Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов
| |
|(NH4)2S |Образован|нейтральн|(NH4)2S ( 2NH4+ + S2( |
| |а слабым |ая |2NH4+ + S2( + HOH ( NH4OH + H2S |
| |основание| |(NH4)2S + 2HOH ( 2NH4OH + H2S |
| |м и | | |
| |слабой | | |
| |кислотой | | |
Задание на дом:
Ф.Г. Фельдман, Г.Е. Рудзитис. Химия. 9-й класс. М. Просвещение. 1999.с.18-
20
§ 6, упражнения 1, 2, 3, 8 и подготовить ответы на следующие вопросы:
1) Почему не подвергается гидродлизу хлорид калия?
2) Почему в таблице растворимости солей в некоторых случаях стоят прочерки?
3) Как определить гидролизуется или нет данная соль?
4) Можно ли применить принцип Ле Шателье в случае реакции гидролиза?
5) Используется ли гидролиз в быту?
6) Возможны ли случаи гидролиза в природе?
7) О чем должен подумать агроном, прежде чем внести удобрения в почву?
Практическая часть.
1. Напишите уравнение реакций взаимодействия с водой следующих солей:
СaC2; Al4C3; Ca3N2; Mg3P2; CaH2; NaH.
Объясните причину этого процесса, по возможности определите характер
среды.
2. В раствор сульфата меди внесите небольшой кусочек металлического лития и
объясните причину образования осадка черного цвета.
3. В демонстрационный штатив поместите две пробирки с растворами хлорида
магния, хлорида железа (III). В каждую из пробирок поместите по кусочку
лития. Проанализируйте наблюдаемые явления и сделайте выводы.
4. В раствор хлорида меди (II) внесите тщательно зачищенный кусочек каль-
ция. Опишите наблюдаемые явления.
5. В демонстрационный штатив поместите пробирку с раствором хлорида железа
(III) и внесите зачищенный кусочек кальция. Опишите наблюдение и сравните
их с опытом (1) и (4) . Дайте объяснения результатам эксперимента.
6. Проведите опыты по взаимодействию магния и алюминия с растворами солей:
а) В пробирку налейте примерно 15 мл раствора сульфата железа (III) и
внесите магний.
б) В две пробирки налейте по 15 мл раствора сульфата меди (II) и в каждую
внесите кусочек алюминия. Наблюдайте за ходом процесса. Через 3 минуты
внесите в одну из пробирок раствор хлорида натрия. Что вы наблюдаете?
Проведите анализ опытов а) и б).
Глава 2. Методика изучения растворов.
Теория растворов – одна из ведущих теорий курса химии. Причины
важности темы кроется не только в том, что она имеет большое практическое
значение, но и прежде всего во взаимосвязи этой темы со многими курсами
химических дисциплин, а так же межпредметные связи ее с биологией,
географией, физикой и другими дисциплинами.
Первые сведения о воде школьники получают еще в начальной школе при
изучении природоведения и географии, а более детально знакомятся со
свойствами воды, растворимостью и растворами в курсе химии 8-го класса.
Проведем анализ литературных данных по изучаемому вопросу. Так в
работе [18] рассматривается методика проведения двух лабораторных уроков по
теме: «Растворимость веществ в воде».
На первом уроке учитель сообщает учащимся, что многие газы, жидкости
и твердые вещества, при контакте с водой растворяются в ней. Из курса
физики учащимся известно, что молекулы веществ находятся в непрерывном
движении. Этим и объясняется явление диффузии – самопроизвольного
взаимопроникновения, приведенных в соприкосновение, различных веществ.
Далее говорится о том, что если положить в цилиндр с водой кристаллы
дихромата калия, то через некоторое время вокруг кристаллов вода окрасится
в оранжевый цвет. Невидимые частицы дихромата калия под влиянием молекул
воды оторвались от кристаллов и диффундировали в воде. Диффузия происходит
медленно, но в конце концов получается однородный раствор. Затем
предлагается ответить на вопрос: можно ли ускорить процесс растворения? Для
получения ответа учащиеся проделывают следующий лабораторный опыт: в одну
пробирку они помещают немного поваренной соли крупного помола, а в другую –
сильно измельченную. Затем в обе пробирки добавляют одинаковый объем воды.
Учащиеся наблюдают, что соль мелкого помола растворяется быстрее, чем
крупного. На основе этого опыта они делают вывод: процесс растворения
ускоряется при измельчении вещества. Чем же это объясняется? Тем, что при
измельчении вещества увеличивается поверхность соприкосновения его с
жидкостью. Далее учащиеся сравнивают растворение различных веществ в воде.
При этом они выполняют следующий опыт. В четыре пробирки насыпают равные
порции сульфата кальция, сульфата бария, алюмокалиевых квасцов, хлорида
натрия. Во все пробирки наливают объем воды. Учащиеся наблюдают, что
сульфаты бария и кальция как будто совсем не растворяются, квасцы
растворились частично, а хлорид натрия практически полностью. Затем
ставится перед учащимися вопрос: можно ли все-таки добиться растворения
сульфата бария, сульфата кальция и квасцов? Учащиеся предлагают нагреть
пробирки, в которых они растворяли указанные вещества. Выполнив эту
операцию, они отмечают, что квасцы растворились, а сульфаты бария и кальция
нет. На основе этого учащиеся приходят к выводу, что повысив температуру,
все-таки можно увеличить растворимость веществ. Для подтверждения того, что
сульфаты бария и кальция полностью не растворимы, учащиеся фильтруют через
небольшие фильтры растворы с данными солями и несколько капель каждого
фильтрата выпаривают на жестяной пластинке. При выпаривании капля сульфата
бария на пластинке никакого следа не оставляет, а в случае с сульфатом
кальция, на пластинке в небольшом количестве появляется белый налет.
Проведенный комплекс опытов дает возможность сделать вывод о том, что
по растворимости в воде вещества делятся на растворимые, малорастворимые и
нерастворимые [18].
Учитель демонстрирует учащимся таблицу растворимости веществ в воде и
объясняет, как ею пользоваться. После этого они записывают в тетрадь
определение растворимости.
Далее от качественной характеристики учитель переходит к
количественной. Он предлагает учащимся проверить, насколько хорошо
растворима поваренная соль. В пробирку с раствором поваренной соли из
предыдущего опыта учащиеся добавляют примерно столько же поваренной соли,
сколько было взято ранее. Они взбалтывают пробирки с поваренной солью и
наблюдают, что новая порция соли полностью уже не растворяется. При
нагревании этого раствора наблюдается тот же эффект. Таким образом, учитель
подводит учащихся к понятию “насыщенный раствор” и даёт его
определение[18].
Те же операции учащиеся проделывают с квасцами. В результате они
убеждаются, что в такой же порции воды при нагревании квасцов растворимость
больше, чем поваренной соли. Учащиеся делают вывод: нагревание влияет на
растворимость квасцов значительно сильнее, чем на растворимость поваренной
соли. Зависимость растворимости солей от повышения температуры определяется
природой растворяемого вещества. Изменение растворимости некоторых видов с
изменением температуры наглядно показывают кривые растворимости. Учитель
демонстрирует график кривых растворимости и разъясняет учащимся, как им
пользоваться, раскрывает смысл коэффициентов растворимости, т.е.
рассматривает количественную характеристику растворимости.
На втором уроке [18], учащиеся решают экспериментальную задачу:
установите экспериментальным путем количественную зависимость растворимости
нитрата калия от температуры. Составьте план определения коэффициента
растворимости нитрата калия при температуре 20, 30, 40, 50° С и осуществите
его в лаборатории, имея необходимое оборудование. Используя ваши данные,
начертите график зависимости растворимости нитрата калия от температуры,
предварительно обсудив с учителем план решения данной экспериментальной
задачи. Учащиеся последовательно выполняют следующие операции: взвешивают,
пустую фарфоровую чашку – m1 в колбе на 50-100 мл. Готовят в 30-50 мл воды
концентрированный раствор нитрата калия при температуре на 5-10° С больше,
чем заданная, и следя за показанием термометра, медленно охлаждают раствор
до заданной температуры (на дне колбы должны выпадать кристаллы). Быстро
отливают во взвешенную чашку 5-10 мл раствора (выпавшие кристаллы должны
остаться в колбе). Взвешивают чашку с раствором, предварительно охладив его
до комнатной температуры (на дне чашки появляются кристаллы нитрата калия)
– m2. Осторожно выпаривают раствор досуха, охлаждают чашку с оставшимся в
ней нитратом калия и взвешивают – m3. Оставшийся в колбе раствор можно
вновь нагреть до растворения выпавших кристаллов, охладить до другой,
заданной температуры и повторить все операции.
Расчет осуществляется следующим образом:
1. Масса отлитого раствора: m2 – m1 = m4(г)
2. Масса сухого остатка нитрата калия: m3 – m1 = m5(г)
3. Масса испарившейся воды: m4 – m5 = m6(г)
4. Коэффициент растворимости нитрата калия при данной температуре
(растворимостью соли в 100 г воды): в m6(г) H2O растворяется m5(г)
KNO3; в 100 г H2O растворяется Х(г) KNO3.
Составляем пропорцию и находим Х:
100 ( m5
Х = (((((( .
m6
Одна из важнейших форм проведения экспериментальных занятий, впервые
разработанная В.Н. Верховским – лаборатор
| |  скачать работу |
Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов |
