Реакции ионного обмена. Гидролиз солей
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока научиться составлять полные и сокращённые ионные уравнения реакций обмена и прогнозировать среду раствора соли по её составу, успешно выполняя не менее 3 из 4 тренировочных заданий формата ОГЭ.
- Сформировать представление об условиях протекания реакций ионного обмена до конца ионного обмена.
- Научиться определять частицы, которые реально участвуют в реакции, и записывать сокращённые ионные уравнения.
- Научиться объяснять гидролиз солей как взаимодействие ионов соли с водой и определять среду раствора по составу соли.
- Развивать химическую грамотность, аргументацию ответа и уверенность при выполнении заданий формата ОГЭ.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают практическое значение определения среды растворов для быта, сельского хозяйства и лабораторной работы.
- Проявляют ответственное отношение к безопасной работе с растворами кислот, щелочей и солей.
- Снижают тревожность перед ОГЭ благодаря освоению пошагового алгоритма решения.
- Оценивают собственный прогресс и понимают значение точности химической записи.
Метапредметные
- Извлекают информацию из таблицы растворимости, схемы и формулировки химического задания.
- Сравнивают состав реагентов и продуктов, выделяют ионы-наблюдатели и частицы, образующие осадок, газ или слабый электролит.
- Планируют решение по алгоритму, осуществляют самопроверку и корректируют ионные уравнения.
- Аргументируют вывод о среде раствора и взаимодействуют в паре при обсуждении химической задачи.
Предметные
- Знать признаки протекания реакций ионного обмена: образование осадка, газа или слабого электролита.
- Уметь составлять молекулярные, полные и сокращённые ионные уравнения реакций.
- Уметь объяснять гидролиз солей по происхождению катиона и аниона.
- Уметь определять среду растворов солей сильного основания и слабой кислоты, слабого основания и сильной кислоты, а также солей сильной кислоты и сильного основания.
- Владеть алгоритмом выполнения типичных заданий ОГЭ на ионные уравнения и среду раствора.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личную учебную цель: научиться уверенно распознавать реакции обмена.
- Связывают химические знания с безопасностью и практическим применением растворов.
- Формируют готовность преодолевать затруднение через пошаговый алгоритм.
- Оценивают собственную готовность к заданиям ОГЭ без сравнения с одноклассниками.
Регулятивные УУД
- Принимают и уточняют цель урока на основе проблемного задания.
- Планируют последовательность: состав реагентов — ионы — признак реакции — сокращённое уравнение.
- Проверяют правильность зарядов, индексов и коэффициентов.
- Фиксируют ошибку в листе самооценки и выбирают способ её исправления.
Познавательные УУД
- Преобразуют молекулярные уравнения в полные и сокращённые ионные.
- Классифицируют соли по происхождению и связывают состав соли со средой раствора.
- Моделируют процесс гидролиза с помощью схемы взаимодействия ионов с водой.
- Используют таблицу растворимости и ряд активности как источники химической информации.
Коммуникативные УУД
- Формулируют гипотезу и обосновывают её химическими фактами.
- Распределяют роли в паре: составитель уравнения и контролёр.
- Задают уточняющие вопросы о сильных и слабых электролитах.
- Корректно предлагают исправление ошибки одноклассника.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию или экранную схему с алгоритмом составления сокращённого ионного уравнения и таблицей сильных электролитов.
- Распечатать карточки трёх уровней с заданиями на реакции обмена и гидролиз: по одной карточке на каждого ученика, всего по числу учащихся.
- Подготовить лист самооценки с пунктами «умею составлять полное ионное уравнение», «умею сокращать», «определяю среду раствора».
- Распечатать таблицу растворимости и памятку о сильных электролитах по одной на парту.
- Подготовить растворы хлорида натрия, сульфата меди(II), гидроксида натрия и карбоната натрия, пробирки, пипетки, штатив и универсальный индикатор; опыт проводить только учителю.
- Вывести на доску три схемы: «осадок», «газ», «вода» как условия протекания реакции обмена.
- Подготовить цветные карточки для приёма «Светофор» и стикеры для рефлексии.
- Заранее записать на доске тему урока, формулы $AgNO_3$, $NaCl$, $HCl$, $NaOH$, $CH_3COOH$, $NH_4Cl$.
- Подготовить таймер на 3–4 минуты для самостоятельной работы формата ОГЭ.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность и показать практическую значимость темы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и проводит приём «Готовность к открытию»: «Здравствуйте, ребята. Проверьте, пожалуйста, наличие тетради, ручки, памятки и таблицы растворимости. Сегодня нам понадобится не только знание формул, но и умение рассуждать по шагам. Ошибки на уроке рассматриваем как материал для обучения, поэтому спокойно проверяем каждую запись». | Проверяют принадлежности, открывают тетради, записывают дату. |
2 мин | Учитель показывает на экране две ситуации: «Почему раствор некоторых солей имеет кислую или щелочную среду? Почему при смешивании растворов иногда появляется осадок, а иногда внешне ничего не происходит? Эти вопросы встречаются и в заданиях ОГЭ. Сегодня мы создадим алгоритм, который позволит решать их без угадывания». | Формулируют предположения: «образуется новое вещество», «ионы взаимодействуют с водой», «может появиться осадок». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы увидели, что за внешне простым смешиванием растворов скрывается движение ионов. Сначала выясним, какие знания нужны для описания этого движения».
Этап 2. Актуализация знаний (6 мин)
Цель этапа: восстановить знания об электролитах, ионах и растворимости, необходимые для открытия нового способа действия.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель проводит приём «Быстрый химический диктант»: «Определите, какие вещества в растворе распадаются на ионы. Что происходит с $NaCl$, $HCl$, $NaOH$? Какие вещества записываем в ионных уравнениях в виде ионов, а какие оставляем молекулами?». Учитель фиксирует на доске ответы и уточняет понятия сильного и слабого электролита. | Записывают диссоциацию: $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$, $HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$, $NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-$. Отвечают: «растворимые сильные электролиты записываем ионами, осадок, газ и воду — молекулами». |
3 мин | Учитель показывает карточки с формулами $AgCl$, $BaSO_4$, $CO_2$, $H_2O$ и спрашивает: «Какие признаки могут сделать реакцию обмена практически необратимой? Пользуйтесь таблицей растворимости и правилом образования слабого электролита». | Работают в парах, распределяют карточки по группам «осадок», «газ», «вода», формулируют вывод: «реакция идёт до конца, если образуется осадок, газ или слабый электролит». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили ионы, электролиты и три признака реакции до конца. Теперь проверим, достаточно ли этого, чтобы объяснить среду раствора соли».
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: обнаружить затруднение и совместно сформулировать учебную задачу.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель демонстрирует пробирки с растворами хлорида натрия и сульфата меди(II), наносит каплю каждого раствора на индикаторную полоску и спрашивает: «Обе соли состоят из ионов. Почему индикатор показывает различную среду? Можно ли определить среду только по слову «соль»? Запишите индивидуальную гипотезу, затем обсудите её с соседом». | Записывают гипотезы, обсуждают в парах. Предполагают: «ионы соли реагируют с водой», «соль может дать кислую или щелочную среду». |
2 мин | Учитель применяет приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: «Сформулируйте, чему нужно научиться, чтобы ответить на вопрос. Какие действия помогут решить подобное задание ОГЭ?». Учитель принимает формулировки и уточняет цель. | Формулируют цель: «научиться составлять ионные уравнения и определять, какие ионы гидролизуются и какую среду создают»; записывают тему и цель урока. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Затруднение связано не с запоминанием отдельных ответов, а с пониманием поведения ионов. Построим общий алгоритм и проверим его на конкретных веществах».
Этап 4. Открытие нового знания (11 мин)
Цель этапа: вывести алгоритм составления ионных уравнений и объяснить сущность гидролиза солей.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель записывает на доске реакцию: $AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$. «Сначала составляем молекулярное уравнение. Затем заменяем растворимые сильные электролиты ионами: $Ag^+ + NO_3^- + Na^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow + Na^+ + NO_3^-$. Теперь убираем ионы, которые не изменились, — $Na^+$ и $NO_3^-$. Получаем сокращённое уравнение: $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow$. Это и есть частицы, реально участвующие в процессе». | Записывают три формы уравнения, подчёркивают ионы-наблюдатели, формулируют алгоритм из трёх шагов. |
3 мин | Учитель объясняет гидролиз: «Соль образована катионом и анионом. Если ион является остатком слабого электролита, он может взаимодействовать с водой. Рассмотрим $Na_2CO_3$: ион $CO_3^{2-}$ связан со слабой кислотой, поэтому принимает протон воды: $CO_3^{2-}+H_2O\rightleftharpoons HCO_3^-+OH^-$. Появление $OH^-$ означает щелочную среду». Учитель показывает схему на экране. | Записывают уравнение гидролиза карбонат-иона и вывод: «$Na_2CO_3$ даёт щелочную среду». |
3 мин | Учитель сравнивает три случая: «$NaCl$ образован сильными кислотой и основанием — гидролиз практически не идёт, среда нейтральная. $NH_4Cl$ содержит катион слабого основания, поэтому образуются ионы $H^+$, среда кислая. $CH_3COONa$ содержит анион слабой кислоты, поэтому образуются $OH^-$, среда щелочная. Запомните не ответы, а причину». | Заполняют таблицу: сильная кислота + сильное основание — нейтральная среда; слабое основание + сильная кислота — кислая; сильное основание + слабая кислота — щелочная. |
Запись в тетрадях
- Алгоритм: записать молекулярное уравнение; заменить растворимые сильные электролиты ионами; сократить одинаковые ионы.
- Реакция ионного обмена идёт до конца при образовании осадка, газа или слабого электролита.
- Гидролиз — взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита и изменению среды раствора.
- $NH_4Cl$ — кислая среда; $CH_3COONa$ и $Na_2CO_3$ — щелочная; $NaCl$ — нейтральная среда.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Теперь у нас есть два связанных алгоритма: первый объясняет, какие частицы участвуют в реакции обмена, второй — почему раствор соли может быть кислым или щелочным. Переходим к проговариванию алгоритма на примерах».
Этап 5. Первичное закрепление (7 мин)
Цель этапа: закрепить алгоритмы в парной работе с проговариванием каждого шага.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель раздаёт карточки с заданием: «Составьте молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения для реакции растворов $BaCl_2$ и $Na_2SO_4$. Работайте в парах: один ученик записывает, второй проверяет растворимость и сокращение ионов. Затем поменяйтесь ролями». | Записывают: $BaCl_2+Na_2SO_4\rightarrow BaSO_4\downarrow+2NaCl$; $Ba^{2+}+2Cl^-+2Na^++SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow+2Na^++2Cl^-$; $Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow$. Проговаривают причину сокращения. |
3 мин | Учитель проводит взаимопроверку: «Сверьте решение с эталоном на экране. Проверьте три позиции: заряды ионов, коэффициенты, наличие осадка. Если нашли ошибку, не стирайте её сразу, а обозначьте и исправьте рядом». | Сверяют записи, отмечают ошибки, используют приём «Две звезды и пожелание»: называют два верных элемента решения и один пункт для проверки. |
Эталон решения
$BaCl_2+Na_2SO_4\rightarrow BaSO_4\downarrow+2NaCl$. Полное ионное уравнение: $Ba^{2+}+2Cl^-+2Na^++SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow+2Na^++2Cl^-$. Ионы $Na^+$ и $Cl^-$ присутствуют без изменений и сокращаются. Сокращённое ионное уравнение: $Ba^{2+}+SO_4^{2-}\rightarrow BaSO_4\downarrow$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы убедились, что сокращённое уравнение — это не сокращённая запись всего уравнения, а описание реального превращения частиц. Теперь каждый самостоятельно проверит, может ли применить алгоритм без подсказки».
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (9 мин)
Цель этапа: диагностировать индивидуальное освоение материала и подготовить к заданиям ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт карточки трёх уровней: «Выберите уровень по готовности. Базовый выполняют все, повышающий — при уверенном решении, дополнительный — по желанию. На работу 5 минут. Сначала определите признак реакции или состав соли, затем выполняйте запись». | Выбирают карточку, читают критерии, задают уточняющие вопросы до начала работы. |
5 мин | Учитель предлагает задания. Базовый: определить среду растворов $NaCl$, $NH_4Cl$, $CH_3COONa$. Повышающий: составить сокращённые ионные уравнения для $HCl+NaOH$ и $CuSO_4+2NaOH$. Дополнительный: объяснить среду $Na_2CO_3$ уравнением гидролиза. Учитель напоминает: «Проверяйте индексы и заряды, не торопитесь». | Самостоятельно выполняют задания. Базовый: нейтральная, кислая, щелочная среды. Повышающий: $H^++OH^-\rightarrow H_2O$; $Cu^{2+}+2OH^-\rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$. Дополнительный: $CO_3^{2-}+H_2O\rightleftharpoons HCO_3^-+OH^-$. |
2 мин | Учитель показывает эталон и проводит самопроверку: «Поставьте плюс за каждый полностью верный ответ. Ошибку обозначьте условным знаком: И — ионная запись, Г — гидролиз, С — среда. Это не оценка личности, а маршрут дальнейшей тренировки». | Сверяют ответы, подсчитывают результат, записывают обозначение затруднения в лист самооценки. |
Эталон решения
$NaCl$: соль сильной кислоты и сильного основания, гидролиз не идёт, среда нейтральная. $NH_4Cl$: ион $NH_4^+$ гидролизуется, образуются ионы $H^+$, среда кислая. $CH_3COONa$: ион $CH_3COO^-$ гидролизуется, образуются ионы $OH^-$, среда щелочная. Для $CuSO_4+2NaOH$: молекулярное уравнение $CuSO_4+2NaOH\rightarrow Cu(OH)_2\downarrow+Na_2SO_4$, сокращённое $Cu^{2+}+2OH^-\rightarrow Cu(OH)_2\downarrow$.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Самостоятельная работа показала, какой шаг уже выполняется уверенно, а какой требует тренировки. Перед завершением свяжем реакции обмена и гидролиз в единую систему и сформулируем личный вывод».
Этап 7. Включение в систему знаний и рефлексия (5 мин)
Цель этапа: обобщить изученное, оценить достижение цели и снизить тревожность перед заданиями ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит приём «Светофор»: «Поднимите зелёную карточку, если можете составить сокращённое ионное уравнение; жёлтую — если нужна памятка; красную — если пока не получается. Объясните соседу один шаг алгоритма». | Поднимают карточки, проговаривают в парах алгоритм: «сначала молекулярное уравнение, затем ионы, затем сокращение одинаковых ионов». |
3 мин | Учитель раздаёт стикеры для «Билета на выход»: «Ответьте на три вопроса: какое условие делает реакцию обмена необратимой; почему $NH_4Cl$ создаёт кислую среду; какой шаг алгоритма был самым сложным? Стикер прикрепите у выхода». | Письменно отвечают: «осадок, газ или вода»; «гидролизуется $NH_4^+$ и образуются $H^+$»; указывают собственное затруднение и способ его устранения. |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно выполнены все задания выбранной карточки, корректно записаны ионы и коэффициенты, правильно объяснена среда не менее трёх растворов.
- «4» — допущена одна несущественная ошибка в коэффициентах или формулировке, но алгоритм и общий вывод о гидролизе применены верно.
- «3» — правильно определены хотя бы две среды или составлено одно сокращённое ионное уравнение при наличии отдельных ошибок в записи.
- Ниже минимального уровня — повторить алгоритм по памятке и выполнить два тренировочных задания с обязательной самопроверкой.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о причинах протекания реакций ионного обмена? | Проверка осознания трёх условий реакции до конца. |
Как по составу соли определить среду её раствора? | Выявление понимания связи между происхождением иона и гидролизом. |
Какой шаг составления сокращённого ионного уравнения оказался самым сложным? | Выявление точек затруднения в алгоритме решения. |
Насколько уверенно вы готовы выполнить подобное задание ОГЭ: зелёный, жёлтый или красный уровень? | Субъективная оценка освоения темы и планирование дальнейшей поддержки. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы научились видеть за формулами растворов реальные ионы и объяснять, почему реакция обмена протекает до конца. Мы также установили, что среда раствора соли зависит от гидролиза и происхождения её ионов. Типичная ошибка — сокращать ионы, которые входят в осадок, или забывать проверить заряд и коэффициент. Если сейчас у вас жёлтый или красный сигнал, это не неудача, а точная подсказка, что повторить. На следующем уроке мы продолжим составлять уравнения реакций и применять эти алгоритмы в более сложных цепочках превращений».},{
