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

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 11

Тема уроку. Електролітична дисоціація. Електроліти й неелектроліти Цілі уроку: формуватиуявленняучнівпропроцеси,щовідбуваютьсявроз-

чинах; ознайомити з поняттям «електролітична дисоціація­ ». Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форми роботи: розповідь учителя, демонстраційний експеримент. Обладнання: таблиця розчинності, прилад для визначення електропро-

відності в розчинах, медіафрагмент «Схема дисоціації NaCl

і HCl».

Демонстрація 3. Дослідження речовин та їхніх розчинів на електропровідність.Вокремихсклянкахречовини:дистильованавода,кухоннасіль,цукор,лимоннакислота,сода,розчини хлоридної кислоти, натрій гідроксиду, натрій сульфату.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Аналіз практичної роботи № 1, оголошення оцінок

ІІІ. Оголошення теми й цілей уроку. Мотивація навчальної діяльності

Демонстрація 3. Дослідження речовин та їхніх розчинів на електропровідність

З курсу природознавства й фізики ми пам’ятаємо, що метали проводять електричний струм.

yy Хто може пояснити, чому ця властивість притаманна металам? (Металевий зв’язок, металеві кристалічні ґратки, вільні електрони в кристалічних ґратках і катіони у вузлах)

yy Чи проводить електричний струм вода? (Так, ні)

Проведемо експеримент: занурюємо електроди в дистильовану воду. Нагадуємо, що електричні прилади не можна гасити водою, не можна тор-

катися електричних дротів, електричних приладів мокрими руками. Чому? (Тому що водопровідна вода проводить електричний струм)

Перевіряємо водопровідну воду приладом — лампа горить.

yy Проблемне питання: Чому? Чим відрізняються дистильована й водопровід-

на вода? (Наявністю розчинених у них солей)

Проведемо експеримент.

Сухі електроди зануримо в сухий натрій хлорид — лампочка не горить. Тепер приєднаємо до приладу склянку з дистильованою водою й акуратно шпателем насиплемо кілька кристалів натрій хлориду. Спостерігаємо за лампою, що поступово розгоряється.

Висновок: розчинені у воді кристали зробили розчин електропровідним. yy Чи всі речовини здатні так змінювати воду?

Проведемо аналогічне дослідження із содою, цукром, лимонною кислотою. Робимо висновок.

Речовини, розчини й розплави яких проводять електричний струм, назива-

ються електролітами. (До них належать усі солі, кислоти, основи, більшість основних оксидів, тобто речовини з йонним і ковалентним полярним типами зв’язку.)

Речовини, розчини й розплави яких не проводять електричний струм, на-

зиваються неелектролітами. (Це прості речовини — неметали, речовини немолекулярної будови, більшість органічних речовин)

IV. Вивчення нового матеріалу

Електролітична дисоціація

Чому розчини й розплави кислот, основ і солей проводять електричний струм?

21

Необхідно згадати особливості будови молекули H2O (диполь, з ковалентним полярним зв’язком).

Дисоціація натрій хлориду

Розповідь учителя та демонстрація медіафільму або таблиці. NaCl ↔Na+ +Cl−

Розчинення у воді речовин з ковалентним полярним зв’язком

Розповідь учителя та демонстрація медіафільму — схеми дисоціації HCl. HCl ↔ H+ +Cl−

Такі уявлення про дисоціацію у водних розчинах сполук сформувалися не відразу. Сванте Арреніус та інші прихильники фізичної теорії назвали цей процес електролітичною дисоціацією.

Електролітична дисоціація — це розпад електролітів на йони в розчині або розплаві.

Основні положення теорії електролітичної дисоціації (ТЕД) сформулював шведський учений Сванте Арреніус у 1887 р., за що в 1901 р. отримав Нобелівську премію з хімії.

Основні положення ТЕД

yy Дисоціація електролітів відбувається під дією полярних молекул розчин­ ника.

yy Дисоціація — оборотний процес. Зворотний процес називається асоціацією. yy Молекули, що дисоціюють, розпадаються на катіони й аніони, причому за-

ряд усіх катіонів дорівнює сумарному заряду всіх аніонів.

Під дією електричного струму в розчині виникає спрямований рух йонів: катіонів — до катода, аніонів — до анода.

Уперше припущення, що в розчині відбувається сполучення речовини й розчинника, висловив Д. І. Менделєєв.

Згодом І. О. Каблуков і В. О. Кистяковський об’єднали обидві теорії й показали, що розчинення — складний фізико-хімічний процес.

Розглянемо на прикладах:

Na2SO4 ↔2Na+ +SO24−

NaOH ↔ Na+ +OH−

Самостійно запишіть рівняння дисоціації речовин: KOH ↔

CaCl2 ↔

HNO3 ↔

V. Підбиття підсумків уроку

Сьогодні ми дізналися, що розчинення — складний процес. yy Які явища супроводжують розчинення?

yy Чи завжди в розчині протікатимуть усі перелічені процеси? Розгляньмо це на прикладі трьох речовин:

	NaCl	C12H22O11	H2SO4
Руйнування ґраток	+	+	–
Дифузія	+	+	+
Гідратація	+	+	+
Дисоціація	+	–	+

VI. Домашнє завдання

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

Написати рівняння дисоціації в розчинах таких речовин: K2SO4, H2SO4, RbOH, BaCl2, HBr, AlCl3.

22

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 12

Тема уроку. Електролітична дисоціація кислот, основ, солей у водних розчинах

Цілі уроку: поглибити знання учнів про електролітичну дисоціацію на прикладі розчинів кислот, основ і солей; формувати навички складання рівнянь дисоціації на прикладі розчинних кислот, основ, солей; уточнити визначення кислот, основ і солей у світлі теорії електролітичної дисоціації.

Тип уроку: засвоєння вмінь і навичок.

Форми роботи: розповідь учителя, лабораторна робота, самостійна робота. Обладнання: таблиця розчинності, схема дисоціації хлоридної кислоти й натрій хлориду, набір хімічних реактивів для лаборатор-

них дослідів.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань

Двоє учнів біля дошки пояснюють дисоціацію на прикладі HCl і NaCl за схемами.

Фронтальне опитування

yy Що таке електролітична дисоціація?

yy Наведіть основні положення теорії електролітичної дисоціації. yy Сполуки яких класів належать до електролітів?

yy Який тип зв’язку характерний для електролітів? Наведіть приклади. yy Який тип зв’язку характерний для неелектролітів?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Інструктаж з техніки безпеки.

Лабораторний дослід № 1. Визначення йонів H+ і OH− у розчинах.

Дослід № 1

Перед вами дві пробірки, імовірно, у них містяться HCl і КОН. Як дослідним шляхом визначити, у якій із них міститься луг, а в якій — кислота?

Використаємо фенолфталеїн і лакмус. Приклеюємо етикетки на склянки.

Дослід № 2

Досліджуємо розчини імовірних кислот і лугів універсальним індикаторним папірцем.

Індикатор визначає наявність йонів H+ і OH− у розчинах. Фенолфталеїн — тільки йони OH−.

Лакмус стає червоним за наявності йонів H+ і синім — за наявності йонів OH−.

Висновок: у розчинах кислот міститься H+, у розчинах лугів — OH−. Доведемо це, записавши рівняння дисоціації:

HCl →H+ +Cl−

KOH →H+ +OH−

IV. Поглиблення знань про кислоти, основи й солі

Отримані результати дозволяють уточнити визначення кислот, основ і солей. Кислоти — це електроліти, у результаті дисоціації яких у розчинах утворю-

ється лише один вид катіонів — йони Гідрогену H+.

HNO3 →H+ +OH−

HBr →H+ +Br−

23

Якщо до складу кислоти входить кілька атомів Гідрогену, дисоціація протікає східчасто:

H2SO4 →H+ +HSO4− ↔2H+ +SO24−

Разом записуємо на дошці рівняння дисоціації речовин:

HI, H2SO3, H3PO4.

Для сильних кислот значок «→» у рівнянні дисоціації вказує на те, що в розчині вони повністю дисоціюють на йони.

Для середніх і слабких кислот значок «↔» указує на оборотність процесу, у розчині одночасно міститимуться йони й молекули, які не продисоціювали.

Основи — це електроліти, у результаті дисоціації яких у розчині утворюється лише один вид аніонів — йони OH−.

NaOH →Na+ +OH−

Якщо до складу основи входять дві й більше гідроксигрупи, дисоціація протікає східчасто:

Ca(OH)2 ↔ CaOH− +OH− ↔ Ca2+ +2OH−

Разом записуємо на дошці рівняння дисоціації речовин: RbOH, Ba(OH)2 .

Для запису рівнянь дисоціації лугів використовують значок «→», для запису рівнянь дисоціації інших основ — значок «↔».

Солі — це електроліти, у результаті дисоціації яких у розчині утворюються катіони металів і аніони кислотних залишків.

Солі належать до сильних електролітів, дисоціюють на йони повністю протягом однієї стадії.

NaNO3 →Na+ +NO3−

Na2SO4 →2Na+ +SO24−

Al2 (SO4 )3 →2Al3+ +3SO24−

Самостійно (або по ланцюжку біля дошки) учні записують рівняння дисоці-

ації таких речовин: MgCl2, K3PO4, Na2CO3, CuSO4, Al(NO3 )3 , KBr, NH4NO3.

Завдання 1

У прилад для перевірки електропровідності налили розчин барій хлориду. Після вмикання в мережу лампочка загорілася (тобто розчин проводить струм). Потім до цього розчину по краплях доливали сульфатну кислоту. Що відбувалося з лампочкою? Поясніть ваші припущення.

Завдання 2

Розчин KCl — безбарвний, а розчин KMnO4 має фіолетове забарвлення. Який йон спричиняє забарвлення розчину KMnO4 ?

Завдання 3

Розчин NaCl — не токсичний, а розчин CuCl2 — токсичний. З яким йоном пов’язана токсичність CuCl2 ?

V. Самостійна робота за варіантами

Напишіть рівняння дисоціації запропонованих речовин.

Варіант І

Na2SiO3, HNO3, LiOH, Ca(OH)2 , KOH, FeSO4,

Cr2 (SO4 )3 , Na3PO4, H2S, H3PO4.

Варіант ІІ

ZnCl2, HNO3, MgSO4, Ba(OH)2 , AlCl3, Ba(NO3 )2 ,

Mg3 (PO4 )2 , H2SO3, K2SiO3, CsOH.

VI. Підбиття підсумків уроку

Взаємоперевірка самостійної роботи, коригування навичок складання рівнянь дисоціації, виставлення оцінок.

VII. Домашнє завдання

24

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 13

Тема уроку. Ступінь дисоціації. Сильні та слабкі електроліти Цілі уроку: розширити знання учнів про електроліти; ознайомити з по-

няттями«сильнітаслабкіелектроліти»;показатикількісну характеристику процесу електролітичної дисоціації — ступінь дисоціації.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого застосування їх на практиці.

Форми роботи: фронтальне опитування, групова робота.

Обладнання: таблиця розчинності, періодична система хімічних еле­ ментів.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Мотивація навчальної діяльності

А. Фронтальне опитування (хімічний диктант)

Варіант І

Варіант ІІ

1.Електроліти це — …

2.Електролітична дисоціація — це…

3.Вид хімічного зв’язку в молекулах електролітів: … неелектролітів: …

4.Речовини, у результаті дисоціації яких утворюється лише один вид катіонів — H+, називаються…

5.Речовини, у результаті дисоціації яких утворюється лише один вид аніонів — OH−, називається…

6.Напишіть рівняння дисоціації:

HCl	HBr
KOH	NaOH
CuSO4	NaNO3
Al2 (SO4 )3	Fe2 (SO4 )3

Б. Робота в парах

1. Обчисліть число йонів у розчинах, що містять:

2	моль CuSO4	1,5 моль HCl
1	моль Al2 (SO4 )3	1	моль Na3PO4
4	моль NaOH	3	моль H2SO4

2. У розчині містяться йони: Na+, SO24−, NO3−, OH−, Cu2−, Ba2+, Cu2+.

yy Напишіть формули електролітів, які могли помістити в розчин для одержання цих йонів.

yy Назвіть йони, які не можуть одночасно міститися в розчині. Чому? 3. Виберіть речовини, у розчинах яких лампочка загориться:

yy	Натрій хлорид	yy	Етиловий спирт
yy	Хлоридна кислота	yy	Дистильована вода
yy	Бензин	yy	Натрій гідроксид
yy	Кальцій карбонат	yy	Калій сульфат

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Кількісно процес дисоціації речовин у розчині можна оцінити за ступенем дисоціації:

α= Nдис 100%,

Nзаг

25

де Nдис — число молекул, що продисоціювали;

Nзаг — загальне число молекул, поміщених у розчин;

αзалежить від природи розчиненої речовини й розчинника. Умовно прийнято вважати: якщо:

α> 30 % — електроліт сильний (солі, луги, сильні кислоти);

2 % < α < 30 % — електроліт середній (H3PO4, НF);

α < 2 — слабкі електроліти (H2O, NH4OH, органічні кислоти, H2CO3,

H2SiO3, H2S та ін.).

Дисоціація середніх і слабких електролітів оборотна й поетапна.

Ступінь дисоціації відіграє важливу роль у процесах, що протікають у розчині. У розчинах слабких електролітів одночасно містяться і йони, і молекули розчиненої речовини. Наприклад, у розчині карбонатної кислоти:

H2O +CO2 ↔ H2CO3 ↔ H+ +HCO3− ↔2H+ +CO23−

Одночасно в розчині можуть міститися три види йонів, молекули карбон(ІІ) оксиду й карбонатної кислоти.

Узагальнюємо, що поділ на сильні та слабкі електроліти умовний. Ступінь дисоціації α змінюється за умов:

yy підвищення температури;

yy зменшення концентрації розчинених речовин; yy заміни розчинника.

Наприклад, у 98%-му розчині H2SO4 (слабкий електроліт) у разі розведення ступінь дисоціації збільшується.

IV. Творче застосування отриманих знань (керована практика)

Завдання 1

Запишіть рівняння поетапної дисоціації речовин:

yy H2CO3;

yy Mg(OH)2 ; yy H3PO4;

yy Ca(OH)2 .

Завдання 2

Що означає вираз: ступінь дисоціації дорівнює 0,25; 50 %; 15 %; 0,0017?

Завдання 3

Обчисліть ступінь дисоціації, якщо відомо, що за температури 25 °С у воді розчинилося молекул речовини:

20 із 200;	10 із 80;
30 зі 100;	50 зі 150.

Завдання 4

Чому дорівнює ступінь дисоціації, якщо Nдис =0?

Якщо Nдис = Nзаг ?

Завдання 5

За температури 18 °С ступінь дисоціації води дорівнює 1,4 10−9. Обчисліть, скільки молекул продисоціює в 1 л води.

Розв’язання

ν(H2O) = 100018 =55,55 (моль).

α = Nдис ;

Nзаг

Nдис = Nзаг α =1,4 10−9 55,55 6,02 1023 =4,68 1016 (молекул).

Завдання 6

Обчисліть кількість йонів H+ у розчині сульфатної кислоти масою 180 г, якщо масова частка кислоти — 50 %. Ступінь дисоціації прийняти за 100 %.

V. Підбиття підсумків уроку

VI. Домашнє завдання

26

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 14

Тема уроку. Реакції обміну між розчинами електролітів, умови їх протікання

Цілі уроку: показати процеси, що протікають у розчинах електролітів якреакціїобмінуміжйонами;ознайомитизумовамиїхпротікання; формувати навички складання йонних рівнянь.

Тип уроку: формування вмінь і навичок та їх творчого застосування. Форми роботи: розповідьучителя,демонстраційнийексперимент,виконан-

ня тренувальних вправ.

Обладнання: таблиця розчинності, набір реактивів, лабораторне устаткування.

Демонстрація 4. Реакція обміну в розчинах електролітів

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань

1. Двоє учнів працюють біля дошки, решта — у зошитах виконують зав­ дання.

Напишіть рівняння дисоціації запропонованих речовин.

Na2SO4	Na2CO3
Ba(OH)2	Ca(OH)2
HCl	LiOH
K2CO3	K3PO4
H3PO4	H2SO4

2. Фронтальне опитування (по ланцюжку)

Продовжте визначення. Електроліти — це… Ступінь дисоціації — це… Кислота — це… Основа — це… Сіль — це…

Електролітична дисоціація — це…

ІІІ. Сприйняття й первинне засвоєння навичок складання йонних рівнянь

Демонстрація 4. Реакція обміну в розчинах електролітів

Згадайте, які явища супроводжують хімічні реакції.

Ми з’ясували, що в розчині електроліти перебувають у формі йонів.

Дослід 1

Візьмемо два розчини: BaCl2 і Na2SO4. Запишіть рівняння дисоціації цих солей:

BaCl2 →Ba2+ +2Cl−

Na2SO4 →2Na+ +SO24−

Змішуємо розчини. Що відбувається? Осад BaSO4 свідчить про протікання хімічної реакції.

BaCl2 +Na2SO4 →BaSO4↓ + 2NaCl

Оскільки в розчині BaCl2, Na2SO4 і NaCl перебувають у вигляді йонів, запишіть рівняння в йонній формі.

Ba2+ +2Cl− +2Na+ +SO24− →BaSO4↓ +2Na+ +2Cl−

Розчинність BaSO4 настільки мала, що більша частина його в розчині перебуває у вигляді молекул BaSO4.

27

Отже, у розчині протікає реакція зв’язування йонів Ba2+ і SO24−, що описується рівнянням:

Ba2+ +SO24− →BaSO4↓

Дослід 2

Для наступної реакції візьмемо розчин натрій гідроксиду (з фенолфталеїном) і додамо по краплях хлоридну кислоту до зникнення малинового забарвлення. Ознака реакції — зникнення забарвлення індикатора:

HCl +NaOH →NaCl +H2O

НCl, NaОН, NaCl — сильні електроліти, тобто в розчині перебувають у вигляді йонів.

Тоді запишемо рівняння реакції в йонній формі:

H+ +Cl− +Na+ +OH− →Na+ +Cl− +H2O

H2O — слабкий електроліт, ступінь дисоціації дорівнює 1,4 10−9. Тому практично протікає реакція:

H+ +OH− →H2O

Дослід 3

До розчину Na2CO3 додамо розчин хлоридної кислоти. Ознака реакції — виділення вуглекислого газу:

2HCl +Na2CO3 ←2NaCl +H2O +CO2↑

НCl, Na2CO3, NaCl — сильні електроліти, тому в розчині перебувають у вигляді йонів.

2H+ +2Cl− +2Na+ +CO23− →2Na+ +2Cl− +H2O +CO2↑

H2O і CO2 — слабкі електроліти, тому суть процесу описує рівняння:

2H+ +CO23− →H2O +CO2↑

Отже, виділяють три умови незворотного протікання реакцій: yy утворення нерозчинної або малорозчинної речовини;

yy утворення газоподібної речовини;

yy утворення речовини, що дисоціює незначною мірою, наприклад H2O.

IV. Самостійна робота під керівництвом учителя

Завдання 1

Запишіть рівняння в молекулярній повній та скороченій йонній формах.

AgNO3 +HCl →		K2SO3 +HNO3 →
H2SO4 +NaOH →		CaCl2 +Na2CO3 →
CuSO4 +NaOH →		Ba(NO3 ) +K2SO4 →
		2
Завдання 2
Виберіть рівняння можливих реакцій.
Na2SO4	+KCl →	CuCl2 +KOH →
Na2SO4	+KOH →	KCl + AgNO3 →
CuCl2 +H2SO4 →		CaCO3 +HCl →

V. Підбиття підсумків уроку, виставлення оцінок

VI. Домашнє завдання

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

За таблицею розчинності підібрати три-чотири пари речовин, між якими можна записати йонні рівняння.

28

І семестр	Клас	Дата проведення уроку

Урок 15–16

Тема уроку. Йонні рівняння. Складання йонних рівнянь; практична робота № 2. Реакції йонного обміну в розчинах електролітів

Цілі уроку: закріпити навички й уміння складати йонні рівняння в розчинахелектролітів;розвиватинавичкипроведенняхімічного експерименту на прикладі реакцій у розчинах електролітів; перевірити вміння використовувати практичні знання про електролітичнудисоціацію,навичкидослідженнярозчинів, складання йонних рівнянь; уміння спостерігати, робити висновки.

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

Форми роботи: лабораторна робота, тренувальні вправи; самостійна практична робота.

Обладнання: таблиця розчинності, лабораторне устаткування й хімічні реактиви; таблиця розчинності, набір хімічних реактивів відповідно до інструкції до проведення практичної роботи № 2.

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань

Учні записують підібрані ними пари електролітів по ланцюжку, наступні складають йонне рівняння і пропонують своє завдання.

Фронтально з’ясовуємо, у яких реакціях виконуються умови незворотного протікання реакцій, виправляємо помилки й коригуємо відповіді.

Лабораторний дослід 2. Реакції обміну в розчинах електролітів з випаданням осаду

Виконати експеримент і записати в йонній формі рівняння реакцій.

Завдання 1

Здійсніть реакцію між речовинами, запишіть рівняння реакцій у молекулярній та йонній формах:

1)  AgNO3 +NaCl →

(Згадуємо, що це якісна реакція на йони Cl−.) 2)  BaCl2 +Na2SO4 →

(Якісна реакція на йони SO24− )

Лабораторний дослід 3. Реакція обміну в розчинах електролітів з виділенням газу

3)  Na2CO3 +HCl →

(Якісна реакція на йони CO23− )

Лабораторний дослід 4. Реакції обміну в розчинах електролітів з утворенням води

4)  NaOH +H2SO4 → 5) Ca(OH)2 +HCl →

III. Творче застосування знань, умінь і навичок

Ми провели експеримент.

Завдання 1

Запишіть рівняння:

AgNO3 +NaCl →

AgNO3 +HCl →

29

AgNO3 +CaCl2 →

Чим відрізняються ці три рівняння? Що в них спільного?

Ag+ +Cl− → AgCl

Завдання 2

Аналогічно сутність досліду 3 описується рівнянням:

2H+ +CO23− →H2O +CO2

Використовуючи таблицю розчинності, підберіть вихідні речовини для здійснення цієї реакції та доведіть правильність обраних речовин йонним рівнянням.

Завдання 3

Підберіть вихідні речовини для здійснення реакцій (самостійна робота під контролем учителя).

Варіант І

Hg2+ +S2− →HgS

2H+ +SiO23− →H2SiO3

Варіант ІІ

Ca2+ +CO23− →CaCO3

Fe3+ +3OH− →Fe(OH)3

Варіант ІІІ

Al3+ +3OH− → Al(OH)3

Zn2+ +S2− →ZnS

Запропонуйте кілька реакцій для здійснення реакцій за йонним рівнянням.

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 за роботою

VII. Підбиття підсумків уроку

Учитель підбиває підсумки уроку, оцінює роботу учнів.

VIII. Домашнє завдання

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

30