Класс 11 А
Дата 24.11.20г.
Тема урока: Дисперсные
системы. Способы выражения концентрации растворов.
Цели
урока: дать
представление о дисперсных системах в природе и производственных процессах;
уметь приводить примеры дисперсных систем, характеризовать их свойства,
сравнивать по структуре, объяснять причины большей или меньшей устойчивости;
Задачи
урока:
Обучающая :иметь представление: о распространении дисперсных систем в природе и их
применении в промышленности, медицине, военном деле и повседневной жизни.
знать: определения «дисперсная система»,
«дисперсная фаза», «дисперсионная среда», «эмульсия», «аэрозоль», «гель»,
«золь», «суспензия», «пена», «коллоидный раствор», «грубодисперсная система»,
«коагуляция», «синерезис», «седиментация», виды дисперсных систем;
Развивающая: развивать
память, наглядно-образное и абстрактное мышление, способствовать формированию
умений грамотных рассуждений и выводов;
Воспитывающая: воспитывать
ответственное отношения к учебе, стремление к творческой, познавательной
деятельности;
формирование экологической культуры.
Формируемые
УУД
1) Личностные: способность
к самоанализу, самооценке и самоконтролю деятельности.
2) Регулятивные: умение определять и формулировать цели
урока при взаимодействии с преподавателем, производить деятельность по
намеченному плану, вносить необходимые коррективы в процессе решения и
проверки, устанавливать причины допущенных ошибок, выдвигать предположения.
3) Коммуникативные: готовность получать необходимую
информацию, отстаивать свою точку зрения в диалоге и в выступлении, выдвигать
гипотезу, доказательства, продуктивно взаимодействовать со своими товарищами и
преподавателем.
4) Познавательные: умение определять понятия, строить
логические рассуждения и делать выводы, производить поиск информации,
анализировать и оценивать её достоверность.
Планируемые
результаты
1)
Предметные:
Знать: определения
«дисперсная система», «дисперсная фаза», «дисперсионная среда», «эмульсия»,
«аэрозоль», «гель», «золь», «суспензия», «пена», «коллоидный раствор»,
«грубодисперсная система», «коагуляция», «синерезис», «седиментация»,
классификации дисперсных систем;
Уметь: классифицировать дисперсные системы по агрегатному
состоянию и по величине частиц, составляющих дисперсную фазу.
2) Личностные: умение производить самооценку,
ориентироваться на успех в деятельности.
3) Метапредметные: умение выдвигать предположения,
обосновывать свою позицию, ставить и достигать цели изучения материала,
приводить примеры, строить логическую цепочку поиска решения задачи.
Оборудование:
презентация,
периодическая система Д.И. Менделеева, презентация.
Ход
урока
I.Организационный
момент.
1. Приветствие.
2. Создание
комфортной доброжелательной обстановки в классе.
II.
Актуализация и фиксирование индивидуальных затруднений в пробном действии
Организует
повторение материала, изученного на предыдущем уроке и основных терминов, и
понятий, необходимых для освоения нового материала.
Проверяется
наличие у учеников выполненных письменных работ. Обсуждаются задания, которые
вызвали затруднения
Работа у
доски.
Решение
задачи на массовую долю растворенного вещества в растворе
Вычислите массу воды, которую нужно добавить к 50 г 20 %-ного раствора
соляной кислоты, чтобы уменьшить её концентрацию до 10 %. Ответ укажите
в граммах с точностью до целых.
Решение:
Найдем массу кислоты:
пусть —
масса воды, которую нужно добавить, тогда:
III.Мотивация
На
практике часто приходится иметь дело с растворами, имеющими строго заданное
содержание в них растворенного вещества.
Во-первых, это приготовление
различных лекарственных растворов. Если в аптеке случайно произойдет ошибка с
количеством лекарства в его растворе, то последствия могут быть самыми
плачевными.
Во-вторых, многие химические
реакции проводят в растворах. И здесь ошибки могут приводить к печальным
результатам. Например, если фотограф ошибется при растворении проявителя, то
фотографии либо не проявятся, либо будут испорчены.
Другой пример: если залить в
аккумулятор раствор, в котором содержание серной кислоты будет меньше или
больше требуемого, то аккумулятор либо не будет работать, либо выйдет из строя
IV.
Объяснение нового материала.
Классификация дисперсионных систем по агрегатному состоянию
Необходимо
различать понятия агрегатного и фазового состояния веществ.
Фаза – однородная
по составу и свойствам часть рассматриваемой системы, отделенная от других фаз
поверхностями раздела, на которых скачком изменяются некоторые свойства системы
– например, плотность, электропроводность, вязкость.
Фаза –
это гомогенная часть гетерогенной системы.
Например,
если мы нальем подсолнечное масло в воду, мы получим систему, находящуюся в
одном агрегатном состоянии – в жидком. Но вещества в ней будут находиться
в двух различных фазах: одна – это вода, другая – это растительное масло,
и между ними будет отчетливая граница, так называемая поверхность раздела.
Значит, система будет гетерогенной.
Другой
похожий пример: если смешать муку и сахарный песок, мы получим систему, где
вещества находятся в одном агрегатном состоянии, но в двух различных фазах, и
система является гетерогенной.
Рис. 1.
Классификация дисперсных систем
Не всегда
получается четко провести границу между понятиями «гомогенная» и «гетерогенная»
система. При увеличении размера частиц, смесь веществ делят на грубодисперсные,
коллоидные растворы и истинные растворы. См. рис. 1.
Дисперсной
называют систему, в которой одно вещество в виде мелких частиц
распределено в объёме другого.
Дисперсная
фаза –
это вещество, которое присутствует в дисперсионной системе в меньшем
количестве. Она может состоять и из нескольких
веществ.
Рис. 2
Дисперсионная
среда –
это вещество, которое присутствует в дисперсионной системе в большем количестве,
и в объеме которого распределена дисперсная фаза. Рис. 2.
Грубодисперсные
системы
Дисперсионную
среду и дисперсную фазу могут составлять вещества, находящиеся в различных
агрегатных состояниях. В зависимости от сочетания дисперсионной среды и дисперсной
фазы выделяют 8 типов таких систем.
Коллоидные
системы
Коллоидные
системы подразделяют на:
· ЗОЛИ –
дисперсная фаза не образует сплошных жестких структур.
· ГЕЛИ –
частицы дисперсной фазы образуют жесткие пространственные структуры. Примеры:
сыр, хлеб, мармелад, зефир, желе, холодец.
Раствор
белка в воде – коллоидный раствор. Коллоидные растворы прозрачны, но рассеивают
свет.
При
пропускании света через прозрачный сосуд с раствором, можно наблюдать
светящийся конус.
С
помощью специального микроскопа в коллоидных растворах можно обнаружить
отдельные частицы.
Вещества
в коллоидном состоянии принимают участие в образовании многих минералов, таких
как агат, малахит, опал, сердолик, халцедон, жемчуг. См. рис. 3.
Рис.
3
Есть
гели и в человеческом теле. Это волосы, хрящи, сухожилья. Много золей и гелей
находится в организме человека, поэтому один из ученых отечественной
химической науки И.И. Жуков сказал, что человек – это ходячий коллоид.
Коагуляция
Коагуляция
– это слипание коллоидных частиц и их оседание из раствора.
Почему
природа столь часто отдает предпочтение именно коллоидному состоянию вещества?
Дело в том, что вещества в коллоидном состоянии имеют большую поверхность
раздела между фазами. Это облегчает протекание реакции обмена веществ, которая
происходит именно на поверхности раздела. Для коллоидных частиц большое
значение имеет площадь их поверхности. Коллоидные частицы легко адсорбируют на
своей поверхности различные вещества. Например, ионы как бы приклеиваются к их
поверхности. При этом коллоидные частицы приобретают положительный или
отрицательный заряд. Частицы с одинаковым зарядом будут отталкиваться друг от
друга. Если в коллоидную систему добавить электролит, лишенные поверхностного
заряда частицы начнут слипаться в более крупные образования. Происходит
коагуляция коллоида, которая сопровождается выпадением осадка. Коагуляцию можно
вызвать и другими воздействиями, например, нагреванием. Такие явления имеют
большое значение, как в природе, так и в промышленности.
Истинные
растворы
Состояние
растворов определяется концентрацией растворенных веществ, температурой и
давлением. При растворении вещества в каком-нибудь растворителе при постоянной
температуре и давлении, концентрация растворенного вещества не будет расти
бесконечно. В какой-то момент оно перестанет растворяться, и достигается его
максимально возможная концентрация. Наступит динамическое равновесие, которое
заключается в том, что часть вещества постоянно растворяется, а часть переходит
из раствора в осадок. Но при этом концентрация растворенного вещества больше
меняться не будет.
Насыщенный
раствор – это раствор, который находится в фазовом равновесии с
растворяемым веществом.
Пересыщенный
раствор – это раствор, в котором содержится больше растворенного
вещества, чем в насыщенном растворе при одинаковых температуре и давлении.
Так
как растворимость большинства веществ увеличивается с увеличением температуры,
то получить пересыщенный раствор можно при охлаждении насыщенного при более
высокой температуре раствора. Пересыщенный раствор нестабилен, и внесение в
него небольшого кристалла, попадание пыли или даже резкий толчок могут вызвать
быструю кристаллизацию растворенного вещества.
Ненасыщенный
раствор – это раствор, содержащий растворенного вещества меньше,
чем его может содержаться в насыщенном растворе того же вещества при одинаковых
температуре и давлении.
Растворимость
– это
масса порции растворенного вещества, которую при данной температуре и давлении
необходимо растворить в определенном количестве растворителя для приготовления
насыщенного раствора. Чаще всего рассматривают растворимость в 100 г, в 1 кг
или 1 л растворителя.
Для
выражения количественного состава раствора используется понятие массовой
доли растворенного вещества. Это отношение растворенного вещества к суммарной
массе раствора.
=
Молярная
концентрация – это отношение количества вещества в молях к объёму
раствора.
Области
применения истинных растворов весьма обширны. Поэтому очень важно уметь
приготавливать растворы соответствующих веществ.
-
Существуют несколько способов выражения концентраций растворов:
1
Массовая доля (весовые проценты, процентная концентрация)
2
Объёмная доля
3
Молярность (молярная концентрация)
4
Мольная доля
5
Моляльность (моляльная концентрация)
6
Титр раствора
7
Нормальность (молярная концентрация эквивалента)
8
Растворимость вещества
-
Мы с вами рассмотрим массовую долю растворенного вещества в растворе и молярную
концентрацию.
Понятие
массовой доли растворенного вещества в растворе вы изучали в курсе химии 8 класса
и решали задачи. Вспомните определение массовой доли и формулу ее расчета.
Учащиеся: -
Массовая доля растворённого вещества - это отношение массы растворённого
вещества к массе раствора.
Решим
задачу: Смешали 80 г раствора с массовой долей нитрата
натрия 25 % и 20 г раствора этой же соли с массовой долей 40 %. Вычислите
массовую долю соли в полученном растворе. Ответ дайте в процентах с точностью
до целых.
Массовая доля вещества в растворе вычисляется
по формуле:
Найдем массу вещества:
Найдем массу раствора:
Имеем:
Учитель: - В
бинарных растворах часто существует однозначная зависимость между плотностью
раствора и его концентрацией (при данной температуре). Это даёт возможность
определять на практике концентрации важных растворов с помощью денсиметра
(спиртометра, сахариметра, лактометра). Некоторые ареометры проградуированы не
в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора (спирта, жира в
молоке, сахара). Часто для выражения концентрации (например, серной кислоты в
аккумуляторах) пользуются просто их плотностью. Распространены ареометры
предназначенные для определения концентрации растворов веществ.
-
Решим задачу: задача №1 стр. стр.81 учебника Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана
«Химия.11 класс. (Задачу у доски решает ученик)
-
Следующий вид выражения концентрации раствора – это молярность или молярная
концентрация.
Молярная концентрация C(B)
показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора.
C(B) = n(B) / V = m(B) / (M(B) · V),
где М(B) - молярная масса
растворенного вещества г/моль.
Молярная концентрация измеряется в моль/л
и обозначается "M". Например, 2 M NaOH - двухмолярный раствор
гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г
(M(NaOH) = 40 г/моль).
Молярность
чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Возможны следующие обозначения молярной
концентрации - С, См, М.
Так,
раствор с концентрацией 1,0 моль/л называют одномолярным, можно записать – 1М,
0,1
моль/л – децимолярным – 0,1М, 0,01 моль/л – сантимолярным – 0,01М
-
Решим задачу: задача № 4 стр.2 учебника.
Задачи:
Раствор объемом 500 мл
содержит NaOH массой 5 г. Определить молярную концентрацию этого раствора.
Д а н о:
V(р-ра)=500мл,
или 0,5 л
m(NaOH
)=5г;
____________________
Найти:
C(NaOH )
Решение:
1.
Вычислим число моль в 5 г NaOH :
ⱱ(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH);
ⱱ =5г/40г/моль=0,125 моль
2.
Определим молярную концентрацию раствора:
C=ⱱ
(NaOH)/V(р-ра);
C=0,125
моль/0,5=0,25моль/л;
Ответ:C=0,25моль/л
Вычислить массу хлорида натрия
NaCl, содержащегося в растворе объемом 200 мл, если его молярная концентрация 2
моль/л.
Д а н о
V(р-ра)=200мл,
или 0,2 л
C(NaCl
)=2 моль/л
Найти:
m(NaCl )
Решение:
1.
Вычислим число моль m(NaCl ), которое содержится в растворе объёмом 0,2л:
C= ⱱ
(NaCl)/V(р-ра); ⱱ(NaCl)=С·V(р-ра);
ⱱ(NaCl)=2моль/л·0,2л=0,4
моль
2.
Вычислим массу NaCl:
m(NaCl)=M(NaCl)
* ⱱ(NaCl); M(NaCl)=58,5г/моль
m(NaCl)=58,5г/моль·0,4
моль=23,4г NaCl
Ответ:m(NaCl)=23,4г
V.
Закрепление изученного.
Дисперсные
системы. Растворы. Процессы происходящие в растворах.
Вариант
1.
А1.Чистое
(индивидуальное) вещество, в отличие от смеси, - это:
1)чугун;
2) пищевая сода; 3) воздух; 4) нефть.
А2.
Дисперсная система, в которой в газовой дисперсионной среде распределены
частицы жидкости, - это:
1)аэрозоль;
2)пена; 3) эмульсия; 4)золь.
А3.
Суспензия – это дисперсная система, в которой:
1)
газообразные
частицы распределены в жидкости;
2)
газообразные
частицы распределены в газе;
3)
частицы
жидкости распределены в жидкой, не растворяющей ее среде;
4)
твердые
частицы распределены в жидкости.
А4.Истинным
раствором является:
1)
речной
ил; 2) кровь; 3)соляная кислота; 4) молоко.
А5.Оцените
справедливость утверждений.
А.
С повышением температуры растворимость всех веществ увеличивается.
Б.
Коагуляция коллоидного раствора происходит при добавлении электролита
1)
верно только А. 2) верно только Б.
3)
верны оба утверждения; 4) оба утверждения неверны.
Дисперсные
системы. Растворы. Процессы происходящие в растворах.
Вариант
2.
А1.Чистое
(индивидуальное) вещество, в отличие от смеси, - это:
1)известковая
вода; 2) нержавеющая сталь; 3)царская водка; 4)медный купорос.
А2.
Дисперсная система, в которой в жидкой дисперсионной среде распределены частицы
жидкости, - это:
1)гель;
2) эмульсия; 3) аэрозоль; 4)суспензия.
А3.
Аэрозоль – это дисперсная система, в которой:
1) твердые
частицы распределены в жидкой дисперсионной среде;
2) газообразные
частицы распределены в газе;
3) твердые
и жидкие частицы распределены в газовой среде;
4) частицы
жидкости распределены в жидкой, не растворяющей ее среде.
А4.Истинным
раствором является:
1)
кисель;
2)раствор сульфата меди (II);
3)известковое молоко; 4) молоко.
А5.Оцените
справедливость утверждений.
А.
С повышением давления растворимость газов увеличивается.
Б.
В отличие от истинных растворов коллоидные растворы рассеивают проходящий через
них свет
1)
верно только А. 2) верно только Б.
3)
верны оба утверждения; 4) оба утверждения неверны.
Ответы:
Вариант
1
1.2
2.1
3.4
4.3
5.2
|
Вариант
2
1.4
2.2
3.3
4.2
5.3
|
Подведение итогов урока. Выставление оценок
VI.
Домашнее задание:
§16,17 №3,4 стр.81, ответить на тестовые задания стр.81
VI. Рефлексия
-Что мы узнали сегодня нового?
– Что мы научились выполнять?
– Какие были затруднения?
– Что показалось самым интересным?
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.