Химические свойства кислот и оснований в свете представлений об электролитической диссоциации
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока учащиеся объяснят химические свойства кислот и оснований через наличие ионов $H^+$ и $OH^-$, составят не менее четырёх уравнений реакций в молекулярной и сокращённой ионной формах и выполнят задания формата ОГЭ с результатом не менее 70%.
- Сформировать умение определять характерные свойства кислот и оснований по составу веществ и качественным реакциям.
- Научить составлять молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения реакций обмена между электролитами.
- Развивать умение анализировать экспериментальные наблюдения, устанавливать причинно-следственные связи и аргументировать выводы.
- Формировать ответственное отношение к безопасной работе с растворами кислот и щелочей и снижать тревожность перед заданиями ОГЭ через пошаговый алгоритм решения.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают практическое значение кислот и оснований в быту, лаборатории, медицине и промышленности.
- Понимают необходимость соблюдения правил безопасной работы с растворами кислот и щелочей.
- Проявляют учебную самостоятельность и готовность спокойно применять алгоритм при выполнении заданий ОГЭ.
- Оценивают собственный прогресс и понимают, какие действия помогают исправлять химические ошибки.
Метапредметные
- Извлекают информацию из таблицы растворимости, схемы диссоциации и описания наблюдений.
- Сравнивают свойства кислот и оснований, классифицируют реакции по внешним признакам и составу участников.
- Планируют решение задания по алгоритму: определить ионы, записать диссоциацию, составить уравнение, сократить одинаковые ионы.
- Работают в паре, формулируют вывод и аргументируют его химическими уравнениями.
Предметные
- Знать, что общими катионами кислот являются ионы $H^+$, а общими анионами оснований — ионы $OH^-$.
- Уметь объяснять взаимодействие кислот с металлами, основными оксидами, основаниями и солями.
- Уметь объяснять взаимодействие оснований с кислотами, кислотными оксидами и солями.
- Уметь составлять молекулярные и сокращённые ионные уравнения реакций нейтрализации и реакций с образованием осадка или газа.
- Владеть алгоритмом распознавания кислот и оснований с помощью индикаторов и записи ионных уравнений.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осмысливают связь химических знаний с безопасным поведением при обращении с бытовыми химикатами.
- Проявляют готовность к самоконтролю при выполнении заданий повышенной сложности.
- Формируют уверенность в возможности решить задание ОГЭ по понятному алгоритму.
- Оценивают значение точной записи формул и коэффициентов для достоверности химического вывода.
Регулятивные УУД
- Принимают и уточняют цель урока на основе проблемного вопроса.
- Планируют последовательность составления ионного уравнения.
- Проверяют соответствие коэффициентов, зарядов и агрегатных состояний.
- Находят ошибку в готовом уравнении и корректируют собственное решение.
- Оценивают результат по критериям и фиксируют индивидуальное затруднение.
Познавательные УУД
- Выделяют ионы, определяющие общие свойства кислот и оснований.
- Анализируют результаты демонстрационного опыта и связывают наблюдение с образованием воды, осадка или газа.
- Моделируют реакции электролитов в молекулярной, полной и сокращённой ионной формах.
- Используют таблицу растворимости и ряд активности металлов при составлении уравнений.
- Сравнивают несколько реакций и устанавливают общий ионный механизм.
Коммуникативные УУД
- Формулируют гипотезу и представляют её классу.
- Распределяют действия в паре при выполнении карточки.
- Задают уточняющие вопросы о диссоциации и признаках реакций.
- Аргументируют выбор сокращённого ионного уравнения.
- Корректно обсуждают ошибки одноклассников по заданным критериям.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить демонстрационные растворы соляной кислоты, гидроксида натрия, сульфата меди(II), карбоната натрия и фенолфталеин; при отсутствии лабораторной демонстрации заменить опыт безопасной видеодемонстрацией.
- Подготовить штатив, пробирки, пипетки, защитные очки и перчатки; заранее проверить исправность оборудования и маркировку растворов.
- Распечатать карточки для парной работы трёх уровней — по одной карточке на пару, всего по числу пар.
- Распечатать мини-лист самооценки и билет на выход — по одному экземпляру на каждого ученика.
- Вывести на доску или экран памятку: «Диссоциация → молекулярное уравнение → полное ионное → сокращение одинаковых ионов → проверка».
- Подготовить таблицу растворимости и краткую памятку о признаках реакций: вода, осадок, газ.
- Подготовить четыре задания формата ОГЭ с вариантами ответов и отдельный эталон для самопроверки.
- Разместить на доске тему урока, проблемный вопрос и правила безопасности: не пробовать вещества, не направлять пробирку на себя и других, при попадании раствора на кожу промыть водой.
- Подготовить таймер на 3–5 минут для самостоятельной работы и цветные карточки для приёма «Светофор».
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в работу, актуализировать практическое значение темы и создать установку на успешное выполнение заданий ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и проверяет готовность: "Здравствуйте, ребята. Проверьте, пожалуйста, тетрадь, ручку и карточку для работы. Сегодня мы будем не просто перечислять свойства кислот и оснований, а объяснять их на уровне частиц — ионов. Такой способ рассуждения регулярно встречается в заданиях ОГЭ, поэтому будем двигаться по понятному алгоритму, без необходимости угадывать ответ." | Проверяют рабочее место, записывают дату и готовятся к работе. |
2 мин | Учитель показывает на экране изображения лимонного сока, средства для очистки поверхностей и лабораторной пробирки: "Что общего у этих веществ? Где мы можем встретить кислоты и основания? Почему одни растворы изменяют цвет индикатора, а другие дают осадок или газ? Сегодня нам нужно выяснить, какие частицы отвечают за эти свойства." Учитель формулирует проблемный вопрос: "Почему разные кислоты проявляют сходные свойства?" | Предполагают: "В растворах образуются ионы", "кислоты содержат водород", "основания содержат гидроксильную группу"; формулируют ожидания от урока. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что кислоты и основания встречаются не только в лаборатории. Теперь проверим, какие знания о диссоциации помогут нам объяснить их общие свойства и решить экзаменационную задачу."
Этап 2. Актуализация знаний (6 мин)
Цель этапа: восстановить знания об электролитах, диссоциации, индикаторах и условиях протекания реакций обмена.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: "Сначала 30 секунд каждый самостоятельно допишите уравнения диссоциации: $HCl$, $H_2SO_4$, $NaOH$, $Ba(OH)_2$. Затем обсудите запись с соседом. Особое внимание обратите на коэффициенты и заряды ионов." Учитель фиксирует на доске верные варианты. | Записывают: $HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$; $H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$; $NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-$; $Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^-$. Сверяют записи в парах. |
3 мин | Учитель задаёт вопросы: "Какой ион является общим для кислот? Какой ион определяет свойства оснований? Что показывает лакмус в кислой и щелочной среде? При каком условии реакция обмена идёт до конца?" После ответов показывает памятку с тремя признаками: образование осадка, газа или слабого электролита — воды. | Отвечают: "Для кислот общий ион $H^+$, для оснований — $OH^-$"; "лакмус в кислоте красный, в щёлочи синий"; "реакция идёт до конца при образовании осадка, газа или воды". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили частицы, которые находятся в растворах кислот и оснований, и условия протекания обменных реакций. Теперь выясним, как эти ионы объясняют конкретные химические свойства."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: выявить затруднение при объяснении свойств веществ и совместно определить план открытия нового знания.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель записывает на доске две реакции: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$ и $H_2SO_4 + CuO \rightarrow CuSO_4 + H_2O$. "На уровне формул реакции понятны. Но почему кислота взаимодействует и со щёлочью, и с основным оксидом? Какие частицы реально вступают во взаимодействие? Попробуйте объяснить без перечисления правил." | Сравнивают реакции и предполагают: "В обеих реакциях образуется вода", "участвуют ионы водорода", "оксид меди(II) и гидроксид натрия связывают кислотные частицы". |
2 мин | Учитель направляет эвристическую беседу: "Что нужно определить сначала? Какие вещества распадаются на ионы? Какие ионы остаются без изменений? Какой общий алгоритм поможет решить похожую задачу на ОГЭ? Запишем план: определить электролиты, составить молекулярное уравнение, заменить растворимые электролиты ионами, сократить одинаковые ионы, проверить результат." | Формулируют цель: "Научиться объяснять свойства кислот и оснований через ионы и составлять сокращённые ионные уравнения". Записывают алгоритм в тетради. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Проблема поставлена: одной записи молекулярного уравнения недостаточно, нужно увидеть частицы, которые действительно реагируют. Перейдём к опытам и построим объяснение на наблюдениях."
Этап 4. Открытие нового знания: свойства кислот и оснований (10 мин)
Цель этапа: установить связь между наблюдаемыми свойствами кислот и оснований и взаимодействием ионов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель демонстрирует безопасные опыты: "Сначала проверим действие кислоты на индикатор — добавим несколько капель фенолфталеина в раствор гидроксида натрия, затем осторожно добавим соляную кислоту до исчезновения окраски. Что изменилось?" После этого учитель записывает: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$. "Это сокращённое ионное уравнение нейтрализации. Независимо от названия кислоты и основания ключевым является образование воды." | Наблюдают изменение окраски, формулируют вывод: "В щелочной среде фенолфталеин малиновый, после добавления кислоты окраска исчезает". Записывают уравнение $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$. |
3 мин | Учитель показывает реакцию раствора сульфата меди(II) и гидроксида натрия: "Появился голубой осадок. Запишем молекулярное уравнение: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$. Какие ионы образуют осадок?" Затем выводит сокращённое уравнение $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$. | Называют осадок гидроксида меди(II), выделяют ионы $Cu^{2+}$ и $OH^-$, записывают сокращённое ионное уравнение. |
3 мин | Учитель демонстрирует взаимодействие кислоты с карбонатом: "К раствору карбоната натрия добавим соляную кислоту. Наблюдаем выделение газа. Молекулярное уравнение: $Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$. В сокращённой форме сначала образуются нестойкая угольная кислота, затем вода и углекислый газ: $2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$." | Наблюдают выделение газа, называют его углекислым газом, фиксируют признак реакции и записывают сокращённое уравнение. |
Запись в тетрадях
- Кислоты диссоциируют с образованием ионов $H^+$; основания — с образованием ионов $OH^-$.
- Кислоты реагируют с основаниями, основными оксидами, активными металлами и солями при наличии условия протекания реакции.
- Основания реагируют с кислотами, кислотными оксидами и солями при образовании осадка, газа или воды.
- Ключевые сокращённые ионные уравнения: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$; $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$; $2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели три характерных результата реакции: вода, осадок и газ. Теперь проверим, умеете ли вы по предложенной схеме самостоятельно переводить молекулярное уравнение в сокращённое ионное."
Этап 5. Первичное закрепление в парах (7 мин)
Цель этапа: закрепить алгоритм составления ионных уравнений и научиться объяснять типичные свойства кислот и оснований.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель раздаёт карточки и объясняет критерии: "Работаем в парах. На карточке три реакции. Сначала определите признак реакции, затем запишите молекулярное и сокращённое ионное уравнения. За каждое правильно выполненное задание — один балл. Не переписывайте всё подряд: сокращайте только одинаковые ионы, которые не участвуют в реакции." | Распределяют роли: один ученик составляет молекулярное уравнение, второй — ионное; затем вместе проверяют заряды и коэффициенты. |
4 мин | Учитель предлагает задания: 1) $HCl + KOH \rightarrow$; 2) $H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow$; 3) $NaOH + CO_2 \rightarrow$. Во время работы задаёт вопросы: "Какой признак завершает первую реакцию? Какой осадок образуется во второй? Почему в третьей реакции нет ионов натрия и хлора?" | Составляют: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$; $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$; $CO_2 + 2OH^- \rightarrow CO_3^{2-} + H_2O$ при избытке щёлочи. Объясняют образование воды и осадка. |
2 мин | Учитель организует взаимопроверку: "Обменяйтесь карточками с соседней парой. Используйте чек-лист: верно ли составлена формула продукта, расставлены коэффициенты, указаны осадок или газ, сокращены только ионы-наблюдатели?" | Проверяют работу другой пары, отмечают два сильных места и одно исправление по приёму «Две звезды и пожелание». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Алгоритм уже работает в паре. Сейчас каждый самостоятельно выполнит короткую проверку в формате ОГЭ, чтобы понять, какие шаги вы выполняете уверенно, а где ещё нужна тренировка."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (10 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание темы и отработать применение алгоритма в заданиях экзаменационного типа.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель раздаёт индивидуальные задания: "Работаем самостоятельно. Задание 1: выберите вещества, которые реагируют с соляной кислотой, из списка $Cu$, $CuO$, $NaOH$, $NaCl$, $CaCO_3$. Задание 2: выберите сокращённое ионное уравнение реакции $H_2SO_4$ и $BaCl_2$. Задание 3: исправьте ошибку в записи $HCl + NaOH \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O$." | Читают условия, подчёркивают ключевые вещества и выполняют задания индивидуально. |
5 мин | Учитель напоминает: "Если сомневаетесь, не угадывайте. Для первого задания используйте ряд активности металлов и признаки реакции. Для второго определите осадок. В третьем вспомните, что в молекулярном уравнении записывают вещества, а в сокращённом ионном — только реально взаимодействующие частицы." | Записывают ответы: $CuO$, $NaOH$, $CaCO_3$; $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$; исправляют на $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$. |
4 мин | Учитель показывает эталон на экране и проводит самопроверку: "Поставьте плюс за каждый верный ответ и один дополнительный балл за правильно записанное уравнение. Ошибку не стирайте сразу — подчеркните место затруднения и рядом запишите правильный шаг алгоритма." | Сверяют ответы, подсчитывают баллы, отмечают красной, жёлтой или зелёной карточкой уровень уверенности. Записывают исправление рядом с ошибкой. |
Эталон решения
1) Соляная кислота реагирует с $CuO$, $NaOH$ и $CaCO_3$. Примеры: $2HCl + CuO \rightarrow CuCl_2 + H_2O$; сокращённое уравнение $2H^+ + CuO \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$; $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$; $2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$. 2) $H_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$; сокращённое уравнение $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$. 3) В реакции нейтрализации сокращённое ионное уравнение — $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Проверьте не только ответ, но и ход рассуждения. Ошибка в химии часто появляется из-за пропущенного иона, неверного коэффициента или отсутствия признака реакции. На заключительном этапе определим, какой шаг алгоритма стал для вас опорой."
Этап 7. Рефлексия и домашнее задание (5 мин)
Цель этапа: обобщить новое знание, зафиксировать индивидуальные затруднения и объяснить содержание дифференцированного домашнего задания.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит рефлексию «Светофор»: "Поднимите зелёную карточку, если можете объяснить свойства кислот и оснований через ионы и составить сокращённое уравнение. Жёлтую — если алгоритм понятен, но требуется ещё практика. Красную — если затрудняетесь определить частицы, которые реагируют. Одним предложением продолжите фразу: «Сегодня я научился…»" | Поднимают карточки, формулируют: "Я научился выделять ионы-наблюдатели", "Я научился составлять уравнение нейтрализации", "Мне нужно повторить диссоциацию кислот". |
1 мин | Учитель задаёт контрольные вопросы: "Какой ион общий для кислот? Какой признак реакции вы ищете при составлении сокращённого ионного уравнения? Почему $Na^+$ и $Cl^-$ не входят в уравнение нейтрализации?" | Отвечают: "$H^+$; осадок, газ или воду; эти ионы не изменяются и являются ионами-наблюдателями". |
2 мин | Учитель объясняет домашнее задание: "Выберите уровень с учётом сегодняшней самооценки. Обязательный уровень выполняют все, повышающий и дополнительный — по готовности. Важно не количество примеров, а правильная последовательность рассуждения и проверка зарядов." | Записывают выбранный уровень и уточняют непонятные условия. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы связали свойства кислот и оснований с поведением ионов в растворе. Вы увидели, что за разными реакциями часто стоит одна и та же частица: ион $H^+$ или $OH^-$. Следующий урок начнём с разбора типичных ошибок и продолжим классифицировать реакции по их уравнениям."
Критерии оценивания практической работы
- "5" — верно выполнены все три задания самостоятельной работы, правильно определены реагирующие вещества, составлены сокращённые ионные уравнения, расставлены коэффициенты и указаны осадок или газ.
- "4" — выполнены верно два задания из трёх, допущена одна неточность в коэффициентах, формулах продуктов или выделении ионов-наблюдателей.
- "3" — верно выполнено хотя бы одно задание и показано понимание основного алгоритма, но имеются ошибки в записи диссоциации или сокращённого ионного уравнения.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какой ион объясняет общие свойства кислот и какой — общие свойства оснований? | Проверка осознания связи между электролитической диссоциацией и свойствами классов веществ. |
Какой шаг алгоритма составления сокращённого ионного уравнения оказался самым сложным? | Выявление точек затруднения в последовательности решения. |
Почему в уравнении $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$ отсутствуют ионы-наблюдатели? | Проверка понимания смысла сокращения полного ионного уравнения. |
Насколько уверенно вы теперь решите похожее задание ОГЭ: уверенно, с подсказкой или пока затрудняюсь? | Субъективная оценка освоения темы и планирование дальнейшей коррекционной работы. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы установили, что свойства кислот и оснований определяются ионами, образующимися при диссоциации. Вы научились объяснять нейтрализацию, образование осадка и выделение газа через сокращённые ионные уравнения. Помните о типичной ошибке: нельзя автоматически переносить все ионы из молекулярного уравнения в сокращённое — сначала нужно определить, какие частицы действительно изменяются. На следующем уроке мы разберём больше заданий формата ОГЭ и потренируемся распознавать реакции по их ионному механизму."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить молекулярные и сокращённые ионные уравнения для четырёх реакций: кислота с щёлочью, кислота с карбонатом, кислота с основным оксидом, растворимая соль с щёлочью. Для каждой реакции указать признак протекания. | Закрепляет алгоритм записи ионных уравнений; при проверке обратить внимание на формулы продуктов, коэффициенты и обозначения осадка или газа. |
Средний (повышающий) | Решить пять заданий формата ОГЭ на выбор реагирующих веществ и определение сокращённого ионного уравнения по предложенному набору формул. | Развивает применение знаний в новом контексте; при проверке смотреть, использованы ли таблица растворимости и условие образования слабого электролита. |
Продвинутый (дополнительный) | Составить объяснение для трёх бытовых или лабораторных ситуаций, связанных с кислотами и основаниями, и для каждой записать возможное молекулярное и сокращённое ионное уравнение. | Развивает функциональную и естественно-научную грамотность; при проверке оценить связь между наблюдением, ионами и уравнением реакции. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Какой ион является общим для кислот? Какой ион является общим для оснований? Назовите три признака реакции обмена в растворе. Запишите сокращённое ионное уравнение нейтрализации. Какая ошибка в ионных уравнениях встречается чаще всего?»
