Конспект по химии на тему: "Роль воды в химических реакциях" (11 класс)

План- конспект  урока   к  учебнику  химия , 11  класс, общеобразовательное  школы, автор: О.С.Габриелян

Учитель  химии  МКОУ СОШ с.Гаровка-1 Хабаровского муниципального района Хабаровского края.

Смолякова Татьяна Леонтьевна.

                          Тема: Роль воды в химических реакциях 11 класс (1-й урок)

                                                  ( Параграф  17,  стр. 143.)

Литература: О.С. Габриелян. Химия 11 класс (базовый уровень). – М. Дрофа. – 2008 г..

Тип урока: Комбинированный.Изучение  нового материала.
Цели урока:
Образовательные:
1.Обобщить, систематизировать и расширить знания обучающихся о распространённости воды в природе, её физических  свойствах, о роли воды в химических реакциях.

2.Рассмотреть процессы растворения в воде веществ различного агрегатного состояния.

3.Сформировать понятия: раствор, растворитель, кристаллогидрат.

4.Ознакомить обучающихся с растворением как физико- химическим процессом и растворами как физико- химическими системами.

5.Дать классификацию растворов по признаку растворимости.

6.Сформировать понятие об электролитах и неэлектролитах.

Развивающие:
1.Развивать мышление обучающихся, их самостоятельность и активность в овладении знаниями.

2.Развивать умение выделять главное, делать обобщение.

3.Развивать наблюдательность, умение анализировать наблюдаемые явления, делать выводы.

4.Развивать интерес к химии, активизировать их познавательную деятельность, находить ответы на поставленные вопросы.

Воспитывающие:
1.Воспиттывать  интерес к предмету.

2.Формировать бережное отношение к природе.

3.Воспитывать бережное отношение к природным богатствам. 
Оборудование и реактивы: компьютер, проектор, карбонат кальция, гидроксид  кальция,

карбонат  натрия, цилиндр с водой, перманганат  калия, пробирки, химические стаканы,

термометр, серная кислота (к), аммиачная селитра, спиртовки, спички, пробиркодержатели, чашки Петри, метилоранж, фенолфталеин, раствор хлорида кальция,

крахмал. вода теплая в стаканах, крахмал, растворы фермента желудочного сока, фермента слюны.

Ход урока.

1.Организациооный момент.

2.Определение  темы  урока,  совместное  целеполагание.

Ребята,  в разделе «Общей химии  мы  изучили  классификацию  химических  реакций  по  всевозможным параметрам, познакомились  с  обратимыми  химическими реакциями  и принципами  смещения  химического  равновесия  Ле  Шателье, скоростью химических  реакцией.

Сегодня  на  уроке  мы  поведем  речь  о  важнейшем  в  природе  и  жизни  человека

веществе. О  каком , подумайте.

Слайд 1:  Урок  мы  начинаем  со  слов: 

А ну, скорей снимите шляпу!

Я дочь космического папы.

И вездесуща и легка, -

Я лед, я пот, я - облака.

Я иней, чай, бульон, туман,

Река, ручей и океан.

Когда я злюсь, то закипаю;

А от мороза - застываю.

О  каком  веществе идет  речь? Узнали  его?

.Круговорот  этого  вещества  один  из  важнейших  в  природе,

  он  поддерживает  условия, пригодные  для  жизни  на  планете  Земля  и

   определяет  климат  планеты  Земля?  (круговорот  воды  в  природе)

Правильно, ребята, речь  идет  о  ВОДЕ, важнейшем из веществ  живой  природы.

Необходимость  изучения  свойств  этого  вещества чем  еще  определяется?

Это  самое  распостраненное  на Земле вещество.        

Эпиграфом  нашего  урока  будут  слова:

«Вода- это  элексир  жизни,

самое  необыкновенное  вещество  в  мире.

. Нет  природного  тела, которое  могло  бы  сравняться  с  ней  по  влиянию  на  ход  основных, самых  грандиозных  геологических  процессов. Нет  земного  вещества- минерала, горной  породы, живого  тела, которое  ее  бы  не  заключало. Все  земное  вещество  ей  проникнуто  и  охвачено»

                  (В.И.Вернадский, автор  учения о биосфере.)

Гимном этому веществу стали строки знаменитого французского писателя Антуана де Сент- Экзюпери:

« Вода, у тебя нет ни цвета, ни запаха, ни вкуса, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни. Ты - сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобою возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились».

3.Нахождение воды на планете Земля.

Вода- первичная среда жизни. Именно п.э. природа сохранила  ее  в  живых организмах

Слайд 2: Поверхность Земли на 71% состоит из воды.

Слайд 3: Атмосфера - воздушная оболочка Земли.

Слайд 4: Литосфера – твердая оболочка Земли.

Слайд 5: Гидросфера – водная оболочка.

Слайд 5: Гидросфера – водная оболочка  Земли.

Слайд 6: Биосфера- оболочка  жизни.

Слайд  7:Взаимодействие оболочек Земли

Между  оболочками  Земли  происходит  взаимодействие  и  непрерывный  обмен  веществ  и  энергии.

     И  так, тема  урока: «Роль воды в  химических реакциях»

О  чем, ребята, мы  будем  говорить на уроке?

О  многогранной  роли  воды  в  химических реакциях, происходящих в природе,

в  живых организмах.

Вода  в  природе  существует в чистом виде?

Правильно, вода  существует  более, в виде  смесей-растворов.

Растворы- морская вода, грунтовые воды, вещества  межклеточного  пространства.

Записывается тема  урока.

Прежде  чем  мы  поведем  речь  о  воде, ее роли  в  химических  реакциях, мы  повторим о химических реакциях.

4.Актуализация знаний  «О  типах  химических  реакций»

Слайд 7. «Третий  лишний»  

             1.CO2 + H2O= H2CO3

             2.S + O2= SO2|

             3.CaO + H2O= Ca(OH)2

            4.CaCO3= CO2| + H2O

В  данных порядках представлены реакции  соединения?   (1,2,3)

Слайд  8:«Лови  ошибку»

a).CuO          b).SO2                   B).O2

г).H2O           д).Сu                     e).H2S

e).HCL(к)      ж).СaCO3             з).C2H5OH

-          твердые вещества- а, д, е?

-          газообразные вещества- б, в, е?

-          жидкие  вещества- г, е , з?                              (а,д,ж)  (б,в,е)  (г,е,з)

Слайд 9:«Лови ошибку»

2SO2 + O2  =  2 SO3  +  Q

a).реакция соединения.

б).реакция эндотермическая.

в).реакция гомогенная.

г).реакция  обратимая.

д).реакция  неокислительно-восстановительная.               (а,в,г-верно;  б,д- неверно)

Почему эта реакция  не  эндотермическая? Как  называются реакции, идущие  с  выделением  теплоты?

Почему эта реакция  является  окислительно- восстановительной?

Давайте рассмотрим эту  реакцию  как  окислительно- восстановительную, представим  ионно-электронное уравнение, определим  процессы, происходящие в ней:  окисление, восстановление,  свойства частиц  в реакции: окислитель, восстановитель.

( у  доски  анализируется реакция  методом ионно-электронного уравнения)

5.Изучение  нового  материала.

Нам необходимо  изучить  свойства воды, в первую очередь- физические.

Какой закономерности  подчиняются свойства веществ? От  чего  они  зависят?

Правильно- от состава и строения вещества.

5.1.Повторение  о  воде.

Вспомним  состав, строение воды, ее  физические  свойства, т.к. именно  эти  свойства  воды  определяют  ее  роль  во  многих  химических реакциях.

Слайд 10  Чем определяются  физические свойства веществ?

Учащиеся  работают  с  учебником, заполняя  «Технологическую карту  о  воде»

Парная  работа. Состав, строение  молекулы, вид  химической связи,

тип  кристалла, связи  в нем.

Учитель  направляет, контролирует работу учащихся.

Слайд 11: Повторение о  воде.

 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  КАРТА:  « Повторяем  о  воде»

Анализируемые признаки	Отображение   признаков: формулы, схемы…
1.Состав   вещества	Молекулярная  формула
2.Вид химической  связи	Электронная формула
3.Структура  молекулы	Графическая формула
4.Внутренне  строение  (тип  кристалла)	Кристаллическая  решетка
5.Ассоциации  молекул	Водородные связи (ассоциация  молекул воды)

Слайд  №  12

Слайд №  13

Слайд № 14

5.2.Рассматривание  многогранной роли  воды  в  физико-химических, химических процессах.

Парная работа. Учебник, Стр.143  Рассмотреть схему 4 на стр.144:

«Многогранная  роль  воды  в  превращении  веществ»

Слайд 12: 1. Многогранная роль воды в

                     превращении веществ

Ребята,  вода  в  природе  встречается  чаще не  в  чистом  виде.

А  почему? (находясь в  природе  в  атмосфере, в  гидросфере, литосфере, вода  соприкасается  с  веществами  и  захватывает  их, растворяет, образуя  смеси.

Вода  присутствует в  природе  чаще  в  виде  смесей.

Прежде  всего, вода- универсальный  растворитель, п.э. в  природе  распостранены

водные растворы.

5.3. Рассматривание роли H2O как реакционной  среды,

       реакций, протекающих  в  водных  растворах.

Ребята, какие бывают вещества по растворимости в воде?

Составьте схему классификации веществ по их растворимости в воде, запишите ее в тетрадь.

Парная работа, учебник, Стр.143 -144.

Слайд 13,14

                    По растворимости в воде:

Парная  работа  учащихся. Выполнение  лабораторных  опытов : «Лаборатория воды»:

Опыт1: «Отношение    веществ  к  воде, растворимые, нерастворимые вещества»

Опыт 2: . «Распределение  частиц  растворенного  вещества  между     частицами  растворителя  (воды). Наблюдение  явления…………?»

 (МЕТОДИЧЕСКОЕ  РУКОВОДСТВО  К  ЛАБОРАТОРНЫМ  ОПЫТАМ)

№1. «Отношение    веществ  к  воде, растворимые, нерастворимые вещества»

1.Истытайте   вещества  по  отношению  к  воде:

-карбонат натрия-Na2CO3

-гидроксид  кальция- Ca(OH)2

-карбонат  кальция- CaCO3

2.Сделайте  вывод  о  растворимости   веществ  в  воде: растворимые, малорастворимые, нерастворимые.

Беседа  с учащимися  об  отношении  к  воде названных веществ.

Какое  вещество является  хорошо  растворимым в воде? (карбонат натрия)

Какое  является  малорастворимым?  (гидроксид  кальция)

А  какое – нерастворимым? ( карбонат кальция)

Ребята, а что является практическим  пособием  для  определения  растворимости  вещества  в  воде?

Правильно, это  таблица  растворимости  веществ  в  воде.

№2. «Распределение  частиц  растворенного  вещества  между  частицами

растворителя»

1.В  цилиндр  с  водой   погрузите   кристаллики  перманганата  калия- KMnO4.

2.Наблюдайте, как  частицы  растворенного  вещества, подхваченные  молекулами  воды, движутся, кружась  в  растворе. Через  некоторое  время   раствор  станет  одинаково  слабо  фиолетовым,  частицы  растворенного  вещества  равномерно  распределятся  между  молекулами  воды.

Как   называется  этот  процесс?       (диффузия)

Слайд 15:   Явление диффузии.

5.4.Изучение  сущности  ( сложности)  процесса растворения  веществ  в воде.

Сущность  процесса  растворения  веществ  в  воде  рассматривал

Д.И.Менделеев. Освальд, Вант-Гофф, Сванте  Аррениус  придерживались  мнения, что  это  чисто  физический  процесс- процесс разрушения  кристаллов  растворяемого  вещества  молекулами  воды. При  этом  энергия  поглащается.

Д.И.Менделеев, И.А.Каблуков, В.А.Кистяковский , дополнили   теорию  растворения

веществ  в  воде, считая, что  в процессе растворения  есть  и  химическая  сторона: взаимодействия  частиц  растворенного  вещества  с  молекулами  воды. При  этом  энергия  выделяется.

     Что  образуется в  процессе  растворения  вещества  в  воде?   (раствор)

Парная работа, Учебник, стр.144-145.

·         Записать  примеры кристаллогидратов с названиями.

Парная работа, Учебник, Стр.144 (последний абзац)

 Стр 145, (два  верхних  абзаца).

     Что  такое  водные растворы?

Почему  в  определении  растворов  так  осторожно  подчеркнуто:  частицы  растворенного  вещества?  Какие  виды  истинных  растворов

выделяют в химии?  (молекулярные, ионные, ионно-молекулярные)

     В  молекулярных растворах веществ  содержатся  такие  же  молекулы, из  которых  состоит  исходное вещество? Нет, другие  молекулы- окруженные  молекулами  воды. Как   называются  такие  молекулы? (гидратированные). Что  такое  гидратация?

·         Запомните определения:

-водные растворы;

-гидратированные ионы;

-гидратация;

- кристаллогидраты;. (записывают  формулы  кристаллогидратов  в  тетрадь)

Что показывает формула кристаллогидра? (кристаллизационную воду, которая удерживается в кристаллах)

CuSO4 .  5  H2O   -- медный купорос;

CaSO4  .  2  H2O  --гипс;

Na2CO3   . 10 H2O  -- кристаллическая сода;

Что  является  косвенным  доказательством  в  природе  явления  гидратации?

(наличие  в  природе  кристаллогидратов)

5.5.Демонстрационные  опыты, подтверждающие  сложность процесса  растворения  веществ  в  воде, беседа  с  учащимися  о  наблюдаемых  явлениях

№1: Растворение  в  воде  аммиачной  селитры, нитрата  аммония-NH4NO3;

        ( раствор  стал холодным)

 № 2: Растворение  в  воде  серной  кислоты--  H2SO4;    

       (раствор стал горячим)                                                                                                             

Почему   при  растворении  в воде аммиачной  селитры  раствор  стал  холодным?

Правильно, п.ч. при  разрушении  кристаллов  данной  соли  молекулами воды  энергии

затратилось  (поглотилось)  больше, чем  ее выделилось при взаимодействии  ионов  соли

с  молекулами  воды –гидратации.     .

Почему при растворении серной кислоты раствор  стал горячим?

Правильно,  п.ч. при  разрушении кристаллов кислоты молекулами воды  энергии затратилось  (поглотилось)   меньше, чем  ее  выделилось  при  взаимодействии

ионов  кислоты с молекулами воды- гидратации.

 Вывод: Общий  тепловой  эффект процесса  растворения  вещества  в  воде  складывается

из  суммы  тепловых  эффектов  его противоположных процессов:

--разрушения  кристаллов  растворяемого вещества  молекулами  воды – физическая сторона процесса. (  --Q      );

--взаимодействия  частиц  растворенного  вещества  с  молекулами  воды—химическая

сторона процесса.(    +  Q     )

Слайд  16,17

5.6   «Лаборатория   воды».Выполнение лабораторного  опыта.

№ 3.Выделение кристаллизационной  воды  из  кристаллогидрата- медного купороса.

Рассмотрите  данный  кристаллогидрат- медный  купорос, CuSO4 .5 H2O.

Обратите внимание  на  его  цвет.

Нагрейте  его  в  пламени спиртовки,  держа  пробирку  в  наклон  верхней  ее  частью.

Что  наблюдаете  на  стенках пробирки?  Как  изменился   цвет  обезвоженной соли  ?

Высыпьте   кристаллы  прокаленной  соли  в  чашку  Петри.

Прилейте  на  кристаллы  охлажденной  соли  несколько капель  воды.

Как  соль меняет при  этом  цвет?

Ребята, мы  запишем  уравнения  наблюдаемых  процессов на  доске  и  в  тетради.

CuSO4  . 5H2O =  CuSO4   +  5 H2O     выделение  кристаллизационной  воды

Голубая                  бесцветная

CuSO4  +  5 H2O  =  CuSO4 . 5H2O      «присоединение»  воды  в  кристалле

Бесцветная              голубая

5.7.Рассматривание  существования водных  растворов  в  природе, их

      значения:

- в  гидросфере;

- в литосфере;

- в  живых  организмах: в  клетке, в  межклеточном пространстве, в крови

  - жидкой ткани живого  организма;

 Выполнение лабораторного  опыта: «Испытание реакции среды растворов»

«Лаборатория воды»

№3. «Испытание   индикаторами   растворов электролитов»

1.Даны  растворы:   ферментов желудочного сока, ферментов  слюны.

Испытайте  индикаторами  данные  растворы, сделайте  вывод  о  реакции  среды

растворов.

2.Напишите  уравнения  электролитической  диссоциации  данных

электролитов, зная, что  в  желудке  секреторными  клетками  вырабатывается соляная

кислота, а  для  электролита- раствора  фермента  слюны, щелочь  выразите условной 

формулой- Me(OH)n.

HCl  =  H+    +   Cl-                      метилоранж  краснеет, реакция среды кислая

Me(OH)n =  Me n+     +   n OH-  метилоранж желтый, реакция среды  щелочная

Слайд № 18

Вывод:  в  полостях  внутренних органов  существует  определенная  реакция  среды:

- желудок, кровь, слезная жидкость- кислая среда;

- кишечник, ротовая полость, раствор слюны- щелочная среда;

Определенная  реакция  среды  необходима  для  работы   ферментов в полости 

того  или  иного  внутреннего органа.

5.8. Рассматривание роли  воды, как  реагента  химических реакций.

 Беседа  с  учащимися о  роли  воды  в  важнейших  природных  процессах:

 В  каких важнейших природных  процессах  участвует вода  как реагент?

    Что  происходит с  водой в световой стадии  фотосинтеза?

 (происходит расщепление молекул воды  под  действием света  и  передача протона  водорода  по  цепи реакции, как  переносчика  энергии.

Как, п.э. называется этот процесс? (фотолиз).

    В  живых организмах постоянно происходит процесс образования биополимеров, происходят реакции полимеризации. За  счет  чего  происходит  образование

свободных валентностей  у «осколков» мономеров? (за  счет  отщепления от  молекул мономеров элементов воды: H +  и    OH- , из  них  образуются  молекулы  воды.

(метаболитная вода).

     Мы  сейчас не будем  говорить  о  воде  как необходимом  реагенте  в  реакциях  расщепления  сложных  биополимеров, реакциях  гидролиза. Это сложный процесс, п.э.

мы  поведем разговор об этих реакциях на  следующем уроке, продолжая разговор о роли воды в химических реакциях,  рассмотрим  и  взаимодействие  воды  с  неорганическими  веществами, эти  процессы  происходят в природе.

Слайд № 19

5.9.Рассматривание  роли  воды, как катализатора  химических  процессов.

Беседа  с  учащимися:

   Вода  может  оказывать влияние  на скорость химических реакций.

При  смешивании  порошка  алюминия и  кристаллов йода взаимодействия

веществ не  происходит. Но  стоит капнуть несколько капель воды  на  смесь,  как  реакция  активно  начинается, выделяются  темные, густые  пары йодида алюминия.

    Повлияв на скорость  химической  реакции, какое свойство проявила вода?

(свойство катализатора)

Учащиеся  записывают уравнение данной химической реакции.

Слайд № 20

Домашнее  задание: рассмотреть данную реакцию  как окислительно- восстановительную, представив ионно-электронное уравнение реакции.

5.10. Рассматривание роли  воды  как транспортировщика  веществ

 в  химических реакциях.

Работа с учебником, Стр.147, 2,3. Познакомиться с ролью  воды как

транспортировщика  веществ в сферу реакции.

Беседа  с  учащимися.

Слайд № 21

Какая  жидкая ткань организма выполняет такую функцию? (кровь, ее называют «рекой жизни»).

    Какие вещества она несет клеткам  и  отдает их в межклеточное пространство? (питательные вещества и  кислород).

А  какие вещества забирает на  вынос из  организма из этого пространства?

(продукты распада и углекислый газ).

      Выполняет  такую роль  вода в химических реакциях промышленного производства? (да, выполняет).

Мы  закончили разговор о роли  воды  в  химических  реакциях, согласно плана урока.

Давайте закрепим  те знания, которые мы приобрели сегодня на уроке.

5.11..Первичное  закрепление изученного  материала: «Роль воды в химических реакциях»

Слайд № 22

Беседа с учащимися.

Назовите  смеси, являющиеся растворами?

Ответ-в,г; спирт + вода; поваренная соль + вода;

Какие это виды растворов?

(спирт +  вода- молекулярный  раствор, т.к. спирт, растворяемое вещество- вещество

молекулярного строения;   поваренная соль +  вода- ионный  раствор,  т.к. поваренная соль, хлорид натрия- ионное соединение; NaCl = Na +   +  Cl - )

Слайд №  23

Беседа с учащимися.

Что такое кристаллогидраты?  Назовите кристаллогидраты

(е-сода кристаллическая. карбонат натрия)

Слайд № 24

Беседа с учащимися.

Какой кристаллогидрат применяется при наложении гипсовых повязок?

( гипс- CaSO4 . 2 H2O-  сульфат кальция.)

Какой процесс лежит в основе наложения гипсовых повязок?

(обезвоживание  кристаллогидрата  при  прокаливании, затем  при  приготовлении

«кашицы» на основе  воды  и  нанесении  ее  на  лангету происходит  быстрое поглощение

воды  солью, она  превращается  в  кристаллогидрат  и затвердевает).

    Давайте запишем  происходящие процессы  на  доске  и  в  тетради.

1).CaSO4  .  2H2O  =   CaSO4   +  2 H2O.    2).CaSO4  +  2 H2O =  CaSO4 .  2 H2O

Слайд №  25

Беседа с учащимися.

(Ответ: а- нитрат натрия- NaNO3- это  соль, ионное соединение, при погружении

в воду  ионный кристалл под воздействием молекул воды  расщепляется  на ионы.

Запись  на  доске:

NaNO3   =  Na+      +   NO3 –

CaCO3-  карбонат кальция, мел, соль, ионное  соединение,  не является 

электролитом, т.к. он  нерастворим в воде  и  на  ионы  не  расщепляется.

4.10. Выполнение  лабораторного  опыта- задания «ТРИЗ» ( творческого 

изобретательского  задания)

№ 3.Лабораторный опыт , методика  «ТРИЗ».

Для  сохранения  корнеплодов  сахарной  свеклы  от потери  воды ,  их  на  короткое  время  погружают  в  раствор  хлорида кальция. Какое  вещество  можно  добавить  в  раствор   названной  соли,  чтобы  добиться  того, чтобы  раствор  не  стекал  быстро  с  корнеплодов, задерживался  на  них, а  значит  защита  от потери влаги  зимой  была  надежнее.

Ответ:  Это  вещество-  крахмал, он  образует  с  водой  коллоидный, вязкий  раствор,

 консистенция  смеси  меняется, п.э.  она  не  стекает  с  поверхности  корнеплодов.

5.Домашнее  задание:  П.17, стр.143-145 (до:  Электролиты-это……)

                                                        Стр 147- два  последних  абзаца.

                                              Ионно-электронное   уравнение  взаимодействия   йода  с

                                              алюминием.

                                              Повторить  «Электролитическая диссоциация», химия, 9 класс.

6.Завершение урока. Подведение  итога  урока.

 Беседа  с  учащимися:

- о  каком  веществе  мы  сегодня  говорили?

- чем  определяется  первенство, а  значит  важность  в  изучении  свойств  воды?

- какова  роль  воды  в  химических  реакциях?

7.Рефлексия:

- оценка  работы  учащихся  в  уроке   путем  беседы  с  учащимися;