Конспект урока по химии на тему: 'Ионные реакции' (9 класс)

Конспект урока на тему: «Ионные реакции», 9 класс

Цель урока: сформировать у учащихся представления о химических реакциях, протекающих в разбавленных растворах электролитов.

Образовательная задача:

1. Сформировать знания учащихся о реакциях ионного обмена, гидролиза солей.

2. Совершенствовать экспериментальные навыки, умение решать экспериментальные задачи, опытным путем объяснять химические реакции в свете представлений об электролитической диссоциации.

3. Совершенствовать навыки составления ионно - молекукулярных уравнений.

Развивающая задача:

1. Сформировать понятие укрупненной информации (сокращенные ионно - молекулярные уравнения), т.к. это есть условие целостного восприятия знания по теме.

2. Умение составлять самостоятельно экспериментальные задачи (многовариантность) аналогично предложенной.

3. Составление экспериментальных задач с внесением новизны.

Воспитательная задача:

1. Прививать учащимся восприятие целостного мира через решение экспериментальных задач и нахождение многовариантных ответов.

Оборудование

1. Компьютер, медиапроектор, интерактивная доска «SMART Board».

2. Таблица «Растворимость кислот, оснований, солей в воде»

3. Таблица «Реакции ионного обмена»

На столах учащихся: растворы солей меди (II), алюминия , Na₂CO₃ , NaOH, штатив с пробирками.

На демонстрационном столе: растворы солей меди (II), алюминия, Na₂CO₃ , К₂СО₃, NaHCO₃, NaOH , КОН, штатив с пробирками, экранированный штатив.

План

1. Вступительное слово учителя:

В разбавленных растворах электролитов (кислот, оснований, солей) химические реакции протекают обычно при участии ионов. При этом все элементы реагентов могут сохранять свои степени окисления (обменные реакции) или изменять их (окислительно-восстановительные реакции).

В соответствии с правилом Бертолле ионные реакции протекают практически необратимо, если образуются твердые малорастворимые вещества (они выпадают в осадок), легколетучие вещества (они выделяются в виде газов) или растворимые вещества - слабые электролиты (в том числе и вода). Ионные реакции изображаются системой уравнений - молекулярным, полным и сокращенным ионным.

При написании уравнений ионных реакций надо обязательно руководствоваться сводной таблицей растворимости.

II. Обучающая часть урока

Решение экспериментальных задач

Матрица

Al(OH)₃ ↓

CO₂ ↑

[Cu(OH)]₂ CO₃↓

CO₂↑

__

L

Al(OH)₃ ↓

CO₂↑

_

Al(OH)₃↓

Z

[Cu(OH)]₂CO₃↓

CO₂↑

_

Cu(OH)₂↓

Y

_

Al(OH)₃↓

Сu(OH)₂↓

X

L

Z

Y

X

Экспериментальная задача. Установите вещества, обозначенные буквами «X», «Y», «Z», «L».

Решение: Продуктами реакций ионного обмена являются - нерастворимые основания Сu(OH)_2, Al(OH)₃, нерастворимая основная соль [Cu(OH)]₂CO₃ и CO₂.

Вспомним лабораторный способ получения нерастворимых оснований, основанный на силе оснований - сильное основание вытесняет слабое основание из раствора соли.

Опыт №1. Получение гидроксида меди (II).

I вариант

II вариант

III вариант

Растворы

CuSO₄ и NaOH

Растворы

CuCl₂ и NaOH

Растворы

Cu(NO₃)₂ и NaOH

Наблюдаем во всех 3-х вариантах выпадение аморфного светло-голубого осадка Cu(OH)₂.

Составьте уравнение реакции. Рассмотрите с точки зрения ТЭД.

Какова сущность реакции?

Работа ученика у доски: запись уравнения реакции ионного обмена.

Раствор щелочиПроверка знаний

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓+ 2 NaCl

Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓+ 2NaNO₃

CuSO₄ Na₂SO₄

CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂ ↓ + 2NaCl

Cu(NO₃)₂ 2NaNO₃

Раствор соли меди (II)

CuSO₄ 2OH^-

CuCl₂ Cu(OH)₂ ↓

Cu(NO₃)₂

Cu²⁺ + 2OH^- = Cu(OH)₂↓

Происходит связывание ионов Cu²⁺ и OH ^- с образованием нерастворимого гидроксида меди (II).

Опыт №2 Получение амфотерного гидроксида алюминия.

I вариант

II вариант

III вариант

Растворы

AlCl₃ и NaOH

Растворы

Al(NO₃)₃ и NaOH

Растворы

AlBr₃ и NaOH

Так как Al(OH)₃ в избытке щелочи растворяется, необходимо соблюдать следующую последовательность - к раствору щелочи добавить раствор соли алюминия.

Наблюдаем во всех 3-х вариантах выпадение белого аморфного (гелеобразного) осадка Al(OH)₃ .

Составьте уравнение реакции. Рассмотрите с точки зрения ТЭД.

Почему протекает реакция до конца?

Работа ученика у доски: запись уравнения реакции ионного обмена.

Проверка знаний

Al₂(SO₄)₃ + 3NaOH = Al(OH)₃↓ + 3NaCl

AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃↓ + 3NaNO₃

AlBr₃ + 3NaOH = Al(OH)₃↓ + 3NaBr

Раствор соли алюминия

AlBr ₃ 3NaCl

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaNO₃

A(NO₃)₃ 3NaBr

AlBr₃

AlCl₃ 3OH^-

Al(NO₃)₃ → Al (OH)₃↓

Al³⁺ + 3OH^- = Al(OH)₃↓

Раствор щелочи

Происходит связывание ионов Al³⁺ и OH ^- с образованием нерастворимого гидроксида алюминия.

При смешении каких растворов образуется малорастворимое вещество и газ?

Ответ учащихся: При смешении растворов, содержащих катионы Cu ²⁺ и анионы

CO₃^2- _, катионы Al³⁺ и аноины CO₃^2- .

Опыт № 3 . Совместный гидролиз солей.

I вариант

II вариант

III вариант

Растворы CuSO₄ и Na₂CO₃

растворы CuCl₂ и Na₂CO₃

растворы Cu(NО₃)₂ Na₂CO₃

Наблюдаем одновременное выпадение осадка светло-голубого цвета [Cu(OH)]₂ CO₃ и выделение СО ₂ . О какой химической реакции идёт речь?

О совместном гидролизе . Раствор карбоната натрия усиливает гидролиз соли меди (II) и доводит его до конца, до гидроксокарбоната меди (II). Раствор соли меди (II) усиливает гидролиз карбоната натрия и доводит его до конца, до углекислого газа.

Работа ученика у доски: запись уравнения реакции совместного гидролиза.

Проверка знаний

2CuSO₄ + 2Na₂СO₃ + H₂O = [Cu(OH)]₂ CO₃↓ + CO₂ ↑ + 2Na₂SO₄

2CuCl₂ + 2Na₂СO₃ + H₂O = [Cu(OH)]₂ CO₃↓ + CO₂ ↑ + 4NaCl

2Cu(NO₃)₂ + 2Na₂СO₃ + H₂O = [Cu(OH)]₂ CO₃↓ + CO₂ ↑ + 4NaNO₃

CuSO₄ Na₂SO₄

H₂O + Na₂CO₃ + CuCl₂ [Cu(OH)]₂CO₃↓ + CO₂ ↑+NaCl

Cu(NO₃)₂ NaNO₃

раствор

карбоната Na

CuSO₄

CuCl₂ + CO₃^2- +H₂O [Cu(OH)]₂ CO₃↓ + CO₂ ↑

Cu(NO₃)₂

2Cu²⁺ + 2CO₃^2- + H₂O = [Cu(OH)]₂ CO₃↓ + CO₂ ↑

раствор соли меди (II)

Опыт №4. Совместный гидролиз солей.

I вариант

II вариант

Ш вариант

Растворы АlCl₃ и Na₂CO₃

растворы Al(NO₃)₃ и Na₂CO₃

растворы AlBr₃ и Na₂CO₃

Наблюдаем одновременное выпадение осадка белого аморфного (гелеобразного)

Al (OH)₃ и выделение СО₂ . Раствор карбоната натрия усиливает гидролиз соли алюминия и доводит его до конца, до Al (OH)_3, раствор соли алюминия усиливает гидролиз карбоната натрия и доводит его до конца, до СО₂.

Работа ученика у доски: запись уравнения реакции совместного гидролиза.

Проверка знаний

2AlCl₃ + 3 Na₂ CO₃ +3H₂O = 2Al(OН)₃ ↓ + 3 CO₂↑ +6NaCl

2Al(NO)₃ + 3 Na₂ CO₃ +3H₂O = 2Al(OН)₃ ↓ + 3 CO₂↑ +6NaNO₃

2AlBr₃ + 3 Na₂ CO₃ +3H₂O = 2Al(OН)₃ ↓ + 3 CO₂↑ +6NaBr

AlCl₃ NaCl

H₂O + Na₂CO₃ + Al(NO₃)₃ Al(OH)₃ ↓ + CO₂ ↑ + NaNO₃

AlBr₃ NaBr

раствор карбоната

натрия

AlCl₃

Al(NO₃)₃ + CO₃^2- + H₂O Al(OH)₃ ↓ + CO₂ ↑

AlBr₃

2Al³⁺ + 3 CO₃^2- +3H₂O = 2Al(OH)₃ ↓ + 3 CO₂↑

раствор соли

алюминия

Ответ учащихся. Вещество Х - NaOH,

У - соль меди (II),

Z - соль алюминия, L - Na₂CO₃ (слайд 6)

X

Y

Z

L

I вариант

NaOH

CuSO₄

AlCl₃

Na₂CO₃

II вариант

NaOH

CuCl₂

Al(NO₃)₃

Na₂CO₃

III вариант

NaOH

Cu(NO₃)₂

AlBr₃

Na₂CO₃

III. Закрепление.

1. Установите соответствие между ионами, участвующими в реакции и продуктами реакции . Работа учащихся на интерактивной доске «SMART Board»

Ионы, участвующие в реакции

Продукты реакции

а)Cu²⁺ + 2OH^- →

б)2Al³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O →

в) Al³⁺ + 3OH^- →

г) 2Cu²⁺ + 2CO₃^2- + H₂O →

д) 2Al³⁺ + 3S^2- + 6H₂O→

[Cu(OH)]₂CO₃↓ + CO₂↑

Al (OH)₃↓

2Al (OH)₃↓ + 3H₂S↑

2Al (OH)₃↓ + 3CO ₂↑

Cu(OH)₂↓

2. Приведите свои примеры реагирующих веществ, дающие те же аналитические признаки. Составьте матрицу.

Ответы учащихся

"Х"-

KOH

"Y"-

CuBr₂

"Z"-

Al₂(SO₄)₃

"L"-

K₂CO₃

LiOH

CuSO₄

Al(NO₃)₃

NaHCO₃

NaOH

CuCl₂

AlCl₃

K HCO₃

Матрица

KOH

CuBr₂

Al₂(SO₄)₃

K₂CO₃

KOH

Cu(OH)₂↓

Al(OH)₃↓

-

CuBr₂

Cu(OH)₂↓

-

[Cu(OH)]₂CO₃↓

CO₂↑

Al₂(SO₄)₃

Al(OH)₃↓

-

Al(OH)₃↓

CO₂↑

K₂CO₃

-

[Cu(OH)]₂CO₃↓

CO₂↑

Al(OH)₃↓

CO₂↑

Итоги урока:

Почему протекают реакции ионного обмена необратимо?

Условия протекания обменных реакций в растворах электролитов: 1.Образование малорастворимого вещества (осадка)

2.Образование летучего вещества (газа)

3.Образование малодиссоциирующего вещества (слабого электролита).

Вывод: Обменные реакции протекают в направлении наиболее прочного связывания ионов.

3. Домашнее задание:

1. В четырех пронумерованных пробирках налиты растворы веществ:

1 вариант. Сульфат магния, сульфат меди(II), гидроксид калия и гидрокарбонат натрия.

2 вариант. Хлорид магния, сульфат меди (II), гидроксид натрия и гидрокарбонат калия.

3 вариант. Хлорид хрома(III), хлорид железа(III), гидроксид натрия и карбонат натрия.

Составьте матрицу и напишите уравнения химических реакций.

2. Составьте самостоятельно и решите свою экспериментальную задачу.

Экспериментальные задачи, составленные учащимися

9 класса - медико-биологического профиля:

Экспериментальная задача №1

NaOH

ZnSO₄

Fe₂(SO₄)₃

_AgNO3

Na₂CO₃

NaOH

ZnSO₄

Fe₂(SO₄)₃

_AgNO3

Na₂CO₃

Экспериментальная задача № 2

FeBr₃

CuSO₄

NaOH

K₂CO₃

HCl

FeBr₃

CuSO₄

NaOH

K₂CO₃

HCl

MgCl₂

AlCl₃

(NH₄)₂S

Cr₂(SO₄)₃

КОН

MgCl₂

AlCl₃

(NH₄) ₂s

Cr₂(SO₄) ₃

КОН

Экспериментальная задача №3