Урок-лабораторная работа по теме «Качественные реакции на катионы и анионы» с использованием ЦОР
Пояснительная записка к презентации
Урок – лабораторная работа (9 класс) по теме
«КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА КАТИОНЫ И АНИОНЫ»
«Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции».(М.В. Ломоносов)
Цель урока:
Создать условия для теоретического закрепления знаний и практического применения умений и навыков на примере проведения качественных реакций на ионы металлов и кислотных остатков.
Обучающие:
Научить определять катионы и анионы.
Способствовать формированию понятия "качественная реакция", продолжить формирование умения записывать уравнения химических реакций в ионном виде.
Воспитывающие:
Способствовать развитию грамотной устной и письменной химической речи.
Формировать интерес к профессии лаборанта ;
Воспитание ответственности за проделанную работу.
Развивающие:
Создать условия для развития коммуникативной культуры, диалогической речи учащихся, прививать навыки работы с веществами.
Совершенствовать навыки работы с компьютером.
Способствовать формированию и развитию познавательного интереса
Решать проблемные ситуации;
Тип урока: урок – лабораторная работа
Организационная форма: беседа по проблемным вопросам, урок – лабораторная работа, рефлексия.
Средства обучения: таблицы, химическое оборудование и реактивы, компьютер, медиапроектор.
Программное обеспечение: компьютерная презентация к уроку.
Оборудование и реактивы: Три комплекта пронумерованных пробирок с веществами: I - № 1, 2, 3 - NaOH, NaCl ,HCl.
II - № 1, 2, 3 - BaCl2, Na2SO4 , Na2CO3.
III - № 1, 2, 3 - NaCl, MgCl2, AlCl3, а также склянки с растворами NaOH, HCl, BaCl2 , лакмус, метиловый оранжевый, чистые пробирки.
Для демонстрационного опыта: растворы нитрата серебра, хлорида натрия.
Ход урока
1. Организационный момент (1-2 мин).
Учитель организует внимание учащихся.
2. Овладение содержанием учебного материала (20 мин).
Вопросы:
-
Как называются реакции, с помощью которых можно распознать вещества?
По каким признакам можно определить, что произошла химическая реакция?
Как называют вещества, с помощью которого проводят качественные реакции?
Понятие качественных реакций.
Слайды 3-4
Качественные реакции - характерные реакции, используемые для идентификации различных веществ.
Идентификация в химии — установление тождества неизвестного соединения с другим известным.
Качественными называют реакции, которые позволяют отличить одни вещества от других, узнать качественный состав неизвестных веществ.
Качественные реакции - это легко выполнимые, характерные химические реакции, при которых наблюдается появление или исчезновение окрашивания, выделение или растворение осадка, образование газа и др..
Слайд 5
Для определения катионов и анионов есть таблицы, качественные реакции на многие ионы из этой таблицы мы уже знаем, с некоторыми нам еще предстоит познакомиться.
Основные качественные реакции на катионы и анионы представлены в таблице 1. (учебник - стр.13-14; таблица на стене кабинета)
|
Катион |
Реактив |
Признак реакции |
|
Ba2+ |
SO42- |
Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах: Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ |
|
Cu2+ |
1) OH−
2) S2- |
1) Выпадение осадка голубого цвета: Cu2+ + 2OH− = Cu(OH)2↓ 2) Выпадение осадка черного цвета: Cu2+ + S2- = CuS↓ |
|
Pb2+ |
S2- |
Выпадение осадка черного цвета: Pb2+ + S2- = PbS↓ |
|
Ag+ |
Cl− |
Выпадение белого осадка, не растворимого в HNO3, но растворимого в аммиаке NH3·H2O: Ag+ + Cl− → AgCl↓ |
|
Fe2+ |
1) OH−
2) Гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль) K3[Fe(CN)6] |
1) Выпадение белого осадка, зеленеющего на воздухе: Fe2+ + 2OH− = Fe(OH)2↓ 2) Выпадение синего осадка (турнбулева синь): K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3- = KFe[Fe(CN)6]4↓ |
|
Fe3+ |
1) OH− 2) Гексацианоферрат (II) калия (желтая кровяная соль) K4[Fe(CN)6] 3) Роданид-ион SCN− |
1) Выпадение белого осадка, зеленеющего на воздухе: Fe2+ + 2OH− = Fe(OH)2↓ 2) Выпадение синего осадка (берлинская лазурь): K+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4- = KFe[Fe(CN)6]↓ 3) Появление интенсивно-красного (кроваво-красного) окрашивания: Fe3+ + 3SCN− = Fe(SCN)3 |
|
Al3+ |
Щелочь (амфотерные свойства гидроксида) |
Выпадение белого осадка гидроксида алюминия при приливании небольшого количества щелочи: OH− + Al3+ = Al(OH)3 и его растворение при дальнейшем приливании: Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] |
|
NH4+ |
OH−, нагрев |
Выделение газа с резким запахом: NH4+ + OH− = NH3↑ + H2O Посинение влажной лакмусовой бумажки |
|
H+ (кислая среда) |
Индикаторы: − лакмус − метиловый оранжевый |
Красное окрашивание |
Качественные реакции на анионы.
|
Анион |
Воздействие или реактив |
Признак реакции. Уравнение реакции |
|
SO42- |
Ba2+ |
Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах: Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ |
|
NO3− |
1) Добавить H2SO4 (конц.) и Cu, нагреть
2) Смесь H2SO4 + FeSO4 |
1) Образование раствора синего цвета, содержащего ионы Cu2+, выделение газа бурого цвета (NO2) 2) Возникновение окраски сульфата нитрозо-железа (II) [Fe(H2O)5NO]2+. Окраска от фиолетовой до коричневой (реакция «бурого кольца») |
|
PO43- |
Ag+ |
Выпадение светло-желтого осадка в нейтральной среде: 3Ag+ + PO43- = Ag3PO4↓ |
|
CrO42- |
Ba2+ |
Выпадение желтого осадка, не растворимого в уксусной кислоте, но растворимого в HCl: Ba2+ + CrO42- = BaCrO4↓ |
|
S2- |
Pb2+ |
Выпадение черного осадка: Pb2+ + S2- = PbS↓ |
|
CO32- |
1) Ca2+
2) H+ |
1) Выпадение белого осадка, растворимого в кислотах: Ca2+ + CO32- = CaCO3↓ 2) Выделение бесцветного газа («вскипание»), вызывающее помутнение известковой воды: CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O |
|
CO2 |
Известковая вода Ca(OH)2 |
Выпадение белого осадка и его растворение при дальнейшем пропускании CO2: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 |
|
SO32- |
H+ |
Выделение газа SO2 с характерным резким запахом (SO2): 2H+ + SO32- = H2O + SO2↑ |
|
F− |
Ca2+ |
Выпадение белого осадка: Ca2+ + 2F− = CaF2↓ |
|
Cl− |
Ag+ |
Выпадение белого творожистого осадка, не растворимого в HNO3, но растворимого в NH3·H2O(конц.): Ag+ + Cl− = AgCl↓ AgCl + 2(NH3·H2O) = [Ag(NH3)+ + Cl− + 2H2O |
|
Br− |
Ag+ |
Выпадение светло-желтого осадка, не растворимого в HNO3: Ag+ + Br− = AgBr↓ (осадок темнеет на свету) |
|
I− |
Ag+ |
Выпадение желтого осадка, не растворимого в HNO3 и NH3·H2O(конц.): Ag+ + I− = AgI↓ (осадок темнеет на свету) |
|
OH− (щелочная среда) |
Индикаторы: — лакмус — фенолфталеин |
— синее окрашивание — малиновое окрашивание |
Просмотр качественных реакций на ионы
Посмотрим, как проходят некоторые качественные реакции.
Слайд 6
Определить наличие в растворе таких ионов как Li+, Na+, К+, Са2+, Sr2+ с помощью химического взаимодействия невозможно, так как эти ионы не могут быть связаны в растворе с образованием нерастворимого вещества.
Определить наличие в растворе катионов можно как с помощью химических реакций, так по окраски пламени. Катионы некоторых металлов при внесении их солей в пламя окрашивают пламя в определенный цвет.
Можно ли таким способом распознать нитрат лития и нитрат кальция? Почему?
Данный метод используют в том случае, если вещества по - разному меняют цвет, или одно вещество меняет цвет, а другое - нет.
Ионы, которые можно связать в растворе с образованием осадка можно обнаружит с помощью химических реакций, так например ионы серебра дают белый осадок хлорида серебра с ионами хлора: Аg+ +Cl-=AgCl.
Демонстрационный эксперимент
– взаимодействие нитрата серебра с хлоридом натрия.
Некоторые ионы можно определить двумя способами и по химическому взаимодействию, и по цвету пламени. Например, ионы Ba2+ окрашивают пламя в желто-зеленый цвет, но также ионы Ba2+вступают в реакцию с анионами SO42- с образованием сульфата бария BaSO4:
Просмотр качественных реакций на ионы
Слайд 7 - качественная реакция на сульфат и сульфит – ионы.
Слайд – 8 – качественная реакция на галогениды.
Выполнение интерактивных заданий
Слайд – 9 – интерактивное задание – качественная реакция на карбонат-ион.
Слайд -10 – интерактивное задание – качественная реакция на фосфат – ион
Слайд – 11- интерактивное задание.
3.Решение экспериментальных задач – Лабораторные опыты.(18 мин).
Перед тем, как мы начнем практическую часть, надо вспомнить правила по технике безопасности.
Слайд 12
Правила техники безопасности
1. Работать с кислотами и щелочами осторожно.
2. Ничего не пробовать на вкус.
3. В пробирку наливать не более 1 мл веществ.
4. Нюхать летучие вещества осторожно, направляя воздух рукой от пробирки к себе.
5. Не закрывать пробирку пальцем при взбалтывании в ней жидкости. Взбалтывать содержимое следует, держа пробирку за верхнюю часть и слегка покачивая.
6. Не наклоняться над пробиркой, так как брызги могут попасть в глаза.
7. После работы привести в порядок своё рабочее место.
Слайд 13. Задача 1.
В трех пронумерованных пробирках под №1 , №2 и №3 находятся растворы гидроксида натрия, хлорида натрия и соляной кислоты. Распознать данные вещества.
Для решения данной задачи нужно использовать один реактив – индикатор (метиловый оранжевый или лакмус).
Работа в парах. (заполнение таблицы)
|
№ |
Выполнение опыта |
Наблюдения |
Выводы |
|
1. |
В три пронумерованных пробирки добавили по каплям индикатор лакмус. |
В пробирке №1- раствор стал фиолетового цвета; №2 – синего; №3 - красного |
№1- (нейтральная среда) - соль NaCl №2 – (щелочная среда) – щелочь NaOH №3 – (кислая среда) – кислота HCl. |
Слайд 14.
|
|
реактив |
№ пробирки |
|
лакмус |
||
|
NaOH |
синий |
2 |
|
NaCl |
фиолетовый |
1 |
|
HCl |
красный |
3 |
Слайд 15. Задача 2.
В трех пронумерованных пробирках под №1, №2, №3 находятся растворы хлорида бария, сульфата натрия и карбоната калия. Распознать вещества, составить уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном виде.
Работа в парах (заполнение таблицы, составление уравнений реакций)
Задачу решить можно разными способами, нужно уметь выбрать оптимальное решение (задействовать как можно меньше реактивов)
Слайд 16
|
реактивы |
№ пробирки |
|||
|
Формулы веществ |
HCl |
BaCl2 |
H2SO4 |
|
|
BaCl2 |
- |
- |
↓ Белый осадок |
2 |
|
Na2SO4 |
- |
↓ Белый осадок |
1 |
|
|
K2CO3 |
↑газ без цвета и запаха |
3 |
||
Одно из веществ реагирует с добавленным реактивом, а два других нет. При этом мы наблюдаем, что в одной из пробирок реакция действительно прошла, то есть должен наблюдаться какой-либо ее внешний признак – выделение газа, изменение цвета, выпадение осадка и т.п.
|
реактивы |
№ пробирки |
|
|
Формулы веществ |
H2SO4 |
|
|
BaCl2 |
↓ белый осадок |
2 |
|
Na2SO4 |
- |
1 |
|
K2CO3 |
↑газ без цвета и запаха |
3 |
В данном случае наблюдаем, что добавив в три пронумерованные пробирки один реактив – раствор серной кислоты, мы можем распознать сразу три вещества: в одной пробирке выпадает осадок; в другой выделяется газ, в третьей никаких изменений не наблюдаем.
|
№ |
Выполнение опыта |
Наблюдения |
Выводы |
|
2. |
В три пронумерованных пробирки добавили по каплям раствор серной кислоты. |
В пробирке №1- не изменений; №2 –выпал белый осадок; №3 – выделился газ без цвета и запаха. |
№1- сульфат натрия Na2SO4 №2 –хлорид бария BaCl2 №3 –карбонат натрия K2CO3 . |
Слайд 18. Уравнения реакций
K2CO3+2 HCl →2KCl +H2O + CO2↑
2K++CO32- + 2H++ 2Cl- → 2K++ 2Cl- + H2O + CO2↑
2H++ CO32-- → H2O + CO2↑
H2SO4+ BaCl2→ Ba SO4 + 2HCl
2H++SO42- +Ba2++ 2Cl- → BaSO4 + 2H+ + 2 Cl-
Ba2++ SO42-→ Ba SO4
Слайд 19. Задача 3 .
В трех пронумерованных пробирках находятся растворы хлоридов натрия, магния, алюминия. Распознать вещества, составить уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном виде
Работа в парах
(заполнение таблицы, составление уравнений реакций)
|
№ |
Выполнение опыта |
Наблюдения |
Выводы |
|
3. |
В три пронумерованных пробирки добавили по каплям раствор щелочи – гидроксид натрия |
В пробирке №1выпадает осадок, который в в избытке щелочи растворяется. №2 –выпал белый осадок; №3 – никаких изменений не происходит. |
№1- хлорид алюминия AlCl3 №2 –хлорид магния MgCl2 №3 –хлорид натрия NaCl . |
Слайд 20.
|
Формулы веществ |
Реактивы |
№ пробирки |
|
NaOH |
||
|
NaCl |
- |
3 |
|
MgCl2 |
↓ Белый осадок |
2 |
|
AlCl3 |
↓ Белый осадок, который растворяется в избытке щелочи |
1 |
Вещества можно отличить друг от друга, если они оба реагируют с добавляемым реактивом, но по-разному.
Слайд 21. Уравнения реакций
-
MgCl2 +2NaOH →. Mg( OH)2 + 2NaCl
Mg2++ 2Cl- + 2Na++ 2OH- →. Mg( OH)2 + 2Na++ 2Cl-
Mg2++ 2OH- → Mg( OH)2
-
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl
Al3++3Cl- + 3Na++3OH- → Al(OH)3 + 3Na++3Cl-
Al3++3OH- → Al(OH)3
Al(OH)3 +NaOH → Na[Al(OH)4]
Al(OH)3 +Na++OH- → Na++[Al(OH)4]-
Al(OH)3 +OH- → [Al(OH)4]-
4.Рефлексия (3 мин)
Слайд 22
Сегодня я узнал…
Было трудно...
Было интересно…
Я почувствовал, что...
Урок мне дал для жизни…
5.Домашнее задание. (2 мин)
Слайд 23
Решить задачу:
В трех пронумерованных пробирках находятся растворы веществ HCl, Na2CO3, BaCl2. Как не используя другие реактивы распознать вещества? Напишите уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ином виде.
В трех пронумерованных пробирках находятся хлорид аммония, нитрат аммония и карбонат калия. Предложите схему распознавания данных веществ. Напишите уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ином виде.
В трех пронумерованных пробирках находятся сульфат, хлорид и нитрат натрия. Как узнать, в какой пробирке находится сульфат натрия? Напишите уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ином виде.
Слайд 24-25. Интернет-ресурсы:
https://realistic.photos/items/10/04/51/26/61/livepreview.jpg
https://realistic.photos/items/10/04/51/26/61/livepreview.jpg
http://chemist.vov.ru/photos/15.jpg
http://www.clipartfinders.com/clipart/18/free-chemistry-clipart-clip-art-graphics-pictures-18439.jpg
http://static.baza.farpost.ru/v/1397180592641_bulletin
https://realistic.photos/items/10/04/51/26/61/livepreview.jpg
Электронно-образовательные ресурсы:
http://fcior.edu.ru/download/12251/laboratornaya-rabota-kachestvennaya-reakciya-na-karbonaty.html
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/23e73b36-aae9-11db-abbd-0800200c9a66/x9_191.swf
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cabb0eeb-0751-b19b-e602-5c9acbec92b2/134.wmv
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d8932e1e-fc13-f1de-2ace-288cbf49a4db/033.wmv
Слайд 26. Спасибо за внимание./data/files/t1482089234.pptx (Качественные реакции на катионы и анионы)
