Химические свойства солей в свете электролитической диссоциации
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока научиться объяснять реакции обмена между растворами солей и другими электролитами через движение ионов, составлять молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения не менее чем для трёх типовых реакций.
- Сформировать представление об условиях протекания реакций обмена в растворах электролитов: образовании осадка, газа или слабого электролита, прежде всего воды.
- Научить определять реакцию между солью и другим электролитом по таблице растворимости и составлять уравнения реакций по алгоритму.
- Развивать умение наблюдать признаки химической реакции, выделять существенную информацию, проверять коэффициенты и исправлять ошибки в ионных уравнениях.
- Показать связь темы с заданиями ОГЭ и сформировать уверенность в применении алгоритма при решении экзаменационных задач.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают практическую ценность умения предсказывать химические реакции и безопасно работать с растворами.
- Проявляют ответственное отношение к лабораторному оборудованию, реактивам и правилам химической безопасности.
- Снижают тревожность перед заданиями ОГЭ благодаря использованию пошагового алгоритма.
- Осознают значение точности записи и самопроверки для получения достоверного химического вывода.
Метапредметные
- Извлекают информацию из таблицы растворимости и используют её для прогноза образования осадка.
- Сравнивают молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения, находят общие ионы-зрители.
- Планируют решение по алгоритму, осуществляют самопроверку и корректируют найденные ошибки.
- Формулируют выводы по результатам опыта и аргументируют их в паре и при обсуждении с классом.
Предметные
- Знать условия протекания реакций обмена в растворах электролитов: образование осадка, газа или слабого электролита.
- Уметь составлять молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения реакций солей с кислотами, щелочами и растворимыми солями.
- Уметь пользоваться таблицей растворимости при прогнозировании состава и состояния продуктов реакции.
- Владеть алгоритмом сокращения ионного уравнения и проверки сохранения атомов и зарядов.
- Уметь распознавать типичные ошибки в ионных уравнениях, встречающиеся в заданиях ОГЭ.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личную учебную задачу: научиться уверенно решать задания на ионные уравнения.
- Осознают необходимость соблюдения правил безопасности как условия успешного эксперимента.
- Оценивают собственную готовность применять алгоритм без подсказки.
Регулятивные УУД
- Формулируют цель урока на основе выявленного затруднения.
- Планируют последовательность действий при составлении ионного уравнения.
- Проверяют состав, коэффициенты, заряды и сокращение одинаковых ионов.
- Оценивают результат по критериям и исправляют обнаруженные ошибки.
Познавательные УУД
- Выделяют ионы, реально участвующие в реакции, и отделяют их от ионов-зрителей.
- Классифицируют продукты реакций по признаку образования осадка, газа или воды.
- Моделируют химический процесс переходом от молекулярной записи к ионной.
- Используют таблицу растворимости и ряд растворимости для решения учебной задачи.
Коммуникативные УУД
- Обсуждают в парах прогноз реакции и формулируют общий ответ.
- Задают уточняющие вопросы о состоянии веществ и возможности сокращения ионов.
- Аргументируют выбор сокращённого ионного уравнения.
- Корректно оценивают решение партнёра по заданным критериям.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить растворы нитрата серебра, хлорида натрия, сульфата меди(II), гидроксида натрия, соляной кислоты и карбоната натрия в безопасных учебных концентрациях; при отсутствии опыта заменить демонстрацией на экране.
- Подготовить пробирки, штатив, пипетки, защитные очки, перчатки, промывалку и контейнер для отходов; заранее проверить исправность оборудования.
- Распечатать карточки трёх уровней с реакциями обмена: по одной карточке на каждого ученика, всего по числу учащихся.
- Распечатать таблицу растворимости и памятку-алгоритм составления сокращённого ионного уравнения — по одной на парту.
- Подготовить слайд или запись на доске с проблемным уравнением $Na_2CO_3 + HCl \rightarrow$ и вопросом: «Почему реакция протекает до конца?».
- Подготовить для этапа самопроверки эталоны трёх уравнений, закрытые до окончания работы.
- Разместить на доске правила: растворимые сильные электролиты записываем ионами, осадок, газ и воду — формулами веществ.
- Подготовить сигнальные карточки зелёного, жёлтого и красного цвета для формирующего оценивания.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность и показать практическую значимость темы для ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и проверяет готовность: "Здравствуйте, ребята. Проверьте, что на столе есть тетрадь, ручка, таблица растворимости и защитные очки. Сегодня нам понадобится не только знание формул, но и умение видеть частицы, которые действительно участвуют в реакции." | Проверяют оборудование, открывают тетради, готовят таблицу растворимости. |
2 мин | Учитель показывает на доске запись $Na_2CO_3 + HCl \rightarrow$ и говорит: "Такое уравнение может встретиться в задании ОГЭ. Но важно не просто расставить коэффициенты. Нужно объяснить, какие ионы взаимодействуют и почему реакция идёт до конца. Поднимите зелёную, жёлтую или красную карточку: насколько уверенно вы сейчас составите сокращённое ионное уравнение?" | Поднимают карточки, формулируют ожидание: "Нужно понять, какие частицы реально реагируют". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы не будем угадывать продукты реакций. Мы установим правило, по которому можно обосновать реакцию солей и уверенно решать подобные задания на экзамене."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: восстановить знания об электролитической диссоциации, сильных электролитах и таблице растворимости.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит приём «Быстрый опрос»: "Какие частицы образуются при диссоциации растворимой соли CuCl₂? Как записывается диссоциация Na₂SO₄? Какие вещества в растворе мы считаем сильными электролитами?" | Отвечают: "Cu²⁺ и два иона Cl⁻"; записывают $CuCl_2 \rightarrow Cu^{2+} + 2Cl^-$ и $Na_2SO_4 \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-}$. |
2 мин | Учитель демонстрирует фрагмент таблицы растворимости и спрашивает: "Что означает буква Н рядом с веществом? Можно ли раствор представить в виде свободных ионов, если вещество выпадает в осадок?" | Находят обозначение нерастворимого вещества, отвечают: "Осадок не расписывают на ионы". |
1 мин | Учитель предлагает проверить утверждение: "Если два раствора смешали, реакция обязательно произошла. Согласны ли вы? Обоснуйте ответ одним предложением." | Обсуждают в парах и формулируют: "Реакция в растворе идёт до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, как электролиты распадаются на ионы и как пользоваться таблицей растворимости. Теперь выясним, какое затруднение возникает при объяснении реакции обмена на уровне частиц."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: выявить проблему и совместно сформулировать алгоритм её решения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель записывает: $AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$ и спрашивает: "Запишите полное ионное уравнение. Какие ионы присутствуют в растворе до реакции? Почему ионы Na⁺ и NO₃⁻ можно сократить?" | Составляют $Ag^+ + NO_3^- + Na^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow + Na^+ + NO_3^-$; называют Na⁺ и NO₃⁻ ионами-зрителями. |
2 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: "Сформулируйте, что нужно уметь делать, чтобы получать сокращённое ионное уравнение без ошибок. Предложите пошаговый план." | Сначала формулируют план индивидуально, затем обсуждают в парах и предлагают: составить молекулярное уравнение, расписать растворимые вещества на ионы, убрать одинаковые ионы, проверить запись. |
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 понятна: молекулярной записи недостаточно, нужно увидеть взаимодействующие ионы. Сейчас мы проверим ваш план на разных типах реакций и уточним условия их протекания."
Этап 4. Открытие нового знания (10 мин)
Цель этапа: вывести алгоритм составления ионных уравнений и установить три условия протекания реакций обмена.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель проводит демонстрацию реакции осаждения: "В пробирку добавим раствор нитрата серебра, затем раствор хлорида натрия. Наблюдайте, что изменяется, и запишите молекулярное уравнение. Теперь представьте частицы в растворе: какие ионы образовали осадок?" | Наблюдают белый осадок, записывают $AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$, называют ионы $Ag^+$ и $Cl^-$. |
3 мин | Учитель фиксирует на доске алгоритм: "Шаг первый — составьте молекулярное уравнение. Шаг второй — распишите растворимые сильные электролиты на ионы. Шаг третий — одинаковые ионы по обе стороны сократите. Шаг четвёртый — проверьте атомы и заряды. Вспомните: кроме осадка, реакцию до конца направляют газ и вода." | Переписывают алгоритм, выделяют в нём четыре шага, задают вопросы о веществах, которые не расписываются на ионы. |
4 мин | Учитель показывает два примера: "Рассмотрим реакцию карбоната натрия с соляной кислотой: $Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$. Вторая реакция — взаимодействие сульфата меди(II) и гидроксида натрия: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$. Составим сокращённые уравнения и найдём частицу, которая определяет результат." | Записывают $CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$ и $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$, объясняют образование газа и осадка. |
Запись в тетрадях
- Реакции обмена в растворах электролитов протекают до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит.
- Алгоритм: молекулярное уравнение → полное ионное уравнение → сокращение одинаковых ионов → проверка атомов и зарядов.
- Примеры: $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$; $CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$; $Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы установили общее правило: в сокращённом ионном уравнении остаются только частицы, образующие осадок, газ или воду. Теперь применим алгоритм сначала вместе, а затем самостоятельно."
Этап 5. Первичное закрепление (7 мин)
Цель этапа: закрепить алгоритм на типовых реакциях с проговариванием каждого шага.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт карточку с заданием: "Составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакции растворов хлорида железа(III) и гидроксида натрия. Пользуйтесь таблицей растворимости. Проговаривайте каждый шаг соседу." | В парах составляют $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl$, затем $Fe^{3+} + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow$; сверяют наличие осадка по таблице. |
2 мин | Учитель организует взаимопроверку по приёму «Две звезды и пожелание»: "Проверьте три позиции: правильно ли составлены формулы, все ли растворимые вещества расписаны на ионы, сохранены ли атомы и заряд. Запишите две сильные стороны и один совет." | Обмениваются карточками, отмечают два верных элемента и одну возможную неточность. |
2 мин | Учитель предлагает задание ОГЭ-формата: "Выберите уравнение, которое соответствует сокращённому ионному уравнению $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$: взаимодействие растворов BaCl₂ и Na₂SO₄ или растворов NaCl и KNO₃. Объясните выбор." | Выбирают реакцию $BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$ и объясняют: образуется нерастворимый сульфат бария. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Алгоритм работает, если мы внимательно проверяем растворимость и не расписываем осадок на ионы. Теперь каждый покажет, насколько может применить его без помощи партнёра."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (10 мин)
Цель этапа: диагностировать индивидуальное освоение алгоритма и подготовить учащихся к заданиям ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
6 мин | Учитель раздаёт карточки трёх уровней. "Выполните обязательное задание: для реакции $Na_2S + HCl \rightarrow$ составьте все три вида уравнений. Затем выполните задание на выбор: для реакции $CuCl_2 + NaOH \rightarrow$ или $K_2CO_3 + HNO_3 \rightarrow$ составьте сокращённое ионное уравнение. Не переписывайте готовые ответы: сначала используйте алгоритм." | Индивидуально составляют $Na_2S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2S\uparrow$; сокращённое уравнение $S^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2S\uparrow$. Выполняют выбранное задание. |
2 мин | Учитель открывает эталон: "Сверьте не только формулы, но и состояния веществ. Если ошибка есть, зачеркните неверный фрагмент одной линией и рядом запишите исправление. Это не наказание, а самоконтроль." | Сверяют решение, исправляют ошибки, ставят рядом условный знак: зелёный — без ошибок, жёлтый — одна ошибка, красный — нужна помощь. |
2 мин | Учитель проводит короткую коррекцию: "Если вы записали $S^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2S$, проверьте заряд слева и отсутствие заряда у молекулы справа. Если расписывали $H_2S$ на ионы, вернитесь к правилу: газ записывается как молекула." | Исправляют запись, формулируют правило: "Газ, осадок и вода не расписываются на ионы". |
Эталон решения
Для реакции $Na_2S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2S\uparrow$: 1) растворимые электролиты расписываем: $2Na^+ + S^{2-} + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Na^+ + 2Cl^- + H_2S\uparrow$; 2) сокращаем одинаковые ионы $Na^+$ и $Cl^-$; 3) получаем сокращённое уравнение $S^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2S\uparrow$; 4) проверяем: число атомов совпадает, суммарный заряд слева равен нулю, справа молекула газа нейтральна.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Большинство ошибок сегодня связано не с формулами, а с нарушением последовательности действий. Вы уже умеете найти причину ошибки и исправить её. Осталось связать новый способ с общей системой знаний о реакциях обмена."
Этап 7. Включение в систему знаний и рефлексия (6 мин)
Цель этапа: обобщить условия протекания реакций и осознать уровень достижения цели урока.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель предлагает заполнить на доске кластер: "В центре напишите «реакция обмена в растворе», а от него проведите три ветви. Какими продуктами определяется протекание реакции до конца? Приведите по одному примеру." | Называют и записывают: "осадок — $AgCl$, газ — $CO_2$, слабый электролит — $H_2O$". |
2 мин | Учитель возвращается к проблемному вопросу: "Почему реакция $Na_2CO_3$ с HCl протекает до конца? Какие ионы реально взаимодействуют?" | Формулируют: "Ионы $CO_3^{2-}$ и $H^+$ образуют воду и углекислый газ, поэтому сокращённое уравнение $CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2\uparrow$". |
2 мин | Учитель проводит рефлексию «Светофор»: "Покажите зелёный цвет, если можете самостоятельно составить сокращённое уравнение, жёлтый — если нужна памятка, красный — если требуется разбор. На стикере допишите одно правило, которое заберёте с урока." | Показывают уровень понимания, записывают правило: "Сначала молекулярное уравнение, затем ионы, сокращение и проверка". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы научились объяснять химические свойства солей не только формулами, но и взаимодействием ионов. Вы увидели, что задания ОГЭ решаются по ясному алгоритму, а ошибка становится исправимой, если проверить растворимость, состояния веществ и заряд."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно составлены молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения обязательной реакции, правильно выполнено задание по выбору, указано условие протекания реакции, ошибок в формулах и зарядах нет.
- «4» — правильно выполнены обязательное и выборочное задания, но допущена одна неточность в коэффициенте, состоянии вещества или сокращении ионов, исправленная при самопроверке.
- «3» — верно составлено хотя бы одно сокращённое ионное уравнение и определено условие протекания реакции, но имеются две существенные ошибки в полном оформлении уравнений.
- Ниже базового уровня — сокращённое ионное уравнение не составлено или не определены частицы, реально участвующие в реакции; требуется индивидуальная коррекция по алгоритму.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какое условие позволяет реакции обмена протекать до конца? | Проверка понимания трёх признаков: осадок, газ, слабый электролит. |
Какой шаг алгоритма оказался для вас самым сложным? | Выявление точек затруднения: составление формул, диссоциация или сокращение ионов. |
Почему осадок, газ и воду не расписывают на ионы? | Проверка осознанности записи, а не механического запоминания. |
Насколько уверенно вы решите аналогичное задание ОГЭ после сегодняшнего урока? | Субъективная оценка освоения темы и уровня учебной тревожности. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы установили, что химические свойства солей в растворах проявляются через взаимодействие ионов. Главный алгоритм — молекулярное уравнение, полное ионное уравнение, сокращение одинаковых ионов и проверка зарядов. Типичная ошибка — расписывать на ионы осадок, газ или воду, поэтому обязательно проверяйте состояние каждого вещества. Вы уже умеете решать базовые задания в формате ОГЭ, а на следующем уроке применим этот алгоритм к цепочкам превращений и качественным реакциям."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить молекулярные и сокращённые ионные уравнения для четырёх реакций: соль с кислотой с выделением газа, соль со щёлочью с образованием осадка, две растворимые соли с образованием осадка. | Закрепляет алгоритм и распознавание трёх условий протекания реакции; при проверке смотреть на формулы, состояния веществ и заряды. |
Средний (повышающий) | Решить пять заданий в формате ОГЭ: выбрать реагенты для заданного сокращённого ионного уравнения, найти ошибку в ионной записи и составить уравнения реакций солей с кислотами, щёлочами и солями. | Развивает применение и анализ; при проверке обращать внимание на использование таблицы растворимости и обоснование выбора. |
Продвинутый (дополнительный) | Составить мини-карту из шести реакций, объединённых ионами $Ag^+$, $Ba^{2+}$ или $CO_3^{2-}$, и для каждой записать сокращённое ионное уравнение и признак реакции. | Развивает систематизацию и создание модели превращений; при проверке оценивать логичность связей, баланс атомов и зарядов. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Какие три признака направляют реакцию обмена до конца? Какие вещества нельзя расписывать на ионы? Каков первый шаг при составлении сокращённого ионного уравнения? Что проверяют в готовой записи?»
