Уроки Хімії / Старовойтова І. Ю. Хімія. Розробки уроків для 9 класу

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 5

Тема уроку. Розчинність, її залежність від різних факторів. Насичені й ненасичені розчини

Цілі уроку: розвивати знання учнів про розчини на прикладі поняття «розчинність»;формувативміннярозв’язуватирозрахункові задачі з використанням поняття «розчинність»; з’ясувати фактори,щовпливаютьнарозчинністьречовин;ознайомити учнів із класифікацією розчинів за розчинністю речовин.

Тип уроку: засвоєння вмінь і навичок.

Форми роботи: фронтальна бесіда, виконання вправ.

Обладнання: таблиця розчинності, схеми залежності розчинності деяких речовин від температури й тиску.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Актуалізація опорних знань

Фронтальна бесіда

1. Що таке істинний розчин?

2. Чому вода є універсальним розчинником? 3. Назвіть інші відомі вам розчинники.

4. Чи можна стверджувати, що речовини, які добре розчиняються у воді, будуть добре розчинятися в спирті?

5. Який зв’язок називають водневим?

6. З яких компонентів складається розчин?

7. Що означають поняття «малорозчинна речовина», «практично нерозчинна речовина»?

8. Назвіть відомі вам речовини, які практично не розчиняються у воді.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Справді, не всі речовини однаково розчиняються у воді. Проведемо експеримент: візьмемо дві склянки по 20 мл води й додаватимемо в них порціями однакову кількість: у першу — цукру, у другу — питної соди. Зверніть увагу, після скількох порцій яка з цих речовин перестане розчинятися, а яку ще можна додавати й вона продовжує розчинятися?

Кількісно здатність розчинятися у воді визначається фізичною величиною — розчинністю.

Розчинність — це фізична величина, що показує, яку масу певної речовини можна розчинити в 1 л розчинника за певних температури й тиску.

Після нашого досліду дайте відповідь на питання: yy Як впливає температура на розчинність речовин?

Для більшості речовин розчинність збільшується з підвищенням температури, тобто температура є одним із факторів, які впливають на розчинність.

yy Які ще фактори впливають на розчинність?

Природа розчинника й розчиненої речовини. Наприклад, бензин, не розчинний у воді, добре розчиняється в спирті.

Для газоподібних речовин значний вплив на розчинність має тиск. Наприклад: газована вода в пляшці.

Для різних речовин було експериментально розраховано й побудовано залежності розчинності від температури й тиску. (Розглянемо в підручнику або на плакаті графіки залежності.)

З рисунків видно, що за однієї і тієї ж температури у воді може розчинятися різна кількість різних речовин. Для деяких розчинність значною мірою зміню-

11

ється з підвищенням температури, а для інших (наприклад, NaCl) змінюється несуттєво.

Розчин, у якому певна речовина за певних температури й тиску більше не розчиняється, називається насиченим.

Розчин, у якому вміст розчиненої речовини менший за розчинність за певної температури, називається ненасиченим.

yy Як можна з насиченого розчину зробити ненасичений? (Нагріти, додати розчинник)

yy Чи можна з ненасиченого розчину зробити насичений? (Остудити, додати розчинної речовини, випарити розчинник)

У результаті повільного охолодження насиченого розчину можна одержати пересичений розчин.

Такі розчини використовують для вирощування кристалів. Це дуже нестійкі системи, за найменшого впливу надлишок речовини випадає в осад.

Ненасичені розчини умовно поділяють на концентровані — з високим умістом розчиненої речовини, і розведені — з низьким умістом розчиненої речо­ вини.

IV. Тренувальні вправи

Задача 1

У 620 г розчину, насиченого за 20 °С, міститься 120 г калій нітрату. Обчисліть розчинність цієї солі за температури 20 °С.

Розв’язання

1. Обчислимо масу розчинника. 620−120 =500 (г).

2. Приймаємо густину розчину за 1 г/мл. Отже, об’єм розчину дорівнює

0,5 л.

У 0,5л розчинника міститься 120 г KNO3 .

В1 л розчинника міститься х г KNO3 . x = 1200,5 лг =240 гл.

Відповідь: за 20 °С розчинність калій нітрату дорівнює 240 г/л.

Задача 2

Обчисліть масу калій сульфату, що виділиться зі 100 г розчину, насиченого за 100 °С, якщо остудити цей розчин до 0 °С. (Розчинність калій сульфату за

100 °С дорівнює 154 г/л, за 0 °С — 68,5 г/л.)

Розв’язання

У 100 г розчину міститься: 15,4 г K2SO4 за 100 °С 6,85 г K2SO4 за 0 °С

∆m(K2SO4 ) =15,4−6,85 =8,55 (г) K2SO4.

V. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

Творчезавдання.З допомогою графіка залежності обчисліть, яку масу NaCl, NaNO3, Na2SO4 слід узяти для приготування 100 г розчину, насиченого за температури 100 °С. До якої температури необхідно остудити розчин NaNO3, щоб половина солі випала в осад?

12

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 6

Тема уроку. Фізико-хімічнасутністьпроцесурозчинення.Тепловіявища, що супроводжують розчинення речовин

Цілі уроку: формуватизнанняучнівпрофізико-хімічнуприродупроцесу розчинення; з’ясувати внутрішню сутність процесу розчинення;показати,щопроцесрозчиненнясупроводжуєтьсяне лише фізичними явищами, але й хімічною взаємодією розчинника й розчиненої речовини; дати уявлення про теплові явища, що супроводжують процес розчинення.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форми роботи: розповідь учителя, демонстрація.

Обладнання: графікизалежностірозчинностівідтемператури,схемипроцесу розчинення кристалів натрій хлориду. Демонстрація 1. Теплові явища під час розчинення.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань

Робота з графіком залежності розчинності від температури, визначення розчинності речовин за різної температури.

Фронтальна робота над питаннями yy Назвіть компоненти розчину.

yy На які групи поділяються розчини за розміром часток розчиненої речовини? yy Який із компонентів розчину прийнято вважати розчинником для істинних

розчинів?

yy Що таке розчинність?

yy Які розчини називаються насиченими? yy Які розчини називаються ненасиченими?

yy Які фактори впливають на процес розчинення? (Природа речовин, темпера-

тура, тиск, перемішування, подрібнення твердих речовин)

yy Подумайте й зі свого досвіду наведіть явища, що супроводжують процес розчинення.

Для відповіді на питання подивимося на процес розчинення калій перманганату у воді.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Розчинення — фізико-хімічний процес.

Демонстрація 1а

У склянку з водою зануримо кілька кристалів калій перманганату. Розглянемо, що відбувається з кристалами. Які явища супроводжують цей

процес?

yy Відбувається руйнування кристалічної ґратки твердих речовин до молекул. yy Відбувається процес розподілу молекул розчиненої речовини між молекула-

ми розчинника (дифузія).

yy До фізичних чи хімічних явищ належить кожен із цих процесів? Висновок: процес розчинення супроводжується фізичними процесами: руй-

нуванням кристалічної ґратки й дифузією.

Як прискорити цей процес? Демонстрація:

yy підігріти розчин (прискорюється руйнування й рух молекул);

yy перемішати (прискорюється дифузія, молекули розчинника змивають з поверхні молекули розчинної речовини, відкривається доступ до наступних шарів).

13

Чи завжди розчин можна розглядати як механічну суміш розчинника й розчиненої речовини? На це питання нам допоможе відповісти наступний експеримент.

Демонстрація 1б. Теплові явища під час розчинення

Утри хімічні склянки наливаємо приблизно по 25 мл води, у кожну занурюємо термометр і записуємо температуру.

Потім у першу склянку додаємо приблизно 2,5 г натрій хлориду, акуратно перемішуємо, вимірюємо температуру.

Удругу склянку додаємо приблизно 2,5 г амоній нітрату, перемішуємо, вимірюємо температуру.

Утретю склянку акуратно доливаємо приблизно 2,5 г концентрованої сульфатної кислоти, перемішуємо, нагадуємо учням правила роботи з кислотами, вимірюємо температуру.

Порівнюємо, як змінилася температура в кожній склянці. yy Чому змінилася температура розчину?

Можна припустити, що енергія виділяється або поглинається в результаті певних хімічних процесів, що відбуваються під час розчинення.

Розчинення речовини супроводжується утворенням сполук між молекулами розчиненої речовини й розчинника. Цей процес називається сольватацією, якщо розчинником є вода — гідратацією.

Утворені сполуки називаються сольватами (гідратами).

Хімічна реакція утворення гідратів супроводжується виділенням енергії. Ця енергія, зокрема, витрачається на руйнування кристалічних ґраток, дифузію та інші процеси, що супроводжують розчинення.

Якщо при цьому енергії сольватації (гідратації) недостатньо, розчин витрачає зовнішню енергію тому охолоджується (як у випадку амоній нітрату).

Якщо енергії більше, ніж необхідно для процесів, що супроводжують розчинення, енергія виділяється (як у випадку із сульфатною кислотою), розчин дуже розігрівається, навіть закипає. Це й пояснює необхідність дотримуватися правил приготування розчинів кислот: додавати маленькими порціями кислоту у воду. Іноді для приготування таких речовин їх додатково охолоджують, щоб уникнути вихлюпування речовин.

Висновок: розчинення — це складний фізико-хімічний процес.

IV. Узагальнення й систематизація знань

yy Отже, які найпоширеніші процеси супроводжують розчинення? yy Чи можна вважати гідрати хімічними сполуками?

Демонструємо кристалогідрати.

V. Підбиття підсумків уроку

yy Чи можна стверджувати, що розчинення є лише фізичним або лише хімічним процесом?

yy Які факти доводять, що розчинення — складний фізико-хімічний процес? yy Багато безводних солей, зокрема перелічені вище, з часом збільшуються

в масі. Чому?

yy Чи можна використовувати кристалогідрати для приготування розчинів?

VI. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

14

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 7

Тема уроку. Кількісний склад розчину. Масова частка розчиненої речовини. Приготування розчинів

Цілі уроку: ознайомити учнів зі способами вираження складу розчинів, поняттями «масова частка розчиненої речовини», «концентрація»; формувати навички використання цих понять для обчислень і приготування розчинів.

Тип уроку: формування нових знань, умінь і навичок. Форми роботи: фронтальна бесіда, розв’язання задач.

Обладнання: таблиця розчинності, таблиці із завданнями.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Мотивація навчальної діяльності

Фронтальна бесіда

yy Чим відрізняється розчин від механічної суміші? yy Чим відрізняється розчин від хімічної сполуки? yy Чи є склад розчину постійним?

yy Скільки кристалізаційної води міститься в 1 кг мідного купоросу

CuSO4 7H2O?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Способи вираження складу розчинів

Склад розчину кількісно виражається концентрацією, співвідношенням кількості розчиненої речовини й розчинника.

Найчастіше використовується масова частка розчиненої речовини (відсот­ кова концентрація), яку можна обчислити за формулою:

m(речовини)

ω= m(розчину) 100%,

де m(речовини) — маса розчиненої речовини, г;

m(розчину) = m(речовини) + m(розчинника) — маса розчину, г. Використовуючи цю формулу, можна обчислити масу речовини й розчину:

m(реч.) = m(розч.) ω ; 100%

m(розч.) = m(реч.) 100%.

ω

Масова частка розчиненої речовини — безрозмірна величина, виражається в частках від одиниці або відсотках.

IV. Виконання тренувальних вправ

Задача 1

Обчисліть масову частку розчиненої речовини в розчині, одержаному в результаті змішування 20 г цукру і 130 г води.

Дано:		Розв’язання
m(реч.) = 20 г				m(реч.)
m(води) = 130 г		ω =				100 %;
				m(розч.)
ω(води) — ?
		ω =	20		100 %=13,3 %.
			150
Відповідь: 13,3 %.

15

Задача 2

(Самостійно за варіантами заповнюємо таблицю для самоперевірки.)

Обчисліть масову частку речовини в розчині, одержаному в результаті змішування:

Варіант	m(реч.), г	m(води), г	m(розч.), г	ω, %
1	30	170
2	50	100
3	5	95
4	100	100
5	70	130
6	25	175

Задача 3

Обчисліть, яку масу натрій хлориду й води необхідно взяти для приготуван-

ня 200 г розчину з масовою часткою розчиненої речовини 10 %.

Дано:

Розв’язання

m(розч.) = 200 г

m(реч.) =

m(розч.) ω

.

ω = 10 %

100 %

m(NaCl) — ?

m(NaCl) = 200 0,1= 20 (г).

m(H2O) −?

m(H2O) = 200−20 =180 (г).

Відповідь: 20 г NaCl, 180 г H2O.

Задача 4

(Самостійно за варіантами)

Варіант

m(реч.), г

m(води), г

m(розч.), г

ω, %

1

120

5

2

200

12

3

300

7

4

150

15

5

400

25

6

200

18

V. Самостійна робота за варіантами

Варіант І

Варіант ІІ

Задача 1

Обчисліть масову частку розчиненої речовини, якщо для приготування розчину взяли

20 г калій нітрату і 140 г води

70 г сульфатної кислоти та 110 г води

Задача 2

Обчисліть масу солі й води, необхідні для приготування розчину

масою 400 г з масовою часткою розчине-

масою 500 г з масовою часткою розчиненої

ної речовини — 15 %

речовини — 17 %

VI. Підбиття підсумків уроку

Учитель підбиває підсумки уроку, оцінює роботу учнів, проводить обговорення результатів самостійної роботи.

VII. Домашнє завдання

16

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 8

Тема уроку. Обчислення масової частки й маси речовини в розчині Цілі уроку: закріпити знання про масову частку розчиненої речовини;

формуватинавичкийумінняобчислюватимасовучасткурозчиненої речовини, застосовувати ці знання для обчислення масирозчиненоїречовини,приготуваннярозчинівіззаданою масовою часткою розчиненої речовини.

Тип уроку: застосування знань, умінь і навичок.

Форми роботи: розв’язання задач, індивідуальна і групова робота. Обладнання: таблиця розчинності, картки-завдання.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань

Перевіряємо таблицю, звіряємо відповіді, записуємо на дошці формули для обчислення.

ІІІ. Формування вмінь. Творче застосування знань, умінь і навичок

Задача 1

До розчину натрій сульфату масою 250 г з масовою часткою солі 15 % додали 50 г води. Обчисліть масову частку розчиненої речовини в новому розчині.

Дано:				Розв’язання
m1	(розч.) = 250 г
				Розчин	m(реч.)	m(розч.)	ω, %
m(H2O) =50 г
				1	250 0,15 = 37,5	250	15
ω1	=15 %
				2	37,5	300	12,5
ω2	−?

Задача 2

У розчині купрум(ІІ) сульфату масою 125 г з масовою часткою 20 % додатково розчинили 10 г купрум(ІІ) сульфату.

Розчин	ω, %	m(реч.)	m(розч.)
1	20	125 0,2 = 25	125
2	26	35	135

Задача 3

Обчислітьмасовучасткурозчину,одержаноговрезультатізливання25грозчину сульфатної кислоти з масовою часткою 70 % і 40 г розчину сульфатної кислоти з масовою часткою 20 %.

Розв’язання

Спосіб 1

Розчин	ω, %	m(реч.)	m(розч.)
1	70	70 0,25 = 17,5	25
2	20	45 0,2 = 9	45
3	37,8	26,5	70

Спосіб 2

Відповідь: 37,5 %.

17

Задача 4

Обчисліть масову частку речовини в розчині, одержаному в результаті змішування 40 г розчину натрій хлориду з масовою часткою 15 % і 160 г розчину з масовою часткою речовини 20 %.

Розчин	ω, %	m(реч.), г	m(розч.), г
1	15	40 0,15 = 6	40
2	20	160 0,2 = 32	160
3	19	38	200

Відповідь: 19 %.

Задача 5

У хімічних розрахунках широко використовується молярна концентрація — кількість розчиненої речовини в 1 л розчину.

	ν(реч.)		m(розч.)
CM =		=		.
	V(розч.)		M(реч.) V(розч.)

C =

M моль л

Обчисліть молярну концентрацію розчину сульфатної кислоти масою 225 г (ρ = 1,5 г/мл) з масовою часткою 52 %.

V(розч.) = 2251,5 =150 мл =0,15 л.

ν(H2SO4 ) = 225 0,52 =1,2 (моль). 98

	CM	=	1,2 моль	=8 моль л.
			0,15 л

Відповідь: 8 моль/л.

Задача 6*

Молярна концентрація розчину натрій гідроксиду — 5 моль/л (ρ= 1,2 г/мл). Обчисліть масову частку речовини в розчині.

Розв’язання

1) m(NaOH) =5 40 гмоль =200 г.

2) m(розч.) = 10001,2 =833 (г).

ω = 200833 гг 100 %=24 %.

Відповідь: 24 %.

IV. Самостійна робота з картками

Обчисліть масу солі й води для приготування розчину масою: варіант І — 700 г з масовою часткою 17 %; варіант ІІ — 400 г з масовою часткою 24 %; варіант ІІІ — 600 г з масовою часткою 21 %.

V. Підбиття підсумків уроку, виставлення оцінок

VI. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

Творче завдання. Скласти завдання на розведення або змішування розчинів­ .

18

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 9–10

Тема уроку. Приготування розчинів. Практична робота № 1. Приготування розчину солі із заданою масовою часткою розчиненої речовини

Цілі уроку: формуваннянавичоківміньприготуваннярозчинів;розвиток навичокрозв’язаннязадачізвикористаннямпоняття«масова частка розчиненої речовини», розрахунків, пов’язаних із приготуваннямрозчинів;перевіритизнанняправилтехніки безпеки,практичнівмінняйнавичкиприготуваннярозчинів із заданою масовою часткою розчиненої речовини.

Тип уроку: застосування вмінь і навичок; практичного використання знань, умінь і навичок.

Форми роботи: самостійна робота під керівництвом учителя, виконання тренувальних завдань; виконання практичної роботи.

Обладнання: таблиця розчинності, картки-завдання; періодична система хімічнихелементівД.І.Менделєєва,реактивийустаткування відповідно до інструкції до практичної роботи № 1.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань

Заслуховуємо й розв’язуємо задачі, складені учнями.

ІІІ. Творче застосування вмінь і навичок

Задача 1

Обчисліть масу кристалогідрату CuSO4 5H2O, необхідну для приготування 50 г розчину з масовою часткою купрум(ІІ) сульфату 10 %.

Розв’язання

m(CuSO4 ) =50 0,1=5 г. M(CuSO4 5H2O) =250 г/моль

M(CuSO4 ) =160 г 250 — 160

х — 5

m(CuSO4 5H2O) =7,8 г. m(H2O) =50−7,8 =42,2 г.

Відповідь: 7,8 г CuSO4 5H2O; 7,8 г води.

Задача 2

Обчисліть масу каустичної соди (кристалогідрату Na2CO3 10H2O ), необхідної для приготування 100 г розчину з масовою часткою натрій карбонату 20 %.

Розв’язання

m(Na2CO3 ) =100 0,2 =20 г.

M(Na2CO3 10H2O) =106+180 =286 (г/моль)

M(Na2CO3 ) =106 г/моль 286 — 106

х— 20

х= 54 (г)

m(Na2CO3 10H2O) =54 г. m(H2O) =100−54 =46 г.

Відповідь: 54 г Na2CO3 10H2O; 46 г H2O.

19

Задача 3

Обчислітьмасуосаду,щоутворитьсяврезультатізмішування120г16%-гороз­ чину сульфатної кислоти з барій хлоридом.

Розв’язання

1. Обчислимо масу сульфатної кислоти:

m(H2SO4 ) =120 0,16 =19,2 г. 2. Обчислимо кількість речовини сульфатної кислоти:

ν(H2SO4 ) = 19,298 =0,2 (моль). 3. За рівнянням реакції обчислимо масу осаду:

0,2 моль	х
BaCl2 +H2SO4	= BaSO4	+2HCl
1 моль	1 моль

ν(BaSO4 ) =0,2 моль

Відповідь: 46,6 г.

Задача 4

Обчисліть масу 20%-го розчину натрій гідроксиду, необхідного для нейтралізації 120 г 35%-го розчину хлоридної кислоти.

Розв’язання

m(HCl) =120 0,35 =42 г.

ν(HCl) =		42	=1,15 (моль)
	36,5
1,15 моль	1,15 моль
HCl	+NaOH		→NaCl +H2O
1 моль	1 моль
m(NaOH) =1,15 40					=46 г.
m(розч.NaOH) =				46	=230 г.
			0,2
Відповідь: 230 г 20%-го розчину натрій гідроксиду.

IV. Повторення правил техніки безпеки в кабінеті хімії, під час проведення хімічного експерименту, інструктаж перед початком практичної роботи

V. Виконання практичної роботи за інструкцією

VI. Оформлення звіту про виконану роботу в зошитах, формулювання висновків з роботи

VII. Підбиття підсумків уроку

Сьогодні ми навчилися використовувати поняття масової частки розчиненої речовини в розчині для розрахунків, пов’язаних із приготуванням розчинів та їх використанням.

VIII. Домашнє завдання

Повторити види хімічного зв’язку.

20