Конспект урока с презентацией по химии по теме «Растворение. Растворимость веществ»

  Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

 «Средняя общеобразовательная школа №6»

Открытый урок на тему:

«Растворение. Растворимость веществ в воде»

                                                              Подготовила и провела в 8-б классе

                                              Учитель химии Алексеева Н.П.

г.Бавлы 2014 год

Тип урока: урок изучения нового материала

Цель урока: расширить знания о процессе растворения и растворах.

Задачи урока:

Развивающие:  развивать интерес к химии, формировать навыки экспериментального исследования и творческие навыки, мышление, социальную активность учащихся через установление межпредметных связей;

Обучающие: дать классификацию растворов,  сформировать понятия: раствор, растворитель, гидраты. Дать классификацию веществ по признаку растворимости.

Воспитательные: воспитывать общую культуру, бережное отношение к окружающей среде,

повышение компетентности в морально-нравственной гигиене; изучение процессов растворимости необходимо, так как растворимость веществ важная характеристика для приготовления растворов в быту, медицине и других важных отраслях промышленности и жизни человека. 

Оборудование: штатив с пробирками, вода, сульфат меди, хлорид натрия, концентрированная серная кислота, азотнокислый аммоний, вода, натрий, пинцет, фенолфталеин, мерные цилиндры, сахар, инструкции по проведению лабораторных работ, проектор, презентация.

Методы и приемы: словесные (беседа, рассказ), наглядно-иллюстративные( демонстр. опытов), частично-поисковые(работа по учебнику), использование ИКТ(презентация)

Требования к учащимся. Учащиеся должны:

 Знать определение понятия «растворы», «растворимость», условия растворения веществ в воде

Уметь пользоваться таблицей растворимости

План урока:

1.      Организационный момент (готовность учеников к уроку);

2.      Актуализация знаний (химическая разминка);

3.      Изучение и усвоение нового материала:

1)      Роль растворов в природе и жизни человека;

2)      Понятия «растворение» и « растворы»;

3)      Физико-химическая теория растворов;

4)      Факторы, от которых зависит растворимость;

5)      Классификация  растворов;

6)      Решение расчетных задач на растворимость

4.      Закрепление

Подведение итогов урока. Рефлексия.

  Эпиграф:

“Дорога к знаниям? Ну что ж её легко понять,

 Ответить можно сразу:

 Вы ошибаетесь, и ошибаетесь опять,

 Но меньше, меньше, меньше с каждым разом”.

Ход урока:

 1.Организационный момент.

    - Добрый день, уважаемые гости и господа учащиеся,  я рада приветствовать вас на своем уроке. Ребята,  у кого хорошее настроение помашите мне правой рукой. Кто считает, что готов к сегодняшнему  уроку на все сто процентов хлопните в ладоши. Отлично.

     - Мы с вами приступаем к изучению нового раздела химии. Чтобы догадаться, о чем сегодняшний урок, вы должны продолжить стихотворение:

Как-то утром я проспал.
в школу быстро собирался: 
Чал холодный наливал,
Сахар всыпал, помешал,
Но не сладким он остался.
Я ещё досыпал ложку,
Стал послаще он немножко.
Чай допил я до остатка,
А в остатке стало сладко
Сахар ждал меня на дне!
Стал прикидывать в уме –
Отчего судьбы немилость?
Виновата – растворимость.

    – Итак, тема нашего урока? Правильно – растворимость. Запишите тему урока и дату в тетрадь.

    - Ребята, как вы думаете, какова цель нашего сегодняшнего урока? (расширить знания о процессе растворения и растворах). Для этого мы должны решить следующие учебные задачи:

Задачи:

1.      Сформировать понятия: раствор, растворитель, гидраты;

2.      Познакомить с процессом растворения;

3.        Дать классификацию растворов по признаку растворимости.

 2. Урок начнем с проверки ваших знаний, юные химики!

Я предлагаю всему классу мысленно отправиться в химическое королевство, где мирно и дружно живут (нам уже знакомые) химические элементы.

На химическое королевство напал трехглавый дракон.  Победить его можно с помощью знаний. Каждый правильный ответ принесет нам победу над одной головой.

Я провожу опыт. Вам надо:

1.      Записать уравнение реакции на доске и уравнять.

2.      Определить тип реакции, дать определение.

3.      Объяснить изменение окраски индикатора.

Демонстрационный опыт

В пробирку с водой добавить кусочек натрия.

- Что произошло с натрием?

 - Какие признаки реакции вы наблюдали?

Добавить несколько капель раствора индикатора.

Наблюдение изменения окраски раствора.

 - Хорошо, какие признаки  химических реакций вам известны?

3. Изучение нового материала

    -  В данной реакции металл растворился в воде. По способности растворять вода не имеет себе равных: 1500000 млн. тонн руд находятся на дне Тихого океана! Вся таблица Менделеева имеется в океанической воде. А знаете ли вы, что в 1 м куб. морской воды растворено до 0.01 мг золота!

Общее кол-во золота в морях и океанах огромно. Если бы его удалось извлечь, то на каждого жителя нашей планеты пришлось бы более 1 тонны.

 -  «Тела не реагируют, если они не растворены» - так считали в древности. И в настоящее время 99% всех химических реакций химики проводят в растворах. Часто понятие “раствор” мы связываем, прежде всего, с водой, с водными растворами. Хотя есть и другие растворы. Но именно вода является самым распространённым и универсальным “растворителем” в природе.

В кружева будто одеты

 Деревья, кусты, провода,

 И кажется сказкою это

 А, в сущности, только вода.

Безбрежная ширь океана

 И тихая заводь пруда

 Струя водопада и брызги фонтана

 И это всё только вода

 ¾ поверхности Земли покрыто водой. Так много или мало воды на Земле? Очень мало!  Большая часть воды соленая, а пригодной для жизни, пресной, всего около 5 млн. км³. Человеку же с каждым годом требуется все больше пресной, чистой воды. Человечеству угрожает кризис из–за загрязнения воды. 20% мировых запасов пресной воды – оз. Байкал.  Чистота воды в нем – заслуга рачка эпишура, который пропускает через себя всю воду. Вода обладает уникальными свойствами.

Вода является самым древним, но самым универсальным растворителем. Она способна растворять целые острова. Остров Ушишир находится  на Курильской гряде.

 Согласно теории эволюции жизнь на Земле зародилась в воде. В качестве одного из главных доказательств этого используется то, что по химическому составу некоторых растворенных солей морская вода (где предполагается развитие земной, начальной жизни) очень близка по этим показателям к человеческой крови.

    - Изучение растворов занимает важное место в химии, т.к. в них протекает большинство химических реакций. Если частицы молекулярных  или атомных размеров какого-либо вещества равномерно распределить среди частиц другого вещества, то получится гомогенная (однородная) система – раствор. С растворами мы встречаемся повсеместно: воздух – однородная газовая система; растворенная в воде соль – однородная жидкость, сплав никеля и меди – однородный твердый материал, все это примеры растворов. В зависимости от агрегатного состояния растворы могут быть жидкими, твердыми и газообразными.

                                       Растворы

     - Рассматривать мы будем только водные растворы, т.к. они наиболее распространены. Итак, посмотрите, как выглядят растворы солей. Демонстрация растворов хлорида натрия, сульфата натрия, сульфата меди (2), серной кислоты.

     - Раствор должен содержать не менее двух компонентов, один из которых является растворителем, а другой  - растворенным веществом. Растворитель – это компонент раствора, находящийся в том же агрегатном состоянии, что и раствор. Н-р, при взаимодействии хлорида натрия (твердое вещество) и воды образуется жидкий раствор. В этом случае вода – растворитель, а хлорид натрия – растворенное вещество. Часто растворы образуются веществами, находящимися в одинаковых агрегатных состояниях, например спирт (жидкость) и вода (жидкость). В этом случае растворителем считается компонент  с наибольшим содержанием в системе. Размеры частиц в растворах составляют менее 10^-10м. Это означает, что в растворах вещества находятся в виде молекул, атомов или ионов.

    - Итак, ребята мы с вами определили, что раствор это гомогенная однородная система. И все же это определение не полное, оно не отражает сущность процесса растворения. Для того, чтобы полностью раскрыть это понятие мы должны понять  природу растворения.  Для этого, выполним обучающую  структуру «Нам бэд хедс тугезе»

  Актуализация:               1)  Какие явления называются физическими?

                                          2) По каким признакам мы можем определить, что это физическое явление?

                                          3) Какие явления называются химическими?

                                          4) По каким признакам мы можем это определить?

  Переходим к эксперименту (Демонстрационный опыт).

Опыт №1. В стакан с водой поместить кристалл перманганата калия. Что наблюдаем. К какому типу процесса относиться процесс растворения? (Ответ: растворение – результат диффузии, т.е. проникновение растворенного вещества в промежутки между молекулами воды, значит это физический процесс).

Опыт №2. В химический стакан наливаю дистиллированную воду и измеряю ее температуру термометром. К воде налитой в стакан, аккуратно по стеклянной палочке добавляю концентрированную серную кислоту (H₂SO_{4 конц.}). Измеряю температуру. Что наблюдаем? (Ответ: пробирка нагрелась,  протекает экзотермическая реакция, значит, растворение химический процесс).

Опыт №3. Растворим в дистиллированной воде безводный сульфат меди (2), измерим температуру воды и полученного раствора. Что наблюдаем? (Ответ: раствор становится прозрачным, голубого цвета, т.е. изменяется цвет – признак химической реакции. Также при растворении соли в воде температура раствора повышается)

Опыт №5.  В пробирку с нитратом натрия добавляем 5 мл воды. Что наблюдаем? (Ответ: пробирка стала холоднее,  протекает эндотермическая реакция, значит растворение химический процесс).

      - О химическом взаимодействии говорят такие признаки, как выделение (H₂SO₄,NaOH,ZnSO₄)или поглощение тепла (NaNO₃, K₂SO₄), т.е.тепловые явления, изменение цвета (CuSO₄ – белого цвета, при растворении в воде голубого, CuSO₄ ∙H₂O - синего).

  - Итак, с одной стороны растворение - это физический процесс. Эта теория получила распространение в коне 19 века, она так и называлась физическая теория растворов. Сторонники этой теории растворов, которую развивали Вант-Гофф, Аррениус и Освальд, считали, что процесс растворения является результатом диффузии, т.е. проникновения растворенного вещества в промежутки между молекулами воды. При этом не происходит химического взаимодействия.

  - В противоположность физической теории сторонники химической теории, которую развивали Менделеев, Каблуков, Кистяковский, Коновалов, доказывали, что растворение это результат химического взаимодействия растворенного вещества с молекулами воды

       Но и физическая, и химическая теория верны и поэтому их объединили в одну современную физико-химическую теорию растворов. В соответствии с современными взглядами, растворение – это физико-химический процесс, а растворы – это гомогенная система, состоящая из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия - гидраты. Гидраты – это непрочные соединения веществ с водой, существующие в растворах.  Большинство гидратов – малоустойчивые соединения. Однако некоторые гидраты удерживают воду даже в твердом кристаллическом состоянии. Н-р,

Na₂SO₄ *10 Н₂О – глауберова соль

CuSO₄ *5H₂O – медный купорос

FeSO₄ * 7H₂O – железный купорос

 Состав гидратов не постоянен в растворах и постоянен в кристаллогидратах

КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ

CuSO₄ ∙ 5H₂O                      Na₂CO₃ ∙H₂O

КРИСТАЛЛИЗАЦИОННАЯ ВОДА

(входит в состав молекул кристаллогидратов)

Кристаллогидраты – это кристаллические вещества, содержащие молекулы воды.

 Вывод: в соответствии с современными взглядами, растворение - это физико-химический процесс, а растворы – это гомогенная система, состоящая из частиц растворенного вещества, растворителя и  продуктов их взаимодействия.

 – Итак, ребята, мы с вами определили, что такое растворение  и растворы, т.е. решили первую учебную задачу. Переходим ко второй, выясним, что такое растворимость и от каких факторов она зависит.  Запишем, под растворимостью понимают способность образовывать растворы.

Растворимость, или коэффициент растворимости – показывает, сколько вещества может растворится в 100 г растворителя. Таким образом, коэффициент растворимости является количественной характеристикой растворимости вещества.

  -  Проведем небольшую лабораторную работу. На столах у вас инструктивные карты и реактивы. Вспомним правила техники безопасности.

1 опыт. Задание: наблюдение влияния природы растворителя на процесс растворения веществ.
Порядок выполнения:
1. В пробирки с медным купоросом прилейте в 5 мл спирта (№1) и 5 мл воды (№2),  хорошо встряхните для лучшего растворения вещества.
2. Какой из предложенных растворителей хорошо растворяет медный купорос?
3. Сделайте вывод о влиянии природы растворителя на процесс растворения и способности веществ растворяться в разных растворителях.

2 опыт Задание: наблюдение влияния температуры на растворимость веществ.
Порядок выполнения:
1. В 2 пробирки положите 2-3 г сахара, в каждую  прилейте воды (1/4 объема).
2. Пробирку с №1 нагрейте, соблюдая технику безопасности.
3. В какой из предложенных пробирок №1 или №2 процесс растворения протекает быстрее?
4. Сделайте вывод о влиянии температуры на растворимость веществ.

3 опыт Задание: наблюдение влияния природы растворенного вещества на процесс растворения.
Порядок выполнения:
1. В пробирки с веществами прилейте 5 мл воды,  и хорошо встряхните для лучшего растворения вещества.
№1 Хлорид кальция  СаСl₂
№2 Гидроксид кальция Ca(OH)₂
№3 Карбонат кальция CaCO₃
2. Какое из предложенных веществ хорошо растворяется в воде? Какое не растворяется?
3. Сделайте вывод о классификации веществ в зависимости от способности веществ растворяться в воде (можно использовать учебник с. 191 и форзац в конце учебника).
          - Итак, растворимость веществ зависит:

1.      От природы растворяемого вещества

2.      От природы растворителя

3.      От температуры

4.      Для газов – при повышении давлении растворимость увеличивается

      -   Как правило, растворимость твердых веществ в воде увеличивается с повышением температуры, а растворимость газов уменьшается, поэтому воду можно полностью освободить от растворенных в ней газов кипячением.  Рассмотрим график на рис.123 стр.189.

     Физкультминутка: Мы с вами хорошо поработали, пришло время отдохнуть.

Микс-фриз-групп:

1)      Чему равна валентность кислорода? (2)

2)      Сколько атомов водорода в 2 молекулах воды? (4)

3)      Сколько энергетических уровней в атоме фосфора? (3)

4)      Сколько групп в периодической системе? (8)

   - Следует знать! Понятие растворимость и массовая доля растворенного вещества обозначают не оно и тоже. Растворимость показывает массу вещества, способного раствориться в 100 г воды при определенной температуре.

- Сравните растворимость нитрата бария при 60 и 100 градусах?

 - Как изменилась растворимость хлорида натрия?

  - Вспомним, формулу по которой по которой вычисляем массовую долю растворенного вещества

W (р.в.) =  m (р.в.)  *100%

                   m (р-ра)

 - Рассчитайте,  массовую нитрата бария при 60 градусах и при 100 градусах.

Растворимость вещества – максимальная масса вещества, которую при данной температуре можно растворить в 100 г растворителя.                       

 - Молоды ребята, мы с вами решили вторую учебную задачу и переходим к третьей. Мы должны выяснить как классифицируют растворы по растворимости.  Продолжаем нашу практическую деятельность, и переходим к третьей учебной задаче. Для того, чтобы ее решить выполним следующий опыт:

Насыпаю в колбу с водой 1 десертную ложку сахара. Что наблюдаете?

 Насыпаю во 2-ю колбу 4 ложек сахара. Что наблюдаете?

- Первая ложка растворится почти мгновенно. Это ненасыщенный раствор, который готов принять все новые и новые порции сахара.  Но способность вещества растворятся не беспредельна. Но с каждой новой ложкой растворение происходит все труднее, поэтому приходится подолгу размешивать сахар. Наступает момент, когда ложка едва движется в густом сахарном сиропе. Раствор стал насыщенным, он больше не может растворять вещество, часть его остается в виде осадка на дне. Раствор стал насыщенным, он больше не может растворять вещество.

 «Аппетит» растворителя по отношению к растворенному веществу имеет количественное выражение: это растворимость вещества, способность его растворяться в данном растворителе при данной температуре. В нашем примере в 50 мл воды может раствориться 102 г сахара. В этом случае раствор – «насыщенный». Если меньше – раствор «ненасыщенный». А какой раствор будет «перенасыщенным»?

В тетради записать определения записать определения «насыщенный», «ненасыщенный», «перенасыщенный» растворы. Обсуждение.

 Насыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре вещество больше не растворяется.

Ненасыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре находится меньше растворяемого вещества, чем в его насыщенном растворе.

Пересыщенным  называют такой раствор, в котором при данной температуре находится в растворенном состоянии больше вещества, чем в его насыщенном растворе при тех же условиях.

 Прочитайте в учебнике §34 стр. 190 о приготовлении перенасыщенных растворов.

Демонстрация  пересыщенного раствора глауберовой соли. Демонстрация  процесса кристаллизации.

  - В пересыщенных растворах концентрация растворенного вещества более высока, чем нужно для насыщения раствора. Такие растворы легко разрушаются. Такие растворы легко разрушаются и выделяется избыток растворенного вещества

     -А сейчас решим несколько задач.

 Задача 1.  100 граммов воды насыщают сульфатом магния при 80 ⁰С. Раствор охлаждают до 0 ⁰С. Определите массу соли, выпавшей в осадок.

 Решение:

1)По рис.39 определяем растворимость соли. При 80 ⁰С – 73г, а при 0⁰С – 20г.(в 100г воды)

2) Вычисляем массу соли, выпавшей в осадок: 73-20=53г.

 Задача 2.  200грамм воды насыщают хлоридом калия при 100⁰С. Раствор охлаждают до 0⁰С. Определите массу соли, выпавшей в осадок.

 Решение:

1)      при 1000⁰С (КСI)=55г или 110г

2)      при 0⁰С (КСI)=25г или 50г

3)      Вычисляем массу соли, выпавшей в осадок: 110-50=60г

 Задача 3. В растворе массой 50 грамм растворили хлорид натрия массой 15 грамм. Какова массовая доля соли в растворе?

Дано:                                Решение:

m(р-ра)=50г        1)w=m(в-ва):m(р-ра).100% 

m(NaCI)=15г       2) w(NaCI)=15г/50г.100%=0,3 или 30%

Найти:         

w(NaCI)-?

                Ответ: w(NaCI)=30%

4.  Закрепление, изученного. Вопросы для фэн-эн-пик:

1)      Что такое растворение?

2)      От каких факторов зависит растворимость?

3)      Что такое растворимость?

4)      Как классифицируют растворы по растворимости?

Работа в парах. Релли робин. Составить синквейн. Начинают партнеры «Б»:

1)      Существительное

2)      Три прилагательных

3)      Два  глагола

4)      Крылатая фраза

5)      Существительное, которое отражает суть.

           Заслушать несколько учеников.

Домашнее задание: П.34, вопросы 1-4, задача. Творческое задание по желанию - составить презентацию по теме: «Растворы», сочинить сказку о воде.

5. Итог урока. Рефлексия. Просмотр презентации «Послание воды »

 Билетик на выход:

  1. Что вы считаете главным на уроке?

 2. Что было трудным?

- Спасибо за работу. Урок окончен.

Лабораторная работа

Инструктивная карта

1 опыт.

Задание: наблюдение влияния природы растворителя на процесс растворения веществ.
Порядок выполнения:
1. В пробирки с медным купоросом прилейте в 5 мл спирта (№1) и 5 мл воды (№2),  хорошо встряхните для лучшего растворения вещества.
2. Какой из предложенных растворителей хорошо растворяет медный купорос?
3. Сделайте вывод о влиянии природы растворителя на процесс растворения и способности веществ растворяться в разных растворителях.

2 опыт.

Задание: наблюдение влияния температуры на растворимость веществ.
Порядок выполнения:
1. В 2 пробирки положите 2-3 г сахара, в каждую  прилейте воды (1/4 объема).
2. Пробирку с №1 нагрейте, соблюдая технику безопасности.
3. В какой из предложенных пробирок №1 или №2 процесс растворения протекает быстрее?
4. Сделайте вывод о влиянии температуры на растворимость веществ.

3 опыт

 Задание: наблюдение влияния природы растворенного вещества на процесс растворения.
Порядок выполнения:
1. В пробирки с веществами прилейте 5 мл воды,  и хорошо встряхните для лучшего растворения вещества.
№1 Хлорид кальция  СаСl₂
№2 Гидроксид кальция Ca(OH)₂
№3 Карбонат кальция CaCO₃
2. Какое из предложенных веществ хорошо растворяется в воде? Какое не растворяется?
3. Сделайте вывод о классификации веществ в зависимости от способности веществ растворяться в воде (можно использовать учебник с. 191 и форзац в конце учебника).

Задачи:

Задача 1.  100 граммов воды насыщают сульфатом магния при 80 ⁰С. Раствор охлаждают до 0 ⁰С. Определите массу соли, выпавшей в осадок.

  Задача 2.  200 грамм воды насыщают хлоридом калия при 100⁰С. Раствор охлаждают до 0⁰С. Определите массу соли, выпавшей в осадок.

 Задача 3. В растворе массой 50 грамм растворили хлорид натрия массой 15 грамм. Какова массовая доля соли в растворе?

                                                   Что такое растворение?

_______________________________________________________________________________

                           От каких факторов зависит растворимость?

___________________________________________________________________________

                                                      Что такое растворимость?

_____________________________________________________________________________

                                      Как классифицируют растворы по растворимости?

___________________________________________________________________________________

                                                      Что такое растворение?

_______________________________________________________________________________

                           От каких факторов зависит растворимость?

___________________________________________________________________________

                                                      Что такое растворимость?

_____________________________________________________________________________

                                      Как классифицируют растворы по растворимости?