МОУ МАЛИВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА
140492, М.О., Коломенский район, д. Зарудня
Телефон (факс) – 8 496-617-17-46
Сайт школы: http://malivoschool. ucoz.com
Адрес электронной почты
______________________________________________________________________________
Тема урока «Реакции ионного обмена и условия их протекания»
(11 класс, учебник , )
Цель урока: Углубить изучение реакции обмена, заложенные в курсе 9 класса; сформировать понятие необратимых реакций ионного обмена. Выяснить условия протекания реакций ионного обмена в растворах электролитов до конца.
Форма проведения урока – урок-исследование.
Тип урока - урок усовершенствования знаний
Используемые технологии – ИКТ, проблемное обучение, развивающее обучение, обучение развитию критического мышления, проектная деятельность, здоровье-сберегающие технологии.
Методы: словесный метод, эвристическая беседа, наглядный метод, лабораторная работа(самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся), работа фронтальная, групповая, индивидуальная.
Технические средства обучения - проектор, компьютер.
Лабораторное оборудование – реактивы: соляная кислота, серная кислота, гидроксид натрия, хлорид бария, сульфат меди (II), хлорид железа (III), карбонат натрия, фенолфталеин, соки апельсиновый и яблочный, минеральная вода «Малаховская», инструктивные карточки; карточки с тестовыми заданиями
«Единственный путь, ведущий к знанию,
- это деятельность»
Бернард Шоу
(ирландский драматург, писаг)
Ход урока:
1. Организация начала учебного занятия.
Здравствуйте ребята. Присаживайтесь. Сегодня мы продолжаем рассматривать тему «Электролитическая диссоциация», посмотрите, пожалуйста, на эпиграф к уроку. Это слова ирландского драматурга, писаг Бернарда Шоу «Единственный путь, ведущий к знанию, - это деятельность». (обращение к эпиграфу, который записан на слайде). Я думаю, что вы в процессе деятельности на уроке будете как всегда активны, внимательны, работоспособны, получите новые знания.
2. Актуализация знаний
Нас окружает множество органических и неорганических веществ. Свойства водных растворов неорганических веществ во многом удивительны. Так, растворы кислот, солей и щелочей проводят электрический ток, в отличие от раствора сахара, спирта, глюкозы.
На предыдущих уроках мы выяснили, что при растворении в воде электролиты распадаются на ионы. Как называется этот процесс (Электролитическая диссоциация)
Какие вещества называются электролитами? (Вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток.). Приведите примеры веществ электролитов. Еще раз напомним себе, что растворы электролитов широко применяются,
· во-первых, в различных сферах деятельности человека.
· во-вторых, они имеют большое значение для живых организмов, т. к. питательные вещества усваиваются именно в виде растворов.
· в-третьих, сложные физико-химические процессы в организмах также протекают в растворах.
· в-четвертых, растворами являются физиологические жидкости – плазма крови, лимфа, желудочный сок и т. д.
3. Мотивация учебной деятельности учащихся.
Сегодня мы с вами тоже будем говорить о растворах электролитов и тема нашего урока «Реакции ионного обмена и условия их протекания». (запишите тему урока в тетрадях).
Как вы думаете, о чем мы сегодня с вами будем говорить, что выяснять?
Каждый из вас пройдет путь ученого экспериментатора, но в миниатюре. Формулируя научную гипотезу (при каких условиях реакции ионного обмена идут до конца), вы ее потом подтвердите опытным путем. Мы с вами вспомним алгоритм составления полных и сокращенных уравнений ионного обмена. Вы научитесь составлять по сокращенному ионному уравнению полные ионные уравнения и определять суть протекания данной реакции.
Реакции ионного обмена определяют здоровье каждого из нас. Они протекают ежеминутно, ежесекундно в наших организмах, осуществляя процессы метаболизма и обмена веществ.
Ребята, а теперь давайте с вами проведем небольшой химический эксперимент:
(провожу демонстрационно)
Опыт №1. Смешаем порошки MgCI2 и AgNO3. Наблюдаем ли мы какие-нибудь изменения? Как вы думаете, почему не произошла реакция?
Теперь смешаем растворы MgCI2 и AgNO3. (прежде чем вы проведете опыт, вспомним правила по тб), что наблюдаете?( мгновенно выпадает белый творожистый осадок)
Какими мельчайшими частицами обменялись электролиты в водных растворах? (ионами)
Давайте проанализируем как произошла химическая реакция между растворами электролитов.( растворы MgCI2 и AgNO3)
Вспомним, как составляются уравнения реакций ионного обмена в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде.(ученик работает у доски)
MgCI2 + 2AgNO3. = 2 AgCI↓ + Mg(NO3)2 (молекулярное уравнение реакции)
Запишем полное ионное уравнение и сокращенное ионное уравнение этой реакции
Пользуясь таблицей растворимости, определим сильные и слабые электролиты, слабые подчеркнем. Распишем сильные электролиты на ионы, слабые оставим в виде молекул.
Mg2+ + 2Cl- + 2Ag+ + 2NO3- = 2AgCl↓ + Mg2+ + 2NO3-
Что вы делаете с одинаковыми слагаемыми и коэффициентами в алгебраических уравнениях? Сократим и в химическом уравнении на одинаковые ионы в правой и левой частях уравнения. Получим сокращенное ионное уравнение.
Cl - + Ag+ =AgCl↓
Таким образом, суть нашей реакции сводится к взаимодействию двух ионов хлорида и серебра.
Рассматриваем еще несколько примеров, чтобы образовалась соль хлорид серебра
(NaCl + AgNO3, BaCl2 + AgNO3). Что мы видим в результате этой проверки?
Вывод: Такие реакции называются ионными реакциями.
В результате проверки выясняется, что независимо от реагентов все сокращенные уравнения одинаковые. Следовательно, ионные уравнения, в отличии от молекулярного, относятся не к одной реакции между конкретными веществами, а к целой группе аналогичных реакций.
Зная истинные процессы, происходящие в растворе, можно предсказать, возможность протекания химических реакций ионного обмена до конца.
Итак, какие реакции называются ионными реакциями?
Откроем учебник на стр. 68 и запишем определение в тетрадь. Реакции между ионами называются ионными реакциями, а уравнения таких реакций ионными уравнениями.
Итак, ребята, зная истинные процессы, происходящие в растворе, можно предсказать, возможность протекания химических реакций ионного обмена до конца.
Сейчас мы с вами выполним лабораторную работу «Реакции ионного обмена и условия их протекания », в которой вы внимательно проследите за признаками происходящих реакций, отработаете навыки составления молекулярных и ионных уравнений, а также выясните условия протекания реакций ионного обмена до конца. (каждая группа получает задание)
Задание для групп «Предскажи реакцию»
1 группа: Fe3+; Na+; 3CI-; OH-
2 группа: К+; H+; OH-; NO3-;
3 группа: Na+; H+; NO3-; CI-;
4 группа: 2Na+; 2H+; CO32-; SO42-.
В ваших растворах содержаться данные ионы. Произойдет ли реакция ионного обмена между этими ионами? Почему?
А сейчас на практике подтвердите свои гипотезы с помощью химического эксперимента, но сначала инструктаж по тб
Каждая группа получает задание, отчет оформляет в виде лабораторного опыта в тетради и на листе бумаги.
1 группа: 1) FeCl3+ NaOH; 2) NaNO3+ HCl;
2 группа: 1) КOH+ HNO3; 2) NaNO3+ HCl;
3 группа: 1) Na2CO3+ H2SO4. 2) NaNO3+ HCl;
В задании спрятана «проблема» - учащиеся не могут до конца выполнить задание, т. к. реакция между растворами NaNO3+ HCl не идет. (Если исходные вещества – сильные электролиты, которые при взаимодействии не образуют нерастворимых или малодиссоциирующих веществ или газов, то такие реакции не протекают: при смешивании растворов образуется смесь ионов)
Проверка у доски
Результаты наблюдений и уравнения фиксируются на отдельных листах, которые предложены учащимся. В конце занятия листы сдаются на проверку. (инструктивная карта)
Что делаем | что наблюдали | уравнение реакций в молекулярном виде | сокращенное уравнение реакции |
Опыт №1. Реакции, идущие с выделением нерастворимого вещества | |||
Налейте в пробирку раствор хлорида железа (III), добавьте раствор щелочи – гидроксида натрия. | FeCl3+ NaOH | ||
Опыт 2 | |||
Налейте в пробирку нитрата натрия, добавьте соляной кислоты. | NaNO3+ HCl | ||
Опыт №2.Реакции, идущие с выделением малодиссоциирующего вещества (воды) | |||
Налейте в пробирку щелочи (гидроксид калия), добавьте индикатор фенолфталеин и прибавляйте постепенно раствор азотной кислоты до изменения окраски | КOH+ HNO3 | ||
Опыт 2 | |||
Налейте в пробирку нитрата натрия, добавьте соляной кислоты. | NaNO3+ HCl | ||
Опыт №3. Реакции, идущие с выделением газов. | |||
Налейте в пробирку карбоната натрия и добавьте раствор серной кислоты | Na2CO3+ H2SO4. | ||
Опыт 2 | |||
Налейте в пробирку нитрата натрия, добавьте соляной кислоты. | NaNO3+ HCl |
Вывод: реакции между растворами электролитов протекают необратимо в следующих случаях
_____________________________________________________________
Подведем итог нашей лабораторной работы. Итак, в ходе своей деятельности вы многое уже успели вспомнить, повторить.
Что же такое – реакции ионного обмена? Как протекают реакции ионного обмена в растворах?
Ответ: реакции ионного обмена в водных растворах могут протекать:
ü необратимо (идущие до конца); При каких условиях?
ü обратимо, то есть протекать одновременно в двух противоположных направлениях.
Реакции обмена между сильными электролитами в растворах протекают до конца или практически необратимы, когда ионы, соединяясь друг с другом, образуют вещества:
Ø нерастворимые;
Ø малодиссоциирующие (слабые электролиты);
Ø газообразные.
4. Физминутка
Давайте немного с вами отдохнем. На мои предложения вы хлопаете в ладоши, если ответ положительный, и топаете ногами, если ответ отрицательный.
1. Электролиты – это вещества, растворы и расплавы, которых не проводят электрический ток. (-)
2. Раствор серной кислоты является сильным электролитом.(+)
3. Раствор сахара является сильным электролитом. (-)
4. Катионы – это отрицательно заряженные частицы. (-)
5. Раствор хлорида натрия проводит электрический ток (+)
Молодцы. А сейчас глазами нарисуйте 3 круга по часовой стрелке и 3 круга против часовой стрелке. Ну что немного отдохнули, продолжаем дальше работать.
Примеров ионных реакций, в которых образуются осадок, вода и газ, очень много.
Реакции ионного обмена имеют широкое практическое значение в промышленности и в повседневной жизни человека. Так, например, кондитерами используются разрыхлители теста – это углекислый газ. Который получается при взаимодействии кислоты и пищевой соды. Он обеспечивает нужную структуру пор теста и вкус продукта. В сельском хозяйстве (процессы, происходящие в почве – это ионнообменные взаимодействия веществ)
В полиграфическом производстве тоже используются реакции ионного обмена, устранение жесткости воды, определение качества воды и т. д.
В чем сущность реакций ионного обмена?(сущность реакции заключается в связывании ионов с образованием неэлектролита. Сущность реакции ионного обмена отражают с помощью сокращённого ионного уравнения)
Ребята, а сейчас мы с вами поговорим об использование реакций ионного обмена в нашей жизни.
Нашему организму необходимы минеральные вещества. Они входят в состав биологических жидкостей человека, клеток, тканей органов и гормонов, они играют основную роль в создании постоянства внутренней среды отдельных клеток и организма в целом, что обеспечивает их нормальную работу. Минеральные вещества играют большую роль в процессах восстановления, в формировании и построении тканей организма, особенно, скелета. Им принадлежит решающая роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия и постоянства внутренней среды организма.
Основными источниками минеральных веществ для организма являются пищевые продукты. Наибольшее число минеральных солей содержится в минеральной воде, соках.
Экспериментальное исследование
Задача для групп: исследовать предложенные объекты (минеральная вода, яблочный и апельсиновый соки), на содержание ионов Cu2+,OH-, H+, Fe3+, HCO3-, SO42-- в растворе по их качественным реакциям. Представить итоги работы: указать ионы, содержащиеся в растворе, сокращенное ионное уравнение, отражающее сущность химической реакции, признак химической реакции и представить свой объект.
Ученики выполняют задание в группах: одна группа-исследование апельсинового сока, другая - яблочного сока, следующая – минеральная вода. Исследуют напитки на содержание ионов OH-, H+, Fe3+, HCO3-, SO42-
Подробный план работы с описанием опытов, техникой безопасности, небольшой текст для анализа по каждой теме содержится в карте-инструкции. После выполнения задания, каждая группа выступает с результатами своей работы.
Таблица Результаты исследования
Исследуемый раствор | Определяемый ион | Сокращенное ионное уравнение | Результат реакции |
Минеральная вода | CO32- (добавили к воде №2 раствор кислоты) | CO32-+ 2H+=H2O + CO2↑ | выделение бесцветного газа |
SO42-(прилили к воде №1 хлорид бария) | SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ | белый осадок | |
OH - (внесли в воду №2 фенолфталеиновую бумажку) | OH- (фенолфталеиновая индикаторная бумажка) | изменение окраски | |
Апельсиновый сок | SO42- (прилили к соку раствор хлорида бария) | SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ | белый осадок |
H+ (внесли в сок лакмусовую или универсальную индикаторную бумажку) | H+ | изменение окраски | |
Яблочный сок | Fe3+ (прилили к соку гидроксид калия) | Fe3+ + OH - = Fe(OH)3↓ | осадок бурого цвета |
H+(внесли в сок лакмусовую или универсальную индикаторную бумажку) | H+ | изменение окраски |
Таблица 2. Характерные симптомы дефицита химических элементов в организме человека
Дефицит элемента и значение | Типичный симптом |
Сa | Замедление роста |
Fe | Анемия, нарушение иммунной системы |
Cu | Слабость артерий, нарушение деятельности печени, вторичная анемия |
SO42- | способствует желудочному пищеварению, систематический прием сульфатных вод сопровождается некоторой потерей веса |
Подведём итоги нашей работы. Все исследуемые объекты содержат полезные для жизнедеятельности человека элементы. Минеральные соли в водных средах организма частично или полностью растворяются и существуют в виде ионов.
Основными источника минеральных веществ для организма являются продукты питания.
Для того чтобы поддерживать обмен веществ на должном уровне надо соблюдать несколько правил:
1. Употреблять в течение дня необходимое количество воды.
2. Так как основным источником минеральных солей являются фрукты и овощи надо регулярно (каждый день) употреблять их в пищу.
Среди микроэлементов особое значение для роста и развития ребёнка имеют железо, медь и цинк. Их дефицит проявляется задержкой физического развития или анемией. Правильное питание – залог здоровья.
(напечатать учащимся)
Таблица Определение ионов
определяемый ион | качественный реактив, содержащий ион | результат реакции |
Cu2+ | OH- | синий осадок |
Fe3+ | OH- | осадок бурого цвета |
HCO3- | H+ | выделение газа без запаха. вызывающего помутнение известковой воды |
SO42- | Ba2+ | белый осадок |
H+ | индикаторы | изменение окраски |
OH- | индикаторы | изменение окраски |
Ca2+ | CO32- | белый осадок |
5. Применение знаний «Силу уму придают упражнения».
В КИМах рассмотренная нами сегодня тема – это вопрос А23 в различной интерпретации. Поэтому вам всем предлагается выполнить несколько разноуровневых тестовых заданий такого типа (это задания из КИМов различных лет).
1 вариант | 2 вариант |
1.Среди предложенных веществ выберите электролиты: А). FeCl3, Б). Zn(OH)2, В). HNO3, Г). О2. | 1.Среди предложенных веществ выберите неэлектролиты: А). Na2S, Б). Cu(OH)2, В). HCI. Г) CaCO3 |
2. Даны ионы: Укажите катионы а) OH-, б)Mg2+, в)K+, г)Сl-. | 2. Даны ионы: Укажите анионы а)Са2+, б)Zn2+, в)NO3-, г)SO32-. |
3.Составьте формулы веществ, комбинируя катионы и анионы предложенные в задании № 2 | 3.Составьте формулы веществ, комбинируя катионы и анионы предложенные в задании № 2 |
4. Найдите ошибки, допущенные в полном и сокращенном ионном уравнении реакции CaCl2+ Na2CO3 = 2NаCl + CaCO3 Ca2++ Cl2– + 2Na+ + CO32– = 2Na+ + Cl– + CaCO3 Ca+ CO3 = CaCO3 исправления обведите кружком. | 4. Найдите ошибки, допущенные в полном и сокращенном ионном уравнении реакции Fe(NO3)3 + 3KOH= Fe(OH)3 +3K NO3 Fe +NO33– + 3 К+ +ОН– = Fe3+ +3OH–+3K+3NO3 Fe +3 ОН– = Fe(OH)3 исправления обведите кружком. |
5. Подберите исходные вещества к сокращенному ионному уравнению реакции. Fe2+ + 2OH– = Fe(OH)2 | 5. Подберите исходные вещества к сокращенному ионному уравнению реакции. Zn2+ + CO32– = Zn CO3 |
6. Подведение итогов урока.
Вот и закончился наш урок, давайте вернемся к эпиграфу. Мы в ходе урока использовали химический эксперимент, теоретические знания.
Что же вы узнали в процессе своей деятельности на уроке? Какие знания приобрели?
Чем отличаются реакции ионного обмена от реакций обмена?
Что необходимо знать, чтобы уметь составлять ионные уравнения?
7. Домашнее задание.
§ 17 вопросы 2,3 (п) стр.74 Ответьте на вопрос. Можно ли реакцию спиртового брожения глюкозы, находящуюся в основе получения дрожжевого теста, назвать реакцией ионного обмена. Ответ мотивируйте, написав уравнение реакции.
8. Рефлексия деятельности.
Выберите себе понравившееся начало предложения и завершите его
1.Сегодня узнал(а), что могу ___________________________________
2.Я считаю полезным___________________________________________
3.Мне понравилось____________________________________________
4.Мне было трудно________________________________________
5.Теперь бы я хотел(а) еще узнать____________________________
6. За что ты можешь себя похвалить.____________________
Завершить урок я хотела бы высказыванием основоположника теории электролитической диссоциации С. Аррениуса.
Электролитическая диссоциация
оказалась применимой и полезной
во всех областях современной науки
Сванте Аррениус
Учитель химии
