Міністерствоосвіти і науки України
Дніпропетровськийнаціональний університет ім. О.Гончара
Хімічнийфакультет
Кафедрааналітичної хімії
Курсовийпроект з педагогічного практикуму:
Методикавикладання хімії в середній школі
Виконавець
студентка групи
ХФ-09-с2Рубльова Є.Д.
Керівник практики
доцент, к.х.н. ЧмиленкоТ.С.
2009
Урок № 1
Тема уроку
Періодичнийзакон та будова атому. Склад атомних ядер. Ізотопи як різновид атомів хімічнихелементів
Тип уроку
Урокзакріплення, вдосконалення і застосування теоретичних знань і умінь
Мета уроку
Освітня•Систематизуватиі узагальнити знання по темі: «Періодичний закон і періодична система хімічнихелементів Д.І.Менделєєва»
•Виявитинедоліки в знаннях по даній темі.
Розвиваюча•Розвитокумінь і навиків самостійно працювати з літературою, уміння аналізувати,порівнювати, узагальнювати і робити виводи, виступати перед аудиторією.
•Формуванняосновних учбових компетенцій: учбової, комунікативної, особової.
Виховна•Вихованняповаги чужої думки, здібності працювати в групі.
•Формуванняправильної самооцінки учнів.
•Вихованняпотреби в знаннях, підвищення пізнавальних інтересів.
Метод уроку
Словесно-діалогічний,семінар
ОбладнанняПеріодичнатаблиця Д.І.Менделєєва
Література
ЛашевськаГ.А. Хімія: 9 кл.: Підручник для загальноосвіт. навч. закл. – К.: Генеза, 2009.– 280 с.
БонифатийМ.К. Микроанатомия великого открытия. К 100-летию закона Менделеева. – М.:Наука, 1970. – 248 с.
Етап ЗмістЧас
ОрганізаційначастинаДобрий день діти! Сідайте будь ласка. Хто сьогодні черговий? 2 хв
Актуалізаціятеми урокуЗ перших уроків хімії ви широко використовували таблицю Д. І.Менделєєва. Вона наочно демонструє, що всі хімічні елементи, взаємозв'язані іпідкоряються загальним закономірностям, що випливають з будови атомів. Томусьогодні, під час бесіди, ми згадаємо періодичний закон та будову атому, цедопоможе виявити недоліки у знаннях та позбутися їх. 3 хв
Перевіркадомашнього завданняТа перш ніж ми перейдемо до нашої бесіди перевіримо як вивідповіли на питання, що були задані вам додому
Що такеречовина? Речовина́ — це вид матерії, яка на відміну від поля,характеризується масою.
Що такехімічний елемент? Хімічний елемент — тип атомів з однаковим зарядом атомнихядер і певною сукупністю властивостей.
Що такемолекула? Моле́кула — здатна до самостійного існування найменша частинкапростої або складної речовини, що має її основні хімічні властивості, яківизначаються її складом та будовою.
Що таке атом?А́том — найменша частинка з якої складається та чи інша річ, речовина чисистема і яку в даній науковій теорії зручно розглядати як неподільну.
Потрібновиконати ще три індивідуальні завдання, результатами яких ми скористаємосядекілька пізніше, а саме: оформити на дошці характеристики натрію, алюмінію ісірки по ПСХЕ.7 хв
ОсновначастинаДо 60-х рр. XIX ст було відомо близько 60 хімічних елементів, і багатовчених стали замислюватися над їх систематизацією. Наприклад, німецький хімікІ.В.Деберейнер складав «тріади» з схожих по властивостях елементів:литий–натрий–калий, дуже активні метали сріблисто-білого кольору, мимоволіокислюються на повітрі, взаємодіють з водою з виділенням водню і утвореннямлугу; хлор–бром–йод, сильні окислювачі, молекули їх двухатомны.
Французькийхімік А.Е.Б. де Шанкуртуа склав «спіраль життя», розташувавши відомі хімічніелементи по спіралі, описаній довкола циліндра так, щоб схожі по властивостяхелементи виявилися один під одним.
Англійськийхімік Дж.А.Р.Ньюлендс запропонував «закон октав» – він дуже любив музику,вважав, що в природі все підвладно музичній гармонії і подібне у властивостяххімічних елементів повинно повторюватися, як в музичній октаві, через сімелементів на восьмому. Ньюлендс розташував хімічні елементи в порядку зростанняатомної ваги (маси) так, щоб схожі по властивостях елементи знаходилися одинпід одним. Його система зовні схожа на менделеевскую, і Ньюлендс намагавсядовести власний пріоритет у відкритті періодичної системи. Схожа наменделеевскую і система елементів німецького хіміка Л.Ю.Мейера, що спирався всистематизації не лише на зростання атомної ваги і подібність властивостей, алеі на валентність.
У чому жкорінна відмінність періодичної системи хімічних елементів Д.І.Менделєєва відсистематизацій інших хіміків?
Визначаючимісце хімічного елементу в системі, Дмитро Іванович спирався на всі відомі натой час властивості елементів і їх з'єднань. Він виписував все відомо проелемент і його з'єднання на окремі картки і аналізував різні варіанти взаємногорозташування хімічних елементів, враховуючи весь комплекс їх властивостей. Навідміну від інших хіміків він передбачив існування ще невідомих тоді науціхімічних елементів і залишив для них порожні місця – всього 12. Для трьоххімічних елементів Менделєєв детально передбачив їх властивості. Він назвав ціелементи «экаалюминий», «экабор» і «экасилиций» (приставка «ека» означає«подібний»).
Які подіїсприяли визнанню періодичного закону?
Перш за всеце відкриття тих елементів, існування і властивості яких були передбаченіД.І.Менделєєвим. У 1875 р. молода французька спектроскопія П.Е.Лекок деБуабодран виділив з мінералу, здобутого в Піренейських горах, новий елемент,названий їм галієм. Властивості галію збіглися з властивостями «экаалюминия». У1879 р. шведський хімік Л.Ф.Нільсон відкрив елемент скандій, властивості якогозбіглися з властивостями «экабора». У 1886 р. німецький хімік К.А.Вінклервідкрив елемент германій – «экасилиций».
Періодичнийзакон піддався двом дуже серйозним перевіркам «на міцність». Перша з нихпов'язана з відкриттям інертних газів. Для інертних газів в періодичній системімісця передбачено не було, але відповідно до своїх властивостей вони утворили вній додаткову, «нульову» групу. Перший з інертних газів, гелій, був спочаткувідкритий методом спектрального аналізу в спектрі сонячних протуберанців(1868), і лише опісля більше 25 років інертні гази були виділені з повітряанглійськими фізиками і хіміками Дж.У.Релєєм і У.Рамзаєм.
Друге випробуваннявиявилося ще серйознішим, оскільки ставило під сумнів саму основу періодичності– атомну масу. У 1913 р. англійський радіохімік Фредерік Содді, вивчаючирадіоактивний розпад, відкрив існування елементів з однаковими властивостями,але різною атомною масою. Як називаються такі елементи?
Ізотопи
Каковасовременная модель строения атома? Какие ученые внесли вклад в ее создание?
Завдякидослідам Ернеста Резерфорда по розсіюванню а-часток золотою фольгою в 1913 р.затвердилася планетарна модель будови атома: у центрі – позитивно зарядженеядро, розміри якого в ~100 000 разів менше розмірів атома, а довкола ядра покругових орбітах обертаються негативно заряджені електрони. Сумарний заряделектронів збігається із зарядом ядра, тому атом в цілому электронейтрален.Відповідно до постулатів Н.Бора електрони можуть знаходитися лише на дозволених(стаціонарних) орбітах. Знаходячись на стаціонарній орбіті, електрон енергію невипромінює. Під час переходу електрона з однієї стаціонарної орбіти на іншувідбувається виділення або поглинання енергії.
Експериментальновизначаючи частоти рентгенівських випромінювань атомів, учень Резерфордаанглійський фізик Генрі Мозлі встановив лінійну залежність квадратного кореня зцих частот від атомних (порядкових) номерів хімічних елементів. Згідно жгіпотезі А. ван ден Брука (1913) порядкові номери хімічних елементів дорівнюютьзарядам ядер атомів. Заряд ядра атома хімічного елементу визначається кількістюпротонів в ядрі атома. Так визначився фізичний сенс порядкового номера – нелише положення хімічного елементу в періодичній системі, але і заряд ядра йогоатома, число протонів в ядрі і загальне число електронів в атомі.
У 1932 р.англійський фізик-експериментатор Ч.Дж.Чедвік і радянський фізик-теоретикД.Д.Іваненко практично одночасно прийшли до виводу про існування усерединіатомних ядер ще одного вигляду часток – нейтронів з масою, приблизно рівніймасі протона, але що не мають заряду. Як визначити кількість нейтронів в ядріатома?
З атомноїмаси відняти порядковий номер елементу.
Як пояснити зпозицій теорії будови атома існування ізотопів?
Маютьоднаковий заряд ядра, тобто однакове число протонів в ядрі, але різне числонейтронів і, отже, різну атомну масу.
Який фізичнийсенс номера періоду в періодичній системі хімічних елементів Д.І.Менделєєва?
Числоенергетичних рівнів в атомі хімічного елементу.
Що такеперіоди в періодичній системі хімічних елементів Д.І.Менделєєва?
Горизонтальніряди хімічних елементів, розташованих в порядку зростання атомних мас, щопочинаються лужними металами і що закінчуються інертними газами.
Якими буваютьперіоди в періодичній системі хімічних елементів Д.І.Менделєєва?
Малі івеликі. Малі періоди – перший (два елементи), другий і третій (по вісімелементів). Останні періоди – великі, тобто складаються з двох лав елементів. Упарних рядах великих періодів знаходяться лише метали, в їх атомах, окрімлужних і лужно-земельних металів, заповнюються не зовнішні енергетичні рівні, а
d- іf-подуровни передзовнішніх енергетичних рівнів, тому металеві властивості«згасають» повільно. Непарні ряди великих періодів починаються металами, але нелужними, потім металеві властивості різко слабшають, неметалічні посилюються догалогенів.
Що такегрупи?
Вертикальніряди хімічних елементів з однаковою електронною конфігурацією валентнихелектронів.
За якоюознакою групи діляться на головні і побічні підгрупи?
У головнихпідгрупах знаходяться хімічні елементи і малих, і великих періодів. У їх атомахзаповнюється зовнішній енергетичний рівень, і номер групи збігається з числомелектронів на зовнішньому (валентному) енергетичному рівні. У побічнихпідгрупах знаходяться хімічні елементи лише великих періодів, в їх атомахзаповнюються d- і f-подуровни передзовнішніх енергетичних рівнів, і назовнішньому рівні зазвичай міститься два електрони (виключення – Cr, Cu, Ag, Au– 1 e).
Як міняютьсявластивості хімічних елементів в групах і чому?
Металевівластивості посилюються, неметалічні слабшають, оскільки на зовнішньомуенергетичному рівні число електронів не міняється, а радіус атома збільшується.
Як міняютьсявластивості хімічних елементів в періодах і чому?
Металевівластивості слабшають, неметалічні посилюються, оскільки зростає числоелектронів на зовнішньому енергетичному рівні атомів і зменшується атомнийрадіус. (Ілюструє цей вивід підготовленими на дошці характеристиками хімічнихелементів.)
Чомулантаноїди і актиноїди винесені за рамку періодичної системи?
У їх атомахзаповнюється третій від кінця енергетичний f-подуровень. Зміна електронноїбудови цього енергетичного підрівня майже не відбивається на властивостяххімічних елементів, в хімічному відношенні лантаноїди і актиноїди – близнята.Тому поміщати їх в період періодичної системи хімічних елементівД.І.Менделєєва, де передбачається згасання металевих властивостей, було бневірно.
Чому у воднюдва положення в періодичній системі?
В атома воднювсього один електрон на першому енергетичному рівні, і до його завершення невистачає одного електрона. Атом водню здатний і віддавати один електрон, якатоми лужних металів (у реакціях з неметалами), і приймати один електрон, якатоми галогенів (у реакціях з лужними і лужно-земельними металами).
У чомупричина періодичного повторення властивостей елементів і їх з'єднань?
Повторюєтьсяелектронна будова зовнішнього енергетичного рівня, а саме це визначаєвластивості.
Яке сучаснеформулювання періодичного закону?
Властивостіхімічних елементів і їх з'єднань знаходяться в періодичній залежності відзарядів ядер їх атомів.
Чи можливеіснування елементів, передуючих водню в періодичній системі?
Ні, оскількименше одного протона в ядрі атома бути не може.
Чипередбачається межа для періодичної системи?
Передбачається,що періодична система міститиме приблизно 160 хімічних елементів. Крупніші ядравступатимуть у взаємодію з електронами першого енергетичного рівня, що приведедо утворення нових ізотопів вже існуючих елементів. 28 хв
ЗакінченняурокуДуже добре діти. Ви відмінно підготувались до сьогоднішньої бесіди.Давайте підіб’ємо підсумки сьогоднішнього уроку. Отже, періодичний закон і йогонаочне вираження – періодична система хімічних елементів – є містком вмікросвіт, дозволяють без складних приладів визначати будову атома, упевненопередбачати властивості хімічних елементів і їх з'єднань, характеристикиатомів, включаючи атомні маси. Вчення про періодичність яскраво ілюструє законидіалектики:
1) законпереходу кількісних змін в якісних: зміна числа електронів на зовнішньомуенергетичному рівні веде до зміни властивостей хімічного елементу і йогоз'єднань;
2) законєдності і боротьби протилежностей: електрон поєднує властивості частки (заряд імаса) і хвилі (дифракція і інтерференція) – це так званийкорпускулярно-хвильовий дуалізм;
3) законзаперечення заперечення: у електронній структурі атома лужного металу каліяповністю повторюється електронна структура атома інертного газу аргону, алевисока хімічна активність калія повністю заперечує інертність аргону.
Періодичнийзакон відноситься до фундаментальнейшим законів природи і найбільших відкриттівлюдства.5 хв
Урок № 2
Тема уроку
Електролітичнадисоціація кислот, лугів, солей. Електроліти і неелектроліти
Тип уроку
Урокзасвоєння нових знань і умінь
Мета уроку
Освітня•Вивчитисутність процесу електролітичної дисоціації.
•Дати поняттяпро електроліти і неелектроліти
Розвиваюча•Розвитоквміння аналізувати хімічний експеримент, робити висновки.
•Розвитиінтерес до предмета, та хімічного експерименту.
Виховна•Показативеличезне практичне значення розчинів в житті людини, в навколишньомусередовищі, биту і техніці
•Виховатипрацьовитість; комунікативні навики; відповідальність і пошана до себе і дооточуючих.
Методуроку
Словесно-наглядний,демонстраційний експеримент, лекція
ОбладнанняТермометри,хімічні стакани, пробірки, пробіркотримачі, прилад для перевірки електричноїпровідності розчинів, фенолфталеїн, метилоранж. Розчини сірчаної кислоти ілугу, сульфат міді безводний, вода, аміачна селітра. Таблиця «Схема розчиненняі електролітичної дисоціації сполук з іонним і ковалентним полярним зв'язками».Модель кристалічної решітки хлориду натрію.
Література
ЛашевськаГ.А. Хімія: 9 кл.: Підручник для загальноосвіт. навч. закл. – К.: Генеза, 2009.– 280 с.
Попель Л.Л.,Крикля Л.С. Хімія. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів. 9 клас.– К.: Академія, 2009. – 168 с.
Організаційначастина
Добрий деньдіти! Сідайте будь ласка. Хто сьогодні черговий? 2 хв
Актуалізаціятеми урокуНа попередньому уроці ми визначили, що розчин – це однорідна система,що складається з розчинника і часток розчиненої в нім речовини, та продуктів їхвзаємодії. Пригадаємо ознаки хімічних реакцій. Зміна забарвлення, виділеннягазу, випадання осаду, виділення або поглинання тепла. Означає розчиненняфизико-хімічний процес. Таке пояснення єству процесу розчинення було впершетеоретично обгрунтоване великим російським ученим Д.І.Менделєєвим в теоріїгідрата розчинів. 3 хв
ОсновначастинаЗагальновідомо, що метали проводять електричний струм. Така їхнявластивість зумовлена наявністю в металах електронів, які не утримуються«своїми» атомами і вільно переміщуються в речовині. Якщо з’єднати металевудротину або пластину з батарейкою (акумулятором), то ці електрони починаютьрухатись до позитивно зарядженого полюса батарейки. У речовині виникаєелектричний струм.
Солі, основи,основні та амфотерні оксиди містять заряджені частинки іншого типу — йони.З’ясуємо за допомогою експерименту, чи здатні речовини йонної будови проводитиелектричний струм.
Експеримент.Перед проведенням дослідів зберемо прилад, який складається зі склянки, двохелектродів, лампочки і батарейки. Будемо занурювати електроди у твердіречовини, їхні розплави, водні розчини. Виявимо, що лампочка горить лише тоді,коли електроди перебувають у рідині — розплаві або розчині йонної речовини.
Поясниморезультати дослідів
У твердійречовині йони сполучені один з одним. Тому речовина не проводить електричногоструму. У рідині йони рухаються хаотично. Якщо в неї занурити електроди,з’єднані із джерелом постійного струму, рух йонів стає направленим. Позитивнозаряджені йони (катіони) прямуватимуть до негативно зарядженого електрода(катода), а негативно заряджені (аніони) — до позитивно зарядженого електрода(анода).
Електропровіднимиє не лише розплави і водні розчини йонних речовин, а й водні розчини деякихмолекулярних речовин — кислот. Причина полягає в тому, що під час розчиненнякислоти у воді частина її молекул руйнується з утворенням йонів.
Сполуки,водні розчини і розплави яких проводять електричний струм, називаютьелектролітами.
Загальнаназва речовин, розчини і розплави яких не проводять струму, — неелектроліти. Доних належать багато молекулярних речовин, а також усі речовини атомної будови.
Значнийвнесок у дослідження електропровідності водних розчинів зробив на початку ХІХст. англійський учений Майкл Фарадей.
Те, що йони урозчині рухаються до електродів, з’єднаних із батарейкою, можна довести задопомогою експерименту.
Експеримент.Аркуш фільтрувального паперу кладуть на скляну або полімерну пластину ізмочують безбарвним розчином електроліту (натрій хлориду). Потім у центр аркушананосять кілька крапель розчину солі, що містить забарвлені катіони (купрум(ІІ)сульфат CuSO4, нікель(ІІ) сульфат NiSO4, ферум(ІІІ) хлорид FeCl3). На папір пообидва боки від центру кладуть два електроди і з’єднують їх дротинками збатарейкою. Кольорова пляма починає зміщуватися до одного з електродів.
Сполуки,водні розчини і розплави яких проводять електричний струм, називаютьелектролітами. До електролітів належать усі йонні речовини — луги, солі,основні й амфотерні оксиди, а також частина молекулярних речовин — кислоти(вони проводять струм лише у водному розчині). Інші речовини є неелектролітами.
Здатністьрозчинів чи розплавів деяких речовин проводити електричний струм зумовленанаявністю йонів у цих рідинах.
Розпадречовини на йони під час її розчинення або плавлення називають електролітичноюдисоціацією.
Теоріюелектролітичної дисоціації речовин у розчинах створив шведський ученийСванте-Август Арреніус у 1887 р.
Ви вжезнаєте, що речовини, які розпадаються у розчині чи розплаві на йони, називаютьелектролітами. Серед них є сполуки йонної та молекулярної будови.
Електролітичнадисоціація йонних речовин
Молекули водизавдяки електростатичній взаємодії з йонами, розміщеними на поверхні кристалів,поступово вилучають їх із речовини. Кристали руйнуються, речовина розчиняється.Залишаючись сполученими з молекулами води, катіони й аніони електроліту разоміз іншими молекулами води утворюють розчин.
Електролітичнудисоціацію речовини, як і хімічну реакцію, можна відобразити за допомогоюхімічного рівняння. Запишемо рівняння електролітичної дисоціації натрій хлоридуй алюміній сульфату у водному розчині:
NaCl= Na+ + Cl–;
Al2(SO4)3= 2Al3+ + 3SO42–.
Водні розчинисолей містять йони, з яких складаються ці речовини.
Солі —електроліти, які дисоціюють у водних розчинах або розплавах на катіониметалічних елементів та аніони кислотних залишків.
У воднихрозчинах лугів містяться катіони металічних елементів і гідроксид-іони ОН–.Рівняння електролітичної дисоціації калій гідроксиду і барій гідроксиду маютьвигляд:
KOH= K+ + OH–;
Ba(OH)2= Ba2+ + 2OH–.
Основи —електроліти, які дисоціюють у водних розчинах або розплавах з утворенняманіонів одного типу — гідроксид-іонів ОН–.
Так, лугиоднаково діють на певний індикатор: фенолфталеїн забарвлюється в малиновийколір, метилоранж — у жовтий, лакмус — у синій, універсальний індикатор — усиньо-зелений. Отже, за допомогою індикатора можна виявити у водному розчинілугу йони ОН–, але не саму речовину.
Нерозчинніоснови на індикатори не діють.
У хімії частовикористовують словосполучення «лужне середовище». Воно вказує на те, що врозчині наявні гідроксид-іони.
Електролітичнадисоціація молекулярних речовин. В електролітах молекулярної будови — кислотах— йони відсутні. Вони утворюються лише під час розчинення речовин у воді.
Розглянемо, яквідбувається цей процес у водному розчині хлороводню HCl — хлоридній кислоті.
У молекуліHCl існує полярний ковалентний зв’язок. Спільна електронна пара зміщена до.більш електронегативного атома Хлору (HCl). На атомі Хлору зосереджуєтьсяневеликий негативний заряд (δ–), а на атомі Гідрогену — позитивний заряд (δ+).Отже, молекула хлороводню є δ+ δ– диполем: H–Cl.
Під часрозчинення хлороводню молекули HCl і H2O притягуються одна до одної своїмипротилежно зарядженими частинами. Унаслідок цього ковалентні зв’язки в багатьохмолекулах HCl розриваються, і вони розпадаються, але не на атоми, а на йони.Спільна електронна пара, що була зміщена до атома Хлору, під час руйнуваннямолекули HCl переходить у його «власність»; атом Хлору перетворюється на йон Cl–.Атом Гідрогену втрачає свій єдиний електрон і стає йоном Н+. Утворені йонизалишаються оточеними молекулами води, тобто гідратованими
Деякі йони H+і Cl– внаслідок взаємного електростатичного притягання знову сполучаються вмолекули. Тому рівняння електролітичної дисоціації хлороводню у водному розчинімає такий вигляд1
HC H+ + Cl– .
Знакоборотності ← свідчить про одночасний перебіг двох процесів — прямого(зліва направо) і зворотного (справа наліво). Ці процеси за незміннихконцентрації розчину і температури відбуваються з однаковою швидкістю. Томукількість молекул і йонів у розчині з часом не змінюється. У хлоридній кислотіта водних розчинах інших кислот крім молекул води містяться катіони ГідрогенуН+, аніони кислотних залишків, а також молекули кислот.
Кислоти —електроліти, які дисоціюють у водних розчинах з утворенням катіонів одного типу— йонів Гідрогену Н+.
Наявністьйонів Н+ у водних розчинах зумовлює спільні хімічні властивості кислот,наприклад однакову дію на індикатор.
Експеримент
Виявленнякатіонів Гідрогену в розчинах кислот за допомогою індикатора
У двохпробірках містяться розбавлені хлоридна та сульфатна кислоти. Наносимо задопомогою піпетки або скляної палички краплю розчину із кожної пробірки науніверсальний індикаторний папірець. Запишіть що спостерігаємо? І зробітьвідповідний висновок.
Отже, задопомогою індикатора можна виявити у водному розчині йони Н+, але не певнукислоту.
Нерозчиннікислоти не діють на індикатори.
Вираз «кислесередовище» означав, що розчин містить катіони Гідрогену.
Дисоціаціябагатоосновних кислот має ступінчастий характер; вона відбувається в кількастадій. Розглянемо цей процес на прикладі трьохосновної ортофосфатної кислотиН3Р04. Молекула цієї кислоти містить три атоми Гідрогену. Спочатку від молекуливідокремлюється один із них, перетворюючись на йон Н+; потім, уже від йонаН2Р04, — другий; і, нарешті, — третій (від йона НРО4)
На кожнійстадії дисоціює лише частина молекул або йонів. Водний розчин ортофосфатноїкислоти крім молекул води містить молекули Н3Р04, катіони Гідрогену і різнукількість аніонів трьох видів.
Луги та солі,на відміну від кислот, дисоціюють не ступінчасто а в одну стадію і повністю:
Ва(ОН)2 =Ва2+ + 2ОН .
У розчинпереходять йони, з яких складаються ці сполуки.40 хв
ЗакінченняурокуРозпад речовини на йони під час її розчинення або плавлення називаютьелектролітичною дисоціацією. У разі розчинення йонної речовини (лугу, солі) цейпроцес полягає у переході йонів із речовини у розчин. Електролітична дисоціаціямолекулярної речовини (кислоти) відбувається внаслідок розпаду молекул на йони.
Солідисоціюють на катіони металічних елементів і аніони кислотних залишків, основи— з утворенням гідроксид-іонів, а кислоти — з утворенням катіонів Гідрогену.
Не всімолекули кислоти розпадаються у розчині на йони. Електролітична дисоціаціябагатооснóвних кислот відбувається у кілька стадій.
Індикаторивиявляють у розчині йони ОН– і Н+, а не конкретну речовину — луг чи кислоту.
Запишітьзавдання додому § 7-8.5 хв
Урок № 3
Тема уроку
Обчислення захімічним рівнянням маси, об’єму або кількості речовини, якщо одну з реагуючихречовн узято в надлишку
Тип уроку
Урокзасвоєння нових знань і умінь
Мета уроку
Освітня•Навчитисярозв’язувати задачі за хімічним рівнянням маси, об’єму або кількості речовини,якщо одну з реагуючих речовн узято в надлишку
Розвиваюча•Розвитокуваги при розв’язанні задач
•Розвитоклогічного мислення
Виховна•Виховатипрацьовитість і пошану до себе і до оточуючих.
Методуроку
Словесно-наглядний-практичний,розв’язування задач
Література
ЛашевськаГ.А. Хімія: 9 кл.: Підручник для загальноосвіт. навч. закл. – К.: Генеза, 2009.– 280 с.
Попель Л.Л.,Крикля Л.С. Хімія. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів. 9 клас.– К.: Академія, 2009. – 168 с.
ХомченкоГ.П., Хомченко И.Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. — М.: Новаяволна, 2002. — 278с.
ЕтапЗмістЧас
ОрганізаційначастинаДобрий день діти! Сідайте будь ласка. Хто сьогодні черговий? 2 хв
Актуалізаціятеми уроку. Вступна частина
По рівняннюреакції ми можемо точно визначити кількість речовин, що прореагували. Проте,деякі реакції повністю проходять лише при надлишку одного з реагентів, тобтопри перевищенні його кількості над необхідним в якесь число разів (на якуськількість %). В цьому випадку надлишок залишається, є таким, що не прореагував.Іншими словами, це просто означає, що останні реагенти можуть прореагуватиповністю, а реагент, даний по умові завдання в надлишку, закінчитися не може.Сьогодні ми навчимося розв’язувати такі задачі3 хв
Основначастина
Прирозв’язуванні подібних завдань, рекомендується дотримуватись вказаної нижчепослідовності.
Необхіднозапам’ятати! Як визначити, що задачу потрібно вирішувати саме таким шляхом. Цезробити неважко. Головне знати: якщо дано дві вихідні речовини, а знайтипотрібно третю – продукт реакції, то це означає що задачу слід вирішувати зацим алгоритмом
1. Скластирівняння хімічної реакції за умовою завдання.
2. Записатиумову завдання над реакцією і зробити попередні розрахунки по рівнянню реакції,тобто обчислити молярну масу, кількість речовини, масу речовини.
3. Знайтикількість речовини для кожної з вихідних речовин по формулі: ν= m /М
4. Написатиспіввідношення кількості речовини по рівнянню і за умовою, зробити висновок.Знайти надлишкову речовину і виключити її з рішення.
5. Скластипропорцію, враховуючи речовину, яка в недоліку, і вирішувати її.
Це потрібновміти!
Задача.Обчислите масу сульфату баріїю, що випаде в осад при зливанні розчинів, один зяких містить 522 г нітрату барію, а другий -500 г сульфату калія
Рішення.
1.Складаєморівняння реакції.
Ba(NO3)2+K2SO4>2KNO3 + BaSO4
2.Записуємоумови над реакцією і робимо попередні розрахунки за рівнянням реакції.
522г 500 г m г
Ba(NO3)2+ K2SO4 >2KNO3 + BaSO4v
М=261 г/мольМ=174 г/моль М=233 г/моль
ν= 1міль ν=1моль ν=1моль
m= М •ν=261г m= М •ν=174 г m= М •ν=233 г
3. Знайтикількість речовини для кожної з вихідних речовин по формулі: ν= m /М
ν(Ba(NO3)2 )= 522 г/261 (г/моль)=2 міль; ν(K2SO4) = 500 г/ 174 (г/моль)=2,9міль
4. Знаходимонадлишкову речовину.
По рівняннюреакції з 1 міль Ba(NO3) 2 реагує з 1 міль K2SO4
По умові з 2міль Ba(NO3) 2 реагує з 2,9 міль K2 SO 4
Висновок: порівнянню речовини реагують в рівних кількостях, а по умові K2SO4 більше, ніжпотрібно. По умові 2,9 міль K2SO4, згідно, рівнянню хімічної реакції необхідне2 міль K2SO4, знайдемо різницю: 2,9 міль — 2 міль = 0,9 міль K2 SO4 в надлишку.Чому дорівнюватиме маса? Обчислимо за формулою: m= М •ν= 174• 0,9 моль=156г K2SO4 в надлишку. Цю речовину не беремо в розрахунок.
5. Розрахунокмаси BaSO4 ведемо по Ba(NO3)2
Складемопропорцію і вирішимо її (згідно математичному правилу: твір крайніх членівдорівнює твору середніх членів)
522 г / 261 г(Ba(NO3)2) = m г / 233 г (BaSO4)
m г (BaSO4)•261 г (Ba(NO3)2) = 522 г (Ba(NO3)2) • 233 г (BaSO4)
m г (BaSO4) = 522 г (Ba(NO3)2) • 233 г (BaSO4) /261 г (Ba(NO3)2)
m г (BaSO4v)= 466 г
Відповідь. Уосад випаде 466 г осаду (BaSO4)
Задача. Якийоб'єм метану (н.у.) виділиться при взаємодії 10 г карбіду алюмінію (Al4C3) з 10г води?
Рішення
1. Знаходимокількості речовин, що вступили в реакцію:
Оскільки на 1міль Al4C3 потрібна в 12 разів більша кількість речовини води, то на 0,069 мільAl4C3 необхідне 0,828 міль води. Отже, 0,55 міль води недостатньо для реакції з0,069 міль Al4C3, який узятий в надлишку і прореагує неповністю.
2. Визначимо ν(CH4) по речовині, узятій в недоліку:
3. Розрахуємооб'єм метану, що утворився в реакції:
V(CH4) = ν(CH4)• Vm = 0,137 моль • 22,4 л/моль = 3,07 л
До розчину,що містить 20 г гідроксиду натрію, додали 70 г 30%-го розчину азотної кислоти.Який колір матиме лакмус в отриманому розчині?
Рішення.
NaOH+ HNO3=NaNO3 + Н2О
1 моль1 моль
20 г NаOHскладають 0,5 міль; 70 г 30%-го розчину НNО3 містить 70 × 0,3 = 21 (г)кислоти, що складає 0,33 мoль. Таким чином, гідроксид натрію міститься внадлишку (0,5>0,33). Отриманий розчин матиме лужну реакцію і лакмусзабарвиться в синій колір.40 хв
ЗакінченняурокуТаким чином сьогодні ми навчились розв’язувати задачі з речовинами, щовзяті в надлишку. Будь ласка запишіть завдання додому, щоб закріпити своїзнання. № 2-5 с. 72-73
Урок № 4
Тема уроку
Приготуваннярозчину солі із заданою молярною концентрацією розчиненої речовини
Тип уроку
Комбінованийрозчин
Мета уроку
Освітня•Навчитисьобчислювати молярну концентрацію розчиненої речовини, густину розчинів;
•Навчитисьвиготовляти розчини з певною молярною концентрацією розчиненої речовини таеквівалентів розчиненої речовини.
Розвиваюча•Розвитокуваги при розв’язанні задач
•Розвитоклогічного мислення
Виховна•Виховатипрацьовитість і пошану до себе і до оточуючих.
МетодурокуСловесно-наглядний-практичний, лабораторна робота
ЛітератураЛашевськаГ.А. Хімія: 9 кл.: Підручник для загальноосвіт. навч. закл. – К.: Генеза, 2009.– 280 с.
Попель Л.Л.,Крикля Л.С. Хімія. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів. 9 клас.– К.: Академія, 2009. – 168 с.
ХомченкоГ.П., Хомченко И.Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. — М.: Новаяволна, 2002. — 278с.
Етап ЗмістЧас
ОрганізаційначастинаДобрий день діти! Сідайте будь ласка. Хто сьогодні черговий? 2 хв
Актуалізаціятеми уроку. Вступна частинаВи вже знаєте, що розчин — це гомогенна система, якаскладається з розчинника і розчиненої речовини. За фазовим станом розчиниподіляються на газоподібні, рідкі та тверді. Крім цього, розрізняють розчиниводні і неводні, іонні і молекулярні, концентровані і розведені та ін. Важливоюхарактеристикою розчину є його склад. Існують різні способи виразу складурозчину. Найчастіше використовують масову частку розчиненої речовини ω имолярну концентрацію СМ. Сьогодні ми познайомимось з молярною концентрацією танавчимось готувати розчини з різними молярними концентраціями. 3 хв
ОсновначастинаМолярна концентрація СМ — це відношення кількості розчиненої речовини νдо об’єму розчину V або число моль розчиненої речовини в 1 літрі (1000 мл)розчину:
СМ = ν /V (моль/л); ν = m / M;
СМ = m ×1000мл / М × V мл ,
де m — масарозчиненої речовини, г;
М — молярнамаса розчиненої речовини, г/моль.
Молярністьвимірюється в моль/л і позначається літерою М. Наприклад, 1,0 М (КСІ) –одномолярний розчин хлориду калію. В одному літрі такого розчину міститься 1,0моль або 74,5 г КСІ (М(КСІ) = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль)
Перед началомлабораторної роботи розв’яжемо декілька задач.
Яка кількістьмоль сульфатної кислоти міститься в 4 літрах 0,25 М розчину?
Розв’язання.За формулою: СМ = ν / V, — знаходимо кількість моль ν :
ν = СМ ×V = 0,25 моль/л × 4 л = 1,0 моль (H2SO4)
У водірозчинили 8 г гідроксиду натрію. Об’єм розчину довели до 500 мл. Знайти молярнуконцентрацію NaOH в розчині. М(NaOH) = 23+16+1 = 40 г/моль.
Розв’язання.За формулою: СМ = m ×1000 / M × V, — знаходимо молярнуконцентрацію: СМ = 8 г ×1000 мл / 40 г/моль × 500 мл = 0,4 моль/л (або = 0,4 М).
Якщонеобхідно перейти від молярної концентрації до масової або навпаки, можназастосувати таку формулу:
СМ = ω×ρ×10/ М,
де ω — масова частка розчиненої речовини, %;
ρ — густина розчину з масовою концентрацією ω;
М – молярнамаса розчиненої речовини.
Яка молярнаконцентрація 14,6 %-го розчину фосфатної кислоти з густиною 1,08 г/мл? М(H3PO4)= 98 г/моль.
Розв’язання.Для обчислення молярної концентрації використаємо формулу
СМ = ω×ρ×10/ М; СМ = 14,6 × 1,08 ×10 / 98 = 1,6 моль/л (1,6М).
Теперперейдемо до виконання лабораторної роботи. Перепишіть з дошки у вашлабораторний журнал тему та хід роботи.
Нам необхідноотримати осад AgCl з розчину AgNO3, концентрація якого 1 моль/л.
За рівняннямреакції на 1 моль AgNO3 потрібен 1 моль NaCl. Таким чином, якщо ми змішаємооднакові об’єми розчинів AgNO3 і NaCl однакової концентрації 1 моль/л, тореакція пройде до кінця і в реакційній колбі опиниться тільки розчин нітратунатрію (NaNO3) у воді, а на дно сосуду випаде осад хлориду срібла AgCl. Прицьому вихідних сполук в сосуді не залишиться.
Але якприготувати потрібний розчин NaCl? Для цього існують спеціальні мірні колби.
Мірна колба єсудиною з тонкою шийкою, на якій по склу нанесена кільцеподібна мітка. Якщозаповнити мірну колбу рідиною до мітки, то її об'єм складе рівно 1 л. Візьмемотаку колбу і приступимо до приготування потрібного нам розчину NaCl.
Молекулярнавага NaCl складає (23 + 35,5) = 58,5 а.е.м. Отже, молекулярна маса NaCl (1моль/л) рівна 58,5 г. Зважимо цю кількість NaCl на вагах і помістимо кристали вмірну колбу. Потім додамо трохи води і розчинимо кристали, похитуючи колбу.Коли вся сіль розчиниться, доллємо розчин водою до мітки.
Мірні колбироблять таким чином, що об'єм розчину досягає точно 1 л, коли водний меніск(рівень води, злегка зігнутий силами поверхневого натягнення) стосується міткисвоєю нижньою частиною. Після цього розчин акуратно перемішаємо.
Призмішуванні будь-яких рівних об'ємів молярних розчинів AgNO3 і NaCl завждивиходитиме лише розчин NaNO3 у воді і осад AgCl, що не містять домішки жодногоз вихідних реагентів. Відфільтрувавши осад і промив його водою, ми отримаємочисту сіль AgCl.
Здайтебудь-ласка, ваші лабораторні журнали40 хв
ЗакінченняурокуТаким чином сьогодні ми навчились готувати розчини певної молярноїконцентрації та розв’язувати здачі на знаходження молярної концентрації. Будьласка запишіть завдання додому, щоб закріпити свої знання.
Скількиграмів KNO3 необхідно взяти для приготування 1 л розчину з концентрацією 0,5моль/л (0,5М)?
Змішали 1 л1М розчину сірчаної кислоти і 1 л 3М розчину сірчаної кислоти. Яка молярнаконцентрація отриманого розчину сірчаної кислоти?
Яка молярнаконцентрація 50%-ного розчину NаOH? Густина такого розчину складає 1,53 г/см3.5хв