Урок" Генетичні зв'язки між класами неорганічних сполук", 8 клас

ТЕМА: ПОДОРОЖ У КРАЇНУ ХІМІЇ     (8 клас)

(повторення, основні класи неорганічних сполук)

Доводи, до яких людина додумується сама,

Зазвичай переконують її більше, ніж ті,

Які прийшли в голову іншим.

Б. Паскаль

 

МЕТА:

навчальна: систематизувати знання та повторити класифікацію , назви і властивості оксидів, кислот, основ, солей, а також навчитися розв’язувати нестандартні задачі;

розвиваюча: розвивати аналітичне та логічне мислення, пам’ять, уміння використовувати теоретичні знання в нових ситуаціях і встановлювати причинно-наслідкові зв’язки; розвивати вміння спостерігати і роботи висновки; розширити рівень знань про класи неорганічних сполук та розвивати творчі здібності учня;

виховна: виховувати інтерес до хімії, як науки; колективне та індивідуальне мислення, а також почуття відповідальності за прийняте рішення ; пошану до однокласників через роботу в групах; виховувати екологічну свідомість.

ОБЛАДНАННЯ: таблиця «Класифікація неорганічних сполук», «Генетичний зв'язок між класами неорганічних сполук», хімічні реактиви.

ПОНЯТТЯ І ТЕРМІНИ: кислоти, основи, солі, кислотні залишки, валентність, хімічні перетворення, зв'язок між класами неорганічних сполук..

МЕТОДИ :

словесні: бесіда, розповідь;

наочні: робота з таблицею, демонстрації;

практичні: лабораторні досліди.

ТИП УРОКУ: узагальнення та систематизація знань, урок-подорож, урок-кейс

Хід уроку

1.Організаційний момент.
2. Перевірка домашнього завдання.
    * На дошці записано формули складних речовин, дати їм назви:BaCl₂ , H₂SO₄, Na₂CO₃, CuO, NaOH,  HCl, P₂O_5, Ca(OH)₂.

     * За назвою речовин записати їх формули : цинк оксид , силікатна кислота, калій сульфат, магній гідроксид, нітратна кислота, хром (ІІІ) хлорид, калій оксид, ферум (ІІІ) гідроксид.

    *Яка маса солі утвориться в результаті розчинення магнію масою 6г в розчині хлоридної кислоти?

3.Мотивація навчальної діяльності на уроці.
        Сьогоднішній урок проведемо у формі заочної подорожі – це буде туристичний похід по країні Хімії. Цю країну населяє тисячі жителів - неорганічних сполук. Щоб пройти до країни на шляху будемо зустрічати безліч перешкод , які вимагатимуть від нас певних розумових зусиль , знань отриманих на попередніх уроках. В похід необхідно взяти важливі речі : хімічні знання .За правильність виконання вправ на перешкодах будемо отримувати бали і складати їх у хімічний наплічник. Отже мандруємо до країни Хімії.

4.Актуалізація опорних знань
       Для заповнення хімічного наплічника першими необхідними речами потрібно виконання такі вправи :

     4.1  «ГРАФІЧНИЙ ДИКТАНТ» - ФРОНТАЛЬНА РОБОТА В ГРУПАХ

       Прослухавши твердження необхідно поставити за їх вірність + , а хибне твердження -- .

       За правильно виконану роботу групи отримують 1 бал.

1.Солі - завжди безоксигенові сполуки --

2. Оксиди складаються з двох хімічних елементів , один з яких Оксисен +
3. Кислоти містять гідроксильну групу ОН --
4. Луги -  розчиняються у воді основи +
5. Кислоти не містять атомів Гідрогену --
6. Солі містять кислотні залишки +

4.2  ТЕСТИ
(виконання завдання відбувається за допомогою взаємоперевірки завдання, вірність відповідей оцінюється в 1 бал )

1.H₂SO₄ – це:

А)оксид;    б)основа;    в) кислота.
 

2. З яким металом не буде взаємодіяти хлоридна кислота:
А) Cu;       б)Zn;       в)Na.

3. Валентність кислотного залишку сульфатної кислота:
А)I;      б) II;      в) III.

4. Розчинною основою є:
А) КОН,       б) Mg(OH)₂,      В)  Al(OH)₃.

 

5.Триосновна кислота це -

А )HCl,         Б) H₂CO₃,            В) H₃PO₄.

 

6.Вказати сіль силікатної кислоти:

А)K₂SO₄,        Б) Na₂SiO₃,        В)  CaSO₃.

4.3   Гра (міні кейс-вправи)

          Оскільки наші команди вже готові до мандрівки, то прийшов час оголосити правила гри. Команда  (5-6 команд) має зупинитися на шести зупинках і виконати запропоновані завдання, набравши певну кількість балів. Роботою всієї команди керує капітан. Він покладає маршрут своєї команди і вибирає одного з учасників, який буде відповідати на поставлене питання.

         Гравці отримують карти з маршрутними завданнями.

         Увага! Вдалої подорожі!

 

Зупинка 1.

«Один зайвий»

       Завдання. Визначте формулу зайвої речовини, за допомогою Інтернет-ресурсів проаналізуйте її застосування:

І команда: CaO, H₂SO₄, HNO₂, HPO₃,HBr, H₃PO₄, H₂CO₃.

II команда: HCl, ZnCl₂, H₂SO₄, HNO₃, H₂CO₃, HI, H₂S.

III команда: H₂SO₄, HCl, HF, HNO₂, H₂SiO₃, Mg(ОН)₂, H₂SO₃.

IV команда: H₂CO₃, КCl, Са(NO₃)₂, СuSO₄, AlCl₃, ZnSO₃, NaBr.

V команда: NaOH, Ba(OH)₂, SO₃, Al(OH)₃, Cu(OH)₂, KOH, Fe(OH)₃.

 

Зупинка 2.

    Завдання. Чи можливе походження реакцій між такими речовинами? Написати рівняння.

 

І команда: SO₂ і Н₂О; СаО і H₂SO₄; SO₃ і CO.

II команда: Ba(OH)₂ i HCl; H₂SO₄ i Ca; Na₂O i K₂O.

III команда: Cu і HCl; Н₂SO₄ і NaOH;  MgO  і H₂SO₄.

IV команда: K₂O і H₂O;  HNO₃ і HCl;  CaO і CO₂.

V команда: CO₂ і H₂O;  Ag і H₂SO₄;  Al і  HCl.

 

Зупинка 3.

          На шляху  перешкода. Річка. Річка – скарбниця та домівка для життя тварин. Щоб подолати її і не зашкодити життю мешканцям річки потрібно збудувати переправу .Матеріал для будівництва мосту через річку - є знання з раніше вивчених тем про хімічні перетворення речовин. Головне не зробити помилки , тому що кожна помилка - це наша замочена нога в воді , яка дає не спокій мешканцям річки..

        

      Завдання. Здійснити ланцюжки перетворень.

І варіант: Ca → CaO → Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂

II варіант: P → P₂O₅ → H₃PO₄ → Na₃PO₄

III варіант: S → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄

IV варіант: Na → Na₂O → NaOH → NaCl

V варіант: Ba → BaO → Ba(OH)₂ → BaSO₄

 

Зупинка 4.

     Маємо ще одну перешкоду –  гора. В горах теж постійно вирує життя тварин. Там чисте, цілюще повітря для дихання людини. Найбільші гори України – Карпати, Кримські гори. Вони причаровують нас своїми миловидними краєвидами та неповторною красою. Щоб перейти через гору необхідно видобути з неї сіль.

      Завдання. Запропонуйте спосіб добування речовини (учні можуть провести експерименти, якщо є відповідні реактиви):

 

 І варіант: Cu(NO₃)₂

II варіант: BaSO₄

III варіант: K₃PO₄

IV варіант:  MgCl₂

V варіант: Na₂S

 

Зупинка 5. «Хімічна лабораторія».

 

        На нашому шляху знову перешкода – глибокий рів. Рів утворився внаслідок дії сильних дощів та ураганів. Щоб через яр перестрибнути необхідно провести «Демонстраційні досліди».
Не забувайте про правила техніки безпеки!!! Після проведення досліду в зошит записуємо отриманні результати.

      У трьох пробірках містяться розчини: калій гідроксид, хлоридна кислота і вода.

Використовуючи індикатори, визначити, в якій пробірці який розчин знаходиться (на робочому столі присутній лакмус, метилоранж і фенолфталеїн).

 

Зупинка 6. «Знайдений скарб».

      Кожна команда отримує назву металевого елемента і шукає в інтернеті забарвлення солей, до складу яких входить даний елемент. Металічні елементи  -  Cu, Co, Zn, Fe(III), Cd.

 

Ну все, здається можна відпочити, але….

 

(наступний урок….)

5.   КЕЙС - ВПРАВИ

5.1   Кейс «Царська горілка»

        В історії відомий наступний цікавий факт:

Коли під час Другої світової війни німецькі війська в квітні 1940 року окупували датську столицю Копенгаген, угорський хімік Хевеши розчинив в царській горілці золоті нобелівські медалі німецьких фізиків Макса фон Лауе і Джеймса Франка, що зберігалися в Інституті Нільса Бора, щоб заховати їх від німецьких окупантів. Німцям прийняття і носіння нобелівської медалі було заборонено після того, як противник націонал-соціалізму Карл фон Осецький в 1935 році отримав Нобелівську премію миру. Після закінчення війни де Хевеши екстрагував заховане в царській горілці золото і передав його Шведській королівській академії наук, яка виготовила нові медалі і передала їх фон Лауе і Франку.

      Запитання:

     Який склад має царська горілка ?. Чому ж саме горілка? І чому царська. І як правильніше було б називати цей кислотний «коктейль»?

 

5.2   Кейс «Сульфатна кислота»

        На першому уроці хімії учитель сказав Васі: «Ніколи не куштуй речовини, які знаходяться в хімічному кабінеті школи!». Вася зробив вигляд, що він цього не чув і заліз язиком в пляшку з сульфатною кислотою. В результаті язик спочатку розпух, потім вкрився пухирями, потім сильно почорнів. Васі було дуже боляче, але попросити учителя повторити ще раз те, що він мав запам’ятати на першому уроці, Вася вже не міг.

      Запитання.Чи можна вважати Васю хіміком за умови, що він не знає властивостей сульфатної кислоти?

      Відповідь. Можна. Тому що Вася навіть ціною втрати свого язика дослідив деякі хімічні властивості сульфатної кислоти. Але Васю не можна віднести до розумних хіміків. Розумні хіміки спочатку вивчають речовини теоретично або консультуються у спеціалістів, а лише потім куштують те, що можна, на язик. Завдяки властивостям сульфатної кислоти Вася став тихим і слухняним хлопчиком. Запам’ятай! Не будь Васею, спочатку вивчай хімію, а тільки згодом куштуй її на язик.

 

 

5.3   Кейс «Отримання лугу в кишені»

     У Цюріху перед лекцією професора Вельта один зі студентів взяв із виставленої банки шматок калію і, ретельно загорнувши в носовичок, поклав до кишені. Під час лекцій калій почав реагувати з вологим повітрям. Студент неспокійно закрутився на лаві, потім раптом схопився на неї і стрімко вирвав кишеню, яка запалала, разом з її вмістом. 

-У чому справа? – вигукнув переляканий професор. 

      У мене в кишені був шматочок калію, загорнутий в ганчірочку, відповів тремтячий від страху викрадач. Громовий регіт! Студент постраждав не тільки від глузувань, а й від опіків. Залишки кишені, як застереження, увійшли в хімічну колекцію кафедри і зберігалися в банці з написом: «Дія вкраденого калію на кишеню студентських штанів».  

      Запитання: В чому мораль цієї історії? Чому студент отримав опіки? Визначте тип реакції. Наведіть приклади протилежних реакцій, які відбуваються в природі. Чи може обійтися пересічна сучасна людина без хімічних знань? 

5.4   Кейс «Сигнальні кульки»

      У роки ІІ Світової війни американські льотчики вперше використали винахід, який і сьогодні може стати у пригоді у випадку аварійних ситуацій. Це – сигнальні кулі, які при потраплянні у воду наповнюються воднем. Всередині них знаходиться речовина, яка взаємодіє з водою з утворенням водню.

       Запитання. Яку речовину ви можете запропонувати, щоб, маючи мінімальну масу, вона давала найбільший об’єм цього газу?

       Відповідь. Це якийсь лужний або лужноземельний метал. Найбільший об’єм водню дасть той метал, який має найменшу молекулярну масу, тобто літій:

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂

2моль Li  -   1моль   H₂

    Але літій гідрид (можна підказати дітям) забезпечить отримання значно більшого об’єму водню:

LiН + H₂O → LiOH + H₂

1моль Li  -   1моль   H₂

При взаємодії літію з 1кг води утвориться 2800л водню.

5.5   Кейс «Чай-сік»

         Пробірка з блакитним розчином мідного купоросу перевертає слово «ЧАЙ», написане червоними літерами, а написане чорними літерами «СІК» залишає без змін.

        Запитання. Чому? Чим сік в даному випадку відрізняється від чаю?

ЧАЙ     СІК

        Відповідь. Справа не у червоному кольорі букв і пробірка з рідиною, однаково заломлюючи промені світла, перевертає обидва слова. Але, якщо слово «ЧАЙ» є несиметричним відносно горизонтальної осі, то слово «СІК» має однаковий вигляд як у прямому, так і в перевернутому вигляді. Це стане очевидним, якщо поставити крапку над «і», через пробірку буде видно, що вона опинилася знизу.

5.6   Кейс «Хлоридна кислота»

             Уважно прочитайте казку і дайте відповіді на питання.

 

            У найчарівнішому царстві, в найдивовижнішому государстві з чудною диво назвою Хімія у маленькій скромній лабораторії народилося таке собі дитя: безбарвне, газувате, з різким запахом, але вже з норовистим характером. Навіть незрозуміло було, що ж це. Та коли до Хлороводника (так назвали дитя) піднесли мокрий індикаторний папірець, відразу стало зрозуміло – народилась кислота.

            Батько її був тихий і солоний, але дуже шановний і відомий в кулінарному світі Натрій Хлорид, на прізвисько Кам’яна сіль. Мати – на вигляд олієподібна, безбарвна, без запаху, енергійна і, навіть, дуже агресивна Сульфатна кислота, не менш знаменита в хімічному світі.

           Малий Хлороводник відразу полюбив просту спокійну воду, яка стала його найкращим другом. Тісно дружачи з нею, аш хлор перетворилася на красуню кислоту, хоча все ж була безбарвною та ще й «диміла» на вологому повітрі і навіть мала різкий запах. Від її краси лакмус відразу ставав рожевим, а Метилоранж навіть червоним. Кислоті ж хотілося зачарувати ще одного кавалера – Фенолфталеїна, та він на неї ніяк не реагував.

           Спочатку цю речовину назвали Соляним спиртом, але слово спирт їй було зовсім не до вподоби та й не жіночого роду воно, тому щоб догодити норовистій красуні її назвали Хлоридною кислотою.

          Від своєї матусі вона успадкувала їдку вдачу і кислий характер, хоча як і матір вступала у дружбу з усіма хто зустрічався на її шляху: з основами, основними та амфотерними оксидами, солями, утворюючи при цьому солі.      Друзів вона намагалася знайти і серед Металів, хоча ця дружба закінчувалася для них трагічно – вони розчинялися в ній і їх відносини мали окисно-відновний характер. Проте деякі метали вважали себе благородними: рожевощока Мідь, рудокосе Золото, білі блискунчики Срібло і Платина і навіть рідка рухливо-недолуга Ртуть були до неї байдужі. Хлоридна кислота дуже на них ображалася, адже вважала себе розумною і талановитою.

           Від батька вона успадкувала не лише прізвище Хлоридна, але й уміння по-особливому дружити з Аргентум Нітратом, який завжди пізнавав родину Хлоридів і ні з ким їх не плутав. Зустріч з ним приводила кислоту і всіх інших Хлоридів в захват і вони випадали в осад – білий, сирнистий, нерозчинний в кислотах.

           Хлоридна кислота помітила, що потрапивши на папір чи тканину, вона руйнувала їх, а на шкірі робила опіки. Ці властивості не робили її популярною і викликали перед нею страх.

          Тоді кислота вирішила вступити до кооперативу «Оксиди і Ко». і стали вони виготовляти солі, які називались Хлоридами. Їх продукцію стали застосовувати для просочування деревини, щоб не гнила, як каталізатор в органічному синтезі, як осушувач речовин, для паяння металів, а Калій хлорид навіть пішов на роботу в сільське господарство – калійним добривом. Сама ж кислота частенько бігала на допомогу сантехнікам для знищення вапнякового нальоту та іржі.

          Кислота дуже пишалася, що служить людям і особливо тим, що її водний розчин навіть приймають усередину за рекомендацією лікаря.

Ось так жила і не тужила, день за днем людям служила.

 

Питання:

1. Чим «хлороводник» відрізняється від хлоридної кислоти?
2. Складіть рівняння реакції «народження» хлороводника.
3. Запишіть формули усіх речовин, про які йде мова у казці.
4. Як зрозуміти окисно-відновний характер дружби кислоти з металами?
5. Опишіть хімічними рівняннями «роботу» кислоти в кооперативі «Оксиди і Ко».
6. Напишіть рівняння реакції особливої «дружби» її з Аргентум Нітратом.
7. Хворому надали рекомендацію прийняти тричі на день перед їжею протягом тижня по 100 мл 0,3%-го розчину (ρ=1.05г\мл) хлоридної кислоти.

Обчисліть: 

а) масу кислоти, що необхідна для її приготування;

б) число молекул хлоридної кислоти у цій мікстурі.

 

NaCl + H₂SO₄ →

HCl + KOH →

CaO + HCl →

Al₂O₃ + HCl  →

HCl + Na₂SiO₃ →

Mg + HCl  →

K + HCl →

HCl + AgNO₃ →

K₂O + HCl  →

MgO + HCl →

BaO + HCl →

 

6. Підсумок уроку.

        Під час подорожі ми пройшли успішно всі перешкоди , але проходячи крізь ліс до наших наплічників причепились колючки , а щоб їх позбутись нам необхідно ще раз повторити те, що ми сьогодні виконували на уроці , і чому  ми подорожували  до країни Хімії. Тому домашнім завданням буде ланцюжок перетворень:

      K → K₂O → KOH → K₂CO₃ → CaCO₃ → CaO → CaCl₂ → AgCl

 

7. Оцінювання роботи на уроці.

       Спочатку учні підбивають свої бали , а потім за активність на уроці, вмінні працювати парно та групами виставляються додаткові бали.