Урок химии в 8 классе по теме:

«Вода. Среда водных растворов».

Учитель Бондаренко Лилия Евгеньевна.

18 января 2012 года.

Цель: формирование исследовательской компетенции обучающихся при изучении воды, самого распространенного и загадочного вещества на Земле и среды водных растворов и методов ее качественного анализа.

Задачи:

§  сформировать представление обучающихся о типах среды водных растворов (кислая, нейтральна, щелочная);

§  рассмотреть понятие «индикаторы» и основные виды индикаторов (лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый);

§  изучить изменение окраски индикаторов в разных средах;

§  выявить в ходе химического эксперимента наиболее оптимальный индикатор для определения кислой и щелочной среды раствора;

§  проанализировать зависимость между средой раствора и значением водородного показателя;

§  сформировать навыки работы обучающихся с универсальным индикатором;

§  сформировать понятие «живая» и «мертвая»;

§  развивать познавательную активность учащихся, создавая на уроке эмоциональные и мотивационные ситуации.

Форма: урок – исследование. Данная форма позволяет моделировать все этапы химического исследования при изучении конкретной темы. На данном уроке гармонично сочетаются проблемный метод и химический эксперимент, служащий средством доказательства или опровержения выдвинутых гипотез.

Ведущая форма деятельности на уроке – самостоятельная работа обучающихся в парах, выполняющих одинаковые или разные задания, направленные на получение более широкого круга информации всем классом.

Оборудование и реактивы:

Интерактивная доска.

Штатив с пробирками, раствор соляной кислоты, раствор гидроксида натрия, индикаторы: метиловый оранжевый, лакмус, фенолфталеин, универсальная индикаторная бумага, в химическом стаканчике минеральная вода с источника г.Липецка

I этап - мотивационный

Добрый день!

Видеоролик №1: «Главное чудо планеты».

Сегодня вода –  это тема нашего сегодняшнего урока, запишите ее на обложке рабочей тетради: «Вода. Среда водных растворов».

Проблемные вопросы:

□     Что из себя по составу представляет природная вода?

Это смесь разных веществ, растворенных в воде.

□     Как по-другому мы чаще всего ее называем?

Раствор.

□     Да, мы часто произносим термин «раствор». А что он означает?

Раствор – Это однородная смесь веществ, состоящая из нескольких компонентов.

□     Растворы по агрегатном у состоянию делятся на твердые, жидкие и газообразные.

Твердые – сплавы металлов.

Газообразные – воздух.

Жидких, пожалуй, больше всего. Мы остановимся на них.

□     Вы сами сказали, что любой раствор, особенно жидкий, как правило, состоит из двух компонентов. Назовите их.

Растворитель и растворимое вещество.

□     Мы часто говорим о водных растворах. Чем они отличаются от всех остальных растворов?

В них растворителем является вода.

□     Так почему в природе встречается не чистая вода, а смесь веществ?

Потому что вода – хороший растворитель.

II этап - Решение проблемы

Цель нашего сегодняшнего исследования: провести некоторые способы качественного анализа водных растворов (т.е. содержания в них разных частиц).

Полемика: Какими способами можно воспользоваться?

(Можно проводить химические реакции – качественные реакции, доказывающие наличие в растворе тех или иных частиц.)

А можно воспользоваться специальными веществами .

Вопрос для размышления:

С ними Вы знакомы из курса биологии, физики и других учебных дисциплин. Как Вы думаете, что это за вещества?

Индикаторы – это вещества, изменяющее свой цвет в зависимости от среды раствора.

Вопрос для размышления:

Все ли Вам понятно в данном определении?

(Что такое «среда раствора»? Какая она бывает?)

Выявить типы сред водных растворов Вам поможет знание классов неорганических соединений. Какие среды вам известны?

Итак, мы выяснили, что существуют три типа среды водных растворов -кислая, нейтральная и щелочная (слайд 2):

Схема 1. Классификация сред водных растворов

Индикаторы бывают разные. Сегодня мы с Вами познакомимся с тремя основными: синий лакмус, метиловый оранжевый и фенолфталеин.

Каждый из них по-разному изменяет окраску в зависимости от среды раствора, поэтому наша с Вами задача – подобрать наиболее оптимальный индикатор для каждой среды раствора.

С этой целью выполните лабораторный опыт № 1.. Инструкция находится на странице № 3 Ваших рабочих тетрадей. При проведении эксперимента не забывайте о правилах техники безопасности (слайд 4).

         Работа выполняется в группах по вариантам. Время выполнения работы – 3 минуты.

Инструкции:

За партой один ученик выполняет задание с кислотой:

В три пробирки налейте по 2-3 мл раствора соляной кислоты. В каждую из них добавьте по 1 капле индикаторов (в пробирку № 1 – метиловый оранжевый, в пробирку № 2 - фенолфталеин, в пробирку № 3 – синий лакмус).

Пронаблюдайте за изменением окраски.

Зафиксируйте наблюдаемые изменения в таблице 1.

Задание: Отметьте название индикатора, который наиболее удобно использовать для определения кислой среды водного раствора!

Второй ученик работает со щелочным раствором:

В три пробирки налейте по 2-3 мл раствора гидроксида натрия. В каждую из них добавьте по 1 капле индикаторов (в пробирку № 1 – метиловый оранжевый, в пробирку № 2 - фенолфталеин, в пробирку № 3 – синий лакмус).

Пронаблюдайте за изменением окраски.

Зафиксируйте наблюдаемые изменения в таблице 1.

Задание: Отметьте название индикатора, который наиболее удобно использовать для определения щелочной среды водного раствора.

Слайд 5.

Таблица 1

Обсуждение результатов эксперимента. Заполнение таблицы в тетради (обучающиеся) и на слайде (учителем).

Формулирование выводов:

В кислой среде окраска метилового оранжевого становится красной, лакмуса – красной, фенолфталеин не изменяет своей окраски. Следовательно, наиболее оптимальный индикатор для определения кислой среды раствора – метиловый оранжевый (слайд 6).

В щелочной среде окраска метилового оранжевого становится желтой, лакмуса – синей, фенолфталеина – малиновой. Следовательно, наиболее оптимальный индикатор для определения щелочной среды - фенолфталеин.

Диапазон характеристики среды раствора очень широк: от сильнокислой до сильнощелочной.

Он выражается в единицах от 0 до 14, которые называются значением рН (пэ-аш) – водородным показателем (слайд 7):

Водородный показатель – величина, характеризующая концентрацию водородных ионов.

(слайд с определением рН)

Задание в тетради:

Используя полученные сведения, выявите взаимосвязь меду значением рН и средой раствора. Выводы оформите в тетради на стр. 6.

Анализ и проверка сформулированный выводов на слайде 8:

Выводы:

При рН > 7 среда раствора щелочная

При рН = 7 среда раствора нейтральная

При рН < 7 среда раствора кислая.

Во многих сказках, сказаниях, былинах мы слышим о понятии живая и мертвая вода. Посмотрим видеоролик.

Видеоролик №2: «Сказка сказывается».

Так что же это за вода? "Живая" вода имеет щелочной привкус.

"Мертвая" вода имеет кисловатый привкус.

У вас в стаканчиках на столах стоят образцы липецкой минеральной воды, набранной из источника. Выполнив лабораторный опыт № 2 мы узнаем о её свойствах.. Инструкции – в тетради на стр. 6. Сначало - органолептический метод. Органолептический метод (органолептика) — метод определения показателей качества продукции на основе анализа восприятий органов чувств — зрения, обоняния, слуха, осязания, вкуса.

Не забудьте занести полученные данные в таблицу 2 на стр. 7  (слайд 9):

                                                                                                                    Таблица 2

Работа выполняется в течение 1 минуты.

Затем в образец воды в химическом стаканчике опустите универсальную индикаторную бумагу.

Сравните полученную на ней окраску с цветной шкалой рН (слайд 10).

Вопрос для размышления: Какова среда раствора выданного Вам образца?

Обсуждение результатов работы групп. Учитель заносит полученные данные в таблицу-заготовку на доске.

Проблемный вопрос:

Ну а теперь Вы можете сделать вывод о целебных свойствах липецкой минеральной воды?

Ответы ребят ( липецкая минеральная вода – живая, характеризуется как сульфатно-хлоридно-натриевая, слабощелочная (pH — 7,6).

 Основные показатели к внутреннему применению: холециститы, колиты, гастриты, гепатиты, язвенная болезнь, нарушение обмена веществ. Минеральная вода, изменяя деятельность пищеварительной системы, мягко стимулирует моторную и секретную функции органов пищеварения).

Два необыкновенных родника бьют неподалёку от Задонска, в селе Камышевка. Источник с «живой» водой местные жители называют Белыми ключами, с «мёртвой» - Чёрными ключами. Когда появились родники и кто их так назвал, уже никто и не помнит. Камышевцы уверены: один источник исцеляет, второй - вгоняет в могилу. По легенде Чёрные ключи создал Бог, чтобы люди всегда помнили простую истину - с добром всегда рядом бродит зло. На практике эту теорию, правда, никто не проверял - страшно.

Так, чтобы оживить мёртвого хозяина, волк из сказки «Иван-царевич и Серый Волк» полил его сначала мёртвой водой, которая заживила смертельные раны, а потом живой водой, которая и оживила царевича.

"Мертвая" вода в некоторых случаях применяется в качестве антисептичecкoгo средства для профилактики и лечения гнойных ран и обеззараживания.

Водородный показатель для питьевой воды должен соответствовать норме 6-9 единиц, для водоемов 6,5 – 8,5.

Исследователи установили, что особенно губительным для водных обитателей является кислая среда, нежели щелочная.

Сравнить уровень кислотности некоторых водных растворов Вы можете с условной шкалой значений рН некоторых растворов (слайд 11):

На слайде составляется шкала значений рН (схема 2).

Схема 2. Числовая шкала значений рН для некоторых растворов.

И хочется еще поднять вопрос об уникальности  свойств воды, её тайне и дальнейшем  изучении её особенностей.

Видеоролик №3: «Тайны воды».

Обсуждение с ребятами видеоролика. Полемика.

Выводы.

III. Рефлексия

Слово «синквейн» - французское, обозначающее «пять строк». При его написании существуют определенные правила, которые в незначительной мере варьируют от автора к автору.

Правила написания  синквейна:

1 строка заключает в себе одно слово, обычно существительное или местоимение, которое обозначает объект или предмет, о котором пойдет речь.
2 строка – два слова, чаще всего прилагательные или причастия. Они дают описание признаков и свойств выбранного в синквейне предмета или объекта.
3 строка – образована тремя глаголами или деепричастиями, описывающими характерные действия объекта.
4 строка – фраза из четырех слов, выражает личное отношение автора синквейна к описываемому предмету или объекту.
5 строка – одно слово, характеризующее суть предмета или объекта.

Закончить урок хочется словами Да Винчи: «Жизнь – это одушевленная вода».

Проблемные вопросы:

1.     Как Вы думаете, какие жидкости не рекомендуется употреблять людям с язвенной болезнью желудка? Почему?

(Все слабо- и сильно кислые растворы (кофе, лимонный, яблочный, томатный сок, Кока-кола) могут вызвать обострение язвенной болезни из-за излишний кислотности).

2.     Что общего, на Ваш взгляд, между нашатырным спиртом, который хозяйки добавляют в воду для мытья стекол, и мылом, которым мы с Вами моем руки?

(И раствор мыла, и нашатырный спирт имеют щелочную среду, которая способствует удалению грязи).

Ключевой вопрос:

Как Вы полагаете, полученных на данный момент сведений о качестве образцов воды достаточно, чтобы сделать окончательный вывод о ее экологической пригодности и чистоте?

(Не достаточно. Нужно провести полный качественный анализ на содержание в ней разных частиц – ионов).

А хотите научиться проводить полный химический анализ воды?

Учите химию!

Полезная информация:

В соответствии с Гигиеническими требованиями к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения (СанПиН 2.1.4.559-96) питьевая вода должна быть безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Водородный показатель для питьевой воды должен соответствовать норме 6-9 единиц, для водоемов 6,5 – 8,5.

Исследователи установили, что особенно губительным для водных обитателей является кислая среда, нежели щелочная. У водных растений повышение кислотности воды, в первую очередь, сказывается на нарушении кальциевого обмена и образовании оболочек клеток, их делении, а также на протекании реакции фотосинтеза.

Для водных объектов и питьевой воды содержание нитратов не должно превышать 45 мг/л, фосфатов – 3,5 мг/л. Нитрат- и фосфат – ионы способствуют зарастанию водоемов растительностью, вызывая разрастание планктона. Тот, в свою очередь, отмирает и поглощает большое количество кислорода, лишая воду способности к самоочищению.

Нитраты могут оказать токсическое действие на людей и водных обитателей.

Содержание хлоридов в воде не должно быть выше 300 мг/л. Этот параметр  влияет на водообмен водных растений.

По содержанию сульфатов судят о минеральном составе воды: их повышенное содержание свидетельствует о попадании в водоемы промышленных сточных вод. Оно не должно превышать 500 мг/л. Превышение сульфатов вызывает расстройство желудка.

Повышенное содержание железа в воде вызывает отложение железа в печени и по вредности значительно обгоняет алкоголизм. Предельно-допустимая концентрация в воде железа составляет 0,3 мг/л.

Результаты работы на уроке

Коль мы с Вами сегодня были учеными – исследователями, то я, как руководитель нашей лаборатории, выдаю Вам удостоверения.

Это удостоверение исследователей среды водных растворов. В нем заполнены все графы, кроме фамилии и имени.

Если Вы поняли, что такое среда водных растворов, и каким образом можно провести ее качественный анализ, впишите свою фамилию и имя в удостоверение.