Тема: Гидролиз солей
Цели и задачи
- Цель: к концу урока научиться определять возможность гидролиза соли, характер среды её водного раствора и выбирать индикатор для доказательства среды, решая не менее 4 из 5 учебных заданий без существенных ошибок.
- Образовательная задача: сформулировать понятие гидролиза солей и установить связь между составом соли, силой исходных кислоты и основания и реакцией среды раствора.
- Развивающая задача: научиться анализировать формулу соли, составлять сокращённые ионные уравнения гидролиза и делать вывод о среде раствора.
- Практическая задача: освоить алгоритм выбора индикатора для кислой, щелочной и нейтральной среды и применить его к заданиям формата ОГЭ.
- Воспитательная задача: формировать ответственное отношение к безопасной работе с растворами и уверенность при выполнении химических заданий экзаменационного типа.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают практическое значение определения среды растворов для бытовых, медицинских, экологических и производственных ситуаций.
- Проявляют ответственное отношение к работе с растворами и соблюдают правила безопасного обращения с индикаторами.
- Снижают тревожность перед заданиями ОГЭ благодаря освоению понятного алгоритма рассуждения.
- Формируют познавательную мотивацию и готовность проверять химическую гипотезу экспериментом.
Метапредметные
- Извлекают информацию из таблицы растворимости, схемы алгоритма и результатов наблюдений.
- Устанавливают причинно-следственную связь между составом соли, гидролизом и реакцией среды раствора.
- Планируют последовательность действий при решении задания и осуществляют самопроверку по эталону.
- Аргументированно представляют выводы в паре и корректно обсуждают различия в решениях.
Предметные
- Знать определение гидролиза солей и условия его протекания.
- Уметь определять, какая часть соли подвергается гидролизу, по силе исходных кислоты и основания.
- Уметь составлять сокращённые ионные уравнения гидролиза солей $Na_2CO_3$, $NH_4Cl$ и объяснять щелочную или кислую среду раствора.
- Уметь определять окраску лакмуса, метилоранжа и фенолфталеина в растворах разной среды.
- Уметь применять алгоритм к заданиям экзаменационного типа и объяснять выбор ответа.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личный уровень готовности к решению заданий по гидролизу и формулируют учебную потребность.
- Осознают связь изучаемого материала с безопасностью, качественным анализом веществ и практикой химика.
- Проявляют настойчивость при поиске причины ошибки в ионном уравнении.
- Принимают необходимость соблюдения лабораторной дисциплины и аккуратности.
Регулятивные УУД
- Формулируют цель урока на основе проблемного вопроса и планируют путь её достижения.
- Контролируют последовательность анализа соли по предложенному алгоритму.
- Сверяют собственное решение с эталоном и исправляют ошибки в записи уравнений.
- Оценивают результат по критериям и фиксируют, какой шаг алгоритма требует дополнительной тренировки.
Познавательные УУД
- Классифицируют соли по происхождению от сильной или слабой кислоты и основания.
- Сравнивают состав растворов $NaCl$, $Na_2CO_3$ и $NH_4Cl$ и выявляют различия в среде.
- Моделируют процесс взаимодействия ионов соли с молекулами воды.
- Используют таблицу растворимости, ряд силы электролитов и шкалу индикаторов для обоснования вывода.
- Выделяют существенные признаки гидролиза и отличают полное и сокращённое ионные уравнения.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в паре при анализе карточки: аналитик, составитель уравнения, докладчик.
- Формулируют вопрос к партнёру и обосновывают выбор среды раствора.
- Используют химические термины в устном объяснении и внимательно относятся к аргументам одноклассников.
- Согласовывают общий ответ и корректно указывают на ошибку в рассуждении.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить растворы $NaCl$, $Na_2CO_3$ и $NH_4Cl$ с безопасной концентрацией, по три подписанные пробирки на демонстрацию или на каждую группу.
- Подготовить универсальную индикаторную бумагу, лакмус, метилоранж и фенолфталеин; для работы групп разложить по одному комплекту на стол.
- Распечатать карточки трёх уровней: базовые задания на определение среды, задания на ионные уравнения и задания формата ОГЭ — по одной карточке на каждого ученика.
- Распечатать таблицу «Сильные и слабые электролиты. Окраска индикаторов» — по одному листу на парту.
- Вывести на доску или слайд проблемный вопрос: «Почему растворы разных солей имеют разную среду?» и схему алгоритма анализа соли.
- Подготовить пипетки, штативы, защитные очки, перчатки, салфетки и ёмкость для отработанных растворов.
- Заранее записать на доске формулы $HCl$, $H_2CO_3$, $NaOH$, $NH_4OH$, чтобы учащиеся могли определить силу исходных электролитов.
- Подготовить таймер на 2–3 минуты для парной работы и лист самопроверки с эталонами ответов.
- Проверить, что рабочие места свободны от лишних предметов, а все растворы имеют подписи и не переливаются без разрешения учителя.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность и показать практическую значимость определения среды растворов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и проверяет готовность: "Здравствуйте, ребята. Сегодня нам понадобятся тетради, ручки и аккуратность при работе с растворами. На столах должны остаться только необходимые принадлежности. Проверьте, что у вас есть таблица для записи наблюдений и карточка самооценки." | Проверяют рабочее место, достают тетради и материалы, надевают защитные очки при подготовке к опыту. |
2 мин | Учитель показывает три подписанные пробирки с растворами и обращается к классу: "Перед вами растворы трёх солей. Внешне они почти не отличаются, но их свойства различны. Представьте, что лаборатории нужно быстро определить, какой раствор может быть кислым, какой щелочным, а какой близок к нейтральному. Как это сделать безопасно? Сегодня мы найдём объяснение и потренируем экзаменационный алгоритм." | Высказывают предположения: "С помощью индикатора", "по формуле соли", "по реакции ионов с водой"; записывают тему урока. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели практическую задачу: по формуле соли и с помощью индикатора определить свойства раствора. Теперь вспомним знания, без которых объяснить наблюдение невозможно."
Этап 2. Актуализация знаний (6 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о диссоциации, сильных и слабых электролитах, составе солей и окраске индикаторов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: "Сначала самостоятельно определите, на какие ионы распадаются $NaCl$, $Na_2CO_3$ и $NH_4Cl$. У вас 30 секунд. Затем сравните запись с соседом и объясните, почему индекс 2 перед ионом натрия в карбонате важен." После обсуждения учитель просит две пары озвучить ответы. | Индивидуально записывают: $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$, $Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^+ + CO_3^{2-}$, $NH_4Cl \rightarrow NH_4^+ + Cl^-$. В парах объясняют соотношение ионов, затем формулируют ответы классу. |
3 мин | Учитель показывает таблицу индикаторов и спрашивает: "Какую среду называют кислой, нейтральной и щелочной? Как изменит цвет лакмус в кислой и щелочной среде? Что произойдёт с фенолфталеином в щёлочи? Вспомните также: какие электролиты считают сильными, а какие — слабыми?" Учитель фиксирует ключевые ответы на доске. | Отвечают: "Кислая среда связана с избытком ионов $H^+$, щелочная — с ионами $OH^-$"; называют цвета лакмуса и фенолфталеина; приводят примеры сильных и слабых электролитов. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили диссоциацию и индикаторы, но пока не объяснили, почему ионы соли могут изменить количество ионов $H^+$ и $OH^-$. Именно это затруднение станет нашей учебной задачей."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: обнаружить противоречие и совместно сформулировать цель урока.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель записывает на доске формулу $NaCl$ и задаёт вопрос: "Ионы соли в воде разделяются. Но почему раствор хлорида натрия обычно не проявляет выраженную кислую или щелочную реакцию? Теперь посмотрим на $Na_2CO_3$: почему его раствор щелочной, хотя в формуле нет группы $OH$? Какие сведения нам нужны, чтобы ответить?" | Формулируют затруднение: "Нужно понять взаимодействие ионов с водой"; предполагают: "Карбонат-ион образует гидроксид-ионы". |
2 мин | Учитель принимает ответы и направляет формулировку цели: "Сформулируйте цель одним предложением. Начните со слов: «Сегодня я научусь…». Важно, чтобы цель была проверяемой: не просто узнать, а определить, составить, доказать." | Записывают цель: "Сегодня я научусь по формуле соли определять гидролиз и среду раствора, составлять сокращённое ионное уравнение и подтверждать вывод индикатором". |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена. Двигаемся по алгоритму: сначала выясним происхождение ионов, затем установим, какой ион реагирует с водой, после этого запишем уравнение и проверим вывод индикатором."
Этап 4. Открытие нового знания (10 мин)
Цель этапа: сформировать понятие гидролиза и вывести алгоритм определения среды раствора соли.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель демонстрирует таблицу «Происхождение ионов»: "Рассмотрим соль $NaCl$. Ион $Na^+$ образован сильным основанием $NaOH$, ион $Cl^-$ — сильной кислотой $HCl$. Такие ионы практически не взаимодействуют с водой, поэтому гидролиз не идёт, а среда близка к нейтральной. Запишите: сильное основание плюс сильная кислота — гидролиза нет." | Записывают вывод: $NaCl$ образован сильной кислотой и сильным основанием; гидролиз практически не происходит; среда нейтральная. Объясняют, что индикаторы не меняют окраску заметно. |
4 мин | Учитель показывает схему для карбоната натрия: "В $Na_2CO_3$ ион $Na^+$ связан с сильным основанием $NaOH$, а $CO_3^{2-}$ — с очень слабой угольной кислотой. Поэтому именно карбонат-ион взаимодействует с водой. Запишем сокращённое ионное уравнение: $CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-$. Какой ион появляется? Какой будет среда?" | Следят за выводом, записывают уравнение, отвечают: "Появляется $OH^-$, поэтому среда щелочная". Формулируют: гидролиз по аниону. |
3 мин | Учитель разбирает пример $NH_4Cl$: "Ион $Cl^-$ происходит от сильной кислоты и не гидролизуется. Ион $NH_4^+$ является сопряжённой кислотой слабого основания $NH_4OH$, поэтому взаимодействует с водой: $NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+$. Какой ион определяет среду?" Учитель выводит на доске алгоритм из четырёх шагов. | Записывают уравнение и выводят: "Образуется $H^+$, среда кислая, гидролиз идёт по катиону". Переписывают алгоритм: определить ионы; установить происхождение; записать гидролизующийся ион; сделать вывод о среде и выбрать индикатор. |
Запись в тетрадях
Гидролиз солей — взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита и изменению реакции среды раствора. Соль сильной кислоты и сильного основания практически не гидролизуется. Соль сильного основания и слабой кислоты гидролизуется по аниону, среда щелочная. Соль слабого основания и сильной кислоты гидролизуется по катиону, среда кислая.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Теперь у нас есть рабочий алгоритм и три опорных случая. Следующим шагом проверим, умеем ли мы применять его не только к разобранным примерам, но и к новым солям."
Этап 5. Первичное закрепление в парах (7 мин)
Цель этапа: отработать алгоритм определения гидролиза и среды раствора на новых примерах с проговариванием действий.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт карточки с парами солей и объясняет приём «Химический алгоритм»: "В каждой паре один ученик называет происхождение ионов, второй записывает уравнение или ставит отметку «гидролиза нет». Через минуту поменяйтесь ролями. Для каждой соли обязательно назовите среду и индикатор, который её обнаружит." | Распределяют роли, читают карточки и проговаривают последовательность анализа. |
3 мин | Учитель предлагает задания: "Разберите $K_2S$, $KNO_3$ и $AlCl_3$. Для $K_2S$ укажите гидролизующийся ион и запишите уравнение первой ступени: $S^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HS^- + OH^-$. Для $AlCl_3$ запишите упрощённо: $Al^{3+} + H_2O \rightleftharpoons AlOH^{2+} + H^+$. Для $KNO_3$ объясните отсутствие гидролиза." | Решают в парах: для $K_2S$ определяют щелочную среду и фенолфталеин; для $KNO_3$ — нейтральную среду; для $AlCl_3$ — кислую среду и красный лакмус или метилоранж. |
2 мин | Учитель организует взаимопроверку: "Обменяйтесь карточками. Проверьте четыре элемента: правильно ли определено происхождение ионов, указано направление гидролиза, записано уравнение и назван индикатор. За каждый верный элемент поставьте знак «+», а одну ошибку обозначьте вопросом, не исправляя её за партнёра." | Проверяют карточку партнёра по четырём критериям, задают уточняющий вопрос и исправляют собственную запись после обсуждения. |
Эталон решения
$K_2S$: $K^+$ происходит от сильного основания $KOH$, $S^{2-}$ — от слабой кислоты $H_2S$; гидролиз по аниону: $S^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HS^- + OH^-$; среда щелочная; фенолфталеин малиновый. $KNO_3$: ионы образованы сильными электролитами $KOH$ и $HNO_3$, гидролиз практически отсутствует; среда нейтральная. $AlCl_3$: катион $Al^{3+}$ гидролизуется; образуются ионы $H^+$, среда кислая; лакмус красный, метилоранж красный.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы научились применять алгоритм и проверили решения друг друга. Теперь проведём короткую экспериментальную проверку: совпадут ли наши прогнозы с окраской индикаторов?"
Этап 6. Практическая проверка индикаторами (6 мин)
Цель этапа: экспериментально подтвердить связь между гидролизом соли, реакцией среды и окраской индикатора.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель напоминает правила безопасности: "Растворы не пробуем, пипетки не смешиваем, работаем только с подписанными пробирками. Для каждой пробы используйте отдельную каплю раствора и чистую полоску индикаторной бумаги. Наблюдение сразу заносите в таблицу." | Повторяют правила, подписывают в тетради три строки: $NaCl$, $Na_2CO_3$, $NH_4Cl$; готовят индикаторные полоски. |
3 мин | Учитель показывает порядок работы и контролирует группы: "Нанесите по капле раствора на отдельные участки планшета. Опустите лакмус, добавьте каплю метилоранжа и фенолфталеина. Сравните окраску с эталонной шкалой и не делайте вывод только по одному индикатору." | Проводят пробу, фиксируют наблюдения: для $NaCl$ заметного изменения нет; для $Na_2CO_3$ фенолфталеин становится малиновым, лакмус синеет; для $NH_4Cl$ лакмус краснеет, метилоранж красный или оранжево-красный. |
2 мин | Учитель задаёт вопросы: "Какой результат подтверждает гидролиз карбоната? Почему фенолфталеин подходит для карбоната, но не для кислого раствора $NH_4Cl$? Сформулируйте общий вывод одной фразой." | Отвечают: "Для карбоната появляются $OH^-$, поэтому фенолфталеин малиновый"; формулируют вывод: "Окраска индикатора показывает реакцию среды, возникающую вследствие гидролиза или его отсутствия". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Эксперимент подтвердил расчёт: формула соли позволяет спрогнозировать среду, а индикатор — проверить прогноз. Переходим к самостоятельной работе в формате, близком к ОГЭ."
Этап 7. Самостоятельная работа с самопроверкой (6 мин)
Цель этапа: индивидуально применить знания и оценить степень освоения алгоритма.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель раздаёт индивидуальные карточки: "Выполните три задания. 1) Выберите соли, раствор которых имеет щелочную среду: $NaCl$, $K_2CO_3$, $NH_4NO_3$, $Na_2S$. 2) Составьте сокращённое ионное уравнение гидролиза $CH_3COONa$. 3) Укажите окраску фенолфталеина в растворе $NH_4Cl$ и объясните ответ. Работайте молча, сначала определяйте происхождение ионов, затем делайте вывод." | Самостоятельно решают задания: выбирают $K_2CO_3$ и $Na_2S$, записывают $CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^-$, указывают, что фенолфталеин в $NH_4Cl$ бесцветен. |
2 мин | Учитель открывает на доске эталон и говорит: "Проверьте каждое задание. Не просто посчитайте баллы, а найдите место ошибки: формула соли, направление гидролиза, уравнение или индикатор. Исправление выполните другим цветом." | Сверяют ответы, подсчитывают результат из трёх баллов, исправляют ошибки и отмечают в листе самооценки: «могу самостоятельно», «нужна тренировка», «нужна помощь». |
Эталон решения
1) Щелочная среда у $K_2CO_3$ и $Na_2S$, так как гидролиз идёт по аниону слабой кислоты с образованием $OH^-$. 2) $CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^-$. 3) $NH_4Cl$ гидролизуется по катиону: образуются ионы $H^+$, среда кислая; фенолфталеин остаётся бесцветным.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Самостоятельная работа показала, что главное в задании — не угадывать индикатор, а последовательно анализировать состав соли. Осталось зафиксировать личный результат и определить, какой шаг алгоритма вы будете отрабатывать дальше."
Этап 8. Рефлексия и домашнее задание (3 мин)
Цель этапа: осознать результат урока, выявить затруднения и получить дифференцированное домашнее задание.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит приём «Светофор»: "Поднимите зелёную карточку, если вы можете по формуле соли определить среду и индикатор; жёлтую — если алгоритм понятен, но ошибаетесь в уравнении; красную — если нужна совместная отработка. Одним предложением продолжите фразу: «Теперь я знаю, что…»." | Поднимают карточки, формулируют: "Теперь я знаю, что карбонат-ион гидролизуется и образует $OH^-$" или "Мне нужно повторить гидролиз по катиону". |
1 мин | Учитель сообщает домашнее задание: "Выберите уровень по результату самооценки. Перед выходом ответьте на контрольные вопросы: какая соль не гидролизуется, какой ион создаёт щелочную среду и каким индикатором её обнаружить?" | Записывают выбранный уровень домашнего задания и устно отвечают: "$NaCl$ практически не гидролизуется; анион слабой кислоты образует $OH^-$; щёлочь обнаруживает фенолфталеин." |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — правильно определены среда и тип гидролиза для всех трёх растворов, корректно записаны не менее двух ионных уравнений, верно предсказана окраска индикаторов, соблюдены правила безопасности.
- «4» — правильно выполнены основные выводы по трём растворам, допущена одна неточность в уравнении или названии окраски индикатора, правила безопасности соблюдены.
- «3» — правильно определена среда хотя бы для двух растворов, но есть ошибки в объяснении гидролиза или в ионном уравнении; эксперимент проведён с подсказкой учителя.
- «2» — выводы не связаны с составом солей, большинство уравнений записано неверно или нарушены правила безопасной работы.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о причине различий в среде растворов солей? | Выявление осознания связи между гидролизом и появлением ионов $H^+$ или $OH^-$. |
Какой шаг алгоритма определения среды оказался самым трудным? | Выявление точек затруднения: происхождение ионов, уравнение или выбор индикатора. |
Какое задание формата ОГЭ вы теперь можете решить самостоятельно? | Оценка переноса знания на экзаменационный формат и уровня уверенности. |
Какой индикатор вы выберете для раствора $Na_2CO_3$ и почему? | Проверка понимания связи между щелочной средой и окраской фенолфталеина. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы установили, что соль в растворе не всегда остаётся химически нейтральной: её ионы могут взаимодействовать с водой. Запомните главный порядок рассуждения: определить происхождение ионов, найти гидролизующийся ион, записать уравнение и только затем назвать среду и индикатор. Типичная ошибка — выбирать индикатор по памяти, не объясняя, какие ионы образуются. На следующем уроке мы продолжим работу с ионными уравнениями и потренируемся распознавать вещества в растворах по качественным реакциям."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Разобрать 5 солей: $NaCl$, $K_2CO_3$, $NH_4Cl$, $Na_2S$, $CH_3COONa$. Для каждой указать, идёт ли гидролиз, назвать среду раствора и подходящий индикатор. | Закрепляет классификацию солей и базовый алгоритм; при проверке обратить внимание на связь среды с образованием $H^+$ или $OH^-$. |
Средний (повышающий) | Составить сокращённые ионные уравнения гидролиза для $Na_2CO_3$, $NH_4NO_3$, $Na_2S$ и $CH_3COONa$, указать среду каждого раствора. | Формирует навык записи уравнений и различения гидролиза по катиону и аниону; проверить правильность зарядов и стрелку обратимости. |
Продвинутый (дополнительный) | Решить 3 задания экзаменационного типа на установление соответствия между формулой соли, реакцией среды и окраской индикатора; составить краткое объяснение для каждого выбора. | Развивает умение аргументировать ответ и переносить алгоритм на новые формулировки; при проверке оценивать полноту химического объяснения. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Какие соли практически не гидролизуются? Как определить, будет ли гидролиз по катиону или по аниону? Какие ионы создают кислую и щелочную среду? Какую окраску приобретает фенолфталеин в щелочной среде?»
