Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №21/2004

Я ИДУ НА УРОК

Электролитическая диссоциация

Практическая работа (1 ч) 9 класс

Проведение этой практической работы предполагает предварительное знакомство с ее содержанием для того, чтобы каждый ученик мог выбрать вариант задачи, с решением которой он справится.

Цели. Уметь практически осуществлять реакции ионного обмена, описывать результаты наблюдений, делать выводы, пользоваться таблицей «Растворимость кислот, оснований и солей в воде» и химическим оборудованием. Знать свойства кислот, оснований, солей в свете теории электролитической диссоциации, гидролиз солей, окислительно-восстановительные реакции, правила техники безопасности.

Правила техники безопасности

Осторожно обращайтесь с химическим оборудованием!

Запрещается пробовать вещества на вкус (а); брать вещества руками (б); оставлять открытыми склянки с жидкостями и банки с сухими веществами (в); высыпать или выливать остатки реактивов в склянки и банки, из которых они были взяты (г); оставлять неубранными рассыпанные или разлитые реактивы (д); менять пробки и пипетки от различных банок или склянок (е). Надо работать только над столом (ж); смыть водой, затем нейтрализующим веществом реактив, если он попал на кожу или одежду (з); собирать остатки веществ в специально предназначенную посуду (и)

Запрещается пробовать вещества на вкус (а); брать вещества руками (б);
оставлять открытыми склянки с жидкостями и банки с сухими веществами (в);
высыпать или выливать остатки реактивов в склянки и банки, из которых
они были взяты (г); оставлять неубранными рассыпанные или разлитые реактивы (д);
менять пробки и пипетки от различных банок или склянок (е). Надо работать
только над столом (ж); смыть водой, затем нейтрализующим веществом реактив,
если он попал на кожу или одежду (з); собирать остатки веществ в специально предназначенную посуду (и)

Оборудование и реактивы приведены для каждой задачи после ее условия.

Предварительно учащиеся получают домашнее задание, в котором требуется изучить содержание предстоящей практической работы и выбрать вариант задачи. Для подготовки к работе необходимо использовать материал учебников 8-го класса О.С.Габриеляна (§ 37) или 9-го класса Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана (§ 4, 6).

ХОД УРОКА

Запись темы, цели, оборудования, реактивов, оформление таблицы (4–5 мин).
Для выполнения задания предлагаются задачи различной степени сложности, что соответствует определенной оценке.

Задача № 1

(на оценку «удовлетворительно»)
(30 мин)

 

Проведите реакции между растворами:

а) Na2CO3 и HNO3;
б) CuCl2 и NaOH;
в) NaCl и K2SO4.

Напишите молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения реакций и дайте объяснения.

Оборудование: пластинка с ячейками, пипетки.
Реактивы: 10%-е растворы Na2CO3, CuCl2, NaCl, K2SO4, NaOH, 5%-й раствор HNO3, лакмусовая бумажка.

Ход выполнения

Перепишите условие задачи.
Помните! Каждое вещество берется пипеткой – не более 2–3 капель.
Отмечайте, что наблюдаете. Каждому наблюдаемому явлению дайте объяснение.
Оформите работу в соответствии с образцом (табл. 1).

Таблица 1

Что делали Что наблюдали.
Объяснения
Уравнения реакций в молекулярной и ионной (полной и сокращенной) формах Вывод
В ячейку пластинки поместили 2 капли раствора Н2SO4, добавили 2 капли раствора ВаCl2 Выпадает белый мелко-кристаллический осадок BaSO4. В растворе ионы Bа2+ связываются с сульфат-ионами ВаCl2 + Н2SO4 =
ВаSO4
+ 2HCl,
2+ + 2Сl + 2H+ +
= ВаSO4 + 2H+ + 2Cl,
Ba2+ +
= ВаSO4
Реакции, в результате которых образуется осадок, относят к необратимым реакциям ионного обмена

Задача № 2

(на оценку «хорошо»)
(15–20 мин)

Проделайте реакции, сущность которых выражается следующими ионными уравнениями:

Са2+ + = СаСО3,

Ag+ + Сl- = AgСl.

Оборудование: пластинка с ячейками, пипетки.
Реактивы: 10%-е растворы KCl, СaSO4, Na2CO3, 1%-й раствор AgNO3.

Ход выполнения

Перепишите условие задачи.
Берите для проведения реакции по 2–3 капли каждого вещества. Что наблюдаете? Дайте объяснение каждому наблюдаемому явлению.
Оформите работу (см. предыдущую задачу).

Задача № 3

(на оценку «хорошо»)
(15–20 мин)

Испытайте универсальным индикатором раствор карбоната натрия. Дайте объяснение наблюдаемому явлению, используя уравнения соответствующих реакций.

Оборудование: пластинка с ячейками, пипетки.
Реактивы: Na2CO3, универсальный индикатор.

Ход выполнения

Перепишите условие задачи.
Каждое вещество брать пипеткой – не более 2–3 капель.
Оформите работу в соответствии с образцом (табл. 2).

Таблица 2

Формула вещества Исследование индикатором Уравнения
гидролиза
Вывод
Окраска универального индикатора изменяется. Индикатор показывает кислую среду CuCl2 + H2O =
CuOHCl
+ HCl,
Cu2+ + 2Сl + H+ + ОH =
CuOHCl
+ Cl + H+
Cоли, образованные сильной кислотой и слабым основанием, подвергаются гидролизу. Раствор CuCl2 приобретает кислую среду, потому что при гидролизе накапливаются ионы Н+

Задача № 4

(на оценку «отлично»)
(30 мин)

Проведите опыты по осуществлению превращения: Zn ZnSO4 Zn(OH)2. (8–10 мин)
Докажите, что выданный раствор сульфата цинка ZnSO4 имеет кислую среду. Какую массу цинка необходимо взять для получения 16,1 г сульфата цинка ZnSO4?
(20–22 мин)
Оборудование: штатив с пробирками, пластинка с ячейками, пипетки.
Реактивы: Zn гранулированный, раствор лакмуса, 10%-е растворы Н2SO4 и NaOH.

Ход выполнения

Перепишите условие задачи.
Для осуществления превращения используйте пробирку. Берите малое количество вещества для химических реакций.
Оформите работу в соответствии с образцом (табл. 3) на развороте тетради. После отчета о работе оформите решение задачи.

Таблица 3

Что делали Что наблюдали Уравнения реакций: молекулярное,
ионное (полное и сокращенное), гидролиза,
окислительно-восстановительное
Вывод
K стружкам Mg в пробирку добавили 0,5 мл раствора HCl Выделяется газ
Н2. Mg вытесняет водород из кислот, т.к. в ряду активности металлов находится левее водорода
H2 образуетcя при взаимодействии металла, стоящего в ряду активности металлов до водорода, с раствором кислоты

ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

Какую массу Mg необходимо взять для получения 190 г хлорида магния?

Дано: m(MgCl2) = 190 г.
Найти: m(Mg).

Решение

Находим m(Mg):

Ответ. m(Mg) = 48 г.

Сделайте вывод о практической работе, исходя из цели (5 мин).
Приведите рабочее место в порядок (1–2 мин).
Сдайте тетради на проверку.

Д о м а ш н е е з а д а н и е
(1–2 мин)

Учебник Габриеляна О.С. Химия-8, упр. 5, с. 155 или учебник Рудзитиса Г.Е., Фельдмана Ф.Г. Химия-9, упр. 4, 9, с. 20.

 

Образец отчета о проделанной работе

Задача № 1

Что делали Что наблюдали.
Объяснения
Уравнения реакций в молекулярной и ионной
(полной и сокращенной)
формах
Вывод
В ячейку пластинки поместили
2 капли раствора Na2CO3 и
4 капли раствора НNO3
Раствор вскипает – выделяется газ. В растворе ионы Н+
и
взаимодействуют, образуя СО2и Н2О
Na2CO3 + 2HNO3 =
2NaNO3 + CO2 + H2O,
2Na+ +
+2H+ + 2
= 2Na+ + 2 + CO2 + H2O,
2H+ +
= CO2 + H2O
Реакции,в результате которых выделяется газ и малодиссоциирующее вещество, относят к необратимым реакциям ионного обмена
В ячейку пластинки поместили
2 капли раствора CuCl2 и 4 капли раствора NaOH
Выпадает осадок голубого цвета. В растворе ионы Сu2+ связываются с ионами ОН, образуя Cu(OH)2 CuCl2 + 2NaOH =
Сu(OH)2
+ 2NaCl,
Сu2+ + 2Cl + 2Na+ + 2OH =
Сu(OH)2
+ 2Na+ + 2Cl,
Сu2+ + 2OH = Сu(OH)2
Реакции, в результате которых выпадает осадок, также относят к необратимым реакциям ионного обмена
В ячейку пластинки поместили
2 капли раствора NaCl и добавили
2 капли раствора K2SO4
Изменений не происходит. Продукты реакции – сильные электролиты и в растворе диссоциируют полностью 2NaCl + K2SO4 Na2SO4 + 2KCl, 2Na+ + 2Cl + 2K+ +
2Na+ +
+ 2K+ + 2Cl
Взаимодействия между сильными электролитами не происходит. Данная реакция обратима и к реакциям ионного обмена не относится, т.к. не образуется ни газа, ни осадка, ни малодиссоциирующего вещества

Общий вывод: реакции, в результате которых образуется осадок, газ или малодиссоциирующее вещество (например, Н2О), относят к необратимым реакциям ионного обмена, идущим до конца.

Задача № 2

Что делали Что наблюдали. Объяснения Уравнения реакций в молекулярной и ионной
(полной и сокращенной)
формах
Вывод
В ячейку пластинки поместили
2 капли раствора CaSO4 и
2 капли раствора Na2CO3
Выпадает осадок. В растворе связываются ионы Ca2+ и , образуя осадок СaCO3 Ca2+ + = CaCO3

CaSO4 + Na2CO3 =
CaCO3
+ Na2SO4,

Ca2+ + + 2Na+ + = CaCO3+ 2Na+ +

Реакции, идущие с образованием осадка, относят к необратимым реакциям ионного обмена. Такие реакции идут до конца
В ячейку пластинки поместили
1 каплю раствора KCl и 1 каплю раствора AgNO3
Выпадает белый творожистый осадок. В растворе ионы Ag+ и Cl связываются, образуя AgCl Ag+ + Cl = AgCl

AgNO3 + KCl =
AgCl
+ KNO3,

Ag+ + + K+ + Cl =
AgCl
+ K+ +

В результате реакции образуется осадок. Реакция ионного обмена необратима, идет до конца

Задача № 3

Формула вещества Исследование индикатором Уравнения гидролиза Вывод

Соль Na2CO3
образована

NaOH
(сильное
основание)
H2CO3
(слабая  кислота)
С помощью универсального индикатора определяем рН среды. pН = 10, значит, среда щелочная Na2CO3 + H2O =
NaНСO3 + NaOH,
2Na+ +
+ H+ + OH =
2Na+ + H + OH
Щелочную реакцию имеет раствор любой соли, образованный сильным основанием и слабой кислотой, потому что при гидролизе накапливаются ионы ОН

Общий вывод: реакции, в результате которых образуется осадок, относят к реакциям ионного обмена, идущим до конца. Образование газа и малодиссоциирующего вещества (например, H2O) в результате реакций также указывает на необратимые реакции ионного обмена.
Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, подвергаются гидролизу, например Na2CO3.

Задача № 4

Что делали Что наблюдали Уравнения реакций:
молекулярное, ионное
(полное и сокращенное), гидролиза, окислительно-восстановительное
Вывод
Zn ZnSO4.
В пробирку с гранулой цинка прилили 0,5 мл раствора H2SO4
Выделяется газ – Н2 Металл, стоящий в ряду активности до водорода, вытесняет его из растворов кислот. В данной реакции Zn – восстановитель, а H2SO4 – окислитель
ZnSO4 Zn(OH)2. В эту же пробирку добавили по каплям раствор NаОН до появления осадка Выпадает белый студенистый осадок
Zn(OH)2
,
который растворяется в избытке NаОН
ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4,

Zn2+ + + 2Na+ + 2OH =
Zn(OH)2
+ 2Na+ + ,

Zn2+ + 2OH = Zn(OH)2

В результате реакции образуется осадок. Реакция ионного обмена необратима, идет до конца
В ячейку пластинки поместили 2 капли выданного раствора ZnSO4 и добавили раствор лакмуса.

 

Лакмус изменил окраску с фиолетовой на красную.
pН < 7 – cреда кислая
2ZnSO4 + 2H2O =
ZnOH)2SO4
+ H2SO4,

2Zn2+ + 2 + 2H+ + 2OH =
(ZnOH)2SO4
+ 2H+ + ,

Zn2+ + + 2OH = (ZnOH)2SO4 ,

Kислую реакцию имеет раствор любой cоли, образованной слабым основанием и сильной кислотой, потому что при гидролизе накапливаются ионы Н+
Определяем массу Zn, необходимого для получения
16,1 г ZnSO4
Выделяется газ – Н2 Ответ. Необходимо взять 6,5 г Zn

Общий вывод: зная свойства кислот, оснований, солей в свете теории электролитической диссоциации, осуществили данное превращение; доказали генетическую связь между классами неорганических соединений. Убедились, что соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, подвергаются гидролизу.

О.М.БЫКОВА,
учитель химии
красноярской
средней школы № 2
(с. Красный Яр,
Астраханская обл.)