Конспект урока по теме "Использование Архимеда на уроках химии"

Использование «Архимеда» на уроках химии

учитель МОУ СОШ № им. В.П. Поляничко Васнева И.Н.

Архимед - цифровая лаборатория. Состоит из специализированного портативного

компьютера NOVA 5000, предназначенного для учебно-исследовательской деятельности. Основные характеристики NOVA 5000:

·                    Операционная система Windows

·                    Встроенный регистратор данных

·                    Программа MultiLab для управления экспериментом и обработки результатов

·                    Работа с внешним монитором и проектором

·                    Работа от сети и от батареи

Результаты эксперимента можно просматривать в виде графика , таблицы и

показаний прибора. В комплект входят датчики: температуры и  рН-метр.

Датчик температуры предназначен для измерения температуры в водных и других

химических растворах. Диапазон измерений от -25 до +110⁰С.  Экзотермические реакции протекают с выделением теплоты. Эндотермические реакции протекают с поглощением теплоты.

График эндотермической реакции (взаимодействие лимонной кислоты с пищевой содой):

                                                                                      

График   экзотермической реакции (взаимодействие гидроксида натрия с серной кислотой):

Использование датчика температуры

Класс	Тема урока	Зксперимент
8	Химические реакции	Взаимодействие серной кислоты с цинком -экзотермическая реакция Взаимодействие лимонной кислоты с пищевой содой - эндотермическая реакция
8	Растворимость. Растворение веществ в воде	Растворение серной кислоты в воде, гидроксида натрия в воде - экзотермические  реакции Растворение нитрата аммония в воде-эндотермическая реакция
11	Классификация химических реакций	Взаимодействие гидроксида натрия  с соляной кислотой - экзотермическая реакция Взаимодействие гидроксида бария с роданидом аммония - эндотермическая реакция

Пример. Урок «Растворение. Растворимость веществ в воде» 8класс

В ходе урока выясняем, каким процессом является растворение веществ в воде: физическим или химическим? Учащиеся отвечают, что физическим, в основе лежит диффузия. Проводим опыт растворения серной кислоты в воде. Выделяется большое количество теплоты. Выделение теплоты - признак химической реакции.

Значит, растворение веществ не только физический, но и химический процесс.

Датчик рН -  метр применяют для характеристики среды водных растворов

электролитов: нейтральной, кислой или щелочной. Водородный показатель рН- это

отрицательный логарифм концентрации ионов водорода.  рН= - lg [H⁺]

В нейтральной среде концентрация ионов водорода равна концентрации гидроксид-ионов.

[H⁺]= [OH^-]=10 ^-7 моль/л; рН= 7.

В кислой среде концентрация ионов водорода больше концентрации гидроксид-ионов.

[H⁺]> [OH^-], [H⁺]> 10 ^-7 моль/л, pH<7.

В щелочной среде концентрация ионов водорода меньше концентрации гидроксид-ионов.

[H⁺]<[OH^-], [H⁺]< 10 ^-7 моль/л, pH>7.

Диапазон измерений от 0 до 14 единиц рН.

Графики измерения рН водной среды:

нейтральная	кислая	щелочная

Пример. Практическая работа в 11классе «Распознавание веществ»

Задание. Определите, в какой из выданных пробирок находятся соли: ацетат натрия, нитрат аммония, сульфат натрия?

Учащиеся анализируют состав каждой соли по признаку - степени диссоциации основания и кислоты, образующих соль. Составляют уравнения гидролиза:

CH₃COONa + H₂O = CH₃COOH + NaOH

CH₃COO^- + HOH = CH₃COOH + OH^-  , среда щелочная

NH₄NO₃ + H₂O = HNO₃ + NH₃* H₂O

NH₄⁺ + HOH = H⁺ + NH₃* H₂O ,  среда кислая

K₂SO₄ + H₂O- гидролиза нет, среда нейтральная

Затем исследуют растворы солей, изучают показания прибора.

Пробирка №1 - среда  щелочная (рН=11)

Пробирка №2 - среда нейтральная (рН=6,9)

Пробирка №2 - среда нейтральная (рН=4.5)

Вывод : пробирка №1- ацетат натрия,  пробирка №2- сульфат натрия, пробирка №3- нитрат аммония.

Использование датчика рН-метр:

Класс	Тема урока	Эксперимент
8	1.Основания              2.Основания в свете ТЭД	Определение среды водного раствора щелочи
8	1.Кислоты                  2.Кислоты в свете ТЭД	Определение среды водного раствора кислоты
8	Реакции обмена	Реакция нейтрализации
9	Аммиак	Испытание водного раствора аммиака рН-электродом
9,10	Карбоновые кислоты	Исследование среды водного раствора уксусной кислоты
9, 10	Жиры	Определение среды водного раствора мыла и стирального порошка
11	Гидролиз	Гидролиз карбоната натрия, нитрата калия, хлорида цинка
11	Кислоты	Испытание водных Практическая работа «Распознавание веществ» неорганических и органических кислот. Определение среды водного раствора мыла и стирального порошка
11	Практическая работа «Распознавание веществ»	Определение растворов солей по показаниям рН-электрода: ацетата натрия, нитрата аммония, сульфата натрия.