содержания сульфат-анионов SO42-
1. (Контроль). К раствору сульфата натрия добавьте раствор нитрата бария. Отметьте признак реакции_______________________________________________________________
2. К образовавшемуся осадку добавьте немного азотной кислоты (осадок НЕ должен раствориться)
3. Запишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде
_____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Каким ионом определяется сульфат-анион SO42-? ________________________________
5. К яблочному и апельсиновому сокам добавьте раствор нитрата бария, затем азотной кислоты
6. Результаты занесите в таблицу.
II. Определение содержания катионов железа Fe2+ и Fe3+ в яблоках (НЕ ЯВЛЯЕТСЯ РИО)
1. (Контроль). К раствору сульфата железа (II) добавьте раствор гидроксида натрия. Отметьте признак реакции._____________________________________________
2. Запишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде _____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3. Каким ионом определяется катион Fe2+ ? _______________________________________
4. Оставьте полученный осадок на некоторое время на воздухе. Отметьте наблюдения _____________________________________________________________________________
5. Разрежьте яблоко и оставьте на некоторое время на воздухе. Отметьте изменения
_____________________________________________________________________________
6. Результаты занесите в таблицу.
Результаты исследования
Определение содержания ионов в яблочном и апельсиновом соках
№ п/п | Определя емый ион | Реактив | Наблюдения | Сокращённое ионное уравнение | Вывод |
1. | Н+ яблочный сок | ||||
2. | Н+ апельсино вый сок | ||||
3. | Окисление ионов Fe2+ в ионы Fe3+ | Схема окисления: | |||
4. | SO42- яблочный сок | ||||
5. | SO42- апельсино вый сок |
Общий вывод по результатам исследования:
_____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Значимость проведённого исследования: :____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Приложение 3.3
Команда «Вместе - целая страна » ______________________
/Имя, фамилия участника/
Тема исследования: «Реакции ионного обмена в нашем быту»
Цель исследования: обосновать возможность использования реакций ионного обмена в повседневной жизни людей
Объект исследования: вещества - разрыхлитель теста, жёсткая вода, накипь в чайнике
Предмет исследования: гидрокарбонат натрия NaHCO3 (пищевая сода), карбонаты кальция CaCO3 и магния MgCO3, , катионы кальция Ca2+ и магния Mg2+
Гипотеза: с помощью реакций ионного обмена можно получить нужные и устранить ненужные в быту вещества
Задачи: экспериментально получить углекислый газ из пищевой соды, устранить накипь в чайнике и умягчить жёсткую воду
Материалы исследования: разрыхлитель теста, карбонат кальция, гидрокарбонат натрия (пищевая сода), растворы хлорида кальция, карбоната натрия, уксус 9 %-ый, водопроводная вода, кусочки накипи из чайника, штатив с пробирками, тесто, чашка Петри
Методы исследования: экспериментальный (качественный анализ), сравнительный анализ
Методика исследования
I. Получение углекислого газа для подъёма теста
1. (Контроль). В приготовленное тесто добавьте разрыхлитель. Отметьте наблюдения
_____________________________________________________________________________
2. К раствору гидрокарбоната натрия (пищевой соды) добавьте уксус. Отметьте признак реакции ______________________________________________________________________
2. Запишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде _____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Как определяется гидрокарбонат-анион HCO3- ? __________________________________
4. В приготовленное тесто добавьте пищевую соду, погашенную уксусом
5. Результаты занесите в таблицу
II. Устранение накипи в чайнике
1. (Контроль). На кусочек мела нанесите уксус. Отметьте признак реакции _____________________________________________________________________________
2. Запишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде. _____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. С помощью какого иона можно разрушить карбонаты кальция и магния? ____________
4. На кусочек накипи из чайника нанесите уксус
5. Результаты занесите в таблицу.
III. Умягчение жёсткой воды
1. (Контроль). К раствору хлорида кальция добавьте раствор карбоната натрия. Отметьте признак реакции ______________________________________________________________
2. Запишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде _____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3. Каким ионом связывается катион Ca2+ ? _______________________________________
4. К водопроводной воде добавьте раствор карбоната натрия
5. Результаты занесите в таблицу.
Результаты исследования
Реакции ионного обмена в нашем быту
№ п/п | Вещество или определя емый ион. Значение | Реактив | Наблюдения | Сокращённое ионное уравнение | Вывод |
1. | NaHCO3 разрыхлитель теста | ||||
2. | CaCO3 MgCO3, накипь в чайнике | ||||
3. | Ионы Ca2+ и Mg2+ Обусловли вают жёсткость воды |
Общий вывод по результатам исследования:
_____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Значимость проведённого исследования :____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Приложение 3.4
Команда «Могучая кучка » ______________________
/Имя, фамилия участника/
Тема исследования: «Реакции ионного обмена в разных сферах деятельности человека»
Цель исследования: обосновать возможность использования реакций ионного обмена в различных сферах деятельности людей
Объект исследования: сульфат бария, хлорид железа (III)
Предмет исследования: катион Ba2+ , анион SO42-, катион Fe3+
Гипотеза: с помощью реакций ионного обмена можно получить нужные людям вещества
Задачи: экспериментально провести реакции по получению рентгеноконтрастного вещества, красителя мелори (берлинская лазурь), искусственной крови
Материалы исследования: растворы серной кислоты, хлорида бария, хлорида железа (III), жёлтой кровяной соли, роданида калия, штатив с пробирками.
Методы исследования: экспериментальный (качественный анализ), сравнительный анализ
Методика исследования
I. Получение сульфата бария – рентгеноконтрастного вещества
1. (Контроль). К раствору хлорида бария добавьте раствор серной кислоты. Отметьте признак реакции ______________________________________________________________
2. К образовавшемуся осадку добавьте немного азотной кислоты (осадок НЕ должен раствориться)
3. Запишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде _____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Как определяются катионы Ba2+ и сульфат-анионы SO42-?_________________________
_____________________________________________________________________________
4. Результаты занесите в таблицу.
5. Как получают сульфат бария для рентгеноскопии желудочно-кишечного тракта?
II. Получение пигмента для синей акварельной краски
1. (Контроль). К раствору хлорид железа (III) добавьте раствор жёлтой кровяной соли. Отметьте признак реакции ______________________________________________________
2. Запишите уравнение реакции в полном и сокращённом ионном виде
3К4[Fe(CN)6 ] + 4 FeCl3 = Fe4 [Fe(CN)6]3)↓ + 12KCl
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. С помощью какого иона можно определить катионы Fe3+ __________________________
4. Результаты занесите в таблицу.
5. Как получают пигмент мелори для синей акварельной краски?
III. Получение искусственной крови
1. (Контроль). К раствору роданида калия по каплям добавьте раствор хлорида железа (III). Отметьте признак реакции. ________________________________________________
2. Запишите уравнение реакции в полном и сокращённом ионном виде
3 КCNS + FeCl3 = Fe(CNS)3 + 3 KCl (Внимание! Роданид железа(III) Fe(CNS)3 НЕ является осадком!)
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3. С каким ионом катион Fe3+ образует окрашенное соединение? ______________________
4. Результаты занесите в таблицу.
5. Как получают искусственную кровь для киносъёмок и занимательных химических опытов?
Результаты исследования
Реакции ионного обмена в различных сферах деятельности
№ п/п | Вещество или определя емый ион. Значение | Реак тив | Наблюдения | Сокращённое ионное уравнение | Вывод |
1. | Ba SO4 рентгено контраст ное вещество | ||||
2. | Fe4 [Fe(CN)6]3)↓ синий пигмент | ||||
3. | Fe(CNS)3 вещество кроваво-красного цвета |
Общий вывод по результатам исследования:
_____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Значимость проведённого исследования :____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Приложение 4
Мой личностный рост
Отметьте умения, которые развивались у вас в течение урока
№ п/п | Умения | Умения разви вались | Умения не развива лись | Затрудняюсь ответить |
1. | Познавательные: - закрепление понятий темы «Ионные реакции» - анализ - сравнение - классификация - обобщение - исследование - установление причинно-следственных связей | |||
2. | Личностные: - выражать свою позицию - аргументировать, доказывать - быть толерантным к мнению другого человека | |||
3. | Коммуникативные: - сотрудничать - вступать в дискуссию - отстаивать свое мнение - с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации | |||
4. | Регулятивные: - действовать по плану - контролировать процесс и результаты своей деятельности |
