Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №17/2005

Я ИДУ НА УРОК

 

Химические cвойства кислот

Комбинированный урок

Урок проводится при изучении общей темы «Водород. Кислоты. Соли». На уроке присутствуют учителя химии, биологии и экологии и в ходе урока задают учащимся вопросы по своим предметам. Несколько сообщений заранее готовят ученики.

Цели.

Развивающие.
Развить: мышление (тест «Интеллект» по теме «Кислоты»), интерес к химии, логическое мышление (построение логической цепочки взаимодействий между основными классами неорганических соединений), навыки решения задач и составления уравнений реакций.

Обучающие.
Научить: анализировать взаимодействия веществ друг с другом, выстраивать логические цепочки и записывать уравнения реакций, самостоятельно проделывать опыты, соблюдая технику безопасности, делать выводы и обобщать, решать задачи в соответствии со своим уровнем и стремиться к более высокому уровню, решать экологические проблемы.

Воспитательные.

Воспитать: культуру химического эксперимента (правила работы в химическом кабинете), патриотизм.

Н.Н.Бекетов (1827–1911)
Н.Н.Бекетов
(1827–1911)

Оборудование. На столе учителя: демонстрационный штатив с пробирками, склянки с раствором гидроксида натрия, а также с кристаллическим NaOH, cклянки с ортофосфорной кислотой, водой, растворами индикаторов – лакмуса, фенолфталеина и метилоранжа; в пробирках – металлические магний, железо, цинк и медь; порошок оксида магния; в трех пронумерованных пробирках – раствор соляной кислоты; склянка с хлоридом меди(II).

Стенд о Н.Н.Бекетове: в середине – портрет ученого, рядом – сообщение о жизни и деятельности Бекетова, внизу – ряд активности металлов; пять металлов, которые не взаимодействуют с растворами кислот, выделены цветом. (Стенд подготовили сами учащиеся.)

На столах учащихся: инструкция по технике безопасности, ряд активности металлов, таблица «Изменения окраски индикаторов в разных средах», схема генетической связи между классами неорганических соединений, периодическая таблица химических элементов Д.И.Менделеева; на поддоне – штатив с пронумерованными пробирками: в 1-й, 2-й, 3-й пробирках находится раствор соляной кислоты, в 4-й – порошок с оксидом магния, в 5-й, 6-й, 7-й – металлические магний, цинк и медь, 8-я – пустая; склянки с растворами: гидроксида натрия, соляной кислоты, лакмуса, фенолфталеина, метилоранжа и хлорида меди(II).

Видеофильм: «Влияние кислотных оксидов и кислот на экологию».

ХОД УРОКА

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Наш урок посвящен химическим свойствам кислот. А что такое кислоты?

УЧЕНИК. Кислоты – это сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на атомы металла, и кислотных остатков.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Сегодня вы будете работать с кислотами. Скажите, как правильно и безопасно с ними работать, вспомните правила техники безопасности.

Ученик. Золотое правило химии: при разбавлении необходимо приливать кислоту в воду, а не наоборот (объясняет почему).

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Вам было задано на дом выучить формулы и названия кислот. Сейчас мы выполним тест «Интеллект», развивающий память. С помощью этого теста станет ясно, как вы выучили формулы кислот и их названия.

На каждую парту раздают задания трех уровней: А, Б, В. Учащиеся выбирают свой уровень сами.

Задание уровня А. Из перечня формул веществ выберите кислоты: KOH, H2SO4, Fe(OH)3, HMnO4, NaHSO4, H2S, NH3, HCl, HNO3. Какие из этих кислот кислородные, а какие – бескислородные?

Ответ. Формулы кислот начинаются с химического символа водорода Н. Кислородные кислоты: H2SO4, HMnO4, HNO3. Бескислородные кислоты: H2S, HCl.

Задание уровня Б. Для каждой формулы кислоты 1–12 установите ее название (а–м).

Задание уровня В. По формулам кислот 1–12 (см. задание уровня Б) составить их названия.

Формулы кислот Названия
кислот
Соответствие формулы
и названия кислоты
1) H2SO4 а) ортофосфорная 1 – е
2) HСl б) борная …………………………….
3) H2SiO3 в) хлорная …………………………….
4) HF г) сероводородная …………………………….
5) H2CO3 д) соляная …………………………….
6) H2SO3 е) серная …………………………….
7) H3PO4 ж) метафосфорная …………………………….
8) H2S з) бромоводородная …………………………….
9) HClO4 и) угольная …………………………….
10) HPO3 к) плавиковая …………………………….
11) HBr л) сернистая …………………………….
12) H3BO3 м) кремниевая …………………………….

Учащиеся обмениваются заданиями друг с другом и проверяют по ключу, который раздает учитель каждому на парту.

Ключ к заданию уровня Б

№ (формула кислоты) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Буква (название кислоты) е д м к и л а г в ж з б
+/– (правильность ответа)                        

После проверки заданий учащиеся ставят друг другу оценки, проставляют эти оценки в дневники, а учитель расписывается в конце урока. (Практически на каждом уроке учащиеся выполняют развивающие задания, поэтому они привыкли оценивать друг друга объективно.)

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Вспомните, какие два основных класса неорганических соединения мы уже изучили.

УЧЕНИК. Оксиды и кислоты. (Дает определение каждого класса веществ.)

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Какие вы знаете виды оксидов?

УЧЕНИК. Оксиды металлов – основные и оксиды неметаллов – кислотные.

Учитель Химии. А как вы думаете, почему их так назвали?

УЧЕНИК. Основным оксидам соответствуют гидроксиды – основания. Кислотным оксидам соответствуют кислоты.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Вспомните, какие мельчайшие заряженные частицы вам известны из физики.

УЧЕНИК. Протоны и электроны. Протоны – частицы, заряженные положительно (+), а электроны – частицы, заряженные отрицательно (–).

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Этим правилом мы с вами воспользуемся на уроках химии. Обычно взаимодействуют между собой представители ряда металлов и ряда неметаллов. Рассмотрите схему генетической связи, находящуюся у вас на партах.

Схема

Генетическая связь между классами
неорганических соединений

Металлы Неметаллы
Основные оксиды Kислотные оксиды
Основания Kислоты

Соли

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Как взаимодействуют одноименно и разноименно заряженные частицы?

УЧЕНИК. Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные – притягиваются.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Металлы в соединениях всегда положительно заряжены (Са2+О2–, К+Сl). Неметаллы в соединениях, наоборот, либо заряжены отрицательно (Ca2+O2–, К+Сl), либо входят в состав отрицательных ионов+NO3). Исходя из общего правила, скажите, с какими веществами будут реагировать кислоты.

УЧЕНИК. С металлами, основными оксидами и основаниями.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Это правильно. Еще кислоты будут реагировать с некоторыми солями. Подробно это взаимодействие мы разберем, когда будем изучать тему «Химические свойства солей». Некоторые кислоты разлагаются при нагревании. А вот как определить, что в пробирке налита кислота? (Показывает пробирку № 1 учащимся.)

УЧЕНИК. В этом нам помогут индикаторы. (Понятие индикаторов уже было дано в начале темы «Кислоты».)

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Какие индикаторы есть у вас на столах?

УЧЕНИК. Лакмус, метилоранж и фенолфталеин.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. У вас имеются три пронумерованные пробирки с раствором соляной кислоты. Прилейте в 1-ю лакмус, во 2-ю – метилоранж, а в 3-ю – фенолфталеин. Что вы наблюдаете?

УЧЕНИК. Жидкость в 1-й пробирке приобретает красный оттенок, во 2-й – розовый, а в 3-й не изменяет окраски.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Обратитесь к таблице «Изменение окраски индикаторов в разных средах», она есть у вас на партах, и проверьте соответствие теории и практики. Исходя из своих опытов, скажите, что такое индикатор?

УЧЕНИК (дает определение индикатора.) В переводе с латинского слово «индикатор» означает «указатель».

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Прослушайте четверостишия и скажите, о каком индикаторе идет речь.

Попасть в кислоту – есть ли горше удача?
Но он перетерпит без вздохов, без плача.
Зато в щелочах у …………….
Начнется не жизнь, а сплошная малина.

(Фенолфталеин.)

От щелочи я желт, как в лихорадке,
Краснею от кислот, как от стыда.
Но я бросаюсь в воду без оглядки,
И здесь уж не заест меня среда.

(Метилоранж.)

А теперь вернемся к нашей таблице генетической связи. Первое – это взаимодействие кислот с металлами.

Учащиеся приготовили доклад о жизни и деятельности Н.Н.Бекетова. Выходят два ученика к доске. Один рассказывает о жизни Бекетова, а другой проводит реакции кислот с различными металлами. При этом он демонстрирует взаимодействие раствора соляной кислоты с металлическим магнием, железом, цинком и медью. Делает вывод, в какой пробирке реакция протекает бурно, в какой не очень бурно, а в какой реакция вообще не идет. Ученик показывает в ряду активности металлов, с какими металлами реакция не будет протекать. Это металлы, стоящие в ряду активности после (правее) водорода: Сu, Нg, Ag, Pt, Au.

Другой ученик записывает на доске уравнения реакций и доказывает наличие водорода в пробирке (подносит зажженную спичку к пробирке № 3, раздается хлопок):

1) Мg + 2НCl = MgCl2 + Н2;

2) Fe + 2НCl = FeCl2 + Н2;

3) Zn + 2НCl = ZnCl2 + Н2;

4) Cu + НCl реакция не идет.

Учащиеся за партами проделывают опыты: взаимодействие раствора соляной кислоты с цинком и медью. Записывают уравнения реакций:

Zn + 2НCl = ZnCl2 + Н2,

Cu + НCl реакция не идет.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Следующая реакция кислот – это реакция с основными оксидами. Мы рассмотрели взаимодействие с соляной кислотой металлического магния. А как будет реагировать с кислотой оксид магния? В пробирке № 4 у вас порошок с оксидом магния. Прилейте в нее из склянки раствор соляной кислоты. Что вы наблюдаете?

Один ученик выходит к доске и демонстрирует реакцию.

УЧЕНИК. Происходит бурная реакция.

Пишет на доске уравнение реакции:

MgO + 2НCl = MgCl2 + Н2O.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Еще одно свойство кислот, которое мы сегодня рассмотрим, – взаимодействие с основаниями. (Учитель дает определение оснований и приводит примеры их формул – КОН, Са(ОН)2 и т. д.) Растворимые в воде основания – это щелочи. Взаимодействие ортофосфорной кислоты с кристаллическим гидроксидом натрия я сейчас продемонстрирую.

После демонстрации опыта учащиеся записывают уравнение реакции в тетради:

3NaOH + Н3РО4 = Na3PO4 + 3H2O.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. А как будет реагировать соляная кислота с нерастворимым в воде основанием? Чтобы получить нерастворимое основание, прилейте к раствору хлорида меди(II) раствор гидроксида натрия. Что наблюдаете?

УЧЕНИК. Выпал осадок голубого цвета:

СuСl2 + 2NaOН = Сu(ОН)2 + 2NaCl.

В пробирку с осадком Сu(ОН)2 прильем раствор соляной кислоты, осадок растворяется:

Сu(ОН)2 + 2НCl = СuCl2 + 2H2O.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Некоторые кислоты разлагаются при нагревании, например:

H2SiO3 SiO2 + H2O.

Итак, мы изучили химические свойства кислот. А где мы встречаемся с кислотами в быту?

УЧЕНИК. Молочная кислота содержится в молоке, лимонная кислота из лимона обесцвечивает заварку в чае, уксусная кислота есть в уксусе.

УЧИТЕЛЬ ЭКОЛОГИИ. Как влияют кислотные оксиды и кислоты на экологию?

Ответ учащихся.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ. Сейчас мы посмотрим фрагмент видеофильма «Влияние кислотных оксидов и кислот на экологию». Может быть, он поможет вам узнать что-то новое?

Просмотр видеофильма.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ. Каково же влияние кислотных оксидов и кислот на экологию?

УЧЕНИК. Кислотные оксиды являются отходами производства. Они попадают в атмосферу и взаимодействуют с водяными парами воздуха. Затем выпадают на землю в виде кислотных дождей.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ. Какие деревья в первую очередь будут погибать при кислотных дождях?

УЧЕНИК. Лиственницы.

Учитель экологии рассказывает учащимся о решении этой экологической проблемы.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ. В качестве закрепления материала решим задачу. Подобная задача будет у вас дома в индивидуальных заданиях по карточкам.

Задача. Рассчитайте, какой объем водорода (н.у.) образуется при взаимодействии 6 г магния с соляной кислотой.

Учащиеся самостоятельно решают задачу. Первые решившие ее ученики получают оценки. Один ученик у доски рассказывает о решении этой задачи.

Домашнее задание. Карточки по трем уровням (14 вариантов). (Для примера приведем задания двух карточек уровней Б и В, а также творческое задание на разгадывание кроссворда.)

1-й вариант (уровень Б)

1. Даны вещества: цинк, алюминий, медь, сера, магний, калий. С какими из перечисленных веществ будет реагировать раствор соляной кислоты? Записать уравнения возможных реакций, указать тип реакции и расставить коэффициенты.

2. При взаимодействии цинка с раствором соляной кислоты выделяется 224 л водорода. Определить, какую массу 10%-го раствора соляной кислоты необходимо взять для реакции.

3. При взаимодействии 130 г цинка с раствором соляной кислоты выделился водород. Определить, какая масса водорода должна образоваться в реакции.

1-й вариант (уровень В)

1. Даны вещества: цинк, алюминий, медь, сера, магнии, калий. С какими из перечисленных веществ будет реагировать раствор серной кислоты? Записать уравнения возможных реакций, указать тип реакции и расставить коэффициенты.

2. При взаимодействии цинка с раствором серной кислоты выделяется 224 л водорода. Определить, какую массу 15%-го раствора серной кислоты необходимо взять для реакции.

3. При взаимодействии 130 г цинка с раствором серной кислоты выделился водород. Определить, какая масса водорода должна образоваться в реакции.

Творческое задание (по желанию)

Разгадать кроссворд на повторение материала. по вертикали, отмеченной треугольником, получится новое слово.

По горизонтали: 1. Сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. 2. Вещество, которое образуется при горении водорода в кислороде. 3. Кислоты, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка, не содержащего кислород. 4. Кислота, которая легко разлагается на углекислый газ и воду. 5. Металл, непосредственно взаимодействующий с водородом. 6. Кислота, по уровню производства которой можно судить о мощности химической отрасли промышленности страны.

Ответы на кроссворд

По горизонтали: 1. Оксиды. 2. Вода. 3. Бескислородные. 4. Угольная. 5. Кальций. 6. Серная.

По вертикали: солнце.

ЛИТЕРАТУРА

Тыльдсепп А.А., Корк В.А. Мы изучаем химию. М.: Просвещение, 1986;
Ковалевская Н.Б. Химия в таблицах. 8 класс. М.: Издат-школа, 1998;
Радецкий А.М., Горшкова В.П. Дидактический материал по химии. 8–9 классы. М.: Просвещение, 2003; Габриелян О.С. Химия-8. М.: Дрофа, 2004;
Гузей, Л.С., Сорокин В.В., Суровцева Р.П. Химия-8. М.: Дрофа, 2002.

О.В.САВОСТИНА,
учитель химии
Ломоносовской школы
(Москва)