Технологическая карта урока по химии: "Растворение. Растворимость веществ в воде"

Ф.И.О. Акимова Е.В.

Предмет: Химия

Класс: 8

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Тема: «Растворение. Растворимость веществ в воде.» 1/49

Цели урока: 1) обучения – познакомить с растворением как физико-химическим процессом и с растворами как физико-химическими системами, показать зависимость растворимости твёрдых веществ от температуры, дать классификацию растворов по признаку растворимости; 2) развития – сформировать умение выделять главное, сравнивать, классифицировать, анализировать, проводить наблюдения за свойствами веществ и явлениями, происходящими с веществами, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы; 3) воспитания – показать значение растворов и различной растворимости веществ в жизни человека,

Термины и понятия: раствор, гидрат, кристаллогидрат, насыщенный раствор, перенасыщенный раствор, растворимость

Ресурсы: Учебник «Химия»; О.С. Габриелян, ПСХЭ Д.И.Менделеева, таблица растворимости кислот, оснований и солей, кристаллогидраты (медный купорос, глауберова соль), концентрированная H2SO4, кристаллический NH4NO3, CuSO4 (безводный), AlCl3, NaOH, KMnO4, железо, сера, стеклянная палочка, сахар, дистиллированная вода, химические стаканы

Межпредметные связи: экология, география

Форма работы: групповая, фронтальная, индивидуальная

Планируемые результаты

Предметные:

УУД

Знать: определения изученных понятий: «раствор», «гидрат», «кристаллогидрат», «насыщенный раствор», «ненасыщенный раствор», «перенасыщенный раствор», «растворимость»

Уметь: определять растворимости веществ с использованием кривых растворимости; характеризовать растворение сточки зрения АМУ; использовать таблицы растворимости для определения растворимости веществ в воде

Познавательные – использовать знаково-символические средства для решения задач; осуществлять классификацию, делать выводы; проводить наблюдение; составлять на основе текста графики, в том числе с применением средств ИКТ; интерпретировать информацию, представленную в виде таблиц и графиков (аспект смыслового чтения).

Регулятивные – формулировать цель урока и ставить задачи, необходимые для её достижения; планировать свою деятельность и прогнозировать её результаты; работать по плану, сверять свои действия с целью и, при необходимости, корректировать ошибки самостоятельно.

Коммуникативные - строить речевые высказывания в устной форме; аргументировать свою точку зрения; сотрудничество учащихся между собой, работа в группах; взаимоконтроль, умение слышать, слушать и понимать партнера, планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками.

Личностные - формирование познавательного интереса к изучению химии; понимание значимости естественно-научных знаний для решения практических задач; понимание и оценка вклада российских учёных в развитие химической науки

Организация пространства

Этап урока,

цель деятельности

Совместная деятельность

Содержание деятельности учителя

Содержание деятельности учащихся

1.Организационный момент.

Включение в деловой ритм. Подготовка класса к работе.

Психологический настрой обучающихся на урок. Проверка готовности к уроку.

-Добрый день! Я очень рада видеть вас. Сегодня мы продолжаем изучать удивительный предмет – химию. Начать урок я хочу словами Ф.Энгельса: «Мы отнюдь не властвуем над природой, всё наше господство состоит в том, что мы … в отличие от всех других существ, умеем познавать её законы и правильно их применять».

Самооценивание готовности к уроку. Самоорганизация на учебную деятельность. Психологически настраиваются на урок

2. Актуализация знаний. Проверка опорных знаний, необходимых обучающимся для изучения нового материала

Активизирует знания, необходимые обучающимся для изучения нового материала. Осуществляет фронтальный контроль:

Вспомните, какие явления существуют в природе. (Физические и химические явления)

Чем физические явления отличаются от химических? (При физических явлениях происходит изменение агрегатного состояния вещества, при химических явлениях происходят изменения веществ.)

Чем сопровождаются химические реакции? (Химические реакции сопровождаются признаками: выделение тепла, выделение света, образование осадка, изменение цвета, выделение газа.)

Что такое растворение? (Распределение частиц вещества между частицами растворителя.)

Назовите вещество, которое является очень распространённым растворителем. (Вода)

Что такое растворы?

Из каких компонентов состоит раствор?

Что такое массовая доля растворённого вещества?

Назовите единицы измерения массовой доли растворённого вещества.

Слушают вопросы учителя. Отвечают на вопросы. Слушают мнения одноклассников.

3. Мотивация учебной деятельности. Целеполагание.

Обеспечение мотивации и принятия учащимися цели учебно-познавательной деятельности. Подведение обучающихся к формулированию темы и постановке задач урока.

Мотивирует обучающихся к определению темы и к постановке познавательной цели урока:

- Мы с вами вспомнили, что такое раствор, из каких компонентов он состоит. Я предлагаю вам применить полученные знания о растворах на практике.

Организует работу в группах. Решите задачи:

1 группа: К 90 г воды добавили 10 г сахара. Вычислите массовую долю растворенного вещества.

а) 10%; б) 9,1%; в) 5%; г) 0%.

2 группа: К 90 г воды добавили 10 г карбоната кальция. Какова массовая доля вещества в полученном растворе?

а) 10%; б) 9,1%; в) 5%; г) 0%.

- Объясните, почему вторая задача решена неверно? Почему у вас не получилось, хотя вы использовали правильно известные формулы?

- Я предлагаю вам прослушать стихотворение. Может быть, оно поможет нам решить эту проблему?

Я сегодня проспала,

В школу быстро собиралась:

Чай холодный наливала,

Сахар сыпала, мешала,

Но не сладким он остался.

Я ещё сыпнула ложку,

Стал послаще он немножко.

Чай допила до остатка,

А в остатке стало сладко.

Сахар ждал меня на дне!

Я прикинула в уме –

Отчего судьбы немилость?

Кто же в этом виноват?

Оттого, что я проспала?

Или плохо размешала?

Это всё моя сонливость?

Виновата – растворимость!

- Что же нам предстоит узнать сегодня на уроке?

А может кто-то объяснить, что такое растворимость?

- Связаны ли понятия «растворение» и «растворимость»?

Уточняет понимание обучающимися поставленных целей урока.

Производят расчёты, используя формулу вычисления массовой доли растворённого вещества

Осуществляют самопроверку:

ответы: 1 группа- а; 2 группа – г.

Сталкиваются с тем, что объяснить возникшую проблему не могут.

Обучающиеся испытывают затруднения

Слушают стихотворение

Слушают мнения одноклассников

Ставят цели, формулируют (уточняют) тему урока.

Планируют изучение темы: растворимости веществ и возможных факторов, которые влияют на неё

Выдвигают предположения

4.Формирование новых знаний и способов действия

Обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания знаний, выявление обучающимися новых знаний. Развитие умений находить ответы на проблемные вопросы. Подведение обучающихся к самостоятельному выводу способа действия с информацией

Объясняет новый материал, используя ЭОР и учебник:

- Особую роль на нашей планете играет вода.

Сообщение обучающегося «Интересные факты о воде».

- Океан занимает 71% поверхности Земли. Большие запасы воды на земле создают впечатление об её неисчерпаемости. Однако в действительности на воду во всех её состояниях приходится меньше 0,001 массы планеты, и только незначительная часть запасов воды оказывается доступной и пригодной для практического использования. Из всех жидкостей вода служит наилучшим растворителем, обладает наибольшей теплоёмкостью. Вода входит в состав клеток и тканей любого животного и растения. Например, тело человеческого трёхдневного зародыша на 97 % состоит из воды, тело взрослого человека на 60-80%. В огурцах, салате вода составляет 95% их массы, в помидорах, моркови – 90%. Физиологическую потребность живого организма в воде можно удовлетворить только водой и ничем иным. Процесс пищеварения у человека протекает при участии не менее 9-10 л воды в сутки. Потеря 10-20% воды живым организмом ведёт к его смерти.

- Океаны и моря благодаря большой теплоёмкости воды, являются аккумуляторами тепла и способны даже изменять климат на планете. Согласно теории эволюции жизнь на земле зародилась в воде. В качестве одного из главных доказательств этого используется то, что по химическому составу некоторых растворённых солей морская вода (где предполагается развитие земной, начальной жизни) очень близка по этим показателям к человеческой крови. (таблица)

- Вода является единственным веществом, существующим в природе в трёх агрегатных состояниях, поэтому говоря о свойствах воды, необходимо его уточнять. К примеру, удельная теплоёмкость жидкой воды равна 4200 кДж/кг ∙ 0С, а льда - 2100 кДж/кг ∙ 0С.

- Понятие растворы мы связываем, прежде всего, с водой, с водными растворами. Существуют и многие другие растворители – спирты (различные лекарственные настойки, йод, туалетная вода), органические растворители (ацетон). Это жидкие растворы. Существуют растворы и твёрдые (золотые украшения представляют собой раствор меди, серебра в золоте, всевозможные сплавы) и газообразные (воздух).

Выдвигает проблему:

- Смешаем два вещества. Что произойдёт? В зависимости от природы веществ и условий, в которых осуществляется операция смешения, возможны 3 случая:

1 случай: Демонстрирует смесь железного порошка и серы.

Вещества не изменяются, образуется механическая смесь. Её состав переменный, вы можете получать такие смеси, смешивая вещества в любых отношениях. Свойства этой смеси представляют собой сумму свойств образующих её веществ – компонентов.

2 случай. Демонстрирует взаимодействие хлорида алюминия и гидроксида натрия.

- Произойдёт химическая реакция. При смешении вещества будут взаимодействовать в определённых соотношениях. Запишите уравнение происходящей реакции.

- Здесь действует какой закон? Сформулируйте его. (Закон постоянства состава)

- В результате образуется новое вещество, свойства которого отличаются от свойств исходных веществ. Вспомните признаки протекания химических реакций.

3 случай. Демонстрирует растворение сахар в воде.

- Образуется раствор.

Раствор – система, состоящая из молекул растворителя и растворённого вещества, между которыми нет поверхности раздела.

Вещества, образующие раствор – компоненты раствора. Растворители чаще всего бывают жидкими, а растворённые вещества могут быть как твёрдыми, так и жидкими и газообразными. Мы с вами будем знакомиться в этой теме с водными растворами.

- Если мы нальём в стакан водопроводную воду, то в этой системе будут следующие компоненты: вода и растворённые в ней газы (кислород, углекислый газ и др.), неорганические вещества (как правило, соли) и органические соединения. Границы раздела данной системы: вода – стекло и вода – воздух. Через первую границу не могут проходить никакие частицы (если, конечно в стакане нет трещин), т.е. граница непроницаема. Вторая граница проницаема. Через неё проходят в одну сторону, испаряясь, молекулы воды, а в другую – молекулы газов, составляющих воздух.

- Границей раздела не могут обладать отдельные частицы вещества, значит в растворе, частицы (атомы, молекулы, ионы) растворённого вещества распределены между частицами растворителя.

- Отсутствие поверхности раздела между веществами компонентами раствора отличают раствор от механических смесей, также состоящей из нескольких компонентов.

Процесс растворения – это не физический процесс смешения, раствор не смесь, т.к. его свойства не равны сумме свойств компонентов. Но вместе с тем процесс растворения нельзя отнести к химическим реакциям, т.к. раствор не представляет собой химическое соединение, подчиняющиеся закону постоянства состава. Состав раствора может меняться в широких пределах.

Физическая теория – (Вант – Гофф, Оствальд, Аррениус). Согласно этой теории процесс растворения рассматривался чисто механически как процесс распределения частиц одного сорта между частицами др. сорта.

Растворение – это процесс диффузии, а растворы – это однородные смеси (т.к. нет границ раздела).

Химическая теория – (Д.И. Менделеев, И.А. Каблуков, В.А. Кистяковский). Согласно этой теории процесс растворения есть процесс химического взаимодействия молекул растворённого вещества с молекулами растворителя. Если растворителем является вода, то продуктом взаимодействия являются гидраты.

Растворение – процесс химического взаимодействия растворённого вещества с водой – процесс гидратации, а растворы – это соединения – гидраты.

Современная теория. Д.И. Менделеев первый указал на промежуточную между смесями и химическими соединениями природу растворов. Его точка зрения легла в основу представления о том, что растворение – это физико-химический процесс.

Растворение – это физико-химический процесс, а растворы – это однородная (гомогенная) система, состоящая из частиц растворённого вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия – гидратов. Состав гидратов непостоянен в растворах и постоянен в кристаллогидратах.

Демонстрирует образцы кристаллогидратов.

Медный купорос CuSO4 ∙ 5H2O

Глауберова соль Na2SO4 ∙ 10H2O

Кристаллическая сода Na2CO3 ∙ 10H2O

Кристаллогидраты – соли, в состав которых входит вода.

При растворении вещество, во-первых, дробиться до молекул (поэтому исчезает поверхность раздела), которые равномерно распределяются среди молекул растворителя, смешиваются с ним. Это физическая сторона процесса растворения. Одновременно происходит взаимодействие растворенного вещества с молекулами растворителя. Образующиеся при этом соединения непрочные и имеют переменный состав в зависимости от температуры, содержания вещества и др. факторов. Образование этих соединений, т.е. химический процесс, сопровождающий растворение характеризуются теми же признаками, по которым мы определяем химическую реакцию, т.е. свойств отсутствующих по отдельности у веществ, входящих в состав раствора.

Признаки химического взаимодействия при растворении:

а) Тепловые явления.

Демонстрация растворения концентрированной серной кислоты, гидроксида натрия в воде.

1. Экзотермические.

- Что наблюдаем? (Наблюдается сильное разогревание раствора, т.е. выделение теплоты)

Демонстрирует растворение нитрата аммония в воде.

2. Эндотермические.

- Что наблюдаем? (В химическом стакане, влажном снаружи, происходит сильное охлаждение раствора (наблюдается поглощение тепла), он даже примерзает к мокрой деревянной подставке)

б) Изменение цвета.

выпаривание

Б елые кристаллы синие кристаллы CuSO4 ∙ 5H2O (раствор безводного CuSO4 голубого цвета)

приливание воды

- Как вы думаете, а такие известные вам вещества как сахар соль будут растворяться бесконечно? В одинаковом количестве воды можно растворить одинаковое количество сахара и соли?

Организует работу в группах. Формулирует задание.

1 группа: 1 стакан, в нём налито 50 мл воды. Даны образцы сахара по 5 г. Добавьте в стакан 5 г сахара, размешайте. Что наблюдаете? Добавьте ещё 10 г. Объясните полученный результат.

2 группа:1 стакан, в нём налито 50 мл воды. Даны образцы соли по 5 г. Добавьте в стакан 5 г соли, размешайте. Что наблюдаете? Добавьте ещё 10 г. Объясните полученный результат.

3 группа: 1 стакан, в нём налито 50 мл воды. Даны образцы сульфата меди (II) по 5 г. Добавьте в стакан 5 г сульфата меди, размешайте. Что наблюдаете? Объясните полученный результат.

Организует обсуждение результатов работы в группах. Работа с текстом учебника:

- Найдите определение, что такое «растворимость».

Растворимость – свойство вещества растворяться в воде.

Выдвигает проблему:

- Вы торопитесь в школу, но ещё не пили чай. Перед вами стоит дилемма (проблема, которая может быть решена двумя исключающими друг друга способами – альтернативами): или пить горячий чай, но сладкий; или холодный, но не сладкий. Почему я сформулировала дилемму именно таким способом? Где быстрее растворяются кусочки сахара: в горячем чае или холодном? Следовательно, от чего зависит растворение твёрдых веществ?

Факторы, влияющие на растворимость (работа в группах по инструктивным карточкам, см. ресурсный материал):

от температуры.

- Как влияет температура на растворимость веществ?

Организует работу с графиком, показывающим зависимость растворимости от температуры (с.213, рис.124)

Чаще всего растворимость твёрдых веществ с увеличением температуры возрастает. Это наглядно изображается с помощью кривых растворимости. Растворимость некоторых веществ (NaCl) от температуры практически не зависит. Кривая растворимости NaCl практически параллельна оси абсцисс. Растворимость газов возрастает при понижении температуры и при повышении давления.

от природы веществ (на 1 г воды при 20 0С)

а) хорошо растворимые (более 1 г) – сахар, медный купорос, NaOH;

б) малорастворимые (менее 1 г) – гипс, PbSO4;

в) практически нерастворимые (меньше 0,01 г) – стекло, Ag, Au.

Организует работу с таблицей растворимости. Приводит примеры того, что абсолютно нерастворимых веществ не существует: серебряная вода, которая содержит растворённое серебро, обладает целебными свойствами.

- Александр Македонский пил воду из серебряных кубков во время походов.

- Вся таблица Д.И.Менделеева имеется в океанической воде. А знаете ли вы, что в 1 м3 морской воды растворено до 0,01 мг золота! Во всем океане примерно 10 млрд тонн золота.

Демонстрация опыта: два стакана с насыщенным и ненасыщенным раствором соли (опыт с яйцом).

- Почему в одном стакане яйцо тонет, а в другом плавает?

Типы растворов по содержанию растворённого вещества:

Работа с текстом учебника.

- Прочитайте текст на с.213-214 , найдите определение насыщенные и ненасыщенные растворы.

- Какие растворы называются перенасыщенными? Как их получают?

Ненасыщенные – вещество при данной температуре ещё растворяется.

Насыщенные - больше не растворяется, т.е. раствор находится в динамическом равновесии с избытком растворённого вещества.

Перенасыщенные – содержат в растворе больше вещества, чем насыщенный раствор.

- Мертвое море – бессточное солёное озеро между Израилем и Иорданией. Побережье озера является самым низким участком суши на Земле. Мертвое море – это один из самых солёных водоёмов на Земле, солёность достигает 33,7%. Первое упоминание названия «Мёртвое море» найдено в трудах древнегреческого учёного Павсания, который одним из первых исследовал его воды. Озеро определяется в названии «мёртвым», потому что считалось, что из-за высокого содержания соли в нём не может жить ни рыба, ни другие организмы (за исключением некоторых видов бактерий в устье реки Иордан). В последние годы XX – начале XXI века в нём обнаружено около 70 видов оомицетов и высших грибов, способных переносить максимальную солёность этого водоёма.

Воспринимают информацию, сообщаемую учителем.

Работают с материалами ЭОР, учебником, фиксируют новые термины и понятия в тетради

Участвуют в коллективной беседе

Осуществляют коллективную проверку

Работают в группах, выполняют лабораторные опыты, формулируют выводы

Вывод: сахар растворился полностью

Вывод: соль растворилась не полностью

Вывод: сульфат меди (II) растворяется не полностью.

Находят в тексте учебника нужную информацию

Работают в группах по инструктивным карточкам. Обучающиеся каждой группы публично демонстрируют результаты своего эксперимента, обмениваются знаниями с обучающимися других групп. Развивают умения публичного выступления. Анализируют успешность достижения целей обучения, оценивают свои действия и действия одноклассников в решении поставленных задач.

Определяют растворимость веществ по графику, работа с рис.124 , с.213.

Смотрят демонстрацию опыта.

Высказывают различные предположения. Испытывают затруднения в объяснении опыта.

Работают с учебником.

5. Первичная проверка понимания

Освоение способа действия с полученными знаниями в практической деятельности.

Устанавливает осознанность восприятия, первичное обобщение. Побуждает обучающихся к высказыванию своего мнения. Обеспечивает положительную реакцию обучающихся на творчество одноклассников.

- Заполните таблицу. Отметьте растворимость веществ знаком «+» в нужной колонке.

- Составьте кластер «Классификация растворов».

Организует коллективную проверку по уточнению и конкретизации оценочных высказываний обучающихся.

Решают типовые задания с проговариванием алгоритма вслух.

Работают самостоятельно, самопроверка по эталону

Составляют схему классификации растворов, строят логическую цепь рассуждений о типах растворов

6. Подведение итогов. Рефлексия.

Выявление качества и уровня овладения знаниями, обеспечение их коррекции.

Акцентирует внимание на конечных результатах учебной деятельности учащихся на уроке.

- Можете ли вы теперь объяснить, почему вторая задача была решена неверно?

- Какую задачу вы поставили перед собой в начале урока?

- Какими способами вы добивались решения поставленной задачи?

- Где вы можете применить полученные знания и умения в повседневной жизни?

- Оцените свою работу на уроке, заполнив таблицу:

- Что нового вы узнали на уроке?

- Что до сих пор остаётся непонятным?

Оценивает работу обучающихся во время урока, комментирует оценки. Отмечает степень вовлечённости обучающихся в работу на уроке.

Оценивают собственную деятельность на уроке

7.Домашнее задание

Обеспечение понимания цели, содержания и способов выполнения д/з

Проводится подробный инструктаж о выполнении домашнего задания:

§35.

Подготовить сообщения:

История развития теории электролитов. Теория С.Аррениуса.

Жизнь и деятельность Сванте Аррениуса.

Слушают учителя, задают вопросы на уточнение, фиксируют информацию в дневник.