Практическая работа № 1 «Решение экспериментальных задач по теме „Электролитическая диссоциация“»
Цели и задачи
- Цель по SMART: за 45 минут научиться экспериментально распознавать растворы соляной кислоты, гидроксида натрия и хлорида натрия с помощью индикаторов и качественных реакций, записывать молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения и объяснять наблюдения.
- Сформировать умение планировать последовательность опытов, выбирать реактивы и соблюдать правила безопасной работы с растворами электролитов.
- Закрепить алгоритм составления ионных уравнений и подготовить учащихся к выполнению экспериментальных заданий ОГЭ по химии.
- Развивать навыки наблюдения, фиксации результатов в таблице, анализа экспериментальных данных и аргументированного вывода.
- Воспитывать ответственность за безопасность, аккуратность при работе с веществами и объективность при оформлении результатов практической работы.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознавать ценность безопасного и ответственного поведения при работе с химическими веществами.
- Проявлять готовность к самостоятельному выполнению экспериментального задания и преодолению тревожности перед практическими заданиями ОГЭ.
- Понимать значение химических знаний для бытовой безопасности и будущего профессионального самоопределения.
- Оценивать собственный вклад в парную работу и качество оформления результата.
Метапредметные
- Планировать эксперимент по предложенному алгоритму и корректировать действия при получении неоднозначного результата.
- Извлекать информацию из таблицы растворимости, памятки по ионным уравнениям и инструкции к работе.
- Сопоставлять наблюдаемые признаки реакции с составом раствора и формулировать доказательный вывод.
- Осуществлять взаимопроверку по критериям и применять самооценку к результатам практической работы.
Предметные
- Знать понятия «электролитическая диссоциация», «ионная реакция», «качественная реакция», признаки протекания реакций в растворах.
- Уметь распознавать растворы кислоты, щёлочи и нейтральной соли с помощью индикаторов.
- Уметь подтверждать наличие хлорид-иона раствором нитрата серебра и записывать молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения.
- Уметь объяснять результаты опытов с позиций присутствия в растворе ионов $H^+$, $OH^-$, $Cl^-$ и $Ag^+$.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осознавать личную ответственность за соблюдение правил обращения с кислотами, щелочами и солями.
- Формировать смысл учебной деятельности через связь эксперимента с заданиями ОГЭ и практическими ситуациями.
- Проявлять познавательный интерес к объяснению химических явлений на уровне ионов.
- Оценивать собственную готовность к самостоятельному эксперименту.
Регулятивные УУД
- Принимать учебную цель и составлять последовательность действий для распознавания неизвестных растворов.
- Проверять соответствие выбранного реактива поставленной задаче.
- Фиксировать наблюдения до формулировки вывода и отличать результат опыта от предположения.
- Сопоставлять работу с критериями, выявлять ошибки и вносить исправления.
Познавательные УУД
- Выделять ионы, которые могут служить объектами качественного анализа.
- Классифицировать растворы по реакции среды и составу ионов.
- Моделировать протекание реакций молекулярными и ионными уравнениями.
- Анализировать экспериментальные признаки: изменение окраски индикатора и образование осадка.
Коммуникативные УУД
- Распределять роли в паре: исполнитель опыта, наблюдатель и оформитель результата.
- Формулировать гипотезу и обосновывать выбор реактива.
- Задавать уточняющие вопросы при расхождении наблюдений.
- Проводить взаимопроверку записей без подмены результата другой пары.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить на каждую пару штатив, 6 пробирок, держатель для пробирок, пипетки, стеклянную палочку и защитные очки; всего по числу пар в классе.
- Разлить в подписанные или зашифрованные пробирки растворы соляной кислоты, гидроксида натрия и хлорида натрия одинакового объёма; использовать разбавленные растворы.
- Подготовить растворы лакмуса или универсального индикатора, нитрата серебра и дистиллированную воду для контрольного опыта.
- Распечатать инструктивные карты практической работы — по одной на пару, а также карточки с заданиями трёх уровней — по одной на каждого ученика.
- Вывесить на доску памятку: «Индикатор — реакция среды — предполагаемый ион — уравнение — вывод».
- Вывесить правила безопасности: не пробовать вещества, не направлять пробирку на себя и других, работать малыми объёмами, при попадании раствора на кожу промыть место водой и сообщить учителю.
- Подготовить таблицу на экране: «Раствор — реактив — наблюдение — ион — вывод».
- Подготовить контейнер для отработанных растворов, салфетки, перчатки для учителя и аптечку.
- Подготовить образец оформления одной экспериментальной задачи в формате ОГЭ без указания номеров заданий.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и инструктаж по безопасности (4 мин)
Цель этапа: организовать рабочее пространство, распределить роли и обеспечить безопасное выполнение практической работы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс: "Здравствуйте, ребята. Сегодня мы работаем не только как ученики, но и как начинающие химики-аналитики. Проверьте, чтобы на столе были только тетрадь, инструкция, ручка и оборудование. Лишние предметы уберите." | Проверяют наличие тетради и инструкции, убирают телефон и лишние предметы, надевают защитные очки. |
2 мин | Учитель показывает пробирки и напоминает: "Растворы нельзя пробовать и брать руками. Пипетку не направляем на себя и соседа, остатки не возвращаем во флакон. Если раствор попал на кожу, сразу промываем место большим количеством воды и сообщаем мне. Перед каждым опытом читаем название реактива и записываем наблюдение." | Называют правила безопасности, показывают расположение промывной воды и контейнера для отходов. |
1 мин | Учитель распределяет роли: "В каждой паре один ученик выполняет действия с реактивами, второй записывает наблюдения и контролирует порядок. После первой задачи поменяйтесь ролями. Сегодня важен не быстрый ответ, а доказательство." | Распределяют роли и записывают в работе фамилии исполнителя и оформителя. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Оборудование готово, правила безопасности проговорены. Теперь вспомним, какие частицы находятся в растворах электролитов и как по ним объяснить наблюдаемую реакцию."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: восстановить алгоритм определения ионов и записи сокращённых ионных уравнений.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель использует приём "Подумай — обсуди в паре — поделись": "За 30 секунд запишите, на какие ионы распадаются HCl, NaOH и NaCl. Затем сравните записи с соседом. Не называйте пока реактивы — назовите частицы, которые будем обнаруживать." | Индивидуально записывают $H^+$ и $Cl^-$, $Na^+$ и $OH^-$, $Na^+$ и $Cl^-$; обсуждают записи в парах. |
2 мин | Учитель выводит на экран утверждение: "При взаимодействии растворов реакция идёт до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит — например вода". Затем спрашивает: "Какой признак даст реакция иона серебра с хлорид-ионом? Какие ионы не сокращаются?" | Отвечают: "Образуется белый осадок хлорида серебра"; называют ионы $Ag^+$ и $Cl^-$, которые участвуют в сокращённом уравнении. |
1 мин | Учитель предлагает мини-проверку: "Запишите сокращённое ионное уравнение реакции нейтрализации. Сверьте его с соседом." | Записывают $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$, выполняют взаимопроверку. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, что в растворе электролиты существуют в виде ионов, а химический эффект определяется взаимодействием конкретных частиц. Теперь выясним, как по экспериментальным признакам распознать неизвестные растворы."
Этап 3. Постановка проблемы и планирование эксперимента (4 мин)
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Цель этапа: сформулировать экспериментальную задачу и выбрать безопасную последовательность действий.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает три пробирки с растворами без названий: "Перед вами растворы HCl, NaOH и NaCl. Цвет у всех одинаковый, поэтому по внешнему виду их не различить. Какой минимальный набор опытов позволит установить состав каждой пробирки? Почему нельзя сразу смешать все растворы?" | Предлагают использовать индикатор, затем отдельный опыт с нитратом серебра; объясняют: "Нужно проводить опыты по очереди и не смешивать неизвестные растворы без фиксации результата". |
2 мин | Учитель фиксирует на доске алгоритм: "Сначала определяем реакцию среды индикатором. Затем среди растворов, содержащих хлорид-ион, подтверждаем его нитратом серебра. Наблюдение записываем до вывода. Сформулируйте цель работы одним предложением." | Формулируют цель: "Экспериментально определить растворы и доказать наличие хлорид-иона, записав уравнения реакций"; распределяют номера пробирок в своей паре. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "План эксперимента определён: индикатор, фиксация окраски, качественная реакция на хлорид-ион и ионное объяснение. Переходим к выполнению практической части по инструкции."
Этап 4. Выполнение эксперимента: определение растворов (12 мин)
Цель этапа: получить экспериментальные данные о реакции среды и составе неизвестных растворов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель даёт инструкцию: "Налейте в три чистые пробирки по небольшому объёму растворов A, B и C. В каждую добавьте по одной капле индикатора. Не переносите пипетки между флаконами. Сначала запишите цвет каждой пробирки, затем предположите реакцию среды." | Наливают малые объёмы растворов A, B и C, добавляют индикатор отдельными пипетками или по указанию учителя, записывают цвет и предполагаемую среду. |
3 мин | Учитель задаёт вопросы: "Какой цвет указывает на кислую среду? Какой — на щелочную? Какой раствор мог остаться нейтральным? Не спешите называть вещество: сначала назовите ион, обусловливающий окраску." | Сопоставляют окраску со шкалой индикатора; формулируют: "Кислая среда связана с $H^+$, щелочная — с $OH^-$; нейтральный раствор не даёт выраженного изменения окраски". |
4 мин | Учитель показывает порядок качественной реакции: "В отдельную порцию каждого раствора добавьте несколько капель раствора нитрата серебра. Белый творожистый осадок означает присутствие хлорид-иона. Не делайте вывод только по цвету раствора — важен именно осадок." | В отдельные пробирки переносят небольшие порции A, B и C, добавляют раствор нитрата серебра, наблюдают образование или отсутствие белого осадка, записывают результат. |
2 мин | Учитель обходит пары и уточняет: "Покажите, где в таблице записано наблюдение, а где вывод. Какая пробирка содержит хлорид-ион? Какая реакция подтверждает этот вывод?" | Заполняют таблицу «Раствор — реактив — наблюдение — ион — вывод», показывают учителю записи, формулируют предварительный вывод. |
Запись в тетрадях
- Таблица наблюдений: «Раствор — индикатор — окраска — реакция среды — предполагаемый ион» и «Раствор — нитрат серебра — наличие осадка — обнаруживаемый ион».
- Сокращённое ионное уравнение качественной реакции: $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Эксперимент дал нам два вида доказательств: изменение окраски индикатора и образование осадка. Теперь превратим эти наблюдения в полноценные химические уравнения и проверим, умеем ли мы объяснять результат на языке ионов."
Этап 5. Оформление уравнений и первичное закрепление (8 мин)
Цель этапа: закрепить алгоритм записи молекулярного, полного и сокращённого ионных уравнений по результатам опыта.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель разбирает образец на доске: "Рассмотрим обнаружение хлорид-иона в растворе хлорида натрия. Сначала записываем молекулярное уравнение: $NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$. Затем расписываем растворимые сильные электролиты на ионы и не расписываем осадок." | Записывают молекулярное и полное ионное уравнение: $Na^+ + Cl^- + Ag^+ + NO_3^- \rightarrow AgCl\downarrow + Na^+ + NO_3^-$. |
2 мин | Учитель спрашивает: "Какие частицы присутствуют слева и справа без изменения? Что после их сокращения останется главным содержанием реакции?" | Находят и сокращают зрительские ионы $Na^+$ и $NO_3^-$; получают $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$. |
3 мин | Учитель предлагает парное задание: "Составьте уравнение нейтрализации HCl и NaOH в трёх формах. Проверьте друг у друга наличие коэффициентов и правильность сокращения." | Записывают: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$; $H^+ + Cl^- + Na^+ + OH^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O$; $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$. Выполняют взаимопроверку. |
Эталон решения
Для реакции соляной кислоты с гидроксидом натрия: 1) молекулярное уравнение $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$; 2) полное ионное уравнение $H^+ + Cl^- + Na^+ + OH^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O$; 3) сокращаем ионы $Na^+$ и $Cl^-$; 4) сокращённое ионное уравнение $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы научились переходить от наблюдаемого признака к частицам, а от частиц — к сокращённому ионному уравнению. Теперь каждый самостоятельно выполнит небольшое задание в формате ОГЭ и проверит себя по эталону."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (7 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное владение алгоритмом решения экспериментальной задачи.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель раздаёт карточки: "В пробирке находится один из растворов: HCl, NaOH или NaCl. Предложите один реактив для определения реакции среды, запишите ожидаемое наблюдение и назовите ион, который объясняет результат. Для раствора, давшего белый осадок с AgNO₃, составьте сокращённое ионное уравнение." | Индивидуально выполняют карточку: выбирают индикатор, описывают окраску кислой, щелочной или нейтральной среды, записывают соответствующий ион и уравнение $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$. |
2 мин | Учитель выводит эталон: "Проверьте не только ответ, но и цепочку рассуждения: реактив — наблюдение — ион — вывод — уравнение. Отметьте зелёным верное, жёлтым — требующее исправления." | Сверяют работу с эталоном, исправляют ошибки, отмечают цветом степень уверенности. |
1 мин | Учитель проводит приём "Светофор": "Поднимите зелёную карточку, если можете самостоятельно составить ионное уравнение; жёлтую — если нужна одна подсказка; красную — если требуется повторить алгоритм." | Показывают карточку, формулируют личное затруднение одним предложением. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Самостоятельная проверка показала, что большинство уже связывает признак реакции с ионами. Оставшиеся затруднения мы сейчас разберём в общем выводе и рефлексии, чтобы ошибка не перешла в следующую работу."
Этап 7. Рефлексия, оформление вывода и домашнее задание (5 мин)
Цель этапа: обобщить результаты эксперимента, оценить качество работы и определить дальнейший шаг обучения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель просит оформить общий вывод: "Запишите вывод по схеме: в ходе работы я научился..., экспериментально установил..., наличие хлорид-иона доказал реакцией..., типичная ошибка — ..." | Записывают вывод, используя собственные наблюдения и уравнения; называют типичную ошибку: «смешивание наблюдения и вывода» или «нерасписанные на ионы растворимые электролиты». |
2 мин | Учитель проводит краткую рефлексию: "Что сегодня было доказательством, а что — предположением? Какой этап алгоритма оказался самым трудным? Где подобное задание может встретиться на ОГЭ?" | Отвечают: «Доказательством были окраска индикатора и осадок»; называют затруднение; связывают работу с экспериментальными заданиями и ионными уравнениями ОГЭ. |
1 мин | Учитель сообщает домашнее задание и завершает урок: "Сдайте тетради или листы практической работы. Проверьте, чтобы в них были таблица наблюдений, три формы уравнения там, где это требуется, и вывод." | Сдают оформленные листы, записывают домашнее задание, убирают рабочее место и сдают использованные растворы по инструкции. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня вы не просто выполнили опыты, а доказали состав растворов через наблюдаемые признаки и ионы. На следующем уроке мы продолжим применять ионные уравнения для объяснения реакций обмена в растворах."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — безопасно и самостоятельно выполнены опыты, полностью заполнена таблица наблюдений, правильно определены растворы, записаны необходимые молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения, вывод обоснован экспериментальными признаками.
- «4» — опыты выполнены правильно, но допущена одна неточность в оформлении таблицы или записи ионного уравнения, не повлиявшая на общий вывод.
- «3» — получены основные наблюдения и сформулирован общий вывод, но допущены две-три ошибки в определении ионов, записи уравнений или объяснении признаков реакции.
- Ниже «3» — работа выполнена фрагментарно, нарушены правила безопасности или отсутствует доказательное объяснение результатов; требуется повторное выполнение части задания под руководством учителя.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Как по окраске индикатора отличить кислоту, щёлочь и нейтральный раствор? | Проверка понимания связи между реакцией среды и ионами $H^+$ и $OH^-$. |
Какой признак доказывает наличие хлорид-иона при добавлении нитрата серебра? | Выявление понимания качественной реакции и роли осадка. |
Какой шаг алгоритма составления ионного уравнения оказался самым сложным? | Выявление точек затруднения для последующей коррекции. |
Что поможет вам спокойнее выполнять экспериментальные задания ОГЭ? | Осознание личной стратегии подготовки и снижение тревожности через пошаговый алгоритм. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня вы работали по алгоритму настоящего химического анализа: наблюдали, фиксировали факт, определяли ионы и только затем формулировали вывод. Помните, что белый осадок — это наблюдение, а наличие хлорид-иона — уже объяснение, которое нужно подтвердить уравнением. Ошибка в сокращении ионов исправляется проверкой полного ионного уравнения. На следующем уроке мы применим этот алгоритм к другим реакциям обмена и продолжим подготовку к практическим заданиям ОГЭ."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Повторить алгоритм составления молекулярных, полных и сокращённых ионных уравнений; письменно выполнить 3 задания на распознавание растворов HCl, NaOH и NaCl по индикатору и реакции с нитратом серебра. | Закрепляет базовый алгоритм; при проверке обратить внимание на правильное определение ионов и признаки реакций. |
Средний (повышающий) | Выполнить 4 задания на составление ионных уравнений для реакций нейтрализации и образования осадка, аналогичных разобранным на уроке, но с другими формулами веществ. | Развивает применение и анализ; проверить, правильно ли расписаны растворимые электролиты и сокращены зрительские ионы. |
Продвинутый (дополнительный) | Составить план распознавания четырёх неизвестных растворов, среди которых есть HCl, NaOH, NaCl и раствор сульфата, указать последовательность реактивов, ожидаемые наблюдения и сокращённые ионные уравнения. | Формирует умение проектировать эксперимент и аргументировать выбор реактивов; при проверке оценить безопасность и отсутствие лишних опытов. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Какие ионы обусловливают кислую и щелочную среду? Как доказать наличие хлорид-иона? Как записывается сокращённое ионное уравнение реакции нейтрализации? Почему наблюдение нельзя заменять готовым выводом?»
