Цель урока: усвоение учащимися темы “Состав воды и её химические свойства” путём решения триединой задачи.
Обучающая цель урока: проверка знаний о составе простых и сложных веществ, о типах химических реакций, умения составлять уравнения химических процессов, используя представление о валентности и электрохимическом ряде напряжений металлов.
Развивающая цель урока: развитие умения применять полученные ранее навыки при составлении формул веществ, впервые рассматриваемых на уроке.
Воспитывающая цель урока: обучение учащихся работать в группах, осуществлять взаимопомощь друг другу, вести самоконтроль при выполнении тестовых заданий.
Тип урока: изучение новой темы на основе имеющихся знаний, умений и навыков и применение полученных знаний при выполнении заданий дифференцированного контроля (теста).
Наглядные средства: учебник химии, рабочая тетрадь, справочные материалы (ПСХЭ, таблица растворимости кислот, оснований и солей, ряд активности металлов – распечатка), переносная доска с информацией о составе воды, лист-опросник к уроку (тест и рефлексия урока).
Химическое оборудование и реактивы:
Натрий (металлический), раствор фенолфталеинового, оксид кальция, сера (порошок), раствор лакмуса.
Кристаллизатор с водой, фильтровальная бумага, пинцет, скальпель, стаканчик с водой, ложечка, стеклянная палочка, коническая воронка для фильтрования, металлическая ложечка для сжигания веществ, спиртовка, спички, большая колба с резиновой пробкой и притертой пробкой, сосуд с водой, ёмкость для использованной металлической ложечки.
Ход урока.
1. Оргмомент (5 минут)
- объявление учащимся темы и цели урока.
- организация учащихся по принятию цели урока
- мотивация учащихся на решение цели урока
2. Основная часть урока (25 минут)
Разбор темы урока. Совместная работа учителя и учащихся с демонстрацией химических опытов.
– реакция разложения воды
– реакция замещения атома водорода в молекуле воды, химический эксперимент
– реакция соединения воды с оксидами металлов и неметаллов, химический эксперимент
3. Подведение итогов урока (5 минут)
– объявление оценок учащимся за работу на уроке
– запись домашнего задания
– краткое обобщение достигнутой цели урока
4. Дифференцированный контроль за усвоением учащимися материала урока (10 минут).
Проведение выходящего дифференцированного контроля и рефлексии урока. Сдача работ учителю.
Содержание урока.
– На предыдущих уроках мы рассматривали с вами химические свойства различных веществ, которые проявляются во взаимодействии с другими веществами. С одним из видов такого взаимодействия воды – растворением – вы познакомились совсем недавно. Это был физико-химический процесс.
– Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим химические свойства воды, т.е. такие взаимодействия, которые приводят к образованию новых веществ и которые можно записать в виде уравнений химических реакций. Мне бы хотелось, чтобы вы на основе представлений о типах химических реакций, о ряде напряжений металлов провели сравнение состава знакомого вам класса кислот и воды и на основе этого сравнения сделали вывод о некоторых химических свойствах воды.
– Итак, запишите, пожалуйста, число и тему урока “Состав и химические свойства воды” (число и тема у4рока записаны на доске учителем до начала урока).
– Какие типы химических реакций вам известны? (соединения, разложения, замещения, обмена).
– Какие вещества образуются при разложении воды? (водород и кислород).
– Запишем в тетрадях название типа реакции и уравнение этого процесса. (К доске вызывается один из учащихся для записи уравнения разложения воды. В процессе работы ему задаются вопросы: почему формулы кислорода и водорода записываются с индексами; может ли вода разлагаться при нагревании и какой это процесс – физический или химический; при каких условиях разлагается вода).
– В чём сходство в составе молекул кислот и воды?(в составе есть атом водорода).
– Если есть такое сходство в составе, попробуйте предположить сходство между ними в типе реакции (учащиеся называют реакцию замещения).
– На атом какого элемента может быть замещён атом водорода воды аналогично кислотам? (на атом металла).
– Любой ли металл способен будет заместить атом водорода в молекуле воды? (учащиеся указывают на ряд активности металлов).
– Перед вами на столе находится распечатка этого ряда с указанием активности металлов. В этом ряду до водорода находится большое количество металлов. В самом начале ряда находятся очень активные металлы, способные легко растворятся в воде. Их называют щелочными.(*Я намеренно на разделяю их пока на первом году изучения химии на щелочные и щелочно-земельные). Посмотрите, как один из представителей этих металлов реагирует с водой.(Демонстрируется опыт взаимодействия натрия с водой, до начала опыта доказывается наличие в водном растворе кристаллизатора нейтральная среда с помощью раствора фенолфталеинового).
– Ваши наблюдения, ребята? (выделение газа, изменение окраски индикатора).
– А что происходит с металлом? (растворяется).
– О наличии какой реакции среды свидетельствует малиновая окраска фенолфталеина? (пользуясь справочной таблицей индикаторов, находящейся в кабинете, учащиеся называют тип среды).
– В результате реакции образовалась щелочь, в состав которой входит гидроксильная группа. Откуда она могла взяться? (учащиеся предполагают, что из воды. Выставляется на доску небольшая переносная доска с информацией о составе воды, в котором представляется запись состава воды в гидроксильной форме НОН).
– Поэтому в случае образования щёлочи при взаимодействии щелочного металла с водой молекулу последней удобнее записывать в гидроксильной форме.
– Итак, запишите в своих тетрадях следующий тип реакции – “реакцию замещения” атома водорода, выделите первый подпункт – “а) с активными(щелочными) металлами”.(Учитель дублирует запись на доске). Запишем уравнение реакции натрия с водой (к доске вызывается учащийся для записи этого уравнения). После записи учеником левой части уравнения с учетом записи формулы воды в гидроксильной форме учителем задаются вспомогательные вопросы:
– Как действует на воду атом натрия? (он замещает его)
– Какие продукты образуются? (водород и щёлочь, гидроксид натрия).
– Сколько атомов водорода воды вытесняет один атом натрия? (один).
– А для образования молекулы водорода сколько потребуется молекул воды? (в 2 раза больше). Ставится коэффициент перед водой, далее обсуждается вопрос об остальных коэффициентах перед формулами щёлочи и натрия.
– Для закрепления этого свойства запишем уравнение взаимодействия воды с другим активным металлом – кальцием. Ученик записывает уравнение реакции. Рассуждение об алгоритме составления формулы гидроксида кальция, расстановке коэффициентов проводится аналогично предыдущему уравнению.
– После щелочных металлов в ряду активности находятся металлы средней активности, которые при обычных условиях реагировать с водой не могут.(В пример приводится воздействие воды на железо, оговаривается внешний вид одного из продуктов реакции – твёрдый).Растворение металла не происходит, образуется не гидроксид, а лишь оксид металла, водород по-прежнему выделяется, но реакция происходит при повышенной температуре. Поэтому при записи уравнения взаимодействия нещелочного металла, стоящего в ряду активности до водорода, с водой, ведущего к образованию оксида металла, формулу воды удобно записывать в обычной “оксидной” форме и указывают условия реакции – температуру( над стрелкой реакции).
– Итак, запишем второй подпункт – “б)с металлами средней активности”(запись дублируется учителем на доске) и уравнение взаимодействия некоторых подобных металлов с водой. К доске вызывается ученик для записи уравнений взаимодействия с водой железа(II) и хрома(III). Обсуждается вопрос о значении римских цифр, проставленных в скобках после формулы металла, указывается условие реакции – температура, обсуждается правильность составления формул оксидов металла и водорода, расстановка коэффициентов в уравнениях.
– Для воды характерна и реакция соединения с оксидами некоторых металлов и неметаллов. Посмотрите, пожалуйста, как в воде способен растворяться оксид кальция. Демонстрируется опыт взаимодействия с водой оксида кальция. До начала опыта проверяется наличие нейтральной реакции среды в воде фенолфталеином, затем добавляется оксид кальция и перемешивается весь раствор. Учащимся предлагается проанализировать изменение окраски индикатора и сделать вывод об образовании в ходе реакции щёлочи. Учитель акцентирует внимание учащихся на том, что в воде способны растворяться лишь оксиды щелочных металлов.
– Запишите третий тип реакции – “Реакция соединения” и первый подпункт “а)растворение оксидов щелочных металлов” и уравнение данного процесса. Запись дублируется учителем на доске. Вызывается для записи уравнения взаимодействия оксида кальция с водой к доске ученик. Для закрепления данного свойства учащемуся предлагается разобрать уравнение взаимодействия оксида натрия с водой.
– Вода может также растворять и оксиды неметаллов за исключением оксида кремния. Демонстрируется опыт: получим сначала оксид серы(IV), называющийся сернистым газом. Для этого сожжем в металлической ложечке небольшое количество серы и заполним выделяющимся сернистым газом колбу, в которую предварительно помещено небольшое количество воды и индикатор – лакмус. Затем содержимое колбы интенсивно встряхивается.
– О чём свидетельствует изменение окраски индикатора? (образуется кислота).Запишем второй подпункт “б)растворение оксидов неметаллов”.Дублируется учителем запись на доске и указывается оксид – исключение. К доске приглашается ученик для записи уравнения растворения сернистого газа в воде. Для закрепления ученику предлагается записать уравнение растворения оксида азота(V) в воде.
– Итак, ребята, подведём итоги урока. Сегодня вы узнали, что вода способна разлагаться на водород и кислород, вступать в реакции замещения с металлами активнее водорода, и при этом выделяется обязательно водород и образуется гидроксид или оксид металла в зависимости от активности последнего. Вода может также растворять оксиды только активных металлов и оксиды почти всех неметаллов. В результате образуется либо щелочь, либо кислота.
– За работу на уроке получают оценки следующие ребята… (обсуждаются кратко ответы учащихся).
Записывается домашнее задание с доски.
– На заключительном этапе урока я предлагаю вам для проверки усвоения материала сегодняшнего урока выполнить задания тест-контроля.
В оставшиеся 7 минут раздаются учащимся варианты тест-контроля с учётом их уровня успеваемости. Работы сдаются учащимися после звонка по вариантам.