Основания: классификация и химические свойства
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока научиться распознавать основания по составу, классифицировать их на растворимые и нерастворимые, составлять уравнения реакций оснований с кислотами и индикаторами и объяснять признаки этих реакций.
- Сформировать представление об основаниях как сложных веществах, состоящих из атома металла и одной или нескольких гидроксогрупп OH.
- Научить классифицировать основания по растворимости в воде, используя таблицу растворимости и понятия «щёлочь» и «нерастворимое основание».
- Развивать умение наблюдать химические явления, выдвигать гипотезу, работать с таблицей растворимости и аргументировать вывод в паре.
- Воспитывать ответственное отношение к правилам безопасной работы с растворами и понимание значения оснований в быту, промышленности и будущей профессиональной деятельности.
Планируемые результаты
Личностные
- Проявляют познавательный интерес к изучению свойств веществ через наблюдение и эксперимент.
- Осознают необходимость соблюдения правил безопасности при работе с химическими веществами.
- Связывают изучение оснований с применением химии в медицине, строительстве, сельском хозяйстве и быту.
- Принимают ответственность за собственный результат и уважительно относятся к аргументированному мнению одноклассников.
Метапредметные
- Извлекают информацию из формул, таблицы растворимости, результатов опыта и краткого текста.
- Сравнивают растворимые и нерастворимые основания, выделяют основания классификации и устанавливают причинно-следственные связи.
- Планируют последовательность выполнения задания, сверяют результат с эталоном и исправляют ошибки.
- Формулируют выводы в устной и письменной форме, распределяют роли при парной работе и аргументируют ответ.
Предметные
- Знать определение основания и состав гидроксогруппы OH.
- Уметь распознавать основания по химической формуле и называть вещества: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Cu(OH)2.
- Уметь классифицировать основания на растворимые в воде щёлочи и нерастворимые основания.
- Уметь описывать действие индикаторов на щёлочи и составлять уравнения реакций нейтрализации.
- Понимать, что основания взаимодействуют с кислотами, а некоторые нерастворимые основания разлагаются при нагревании.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осознают личную значимость химических знаний для безопасного обращения с веществами.
- Проявляют самостоятельность при выборе уровня задания и способа представления вывода.
- Оценивают собственную готовность соблюдать правила химической безопасности.
- Формируют ответственное отношение к совместной работе и результатам эксперимента.
Регулятивные УУД
- Самостоятельно формулируют учебную цель на основе проблемного вопроса.
- Планируют действия при распознавании вещества и составлении уравнения реакции.
- Осуществляют пошаговую самопроверку по эталону.
- Находят и исправляют ошибки в формулах, коэффициентах и классификации веществ.
Познавательные УУД
- Выделяют признаки оснований в химических формулах.
- Классифицируют вещества по растворимости и строению.
- Моделируют уравнение реакции нейтрализации.
- Анализируют результаты опыта с индикаторами и делают вывод на основании наблюдений.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в паре: аналитик и секретарь, затем меняются ролями.
- Задают уточняющие вопросы и формулируют ответ полным предложением.
- Аргументируют классификацию вещества формулой и данными таблицы растворимости.
- Сверяют решения с партнёром и корректно сообщают об обнаруженной ошибке.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, хлорида меди(II) и фенолфталеина в безопасных учебных концентрациях; подписать ёмкости.
- Подготовить для демонстрации пробирки, штатив, пипетки, защитные очки, перчатки, лоток и контейнер для отходов.
- Распечатать карточки с формулами оснований и заданиями трёх уровней: по одной карточке на каждого ученика.
- Распечатать таблицу растворимости: по одной копии на пару и одну увеличенную копию для доски.
- Подготовить лист наблюдений для опыта: «вещество», «индикатор», «наблюдение», «вывод».
- Вывести на доску или экран тему, проблемный вопрос и памятку: «Основание = металл + OH»; «щёлочь — растворимое основание».
- Подготовить сигнальные карточки зелёного, жёлтого и красного цвета для формирующего оценивания.
- Освободить проходы между партами и подготовить таймер для короткой физкультминутки.
- Подготовить эталон уравнений: $NaOH + HCl = NaCl + H_2O$ и $Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O$.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в работу, создать проблемную ситуацию и обеспечить безопасный настрой.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на экране два изображения: известковую побелку и средство для прочистки труб. «Ребята, эти вещества выглядят и применяются по-разному, но химия объединяет их в одну группу. Сегодня мы выясним какую. Вспомните правило: любое вещество в кабинете химии нельзя пробовать, нюхать непосредственно или брать руками». | Проверяют готовность, надевают очки при необходимости, предполагают: «Оба вещества могут быть основаниями». |
2 мин | Учитель формулирует проблемный вопрос: «Как по формуле и свойствам определить, является ли вещество основанием, и чем щёлочь отличается от нерастворимого основания? Запишите тему и оставьте место для вывода». | Записывают тему, высказывают гипотезы: «В составе есть металл и OH», «Растворимые основания меняют цвет индикатора». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы предположили, что формула и растворимость помогут распознать основания. Теперь проверим, какие знания о формулах и растворимости нам понадобятся».
Этап 2. Актуализация знаний и работа в парах (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о металлах, валентности, формулах сложных веществ и таблице растворимости.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель раздаёт парам карточки с формулами $NaCl$, $H_2SO_4$, $Ca(OH)_2$, $CuO$, $KOH$, $CO_2$. «Подумайте каждый самостоятельно 30 секунд, затем обсудите в паре. Разделите формулы на вещества, в которых может содержаться группа OH, и остальные. Обязательно объясните признак». | Рассматривают формулы, выделяют $Ca(OH)_2$ и $KOH$, объясняют: «В них есть атом металла и повторяющаяся группа OH». |
3 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре — поделись». «Какие сведения даёт таблица растворимости? Как по ней понять, растворимо ли вещество? Назовите знакомые растворимые вещества». Учитель фиксирует правильные ответы на доске. | Обсуждают в парах, затем сообщают: «Таблица показывает растворимость веществ в воде; растворимыми являются, например, соли натрия и калия». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы нашли в формулах группу OH и вспомнили, как пользоваться таблицей растворимости. Теперь выясним, является ли наличие OH достаточным признаком основания».
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную задачу и план открытия нового знания.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель показывает формулы $NaOH$, $Cu(OH)_2$, $Al(OH)_3$ и спрашивает: «Во всех формулах есть металл и OH. Но будут ли все эти вещества одинаково вести себя в воде? Предложите способ проверки». | Формулируют гипотезы: «Нужно посмотреть растворимость в таблице», «Можно проверить действие индикатора, если вещество растворяется». |
2 мин | Учитель записывает на доске план: 1) определить состав; 2) классифицировать по растворимости; 3) исследовать действие индикатора; 4) записать уравнения реакций. «Сформулируйте цель урока своими словами». | Записывают план и формулируют цель: «Научиться распознавать, классифицировать и описывать химические свойства оснований». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «План готов: от состава и растворимости мы перейдём к наблюдаемым свойствам и уравнениям реакций».
Этап 4. Открытие нового знания: классификация и свойства оснований (9 мин)
Цель этапа: вывести определение основания, различие щелочей и нерастворимых оснований, а также основные химические свойства.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель записывает на доске: «Основания — сложные вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксогрупп OH». «Посмотрите на формулы $KOH$, $Mg(OH)_2$, $Fe(OH)_3$. Определите металл и число групп OH. От чего зависит индекс у группы OH?» | Разбирают формулы, отвечают: «В $KOH$ одна группа OH, в $Mg(OH)_2$ две, в $Fe(OH)_3$ три; число групп связано с зарядом и валентностью металла». |
2 мин | Учитель выводит таблицу растворимости. «Растворимые основания называются щелочами. Найдите в таблице $NaOH$, $KOH$, $Ca(OH)_2$. Почему $Cu(OH)_2$ относят к нерастворимым основаниям? Запишите классификацию». | Работают в парах с таблицей, отмечают растворимые и нерастворимые вещества, записывают: «Щёлочи — растворимые основания; $Cu(OH)_2$ — нерастворимое основание». |
3 мин | Учитель демонстрирует действие фенолфталеина на раствор щёлочи и реакцию нейтрализации: «В раствор $NaOH$ добавляем фенолфталеин, затем осторожно добавляем соляную кислоту. Наблюдайте изменение окраски. Запишите молекулярное уравнение и назовите продукты». | Наблюдают малиновую окраску щёлочи и её исчезновение при добавлении кислоты, фиксируют: «Образовались соль и вода». Записывают $NaOH + HCl = NaCl + H_2O$ и формулируют вывод: «Основания реагируют с кислотами». |
Запись в тетрадях
- Основания — сложные вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксогрупп OH.
- Щёлочи — растворимые в воде основания.
- Основания изменяют окраску индикаторов и реагируют с кислотами с образованием соли и воды.
- Пример: $NaOH + HCl = NaCl + H_2O$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы установили состав оснований, разделили их на щёлочи и нерастворимые основания и наблюдали нейтрализацию. Теперь закрепим признаки в коротком задании».
Этап 6. Первичное закрепление в парах (6 мин)
Цель этапа: применить новое знание при классификации веществ и составлении уравнений.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель раздаёт парам карточки: $LiOH$, $Ba(OH)_2$, $Fe(OH)_3$, $HNO_3$, $Na_2SO_4$. «Распределите вещества на основания и не основания. Для оснований определите растворимость по таблице, назовите их и запишите общий признак. Секретарь фиксирует решение, аналитик объясняет». | Распределяют формулы, записывают: «$LiOH$ и $Ba(OH)_2$ — щёлочи; $Fe(OH)_3$ — нерастворимое основание; $HNO_3$ и $Na_2SO_4$ — не основания». |
3 мин | Учитель предлагает два задания на выбор: «Вариант А — составьте уравнение реакции $KOH$ с $HCl$. Вариант Б — объясните, почему при добавлении кислоты к щёлочи исчезает окраска фенолфталеина. Затем обменяйтесь карточками и проверьте ответ по памятке». | Выбирают задание, составляют $KOH + HCl = KCl + H_2O$ или объясняют нейтрализацию, обмениваются карточками, отмечают сильную сторону и одну рекомендацию партнёру. |
Эталон решения
Для $KOH$ и $HCl$: 1) определяем реагенты: основание и кислота; 2) продукты реакции — соль и вода; 3) записываем формулы соли $KCl$ и воды $H_2O$; 4) проверяем атомы: $K$, $Cl$, $H$, $O$ уравнены. Итог: $KOH + HCl = KCl + H_2O$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «В парах вы применили сразу два признака — строение формулы и растворимость. Теперь каждый самостоятельно покажет, умеет ли использовать алгоритм без подсказки партнёра».
Этап 7. Самостоятельная работа с самопроверкой (8 мин)
Цель этапа: диагностировать индивидуальное понимание классификации и химических свойств оснований.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
6 мин | Учитель раздаёт карточки трёх уровней. «Выполните обязательное задание: подчеркните основания среди $NaOH$, $Cu(OH)_2$, $H_2SO_4$, $CaCO_3$, $KOH$; разделите основания на щёлочи и нерастворимые; составьте уравнение $Ca(OH)_2$ с $HCl$. Затем желающие выполняют дополнительное задание: объясняют разложение $Cu(OH)_2$ при нагревании». | Индивидуально выполняют задания, используют таблицу растворимости. Записывают $Ca(OH)_2 + 2HCl = CaCl_2 + 2H_2O$; для дополнительного задания — $Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O$. |
3 мин | Учитель показывает эталон на доске. «Проверьте не только ответ, но и коэффициенты, индексы и принадлежность вещества к классу. Поднимите зелёную карточку, если всё совпало, жёлтую — если нужна коррекция, красную — если нужен разбор». | Сверяют работу, исправляют ошибки, показывают карточку самооценки, формулируют затруднение: «Мне нужно повторить составление формул» или «Мне нужно внимательнее пользоваться таблицей растворимости». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Самостоятельная работа показала, что алгоритм уже работает, но отдельные ошибки требуют внимания. Завершим урок осмыслением результата и ответим на исходный вопрос».
Этап 8. Рефлексия и домашнее задание (5 мин)
Цель этапа: осознать достигнутый результат, выявить затруднения и принять домашнее задание с учётом уровня подготовки.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель возвращается к проблемному вопросу: «Как по формуле и свойствам определить основание? Чем щёлочь отличается от нерастворимого основания? Заполните устно начало фразы: “Теперь я могу...”». Учитель собирает два-три ответа. | Формулируют выводы: «Основание содержит металл и OH», «Щёлочь растворима в воде», «Основания реагируют с кислотами», «Индикаторы помогают обнаружить щёлочь». |
2 мин | Учитель объясняет уровни домашнего задания и напоминает: «Выберите обязательный уровень, а затем при готовности добавьте повышающий или дополнительный. Перед выходом ответьте на контрольный вопрос на стикере: “Как отличить $NaOH$ от $Cu(OH)_2$?”». | Выбирают уровень задания, записывают его, на стикере отвечают: «$NaOH$ — растворимая щёлочь, $Cu(OH)_2$ — нерастворимое основание; различают по таблице растворимости». |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — правильно распознаны все основания, без ошибок выполнена классификация по растворимости, верно составлено уравнение $Ca(OH)_2 + 2HCl = CaCl_2 + 2H_2O$, вывод о свойствах сформулирован самостоятельно.
- «4» — допущена одна неточность в классификации или оформлении, но определение оснований и уравнение реакции в целом верны.
- «3» — распознаны основные основания, однако есть ошибки в использовании таблицы растворимости, коэффициентах или объяснении реакции; требуется помощь учителя.
- Ниже базового уровня — ученик не выделяет основания по формуле или не может составить уравнение даже после подсказки; назначается индивидуальная коррекция.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о составе оснований? | Проверка осознания определения основания и роли группы OH. |
Как отличить щёлочь от нерастворимого основания? | Выявление понимания классификации по растворимости. |
Какое действие при составлении уравнения оказалось самым сложным? | Выявление точек затруднения в алгоритме составления реакций. |
Какой цвет индикатора или признак реакции вы запомнили? | Проверка связи теоретического знания с результатом наблюдения. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы установили, что основания содержат атом металла и одну или несколько гидроксогрупп OH, а растворимые основания называются щёлочами. Мы увидели, что основания реагируют с кислотами, образуя соль и воду, и научились подтверждать вывод формулой и наблюдением. Самая частая ошибка — забыть коэффициент перед кислотой или неправильно определить растворимость вещества. На следующем уроке мы продолжим изучать реакции оснований и научимся применять их свойства для решения расчётных и экспериментальных задач».
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Выучить определение основания и щёлочи; выписать 6 формул оснований, разделить их на растворимые и нерастворимые по таблице растворимости; составить 3 уравнения реакций оснований с соляной кислотой. | Закрепляет распознавание формул, классификацию и алгоритм нейтрализации; при проверке смотреть на индексы, коэффициенты и названия продуктов. |
Средний (повышающий) | Решить 4 задания: определить класс вещества по формуле, назвать основание, установить его растворимость и составить уравнение реакции с кислотой; отдельно объяснить наблюдение с фенолфталеином. | Развивает применение и анализ; при проверке учитывать аргументацию, а не только конечный ответ. |
Продвинутый (дополнительный) | Подготовить краткую карточку «Основания в профессии или быту»: привести 2 примера применения оснований, указать формулы, растворимость и одно химическое свойство, соблюдая правила безопасного обращения. | Формирует функциональную и естественно-научную грамотность; при проверке смотреть на достоверность примеров и связь применения со свойствами. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Что называют основанием? Какое основание является щёлочью? Какие продукты образуются при реакции основания с кислотой? По какому признаку можно отличить $NaOH$ от $Cu(OH)_2$?»
