9клас

Тема уроку. Поняття про рН  розчину .Значення рН для характеристики кислотного чи лужного середовища.

Мета уроку.

• сформувати уявлення учнів про водневий показник рН;
• навчити розрізняти рН лужного, кислого та нейтрального середовищ;
• оцінити важливість рН розчинів для визначення якості харчової, продукції тощо;
• продовжувати формувати навички проведення хімічних дослідів, роботи з хімічним посудом та обладнанням, дотримання правил техніки безпеки при роботі в хімічному кабінеті;
• продовжувати формувати навички роботи над навчальними проектами; виступу перед аудиторією з презентацією проекту;
• продовжувати виховувати толерантність, товариські відносини про роботі в команді.

Обладнання: інтерактивна дошка, ноутбук, мультимедійний проектор пробірки, штатив для пробірок.

Реактиви: універсальний індикатор,сульфатна кислота, розчин натрій гідроксиду, дистильована вода .

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Основні методи навчання:, проблемне навчання, репродуктивні; частково-пошукові; пояснювально-ілюстративні – евристична бесіда; наочні – демонстрація, робота з підручником, схемами, роздатковими матеріалами, мультимедійним проектором та комп’ютером; практичні - виконання лабораторного досліду, завдань на первинне засвоєння матеріалу, розв’язування розрахункових задач, захист навчальних проектів.

                                           Хід уроку.

1. Організаційний момент. Емоційне налаштування.

З яким настроєм ви розпочнете урок, таких успіхів ви доб'єтеся. Тому я хочу ,щоб ви посміхнулися, побажали в думках своїм однокласникам, собі й мені успіхів .Ви найкращі! Тому до праці! Протягом уроку ви повинні заповнити  конспект-опитувальну картку.

II. Актуалізація  опорних знань.

      Гра « Розумний кристал».Клас ділиться на групи по 4  учнів (за забарвленням кристала).Завдання :записати рівняння електролітичної дисоціації речовин, хімічні формули яких записані на гранях кристалу(час виконання 3 хв).

Двоє учнів на дошці виконують індивідуальні завдання:

1. Розрахувати масу  кухонної солі і води які необхідні для приготування 500г 0,9 % розчину (фізіологічний розчин) ,який використовується в медицині.
2. Обчислити ступінь дисоціації розчину оцтової кислоти ,якщо із 300 молекул продисоціювали 35молекул кислоти. До яких електролітів можна віднести оцтову кислоту?

На дошці записую слово «вода». Які асоціації у вас виникають до цього слова? Учні  вказують ,наприклад, рідина, без кольору, без запаху, слабкий електроліт, водневий зв'язок, розчинник.

                                                      /               \

                                      Розчини речовин (середовища)

                                     /                        ׀                         \

                         кисле                 нейтральне            лужне

Як ми можемо визначити середовище розчину речовини? (індикатори)

Що таке індикатори? Які відомі вам індикатори?

III.Мотивація навчальної діяльності.

Якщо порівнювати смак кефіру й лимонного соку, то можна впевнено стверджувати, що лимонний сік набагато кисліший, тобто кислотність цих розчинів різна.А як визначити числове значення кислотності? До універсального індикатора додається шкала на якій записано рН ,що це за показник? Це нам необхідно з'ясувати сьогодні на уроці.

IV. Вивчення нового матеріалу.

.Ми знаємо ,що вода це слабкий електроліт. У чистій воді й у будь-якому розчині разом із частинками розчинених речовин наявні також йони H+ та OH^-. Це відбувається завдяки дисоціації самої води. І хоча ми вважаємо воду неелектролітом, тим не менш вона може дисоціювати: H₂O <=> H+ + OH^-. Але цей процес відбувається дуже незначною мірою: в 1 л води на йони дисоціює лише 1 • 10^-7 моль молекул. Часто буває недостатньо сказати, що середовище кислотне чи лужне, а необхідно кількісно його схарактеризувати.

Кислотність середовища кількісно характеризують водневим показником pH (вимовляється «пе-аш»), що пов’язаний з концентрацією йонів Гідрогену. . Значення pH відповідає певному вмісту катіонів Гідрогену в 1 л розчину. У чистій воді й у нейтральних розчинах у 1 л міститься 1 • 10⁷ моль йонів H+, а значення pH дорівнює 7. У розчинах кислот вміст катіонів H+ більше, ніж у чистій воді, а в лужних розчинах — менше. Відповідно до цього змінюється й значення водневого показника pH: у кислотному середовищі він перебуває в межах від 0 до 7, а в лужних — від 7 до 14.

Уявімо собі, що ми науковці і присутні на засіданні вченої ради, де будуть розглядатися важливі питання пов’язані з водневим показником. Дозвольте мені очолити засідання вченої ради. По першому питанню порядку денного нашого засідання слово надається представнику кафедри історії.

1.Уперше  водневий показник запропонував використовувати датський хімік Петер Сьоренсен..

Датський фізико-хімік і біохімік, президент Датського королівського товариства. Закінчив Копенгагенський університет. У 31 рік став професором Датського політехнічного інституту в Копенгагені. За сумісництвом очолював престижну фізико-хімічну лабораторію при пивоварному заводі Карлсберга в Копенгагені, де зробив свої головні наукові відкриття. Основна наукова діяльність була присвячена теорії розчинів: він ввів поняття про водневий показник (рН), вивчав залежність активності ферментів від кислотності розчинів. За свої наукові досягнення Сьоренсен внесений до переліку «100 видатних хіміків XX століття», але в історії науки він залишився насамперед як учений, що ввів у науку поняття «рН» та «рН-метрії».

2. Визначення кислотності середовища.(вчитель)

Для визначення кислотності розчину в лабораторіях найчастіше використовують універсальний індикатор За його забарвленням можна визначити не тільки наявність кислоти чи лугу, але й значення рH розчину з точністю до 0,5.

Для точнішого вимірювання рH існують спеціальні прилади — рН-метри. Вони дозволяють визначити рH розчину з точністю до 0,001-0,01.

Хімія –це наука,  в якій, люба гіпотеза досліджується експериментально .

Пропоную на практиці ,провівши лабораторний дослід 2, інструкції додаються, визначити рН  розчинів різних речовин.

.Виконання лабораторного досліду: (групова форма навчальної діяльності)

Лабораторний дослід 2. Установлення приблизного значення рН води, лужних і кислотних розчинів (натрій гідроксиду сульфатної кислоти) за допомогою універсального індикатора .(учні користуються зошитами для практичних робіт і лабораторних дослідів).Також учні визначають водневий показник за допомогою рН-метра з мультимедійного комплексу.

Правила безпеки:

• для дослідів використовуйте невеликі кількості реактивів;

• остерігайтеся потрапляння реактивів на шкіру, в очі, на одяг; у разі потрапляння їдкої речовини змийте її великою кількістю води та протріть ушкоджене місце розведеним розчином борної кислоти (у випадку потрапляння лугу) або розчином соди (у випадку кислоти).

. Лабораторний дослід №2

.

Обладнання: штатив із пробірками, піпетка.

Реактиви і обладнання: вода дистильована, сульфатна кислота, питна вода, NaOH, універсальний індикатор, рН-метр, пробірки.

Установлення приблизного значення pH води, лужних і кислих розчинів за допомогою універсального індикатора.

Зробіть висновки щодо наявності в кожній пробірці катіонів Гідрогену або Гідроксид-іонів.

Складіть рівняння дисоціації цих сполук. Зробіть висновки.

3.Сьогодні ми прослухаємо захист наукових робіт представників різних кафедр.

Наступне питання порядку денного  «Кислотно-лужна рівновага :основні хімічні процеси в організмі людини». Слово має представник кафедри фізіології людини.

Я хочу розповісти ,як впливає значення рН на процеси, які проходять в  нашому організмі, адже там відбуваються чисельні хімічні реакції.

Тіло людини на 70% складається з води, тому вода - це одна з найбільш важливих його складових .Внутрішні рідини мають  певне кислотно-лужне співвідношення, що характеризується рН показником .У клінічній діагностиці визначають pH плазми крові, сечі, шлункового соку ,слини тощо .Прошу відкрити підручник на сторінці 65 малюнок 11.6 на якому ви побачите значення біологічних рідин організму людини.

Дуже важливо вчасно звернути увагу на зміну рівня рН внутрішнього середовища організму і за необхідності вжити невідкладних заходів. Найпростіше контролювати рівень рН організму можна, вимірюючи рН сечі й слини. Якщо рівень рН сечі коливається в межах 6,0 - 6,4 вранці і 6,4 - 7,0 ввечері, то ваш організм функціонує нормально. Лужність сечі збільшується при вживанні мінеральних вод, при блювоті і проносі, хронічній інфекції сечовивідних шляхів, при циститах та запальних захворюваннях сечового міхура  Кислотність збільшується при цукровому діабеті, туберкульозі нирок і сечового міхура, нирковій недостатності, при гарячці, голодуванні, нирково-кам’яній хворобі, гіпокаліємії та гіпохлоремії, вливанні великої кількості ізотонічного розчину натрію хлориду, у дітей при діатезі.

Якщо в слині відмітка рівня рН залишається між 6,4 - 6,8 в протягом усього дня - це також свідчить про здоров'я вашого організму.

Ми побувала в лабораторії Скалатської лікарні. Де нам розповіли і продемонстрували як визначають р Н сечі і для чого це роблять, також ми дізналися , що в аптеці можна придбати р Н –тест і самостійно визначати , при потребі , рН сечі, слюни, а також  грунту і харчових продуктів. Представляємо розгортку з світлинами .

рН крові одна з найжорсткіших фізіологічних констант організму. У нормі цей показник може змінюватися в межах 7,3 б - 7,42.

Зрушення цього показника хоча б на 0,1 може привести до важкої патології.

При зсуві рН крові на 0,2 розвивається коматозний стан, на 0,3 - людина гине.

Дисбаланс рН організму у більшості людей проявляється у вигляді підвищеної кислотності (стан ацидозу). При ацидозі можуть з'явитися наступні проблеми:

• Захворювання серцево-судинної системи
• Збільшення ваги та діабет.
• Захворювання нирок і сечового міхура, утворення каменів.
• Зниження імунітету.
• Крихкість кісток
• Загальна слабкість.

При підвищеному вмісті лугу в організмі, а цей стан називається алкалоз, також як при ацидозі, порушується засвоєння мінералів. Їжа засвоюється набагато повільніше, що дозволяє токсинам проникати з шлунково-кишкового тракту в кров.

Підвищений вміст лугу може спровокувати:

• Проблеми з шкірою і печінкою.
• Сильний і неприємний запах з рота і тіла.
• Активізацію життєдіяльності паразитів.
• Різноманітні алергічні прояви.

Якщо людина вживає занадто багато тваринного жиру, кави, алкоголю і солодкого, то в організмі відбувається "переокислення", а значить, переважання кислотного середовища над лужний. Куріння і постійні стреси теж негативно впливають на pH крові. Для поновлення кислотно-лужного балансу потрібні оздоровчі та очищаючі процедури і корисне  збалансоване харчування.

Будьте здорові! Дякуємо за увагу!

До слова запрошуємо представників кафедри фізіології рослин.

.Я працював над науковим проектом «Дослідження впливу кислотності і лужності грунтів на розвиток рослин». Наша група поставила собі за мету «Дізнатися здоров'я нашої землі.» Провівши численні дослідження, я з'ясував, що для нормального розвитку с/г культур і одержання високих урожаїв необхідна певна реакція ґрунтового розчину, від якої залежать мікробіологічні процеси, розвиток рослин і напрям процесів грунтоутворення. Реакція ґрунтового розчину в свою чергу залежить від  наявності в ґрунтовому розчині йонів Гідрогену, які зумовлюють кислу реакцію та гідроксид- іонів, що створюють лужну реакцію .Бувають також ґрунти з нейтральною реакцією .

 Рослини, які ростуть у великій кількості на грунті можуть вказати їх певну реакцію. (на дошці магнітами прикріплює зображення рослин).Але не слід покладатися виключно на рослини. Кислотність грунту визначає кількість вапна в землі. Коли вапна дуже мало - грунт стає кислим .

 Ось один із способів для визначення  кислотності грунту в домашніх умовах:

 (учень демонструє дослід і коментує)

жменьку землі облити дуже розведеною хлоридною кислотою або просто оцтом, який знаходиться в кожному будинку. Якщо облита земля «скипить» і на ній з'являться маленькі бульбашки - грунт нормальної кислотності, вапна достатньо. Якщо земля на оцтові процедури ніяк не реагує, значить грунт надто кислий, необхідне вапно. Звичайно, цей спосіб лише приблизно покаже про стан вашого грунту, підкаже, чи потрібні якісь дії для поліпшення грунту. Не забувайте, реакція грунту з кожним роком змінюється. Змінюється під впливом рослин того чи іншого виду, застосовуваних добрив, навіть обробітку. Більшість рослин не переносять кислого грунту, тому необхідно визначити її кислотність і виявивши занадто високий pH грунт нейтралізувати, щоб рослини могли далі рости і нормально розвиватися.

Для усунення кислотності грунту застосовується вапнування грунтів –внесення в них вапняків. Якщо грунти з підвищеною лужністю, то для її усунення застосовують гіпсування.

Вашій увазі карта нашого міста Скалат за допомогою якої можна визначити типи грунтів за значенням водневого показника. Цю карту ми склали на основі досліджень р H грунтів різних мікрорайонів нашого міста. Спочатку ми взяли зразки грунтів. В хімічній лабораторії визначили р H середовища грунтів за допомогою універсального індикатора і р H-метра.

Тож дана карта допоможе кожному із нас визначити тип грунту і його кислотність.

Захист наукових робіт продовжить представник кафедри основ здоров'я.Тема наукової роботи «Дослідження середовища продуктів харчування»

Я досліджувала вплив продуктів харчування на здоров'я людини зокрема «Кока-Коли».

Для цього у три хімічні стакани наливаємо воду і в три інші –наливаємо напій «Кока-Коли». (відео)

У перший стакан з напоєм і водою кладемо яєчну шкарлупу, у другий стакан з напоєм і водою кладемо курячу печінку ,а в третій-наливаємо молоко. Через три дні : у  стаканах з водою змін не відбулося, а  в стаканчиках з напоєм –яєчна шкарлупа стала м'ягша, печінка змінила зовнішній вигляд ,молоко ,яке містить білок, теж змінилося. А тепер визначимо рН середовища води і напою. Вода- нейтральне, напій-кисле. 

. Висновок, до якого я прийшла, був наступним – в «Кока-Колі» міститься ортофосфатна кислота, яка завдає шкоди кісткам, вона вимиває з них солі кальцію. Такий процес призводить до збільшення солей кальцію в крові, які в подальшому формують в нирках кристали і поступово утворюють каміння .

Найперші реакції організму на Кока-Колу викликані надходженням цукру,  адже дев`ять чайних ложок цукру (це щоденна рекомендована норма) потрапляють в шлунково-кишковий тракт, примушуючи підшлункову залозу викинути в кров значну порцію інсуліну. Крім того, тривале вживання такого насиченого розчину може прискорити  перебіг карієсу,  створюючи сприятливі умови для розмноження мікроорганізмів.

Регулярне вживання Кока-Коли може стати причиною ураження м’язових тканин, оскільки вживання «шипучки» в обсязі кілька літрів на день приводили до виникнення почуття втоми, втрати апетиту та до блокади провідності в серці. Постійне споживання газованих безалкогольних напоїв збільшує ризик захворювання на рак підшлункової залози майже в 2 рази. У зв’язку з цим різноманітні лимонади і всілякі « Коли» не рекомендується регулярно вживати ні дітям, ні дорослим, особливо вагітним і годуючим жінкам. Здорова доросла людина може інколи спожити чудо-напій, але захоплюватися ним не варто. 

Наша кафедра досліджувала рН продуктів харчування.Рузультати ми зобразили у вигляді таблиці. Демонстрація таблиці «Водневий показник продуктів харчування».Можна зробити висновок, що наша їжа має  кислотне, нейтральне і лужне середовище .Як ви думаєте ,з яким середовищем ви частіше вживаєте продукти? (З кислим).Тож, щоб довше бути молодим і здоровим правильно харчуйтеся!

Я вдячна нашим науковцям за змістовні презентації їхніх робіт, оцініть їх роботу.

V. Домашнє завдання.

На наступному уроці ми продовжимо вивчення даної теми і захист проектів. Вивчити § 11 «Кислотність середовища.Поняття про рн розчину.»

Підготуватися до захисту проектів:

 «Дослідження рН атмосферних опадів та їхнього впливу  на різні матеріали і довкілля»

«Дослідження рН середовища мінеральних вод України»

«Вплив косметичних засобів,СМЗ ,інших засобів побутової хімії на шкірні покриви людини.»

VI. Закріплення вивченого матеріалу.

«Хімічний марафон».Кожна група отримує запитання .Якщо вона не дає правильну відповідь, інші групи можуть отримати додатковий бал ,давши правильну відповідь.

Запитання :

1. У складі кам'яного вугілля, що використовують на теплоелектростанціях, містяться сполуки Нітрогену й Сульфуру. Викид в атмосферу продуктів спалювання вугілля призводить до утворення так званих кислотних дощів, що містять невеликі кількості нітратної або сульфітної кислот. Які значення рH характерні для такої дощової води: більше 7 чи менше 7?

 2. У трьох пробірках без надписів містяться безбарвні розчини: натрій сульфату, натрій гідроксиду та сульфатної кислоти. Для всіх розчинів виміряли значення рН: у першій пробірці — 2,3, у другій — 12,6, у третій — 6,9. В якій пробірці міститься яка з речовин?

3. Чому рН чистої дощової води, зібраної над територією, де не має населених пунктів і промислових об’єктів, становить 5, 6, а не 7,0? У повітрі міститься вуглекислий газ, який з водою (водяною парою) утворює слабку карбонатну кислоту.

СО₂ + Н₂О = Н₂СО₃ - слабка кислота. 

Н₂СО₃ = 2Н⁺ + СО₃^2-

4. Яку перевагу має універсальний індикатор порівняно з лакмусом чи метилоранжем при визначенні середовища водних розчинів? Універсальний індикатор дає змогу визначити приблизне числове значення рН розчину.

5. Із наведеного переліку вкажіть формули речовин, розчини яких мають середовище: а) кислотне; б) лужне; в) нейтральне.

NaCl, HCl, NaOH, HNO₃, H₃PO₄, H₂SO₄, Ba(OH)₂, H₂S, KNO_3.

VII. Підсумки уроку.

Завершуємо заповнення конспект-опитувальної картки.

Конспект – опитувальна картка

          Учня_____класу             Прізвище, ім’я___________________________

Тема уроку.

1. Гра «Розумний кристал»(вказати колір)

Записати рівняння електролітичної дисоціації речовин, формули яких вказані на гранях «кристала».

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2.Засідання «вченої ради».  

 Порядок денний.

2.1.Кафедра історії .Інформація про датського хіміка Сьорен-Петер-Лауріц Сьоренсена.

2.2.Кафедра неорганічної хімії. Визначення кислотності середовища.

Зошит для лабораторних дослідів та практичних робіт. Робота в групах.

Інструктаж з БЖД під час виконання лабораторного досліду №2.

2.3.Захист проектів(наукових робіт).Ваша оцінка за 12 бальною системою.

2.4.Кафедра фізіології людини. «Значення водневого показника для здоров'я людини.»------------------------------------------------------------------------------------

2.5.Кафедра фізіології рослин. «Дослідження впливу кислотності і лужності грунтів на розвиток рослин.»----------------------------------------------------------

26. Кафедра основ здоров'я. «Дослідження середовища продуктів харчування.»---------------------------------------------------------------------------------

3. « Хімічний марафон»___________________________________________________

4.Чим був цікавий для вас урок?---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5.Оцінка активності роботи в групі (консультант): «висока», «середня», «низька» (підкреслити)

Фактично отриманий бал за урок------------------------

Щиро вдячна за співпрацю !Бажаю успіхів!