Слабые и сильные электролиты. Степень диссоциации
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока научиться различать сильные и слабые электролиты по степени диссоциации, записывать уравнения их диссоциации и вычислять степень диссоциации по формуле $\alpha = \frac{N_{\text{дисс}}}{N_{\text{общ}}} \cdot 100\%$ в стандартных учебных и экзаменационных заданиях.
- Сформировать представление о сильных и слабых электролитах как веществах, по-разному диссоциирующих в водных растворах.
- Научиться связывать силу электролита со степенью диссоциации и характером записи уравнения диссоциации.
- Развивать умение анализировать условие химической задачи, выбирать формулу, выполнять вычисления и проверять результат.
- Снизить тревожность перед заданиями ОГЭ через пошаговую отработку алгоритма и формирующее оценивание.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают практическую значимость электролитической диссоциации для объяснения свойств растворов и процессов в организме.
- Проявляют ответственное отношение к химическим веществам и соблюдают правила безопасной работы.
- Понимают, что экзаменационное задание можно выполнить по алгоритму, если последовательно анализировать условие.
- Развивают уверенность в собственных силах через самопроверку и исправление ошибок.
Метапредметные
- Извлекают информацию из схемы, формулы и текста химической задачи.
- Сравнивают сильные и слабые электролиты по степени диссоциации и способу записи уравнений.
- Планируют решение расчётной задачи и контролируют единицы измерения и правдоподобие ответа.
- Аргументированно формулируют выводы в парной и фронтальной работе.
Предметные
- Знать определения сильных и слабых электролитов и физический смысл степени диссоциации.
- Уметь классифицировать электролиты по степени диссоциации.
- Уметь записывать уравнения диссоциации сильных электролитов и обратимые схемы для слабых электролитов.
- Уметь вычислять степень диссоциации по числу распавшихся и общему числу частиц электролита.
- Уметь выполнять задания на установление соответствия и краткий расчёт в формате ОГЭ.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личную учебную цель: научиться уверенно решать задания по электролитической диссоциации.
- Связывают изучаемое понятие с безопасностью растворов и использованием химии в быту.
- Формируют готовность принимать ошибку как источник дальнейшего обучения.
- Проявляют познавательный интерес к объяснению различий между растворами электролитов.
Регулятивные УУД
- Принимают и уточняют цель урока после анализа проблемной ситуации.
- Планируют решение по алгоритму: определить величины, выбрать формулу, подставить данные, записать ответ.
- Осуществляют самопроверку по эталону и находят место ошибки.
- Оценивают степень освоения материала с помощью светофора и билета на выход.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки сильных и слабых электролитов.
- Устанавливают связь между количеством диссоциировавших частиц и величиной $\alpha$.
- Моделируют процесс диссоциации с помощью схемы частиц.
- Применяют формулу степени диссоциации при решении расчётной задачи.
Коммуникативные УУД
- Обсуждают химическую классификацию в парах и формулируют общий вывод.
- Задают уточняющие вопросы по условию расчётной задачи.
- Аргументируют выбор знака равенства или обратимости в уравнении диссоциации.
- Корректно сравнивают решения одноклассников и предлагают исправления.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию или слайд со схемами диссоциации HCl, NaOH, NaCl и CH₃COOH, а также с формулой степени диссоциации.
- Распечатать карточки трёх уровней: базовая классификация, применение формулы, задание в формате ОГЭ — по одной карточке на каждого ученика.
- Подготовить лист самооценки с пунктами «Я различаю сильные и слабые электролиты», «Я записываю уравнения», «Я вычисляю $\alpha$».
- Распечатать по одному мини-листу с условием расчётной задачи на парту и по одному билету на выход на каждого ученика.
- Подготовить цветные карточки или сигналы «зелёный — понял», «жёлтый — нужна помощь», «красный — не понял».
- Вывести на доску или подготовить для записи алгоритм вычисления степени диссоциации.
- Подготовить безопасную демонстрацию электропроводности растворов или короткую видеодемонстрацию; при наличии приборов использовать только исправный низковольтный школьный набор.
- Подготовить эталон решения и таблицу сравнения сильных и слабых электролитов для самопроверки.
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: "Здравствуйте, ребята. Проверьте, пожалуйста, наличие тетради, ручки и калькулятора. Сегодня нам понадобится не только знание химических формул, но и умение спокойно действовать по алгоритму — именно это помогает на ОГЭ." | Проверяют готовность к уроку, записывают дату. |
2 мин | Учитель показывает на экране две схемы растворов: в первой частицы вещества почти полностью разделены на ионы, во второй большинство частиц сохраняет молекулярный вид. "Оба вещества растворены в воде. Как вы думаете, одинаково ли они проводят электрический ток? Почему?" | Рассматривают схемы, выдвигают предположения: "В первом растворе ионов больше, поэтому он проводит ток лучше". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что растворение вещества ещё не означает одинаковое образование ионов. Сегодня выясним, чем отличаются сильные и слабые электролиты и как количественно описать это различие."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: восстановить знания об электролитах и электролитической диссоциации.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит приём "Подумай — обсуди в паре — поделись": "Вспомните, какие вещества называют электролитами. Сначала сформулируйте ответ самостоятельно, затем обсудите его с соседом и подготовьте одно точное предложение." | Формулируют определение индивидуально, обсуждают в парах, предлагают ответ: "Электролиты — вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток". |
3 мин | Учитель записывает на доске формулы NaCl, HCl, NaOH, CH₃COOH и спрашивает: "Какие частицы появляются при растворении? Запишите уравнение для хлорида натрия и соляной кислоты. Почему носителями тока являются именно ионы?" | Записывают $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$ и $HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$. Объясняют, что ионы движутся в электрическом поле. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, что электролитическая диссоциация связана с образованием подвижных ионов. Но пока мы не различали растворы, в которых диссоциирует почти всё вещество, и растворы, где диссоциирует лишь часть. Зафиксируем этот вопрос как проблему урока."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную проблему и определить план открытия нового знания.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель предлагает проблемный вопрос: "Если в двух растворах находится одинаковое количество вещества, но в одном образовалось 95 ионов из 100 возможных частиц, а в другом — только 5, можно ли назвать их одинаково сильными электролитами? Как описать это различие одним числом?" | Сравнивают ситуации, отвечают: "Нет, в первом растворе электролит сильнее"; предполагают: "Нужна доля распавшихся частиц". |
2 мин | Учитель организует приём "Снежный ком": "Сначала каждый запишите, что нужно узнать. Затем объединитесь в пары и сформулируйте общую цель. Каким должен быть план действий?" Учитель фиксирует предложения на доске. | Записывают вопросы, объединяют их в цель: определить признаки сильных и слабых электролитов, узнать формулу степени диссоциации, научиться решать задачу. |
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: от наблюдаемого различия перейти к понятию степени диссоциации и научиться применять его в расчётах. Теперь самостоятельно откроем смысл этого показателя."
Этап 4. Открытие нового знания (10 мин)
Цель этапа: сформировать понятия сильного и слабого электролита и вывести формулу степени диссоциации.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель показывает таблицу частиц и говорит: "Рассмотрите два случая. В первом почти все частицы электролита превратились в ионы — это сильный электролит. В учебных уравнениях для него используют стрелку вправо: $HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$. Во втором диссоциирует только часть молекул, поэтому устанавливается равновесие: $CH_3COOH \rightleftarrows H^+ + CH_3COO^-$." | Сравнивают схемы, записывают уравнения, формулируют вывод: "Сильный электролит диссоциирует практически полностью, слабый — частично". |
3 мин | Учитель записывает определение: "Степень диссоциации $\alpha$ — отношение числа распавшихся на ионы частиц к общему числу растворённых частиц. Обратите внимание: если нужна доля, результат можно записать десятичной дробью; если процент — умножаем на 100%." | Переписывают определение и формулу $\alpha = \frac{N_{\text{дисс}}}{N_{\text{общ}}} \cdot 100\%$. Отвечают, что $\alpha$ не может быть больше 100%. |
3 мин | Учитель задаёт вопросы Сократовского диалога: "Какой будет степень диссоциации сильного электролита? Может ли степень диссоциации слабого электролита быть равна 100%? Что означает значение $\alpha=20\%$?" | Отвечают: "У сильного электролита степень близка к 100%"; "У слабого обычно меньше 100%"; "$20\%$ частиц распалось на ионы". |
Запись в тетрадях
- Сильные электролиты диссоциируют практически полностью; в уравнении используют стрелку $\rightarrow$.
- Слабые электролиты диссоциируют частично; в уравнении используют знак обратимости $\rightleftarrows$.
- Степень диссоциации: $\alpha = \frac{N_{\text{дисс}}}{N_{\text{общ}}} \cdot 100\%$.
- Сильные электролиты: растворимые соли, сильные кислоты и щёлочи; слабые электролиты: слабые кислоты и основания, например уксусная кислота.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы дали качественную характеристику электролитам и нашли количественный показатель — степень диссоциации. Теперь проверим, умеем ли мы применять формулу на конкретном примере."
Этап 5. Первичное закрепление. Разбор задачи (7 мин)
Цель этапа: отработать алгоритм вычисления степени диссоциации с проговариванием каждого шага.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт карточку с условием: "В растворе содержится 200 частиц электролита. На ионы распалось 30 частиц. Вычислите степень диссоциации." Просит назвать известные величины и формулу. | Выделяют $N_{\text{общ}}=200$, $N_{\text{дисс}}=30$, записывают формулу. |
3 мин | Учитель ведёт решение: "Сначала подставляем числа. Получаем $\alpha=\frac{30}{200}\cdot100\%$. Сократите дробь и проверьте, может ли результат быть больше 100%." | Выполняют вычисление: $\alpha=15\%$. Сверяют ответ с соседом и объясняют смысл результата. |
2 мин | Учитель спрашивает: "Как изменится степень диссоциации, если распадётся не 30, а 180 частиц? Какой вывод можно сделать о силе электролита?" | Вычисляют $\alpha=90\%$, формулируют вывод: "Электролит диссоциирует в высокой степени и является сильным или близким к сильному". |
Эталон решения
Дано: $N_{\text{общ}}=200$, $N_{\text{дисс}}=30$. Используем формулу $\alpha = \frac{N_{\text{дисс}}}{N_{\text{общ}}} \cdot 100\%$. Подставляем значения: $\alpha=\frac{30}{200}\cdot100\%=15\%$. Ответ: степень диссоциации равна $15\%$; это означает, что на ионы распалась примерно шестая часть частиц.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Алгоритм расчёта прост: определить общее число частиц, выделить число распавшихся, подставить в формулу и проверить смысл ответа. Теперь каждый выполнит задание самостоятельно, а затем сверит результат с эталоном."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (9 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание классификации электролитов и умение вычислять степень диссоциации.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель раздаёт карточки трёх уровней. Базовый вариант: "Распределите HCl, NaOH, NaCl и CH₃COOH на сильные и слабые электролиты; запишите уравнения диссоциации двух веществ." Средний вариант дополнительно содержит расчёт: "Из 250 частиц распалось 40. Найдите $\alpha$." Повышенный вариант: "Сравните растворы с 12 распавшимися частицами из 60 и 30 из 200. В каком растворе степень диссоциации больше?" | Индивидуально выполняют выбранный или назначенный вариант, записывают классификацию, уравнения и вычисления. |
2 мин | Учитель выводит эталон: сильные электролиты — HCl, NaOH, NaCl; слабый — CH₃COOH; $\alpha=16\%$; в первом сравнительном растворе $20\%$, во втором $15\%$. | Проверяют работу, подчёркивают правильные шаги, отмечают ошибку условным знаком. |
2 мин | Учитель проводит самопроверку "Светофор": "Покажите цвет, который отражает ваше состояние: зелёный — могу объяснить и решить, жёлтый — нужна тренировка, красный — требуется помощь." | Показывают сигнал, формулируют индивидуальное затруднение: "Путаю знак в уравнении" или "ошибаюсь при выборе числителя". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Ошибки сегодня полезны: по ним видно, какой шаг алгоритма нужно повторить. Мы проверили не только вычисления, но и понимание того, что именно означает полученный процент. Перейдём к экзаменационному формату."
Этап 7. Включение знаний в систему и формат ОГЭ (4 мин)
Цель этапа: применить новое понятие в задании на классификацию и установить связь между формулой и химическим уравнением.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель предлагает задание: "Установите соответствие: 1) почти полная диссоциация; 2) частичная диссоциация; 3) $\alpha=8\%$. Выберите характеристики: А — сильный электролит, Б — слабый электролит, В — большинство частиц осталось в виде молекул." | Записывают соответствие: 1–А, 2–Б, 3–Б и В; объясняют выбор. |
2 мин | Учитель уточняет типичную ошибку: "Не путайте растворимость вещества с силой электролита. Вспомните: сила электролита определяется не количеством вещества в растворе, а долей частиц, распавшихся на ионы." | Фиксируют вывод, приводят пример слабого электролита — уксусной кислоты. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Теперь вы умеете читать условие как экзаменационную задачу: находить признак, выбирать термин и подтверждать его расчётом. Осталось зафиксировать личный результат урока и домашнюю тренировку."
Этап 8. Рефлексия и домашнее задание (3 мин)
Цель этапа: осознать результат обучения, выявить затруднения и объяснить дифференцированное домашнее задание.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт билет на выход: "Ответьте кратко на два вопроса: что показывает степень диссоциации и чем запись слабого электролита отличается от записи сильного? В конце допишите один вопрос, который нужно повторить." | Пишут: "$\alpha$ показывает долю распавшихся частиц"; "для сильного электролита используют стрелку вправо, для слабого — обратимую стрелку"; указывают оставшееся затруднение. |
1 мин | Учитель объявляет домашнее задание и говорит: "Выберите уровень, ориентируясь не на оценку, а на собственную готовность. Обязательный уровень выполняют все; повышенный и дополнительный помогут подготовиться к заданиям ОГЭ." | Записывают выбранный уровень и отмечают в листе самооценки достигнутый результат. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы научились различать сильные и слабые электролиты и измерять степень их диссоциации. Вы увидели, что расчёт выполняется по понятному алгоритму. На следующем уроке применим эти знания к ионным уравнениям и условиям протекания реакций в растворах."
Критерии оценивания практической работы
- "5" — правильно классифицированы все предложенные электролиты, корректно записаны уравнения диссоциации, без ошибок вычислена степень диссоциации и сформулирован смысл результата.
- "4" — допущена одна неточность в классификации, записи уравнения или вычислении, но алгоритм решения и основной вывод сохранены.
- "3" — выполнена классификация не менее половины веществ или верно записана формула степени диссоциации, однако есть существенные ошибки в уравнениях либо расчёте.
- Ниже базового уровня — учитель предлагает повторить определения и выполнить аналогичную задачу с опорой на алгоритм.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что показывает степень диссоциации электролита? | Проверка осознания физического смысла формулы. |
Как определить, является ли электролит сильным или слабым? | Выявление понимания связи между степенью диссоциации и классификацией. |
На каком шаге решения задачи вы могли ошибиться? | Выявление точек затруднения в алгоритме расчёта. |
Какой цвет светофора вы выбрали и что нужно повторить? | Субъективная оценка освоения темы и планирование коррекции. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы установили, что сила электролита определяется долей частиц, распавшихся на ионы, а не просто фактом растворения вещества. Мы научились записывать различие между сильным и слабым электролитом и вычислять степень диссоциации по формуле. Самая частая ошибка — перепутать число распавшихся частиц с общим числом частиц или забыть умножить результат на 100 процентов. На следующем уроке мы продолжим работу с растворами и применим эти знания при составлении ионных уравнений. Ваша задача дома — не заучить формулу механически, а уметь объяснить, что она означает."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Повторить определения сильного и слабого электролита; составить сравнительную таблицу; классифицировать 6 предложенных веществ и записать уравнения диссоциации для 4 из них. | Закрепляет терминологию и выбор стрелки в уравнении; при проверке смотреть на правильность классификации и расстановку индексов. |
Средний (повышающий) | Решить 4 расчётные задачи на степень диссоциации: найти $\alpha$ по общему и распавшемуся числу частиц, а также найти число распавшихся частиц по известным $\alpha$ и общему числу. | Формирует обратное применение формулы и вычислительный навык; при проверке оценивать запись «дано», формулу, единицы и смысл ответа. |
Продвинутый (дополнительный) | Подготовить краткое объяснение на 8–10 предложений: почему растворы сильных электролитов проводят ток лучше растворов слабых; включить две схемы частиц, уравнение сильного и уравнение слабого электролита. | Развивает умение объяснять явление на основе модели частиц и готовит к заданиям с развёрнутым рассуждением. |
Контрольные вопросы перед выходом: "Что называют электролитом? Чем сильный электролит отличается от слабого? Что показывает $\alpha$? Какую формулу используют для её вычисления? Как проверить, что полученный результат имеет смысл?"
