Элементы содержания: качественные реакции на растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия, соляной кислоты в пробирках под номерами 1, 2, 3, 4, проведение химических реакций в растворах, реакции ионного обмена.
Требования: уметь составлять уравнения реакций ионного обмена, обращаться с химической посудой и лабораторным оборудованием.
Оборудование: растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия, соляной кислоты в пробирках под номерами 1, 2, 3, 4, пробирки для анализа, таблица “Определение ионов” (учебник О.С.Габриеляна, М. “Дрофа”, 2009, 8 класс, с.238-239).
Уметь: обращаться с химической посудой, использовать приобретённые знания и умения для безопасного обращения с веществами, составлять уравнения реакций с используемыми в практической работе веществами.
Цель: в процессе проверки усвоения качественных реакций на хлорид - ион, карбонат - ион, сульфат - ион и проведения химических реакций в растворах развивать у обучающихся навыки работы с химическими веществами и оборудованием.
Оборудование: наборы для практического занятия на каждом ученическом столе (растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия, соляной кислоты в пробирках под номерами 1, 2, 3, 4, пробирки для анализа).
Ход урока
Даю краткую инструкцию к работе, инструкцию по правилам техники безопасности, распределяю варианты (на стадии вызова мотивирую (побуждаю к работе с новой информацией, пробуждаю интерес к ней), вызываю “на поверхность” имеющиеся знания по теме (информационная функция), идёт бесконфликтный обмен мнениями (коммуникационная функция).
Содержание мысленного эксперимента, сопровождающего практическую часть работы обучающихся:
В четырёх пронумерованных пробирках находятся растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия и хлороводородной кислоты. В распоряжении обучающихся имеется необходимое число пустых пробирок. Не пользуясь никакими другими реактивами, определить содержимое каждой из пробирок.
Вариант №1: №1 - BaCl2, №2 - Na2CO3, №3 - K2SO4, №4 – HCl;
Вариант №2: №1 - Na2CO3, №2 - K2SO4, №3 - HCl, №4 – BaCl2;
Вариант №3: №1- K2SO4, №2 - HCl , №3 – BaCl2, №4 - Na2CO3;
Вариант №4: №1- HCl , №2 – BaCl2, №3 - Na2CO3; №4 - K2SO4
Задание: распознать растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия, хлороводородной (соляной) кислоты в пробирках под номерами 1, 2, 3, 4 (последовательность в каждом варианте своя), используя качественные реакции на хлорид-ион, карбонат-ион, сульфат-ион. Записать уравнения реакций в молекулярном виде (на стадии осмысления содержания реализуется информационная функция (получена новая информация по теме), систематизационная функция (классификация полученной информации по категориям знания), мотивационная функция (сохранение интереса к изучаемой теме).
Ход мысленного эксперимента
Проводим мысленный эксперимент. Рассмотрим содержимое пробирок. Вещества визуально неразличимы – это бесцветные прозрачные растворы.
Составим таблицу возможных парных взаимодействий веществ (табл. 1), в результате которых мы будем (или не будем) наблюдать определённые признаки реакций.
Таблица №1
BaCl2 | Na2CO3 | K2SO4 | HCl | |
BaCl2 | выпадает осадок белого цвета | выпадает осадок белого цвета | без изменений | |
Na2CO3 | выпадает осадок белого цвета | без изменений | выделяется газ без цвета и запаха | |
K2SO4 | выпадает осадок белого цвета | без изменений | без изменений | |
HCl | без изменений | выделяется газ без цвета и запаха | без изменений |
Уравнения реакций:
Практическая часть работы
Возьмём пробирку №1. Из остальных пробирок отольём примерно по 2 мл растворов в три пустые пробирки и добавим в каждую из них по 5–6 капель раствора из пробирки №1.
Рассмотрим 4 возможных варианта (см. табл.№1). Для наглядности в каждом случае приведены схемы распознавания веществ. В решении изображать схему не обязательно.
Вариант №1
В двух пробирках выпали белые осадки, в третьей признаков реакции не наблюдается (первая строка табл.№1). Это означает, что в пробирке №1 находится хлорид бария. В этом случае в той из пробирок, где нет признаков химической реакции, находится соляная кислота. Осадки в двух других пробирках представляют собой карбонат и сульфат бария. Прильём в пробирки с осадками по несколько капель кислоты. Там, где осадок растворяется с выделение газа, изначально находился раствор карбоната натрия, там имели место реакции (1) и (3). В пробирке, где при добавлении соляной кислоты осадок не растворяется (BaSO4 не растворяется в кислотах), изначально находился сульфат калия и протекала только реакция (2).
Вариант №2
При добавлении нескольких капель из пробирки №1 в одной из трёх пробирок выпал белый осадок, в другой выделился газ, в третьей нет признаков реакции (вторая строка табл.№1). В этом случае в пробирке №1 находился карбонат натрия. Там, где выпал белый осадок, находился хлорид бария, где выделился газ – соляная кислота, где не было признаков реакции – сульфат калия.
Вариант №3
При добавлении нескольких капель из пробирки №1 в одной из трёх пробирок выпал белый осадок, в двух других признаков реакции нет (третья строка табл.№1). В этом случае в пробирке №1 находится сульфат калия. Там, где выпал белый осадок, находился хлорид бария. В две пробирки с исходными растворами, которые не прореагировали с сульфатом калия, добавляем хлорид бария. Выпадение белого осадка (BaCO3) указывает, что первоначально в этой пробирке находился карбонат натрия. В пробирке, где вновь нет признаков реакции, находился раствор соляной кислоты.
Вариант №4
При добавлении нескольких капель из пробирки №1 в одной из трёх пробирок выделяется газ, в двух других нет признаков реакции (четвёртая строка табл.№1). В этом случае в пробирке №1 находилась хлороводородная кислота. Там, где выделился газ, находился карбонат натрия. В две пробирки с исходными растворами, которые не прореагировали с кислотой, добавляем карбонат натрия. Выпадение белого осадка (BaCO3) указывает, что первоначально в этой пробирке был хлорид бария. В пробирке, где вновь нет признаков реакции, первоначально находился раствор сульфата калия.
Итоги мысленного эксперимента
Таблица №2
Пробирка №1 | Пробирка №2 | Пробирка №3 | Пробирка №4 | |
Вариант №1 | BaCl2 | Na2CO3 | K2SO4 | HCl |
Вариант №2 | Na2CO3 | K2SO4 | HCl | BaCl2 |
Вариант №3 | BaCl2 | HCl | BaCl2 | Na2CO3 |
Вариант №4 | HCl | BaCl2 | Na2CO3 | K2SO4 |
Подведение итогов эксперимента (на стадии рефлексии реализую коммуникационную функцию (обмен мнениями о полученных результатах), информационную функция (приобретение нового знания), мотивационную (побуждаю к дальнейшему расширению информационного поля), оценочную (соотносят новую информацию и имеющиеся знания, вырабатывают собственную позицию, оценивают процесс).