Методическая разработка урока по химии по теме "Реакции ионного обмена"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

ГПОУ «Донецкий профессиональный лицей коммунального хозяйства»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОТКРЫТОГО УРОКА

по дисциплине ОДП.22 «Химия»

по профессии 19.01.17 «Повар, кондитер»

Разработчик:

преподаватель Хапкова О.С.

Донецк, 2016г.

Дата проведения: 10.11.2016

Тема программы: ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Тема: № 23-24 «Реакции ионного обмена и условия их протекания»

Цели урока: 

обучающая – раскрыть суть протекания химических реакций в растворах электролитов; сформировать умение предвидеть оборотность химических реакций; научиться составлять полные и сокращенные ионные уравнения

развивающая - продолжить развивать умения применять знания и

собственный опыт в различных ситуациях, в том числе и проблемных:

способствовать развитию мышления, анализу полученных знаний,

выделения главного, обобщения и систематизации.

воспитательная – воспитание в учениках настойчивости, стремления к

высокому качеству результатов труда.

Задачи урока:

- расширить значения студентов по теме «реакции ионного обмена»;

- создать условия, максимально приближенные к реальным условия работы поваров;

- обратить внимание всех участников открытого урока на важность проблемы экологической составляющей окружающей среды и ее место в решении данной проблемы;

- представить возможность студентам получить опыт коллективной работы.

Тип урока: представление и усвоение нового учебного материала.

Вид урока: лекция, беседа, исследование.

Формы и методы работы:  индивидуальная, проблемно-поисковая, беседа, демонстрация, работа в группах, самостоятельная работа.

Техническое оснащение урока: периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, таблица растворимости солей, химические реактивы.

Межпредментные связи: ОДП.21 «Биология», ОДБ.12 «Физика»

Место проведения: Кабинет химии, № 402

Время проведения 80 минут

Ожидаемые результаты учебных достижений учащихся:

•  Распознает, называет, дает определение реакциям ионного обмена;

• Обосновывает суть реакций ионного обмена;

• Приводит примеры и записывает реакции обмена в полной и сокращенной ионных формах.

План урока: № 23-24 Тема: «Реакции ионного обмена и условия их протекания»

I.Организационный момент ( 5 минут):

- приветствие участников открытого урока;

- проверка наличия студентов;

- сообщение темы и целей урока;

- объяснение условий проведения урока;

- формирование малых студенческих групп.

II. Актуализация опорных знаний студентов (20 минут):

- выполнение упражнений, игровых заданий.

III. Начальная мотивация учебной деятельности (20 минут):

Заинтересованность в изучении данной темы, необходима в профессиональной деятельности, в жизненной ситуации.

IV.Изучения нового материала (20 минут).

- история возникновения реакции ионного обмена;

- основные положения реакций ионного обмена;

- условия протекания реакций ионного обмена ;

- проведение исследования «Протекание химических реакций»

V. Обобщение и систематизация изученного материала (10 минут):

- рефлексия;

- выводы по основным вопросам темы;

- закрепление полученных знаний путем выполнения упражнений, отгадывания загадок.

VI. Итоговая часть занятия (3 минуты):

Подведения итогов урока, выставление оценок, комментирование оценок.

VII. Домашнее задание ( 2 минуты):

Подготовить сообщение на тему «Реакции ионного обмена в моей профессии»

Ход урока

І. Организационный момент (5 минут)

Эмоциональный настрой студентов группы.

Упражнение «Улыбка».

Выберите смайлик, характеризующий ваше настроение перед уроком.

Американский психолог Дейл Карнеги в своей книге «Как приобретать друзей и оказывать влияние на людей» описывает множество разных эмоций. Вот описание одной из них:

«Она ничего не стоит, но много дает.

Она обогащает тех, кто ее получает, не обедняя при этом тех, кто ею одаривает.

Она длится мгновение, а в памяти остается порой навсегда.

Она - отдохновение для уставших, дневной свет для тех, кто пал духом, солнечный луч для опечаленных, а также лучшее противоядие, созданное природой от неприятностей.

И, тем не менее, ее нельзя купить, нельзя выпросить, нельзя ни одолжить, ни украсть, поскольку она сама по себе ни на что не годится, пока ее не отдали".

Вы догадались о чем речь? Тогда подарите ее мне. Да, это улыбка. Именно она может сгладить любой конфликт или недоразумение, именно она помогает во время знакомства или деловой встречи и просто поднимает настроение тем, кто ее получил, и тем, кто ее подарил.

Подарите друг другу улыбку и пронесите ее через весь урок.

ІІ. Актуализация опорных знаний (20 минут)

«Чтобы что-то узнать, надо уже что-то знать». (С. Лем.)

На предыдущих занятиях вы изучили теорию электролитической диссоциации. Повторим основные понятия этой темы.

Задание № 1. «Закончите предложение одним словом». (По цепочке на местах заканчивают предложение).
1. Положительно заряженный электрод - …(анод).
2. Отрицательно заряженный электрод - …(катод).
3. Направленное движение заряженных частиц - …(электрический ток).
4. Положительно заряженные частицы -…(катионы).
5. Отрицательно заряженные частицы -…(анионы).
6. Вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток -…(электролиты).
7. Вещества, водные растворы или расплавы которых не проводят электрический ток -…(неэлектролиты).
8. Процесс распада электролита на ионы при растворении или расплавлении вещества -…(диссоциация).

9. Реакции между двумя сложными веществами, при которых они обмениваются своими составными частями – ….(ионные)

10. Заряженные частицы, которые отличаются от атомов числом электронов ...(ионы)

11. На какие ионы распадаются при электролитической диссоциации кислоты…  (ионы водорода и ионы кислотного остатка)

12. На какие ионы распадаются при электролитической диссоциации растворимые основания?... (ионы металла и ионы ОН^-1 групп)

13. На какие ионы распадаются при электролитической диссоциации соли? …(ионы металла и ионы кислотного остатка)

Задание № 2 «Куча мала». На доске беспорядочно записаны формулы  ионов.

Ca²⁺; K⁺; CI^-; Mg²⁺; SO₄^2-; CO₃^2-; Fe³⁺; OH^- 

Разложите их по двум папкам с названием «КАТИОНЫ» и «АНИОНЫ». Дайте названия всем ионам. К доске приглашается один учащийся. Проверяем правильность выполнения.

Задание № 3 «Таинственный конверт»+

1. Я вещество белого цвета, принадлежу к классу соли. Я сильный электролит с ионной связью. Вы видите меня постоянно на своем столе. У меня соленый вкус. Меня зовут …(хлорид натрия)

2. Я слабый электролит, принадлежу к малорастворимым в воде солям. Меня используют как строительный материал. И в школе я вам пригодился. Я белого цвета и у меня кислотный остаток карбонатной кислоты. Меня зовут (карбонат кальция)…

3. Я прозрачная жидкость без цвета и запаха. Сама по себе я не провожу электрический ток, но это делают другие вещества, растворенные во мне. Меня вы можете встретить повсеместно. Я - вода…

Задание №4 "Разгадай тайну пирамиды".

Ребята, на экране представлена пятиэтажная пирамида, "строительными камнями" которой являются химические соединения. Найдите такой путь с вершины пирамиды к ее основанию, чтобы вещества "камней" были растворимы в воде. При определении каждого следующего шага следует иметь в виду, что можно выбирать лишь один из двух "камней", непосредственно прилегающих к предыдущему.

Задание № 5. «Найди меня».

Укажите сильные электролиты, какие вещества мы относим к сильным электролитам (степень диссоциации более 30% - это сильные кислоты, сильные основания, растворимые соли), (подчеркнуты сильные электролиты).

HCI; BaSO₄; KOH; Ba(OH)₂; Fe(OH)₃; Na₂CO₃; Ca₃(PO₄)_2; Na₂SO₄

Задание № 6. Напишите уравнение диссоциации предложенных веществ. Прочитать уравнение диссоциации. Одновременно у доски работают два человека.

Анализируем выполнение задания.

Задание № 7. «Ионы, объединяйтесь!»

Составить молекулярные формулы веществ, состоящих из предложенных ионов. Назвать вещества.

Ca²⁺; K⁺; CI^-; Mg²⁺; SO₄^2-;  CO₃^2-; Fe³⁺; OH^- 

^ответ: CaCI 2; K2 SO₄ ; Mg CO₃↓; Fe(OН)3 ↓

Рассмотреть несколько тестовых заданий.

ІІІ. Мотивация учебной деятельности учащихся.( 20 мин.)

Используйте шестерку слуг,

Зовут их:  КАК и ПОЧЕМУ,

КТО, ЧТО, КОГДА и ГДЕ!

Растворимые в воде кислоты, соли и основания, являющиеся электролитами – это сложные вещества. А в какие реакции могут они вступать? (Обмена и соединения). Нас интересуют сегодня реакции обмена. Поскольку растворы электролитов, особенно сильных, большей частью состоят из ионов, значит, реакции обмена происходят между какими частицами? (Ионами). Сейчас мы с Вами сформулировали тему урока:

«Реакции  ионного обмена»

Цель нашего урока:  изучить реакции ионного обмена, случаи их необратимого протекания, научиться составлять молекулярные и ионные уравнения, сформулируем представление о применении этих реакций в  повседневной жизни.

Реакции ионного обмена имеют большое значение в любой отрасли. И не случайно основоположник теории электролитической диссоциации Сванте Аррениус говорил: « Электролитическая диссоциация оказалась применимой и полезной во всех областях современной науки».

• В сельском хозяйстве (процессы, происходящие в почве – это ионнообменные взаимодействия веществ)

• В пищевой отрасли (Для выпекания тортов и бисквитов используют соду, гашеную уксусом)

• В полиграфическом производстве тоже используются реакции ионного обмена.

На каждую парту раздается маршрутный лист с правилами составления ионных уравнений, по которым работаем весь урок (см. приложение 1):

Проблемная ситуация

Я предлагаю вам ознакомиться с условиями протекания ионных реакций опытным путем.

Повторение правил техники безопасности

Но перед тем, как приступить к лабораторной работе давайте откроем следующую страницу нашего журнала – историческую.

В 19 веке занятия химией были весьма опасным делом. История науки изобилует примерами несчастных случаев, нередко со смертельным исходом, в результате взрывов, пожаров и отравлений в химических лабораториях и на химических производствах.

Часто химики прошлого, задыхаясь от ядовитых паров, со слезами на глазах выбегали из своих лабораторий, чтобы вдохнуть глоток свежего воздуха и прийти в себя, но, чуть отдышавшись, опять возвращались на рабочее место, проводя новые и новые опыты, проверяя свои догадки и предположения. Теоретические представления были развиты еще слабо, и, ставя эксперимент, химик часто не знал, к каким последствиям могут привести его исследования. Как-то раз один знакомый известного французского химика Шарля Вюрца (1817-1884) застал его нервно расхаживающим перед своей лабораторией. На вопрос о том, что тот делает, Вюрц нехотя ответил: - Ожидаю результатов своего опыта.

Чтобы избежать подобных несчастных случаев, давайте повторим технику безопасности при работе в кабинете химии. Для этого внимательно читать описание опытов, изучать набор реактивов и выбирать из «Правил выживания», которые нам понадобятся в этой работе.

IV. Изучение материала ( 20 мин.)

В каких условиях реакции идут до конца, это сейчас мы с вами выясним проделав опыты, пронаблюдаете, исследуете и на основании наблюдений (исследований) сделаете выводы.

Для этого предлагаю текст описания опытов, в которой вы должны вставить пропущенные слова и сделать вывод.

Мы должны работать согласно ТБ, соблюдая все правила обращения с химическим оборудованием и химическими реактивами, в том числе и с кислотами.

Затем запишем уравнения реакций в Приложение 1.

Если записать эту реакцию в полной форме то можно видеть, что как были ионы в растворах до их смешивания, так они же и остались после сливания растворов солей и никакая химическая реакция между ионами при этом не идет. Учащиеся отмечают, что в данном случае нет признаков реакции. Записывают уравнение реакции, работают с таблицей растворимости, делают вывод, что данная реакция не идет до конца, т.к. не происходит связывания ионов.

При анализе проделанных опытов выясняется, что реакция между электролитами идет в том случае, если какой-либо из продуктов реакции:

1. выпадает в осадок

2. выделяется в виде газа

3. представляет собой слабый электролит (малодиссоциирующее вещество вода).

При смешивании растворов происходит связывание ионов с образованием слабых электролитов.

Если в растворе нет таких ионов, которые могут связываться между собой, реакция обмена не протекает до конца, т.е. является обратимой реакцией. При составлении управлений таких реакций, как при составлении уравнений электролитической диссоциации ставится знак обратимости ( )

V. Обобщение и систематизация изученного материала (10 минут)

Рефлексия

Вот мы рассмотрели реакции ионного обмена и их условия. Теперь проверим на сколько вы усвоили новую тему:

Могут ли одновременно находиться в одном и том же растворе ионы:

А) Ag⁺ и CI^-

Б) Na⁺ и OH^-

В) Сu²⁺ и OH^-

Г) Ba²⁺ и SO₄^2-

Д) Ba²⁺ и NO₃^-

Е) K⁺ и CI^-

А сейчас давайте поможем друзьям нашего детства

1. Колдунья с вороном отравили лечебный колодец, в котором был раствор хлористого кальция, который помогал целому городу. Он использовался горожанами при отравлениях, кровотечениях, аллергиях. Они превратили раствор СaCl₂ в нерастворимый известняк CaCO₃. Помогите жителям «расколдовать» колодец, если в вашем распоряжении есть растворы NaCl, Na₂CO₃, HCl, H₂SO₄, Zn(NO₃)_2.

2. Олененок спешит к друзьям. Он шел долгих 3 дня. Ему осталось только перейти реку, но река оказалась испорчена – она наполнена раствором серной кислоты. Помогите Олененку воссоединиться с друзьями, если в вашем распоряжении есть растворы NaCl, Ba(OH)₂ HCl, CuSO₄, Ba(NO₃)₂.

3. Тигренок и крокодил поранились, а у доктора Айболита закончились все лекарства. У него в распоряжении есть некоторые химикаты: NaNO₃, CuOH)₂ H₂SO₄, НCl, BaCl₂. Он знает, что раствор сульфата меди (II) может оказывать антисептическое, вяжущее, ранозаживляющее действие. Помогите доктору приготовить раствор и вылечить тигренка и крокодила.

4. Однажды русалка заметила, что ее друзья рыбы перестали с ней играть и уплывают подальше от ее дома. Она не могла понять, в чем дело, ведь они не ссорились… И тогда ее мама рассказала ей, что рыбы уплывают, потому что около их дома почти нет растений, и рыбам не хватает кислорода… Русалка подумала, что можно посадить растения, но они будут расти долго… А из старых мудрых книжек она узнала, что можно насытить воду углекислым газом – повышение концентрации СО₂ в воде приводит к значительному ускорению в росте растений. В распоряжении русалки оказались: NaOH, ВaCO₃, K₂SO₄, НCl, Ba(NO₃)₂. помогите русалке получить углекислый газ.

Значение ионных реакций

Роль ионных соединений в неживой природе и жизни человека велика. С помощью ионных соединений образованы минеральные кислоты, соли, основания и основные оксиды. Это приводит к разнообразию природных и искусственных веществ, которые человек может использовать в своих целях. Например, соли человек использует для удаления накипи внагревательных приборах, которая образуется из - за жесткости воды; также некоторые соли можно использовать в пищевых целях. Основания и оксиды широко используются в промышленности для получения других веществ, стройматериалов и т. д. Некоторые минеральные кислоты и соли входят в химический состав живых организмов и необходимы для их жизнедеятельности. Например, недостаток поваренной соли (хлорида натрия) организм восполняет разрушением костной и мышечной тканей, что может привести к различным заболеваниям.   

Растения поглощают макро-, и микро- элементы из почвенного раствора в виде ионов. Интенсивное применение во многих регионах азотных и калийных удобрений (NH₄NO₃, NaNO₃,KNO₃) привело к появлению проблемы нитратов, загрязняющих пищевые продукты. Верхняя граница нормы нитратов на одного человека в день, установленная Всемирной организацией здравоохранения равна 325 мг. Если же продукция выращена на «переудобренных» нитратами почвах, то мы можем получить их дозу, превышающую норму в 2-5 раз. Это наиболее опасно, так как в организме избыточные нитраты не успевают выводиться или расходоваться на синтез биомолекул, а превращаются в нитриты. Именно последние и представляют угрозу здоровью, поскольку, всасываясь в кровь, они дезактивируют дыхательные ферменты, что приводит к понижению в крови содержания гемоглобина и нарушению транспортной функции крови. Реакции ионного обмена встречаются в жизни, множество их протекают в нашем организме и от их протекания зависит здоровье человека. А нарушение обмена веществ приводит к заболеванию.

Ионообменная очистка применяется для извлечения из сточных вод металлов (цинка, меди, хрома, никеля, свинца, ртути, кадмия, ванадия, марганца и др.). Также извлечение соединений мышьяка, фосфора, цианистых соединений и радиоактивных веществ. Метод позволяет рекуперировать ценные вещества при высокой степени очистки воды. Ионный обмен широко распространен при обессоливании в процессе водоподготовки.

VI . Обобщение и систематизация знаний (10 мин.).

Ребята мы сегодня занимались небольшим научным исследованием. Исследовали и выяснили, что ионные реакции идут до конца в трех случаях. Также ознакомились с некоторыми свойствами ионов.

Химия наука экспериментальная, очень интересная. Любой эксперимент это метод научного исследования.

Выводы:

1. Реакции в водных растворах электролитов являются реакциями между ионами, и поэтому их изображают в виде ионных уравнений.

2. Реакции ионного обмена в растворах электролитов практически необратимо протекают только в том случае, если в результате образуется осадок, газ или малодиссоциирующее вещество (вода)

3. Во всех остальных случаях реакции ионного обратимы и значит в них устанавливается химическое равновесие.

4. Все реакции протекающие с образованием химического равновесия подвержены влиянию внешних факторов: температуре, концентрации, давлению и другим факторам.

Мнемонический  приём

Случаи необратимого протекания реакций ионного обмена. 
Если выделится газ- 
Это раз;
И получится вода - 
Это два;
А еще - нерастворимый
Осаждается продукт…
"Есть осадок", - говорим мы.
Это третий важный пункт.

Химик правила обмена не забудет никогда:

В результате – непременно будет газ или вода,

Выпадает осадок – вот тогда – порядок!

(Оценки по результатам самостоятельной работы, с учётом активной работы на уроке)

Слайд. Выберите смайлик, характеризующий ваше настроение после урока.

VІІ. Домашнее задание (2 мин.):

1. Составьте к восстановленным уравнениям полные и сокращенные ионные уравнения (см. Приложение 2).

2. Задание  для  любознательных  «Не  дай  себе  засохнуть». Изучить этикетки от бутылок с минеральной водой. На них записан состав воды в виде ионов. Составить формулы веществ и дать им название.

Уже прозвенел долгожданный звонок,

Увы, но к концу подошел наш урок.

А я благодарность вам всем объявляю,

Большое спасибо я вам говорю.

Мы цели достигли. Благодарю!

Литература

1. Габриелян О.С. Программа курса химии для 8 – 11 классов общеобразовательных учреждений. – М.: ДРОФА 2006.

2. Габриелян О.С. Химия 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: ДРОФА. 2005.

3. Горковенко М.Ю. Химия 11 класс: Поурочные разработки к учебникам О.С.Габриеляна, Л.С.Гузея, В.В.Сорокина, Р.П.Суровцевой; Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана. – М.: ВАКО, 2004

Дополнительные источники

1. http://c-books.narod/ru- литература по химии

2. http://experiment.edu.ru/catalog.asp- естественнонаучные эксперименты

3. chem.msu.su –портал фундаментального химического образования России

4. alhimik.ru – образовательный сайт по химии

Приложение 1

Правила техники безопасности

Вещества бывают разные:

Бывает, что они сами воспламеняются

А есть, такие, которыми отравляются.

Если ты не хочешь получить ожог

Или надышаться ртутными парами,

Эти правила безопасности внимательно прочитай

И в химическом кабинете их никогда не забывай!

1.

При работе с веществами не берите их руками

И не пробуйте на вкус,

Реактивы не арбуз:

Слезет кожа с языка

И отвалится рука

2.

Задавай себе вопрос,

Но не суй в пробирку нос:

Будешь плакать и чихать,

Слёзы градом проливать.

Помаши рукой ты к носу –

Вот ответ на все вопросы

3.

С веществами неизвестными

Не проводи смешивания неуместные:

Незнакомые растворы ты друг с другом не сливай

Не ссыпай в одну посуду, не мешай, не поджигай!

4.

Если ты работаешь с твёрдым веществом,

Не бери его лопатой и не вздумай брать ковшом.

Ты возьми его немножко –

Одну восьмую чайной ложки.

При работе с жидкостью каждый должен знать:

Мерить надо в каплях, ведром не наливать.

5.

Если на руку тебе кислота или щёлочь попала,

Руку быстро промой водой из-под крана

И, чтоб осложнений себе не доставить,

Не забудь учителя в известность поставить.

6.

В кислоту не лей ты воду, а совсем наоборот

Тонкой струйкой подливая,

Осторожненько мешая,

Лей в водичку кислоту –

Так отвадишь ты беду.