Тема урока: "Решение экспериментальных задач по неорганической химии"

Элементы содержания: качественные реакции на растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия, соляной кислоты в пробирках под номерами 1, 2, 3, 4, проведение химических реакций в растворах, реакции ионного обмена.

Требования: уметь составлять уравнения реакций ионного обмена, обращаться с химической посудой и лабораторным оборудованием.

Оборудование: растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия, соляной кислоты в пробирках под номерами 1, 2, 3, 4, пробирки для анализа, таблица “Определение ионов” (учебник О.С.Габриеляна, М. “Дрофа”, 2009, 8 класс, с.238-239).

Уметь: обращаться с химической посудой, использовать приобретённые знания и умения для безопасного обращения с веществами, составлять уравнения реакций с используемыми в практической работе веществами.

Цель: в процессе проверки усвоения качественных реакций на хлорид - ион, карбонат - ион, сульфат - ион и проведения химических реакций в растворах развивать у обучающихся навыки работы с химическими веществами и оборудованием.

Оборудование: наборы для практического занятия на каждом ученическом столе (растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия, соляной кислоты в пробирках под номерами 1, 2, 3, 4, пробирки для анализа).

Ход урока

Даю краткую инструкцию к работе, инструкцию по правилам техники безопасности, распределяю варианты (на стадии вызова мотивирую (побуждаю к работе с новой информацией, пробуждаю интерес к ней), вызываю “на поверхность” имеющиеся знания по теме (информационная функция), идёт бесконфликтный обмен мнениями (коммуникационная функция).

Содержание мысленного эксперимента, сопровождающего практическую часть работы обучающихся:

В четырёх пронумерованных пробирках находятся растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия и хлороводородной кислоты. В распоряжении обучающихся имеется необходимое число пустых пробирок. Не пользуясь никакими другими реактивами, определить содержимое каждой из пробирок.

Вариант №1: №1 - BaCl₂, №2 - Na₂CO₃, №3 - K₂SO₄, №4 – HCl;

Вариант №2: №1 - Na₂CO₃, №2 - K₂SO₄, №3 - HCl, №4 – BaCl₂;

Вариант №3: №1- K₂SO₄, №2 - HCl , №3 – BaCl₂, №4 - Na₂CO₃;

Вариант №4: №1- HCl , №2 – BaCl₂, №3 - Na₂CO₃; №4 - K₂SO₄

Задание: распознать растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия, хлороводородной (соляной) кислоты в пробирках под номерами 1, 2, 3, 4 (последовательность в каждом варианте своя), используя качественные реакции на хлорид-ион, карбонат-ион, сульфат-ион. Записать уравнения реакций в молекулярном виде (на стадии осмысления содержания реализуется информационная функция (получена новая информация по теме), систематизационная функция (классификация полученной информации по категориям знания), мотивационная функция (сохранение интереса к изучаемой теме).

Ход мысленного эксперимента

Проводим мысленный эксперимент. Рассмотрим содержимое пробирок. Вещества визуально неразличимы – это бесцветные прозрачные растворы.

Составим таблицу возможных парных взаимодействий веществ (табл. 1), в результате которых мы будем (или не будем) наблюдать определённые признаки реакций.

Таблица №1

Возьмём пробирку №1. Из остальных пробирок отольём примерно по 2 мл растворов в три пустые пробирки и добавим в каждую из них по 5–6 капель раствора из пробирки №1.

Рассмотрим 4 возможных варианта (см. табл.№1). Для наглядности в каждом случае приведены схемы распознавания веществ. В решении изображать схему не обязательно.

Вариант №1

В двух пробирках выпали белые осадки, в третьей признаков реакции не наблюдается (первая строка табл.№1). Это означает, что в пробирке №1 находится хлорид бария. В этом случае в той из пробирок, где нет признаков химической реакции, находится соляная кислота. Осадки в двух других пробирках представляют собой карбонат и сульфат бария. Прильём в пробирки с осадками по несколько капель кислоты. Там, где осадок растворяется с выделение газа, изначально находился раствор карбоната натрия, там имели место реакции (1) и (3). В пробирке, где при добавлении соляной кислоты осадок не растворяется (BaSO₄ не растворяется в кислотах), изначально находился сульфат калия и протекала только реакция (2).

Вариант №2

При добавлении нескольких капель из пробирки №1 в одной из трёх пробирок выпал белый осадок, в другой выделился газ, в третьей нет признаков реакции (вторая строка табл.№1). В этом случае в пробирке №1 находился карбонат натрия. Там, где выпал белый осадок, находился хлорид бария, где выделился газ – соляная кислота, где не было признаков реакции – сульфат калия.

Вариант №3

При добавлении нескольких капель из пробирки №1 в одной из трёх пробирок выпал белый осадок, в двух других признаков реакции нет (третья строка табл.№1). В этом случае в пробирке №1 находится сульфат калия. Там, где выпал белый осадок, находился хлорид бария. В две пробирки с исходными растворами, которые не прореагировали с сульфатом калия, добавляем хлорид бария. Выпадение белого осадка (BaCO₃) указывает, что первоначально в этой пробирке находился карбонат натрия. В пробирке, где вновь нет признаков реакции, находился раствор соляной кислоты.

Вариант №4

При добавлении нескольких капель из пробирки №1 в одной из трёх пробирок выделяется газ, в двух других нет признаков реакции (четвёртая строка табл.№1). В этом случае в пробирке №1 находилась хлороводородная кислота. Там, где выделился газ, находился карбонат натрия. В две пробирки с исходными растворами, которые не прореагировали с кислотой, добавляем карбонат натрия. Выпадение белого осадка (BaCO₃) указывает, что первоначально в этой пробирке был хлорид бария. В пробирке, где вновь нет признаков реакции, первоначально находился раствор сульфата калия.

Итоги мысленного эксперимента

Таблица №2

Подведение итогов эксперимента (на стадии рефлексии реализую коммуникационную функцию (обмен мнениями о полученных результатах), информационную функция (приобретение нового знания), мотивационную (побуждаю к дальнейшему расширению информационного поля), оценочную (соотносят новую информацию и имеющиеся знания, вырабатывают собственную позицию, оценивают процесс).