166063 (685437), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

2CuSO₄ + 2Na₂CO₃ + H₂O = (СuOH)₂CO₃ + CO₂ + 2Na₂SO_4,

CuSO₄ + Na₂CO₃ + H₂O = Сu(OH)₂ ↓+ CO₂ + Na₂SO₄.

Опыт 5. В реакции солей FeCl₃ и Na₂CO₃ учащиеся наблюдают выпадение бурого осадка и выделение газа, не поддерживающего горение. Довольно быстро они делают вывод, что совместный гидролиз хлорида железа, гидролизующегося по катиону, и карбоната натрия, гидролизующегося по аниону, приводит к гидроксиду железа(III) и оксиду углерода(IV). Эти вещества являются продуктами последних ступеней гидролиза исходных солей:

2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂ + 6NaCl,

2Fe³⁺ + 3CO₃^2– + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂ .

Занятие № 9. Амфотерные соединения

Приведённые ниже опыты проводились при объяснении нового материала в изучении темы «Амфотерные оксиды и гидроксиды» у учеников 9-х классов (см. тематическое планирование для 9 класса, урок 3). Использовался теоретический материал учебника 9 класса О. С. Габриеляна Химия-9 [10], методическое пособие для учителя [9], настольная книга для учителя [6], рабочая тетрадь [11].

Цель работы: используя проблемный эксперимент, дать понятие об амфотерности оксидов и гидроксидов металлов и особенностях их химических свойств.

Форма проведения эксперимента: фронтальная (демонстрационный эксперимент)

Оборудование и реактивы:

Ход работы:

Проведение работы начинают с эвристической беседы.

Учитель: приведите классификацию простых веществ, оксидов, гидроксидов.

Ученик: простые вещества: металлы и неметаллы; оксиды: оксиды неметаллов (кислотные) и оксиды металлов (основные); гидроксиды: гидроксиды металлов и кислородсодержащие кислоты (гидроксиды неметаллов).

Учитель: предложите соответствующие друг другу химические формулы представителей простых веществ, оксидов и гидроксидов (для дальнейшего обсуждения учитель выбирает те соединения, которые необходимы ему для работы)

Ученик: простые вещества: металлы – Na, Ca, Zn, Fe, Al, Cr; неметаллы: S, O₂, N₂, Cl₂; оксиды: основные – Na₂О, CaО, ZnО, FeО, Fe₂О₃, Al₂О₃, Cr₂О₃, CrО; кислотые – SО₃, SО₂, N₂О₅, Cl₂О₇; гидроксиды: металлов – NaОН, Ca(ОН)₂, Zn(ОН)₂, Fe(ОН)₂, Fe(ОН)₃, Al(ОН)₃, Cr(ОН)₂, Cr(ОН)₃ ; неметаллов – Н₂SО₄, Н₂SО₃, НNО₃, НClО₄, HCl.

Учитель: составьте возможные уравнения реакций между веществами: Ca, Zn, Al; CaО, ZnО, Al₂О₃; SО₃; Ca(ОН)₂, Zn(ОН)₂, Al(ОН)₃, Н₂SО₄

Ученик: Са + SО₃→ ; Са + Н₂SО₄→ ; Zn + SО₃→ ; Zn + Н₂SО₄→ ; Al + SО₃→ ; Al + Н₂SО₄→ ; и т.д.

Учитель: учитель все предложенные вами реакции вписываются в правило, что вещества металлической природы реагируют с веществами неметаллической природы. Получим некоторые из этих гидроксидов и подтвердим это утверждение реакциями с мерной кислотой.

Опыт 1. Получение гидроксида кальция и опыты с ним

Учитель получает гидроксид кальция взаимодействием хлорид кальция, приливая по каплям гидроксид натрия, обращая внимание при этом, что избыток щёлочи приводит к увеличению объёма осадка. Затем проводит реакцию полученного осадка с раствором серной кислоты. Учащиеся записывают уравнения.

Ученик:

СaCl₂ + 2NaOH → Ca(ОН)₂ ↓+ 2NaCl;

Ca(ОН)₂ ↓+ Н₂SО₄ → CaSО₄ + 2Н₂О;

Ca(ОН)₂ ↓+ NaOH ≠

Опыт 2. Получение гидроксида цинка и гидроксида алюминия и опыты с ними

Учитель получает гидроксид цинка взаимодействием хлорид цинка, приливая по каплям гидроксид натрия, обращая внимание на получаемый осадок, затем учитель целенаправленно приливает избыток щелочи.

Ученик: осадок растворился. Уравнение реакции получения гидроксида цинка:

ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(ОН)₂ ↓+ 2NaCl;

Учитель: проведём реакцию получения гидроксида алюминия: учитель получает гидроксид алюминия взаимодействием хлорид алюминия, приливая по каплям гидроксид натрия, обращая внимание на получаемый осадок.

Ученик: предлагает приливать щёлочь осторожно, чтобы провести реакцию с серной кислотой, подтвердив их предположение. Составляет уравнение реакции получения гидроксида алюминия: AlCl₃ + 3NaOH → Al(ОН)₃ ↓+ 3NaCl

Учитель: во время из беседы приливает избыток щелочи, что опять приводит к растворению осадка гидроксида алюминия.

О чём говорит признак растворение осадка в других ранее изученных процессах?

Ученик: следовательно, происходит химическая реакция

Учитель: добавление какого вещества приводит к растворению осадка гидроксидов цинка и алюминия

Ученик: гидроксида натрия

Учитель: ранее мы не встречались с подобными реакциями при которых гидроксид металла реагирует с гидроксидом другого металла. Составим уравнение реакции, с получением комплексной соли (дать только понятие о комплексных солях):

Zn(ОН)₂ ↓+ 2NaOH → Na₂[Zn(ОН)₄] (раствор)

Al(ОН)₃ ↓+ NaOH → Na[Al(ОН)₄] (раствор)

Учитель: постараемся получить эти гидроксиды аккуратно, по каплям добавляя гидроксид натрия. Мы ещё не подтвердили ранее изученное свойство: способность гидроксидов металлов реагировать с кислотами. Вероятно, что если гидроксиды цинка и алюминия способны реагировать со щелочами, то они не реагируют с кислотами?

Учитель проводит реакцию гидроксидов цинка и алюминия с серной кислотой.

Ученик: осадки растворились.

Zn(ОН)₂ ↓+ Н₂SО₄ → ZnSО₄ + 2Н₂О;

2Al(ОН)₃ ↓+ 3Н₂SО₄ → Al₂(SО₄)₃ + 6Н₂О

Учитель: такая способность гидрокисидов цинка и алюминия взаимодействовать и с растворами кислот и с растворами щелочей, характерна и для их оксидов и алюминия и цинка – простых веществ. Это свойство – амфотерность. Записывают определение в тетрадь.

Учитель: проанализируем результаты других опытов:

Опыт 3. Получение гидроксида хрома (II) и (III) и изучение их свойств

Учитель получает гидроксид хрома (II) взаимодействием хлорида хрома (II), приливая по каплям гидроксид натрия, обращая внимание при этом, что избыток щёлочи приводит к увеличению объёма осадка. Затем проводит реакцию полученного осадка с раствором серной кислоты. Учащиеся записывают уравнения.

Ученик:

CrCl₂ + 2NaOH → Cr(ОН)₂ ↓+ 2NaCl;

Cr(ОН)₂ ↓+ Н₂SО₄ → CrSО₄ + 2Н₂О;

Cr(ОН)₂ ↓+ NaOH ≠

Учитель получает гидроксид хрома (III) взаимодействием хлорида хрома (III) и по каплям приливаемого гидроксида натрия. Учитель обращает внимание на получаемый осадок, затем учитель пробует прилить избыток щелочи.

Ученик: осадок растворился. Уравнение реакции получения гидроксида хрома (III):

CrCl₃ + 3NaOH → Cr(ОН)₃ ↓+ 3NaCl;

Учитель: таким образом, гидроксид хрома (II) ведёт себя в растворе так же как гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, т.е. обладает основными свойствами. А гидроксид хрома (III) проявляет амфотерные свойства.

Сr(ОН)₃ ↓+ 3NaOH → Na₃[Cr(ОН)₆] (раствор)

Опыт 4. Получение гидроксида железа (II) и (III) и изучение их свойств

Учитель получает гидроксид железа (II) взаимодействием хлорид железа (II), приливая по каплям гидроксид натрия, обращая при этом внимание, что избыток щёлочи приводит к увеличению объёма осадка. Затем проводит реакцию полученного осадка с раствором серной кислоты. Учащиеся записывают уравнения.

Ученик:

FeCl₂ + 2NaOH → Fe(ОН)₂ ↓+ 2NaCl;

Fe(ОН)₂ ↓+ Н₂SО₄ → FeSО₄ + 2Н₂О;

Fe(ОН)₂ ↓+ NaOH ≠

Учитель получает гидроксид железа (III) взаимодействием хлорид железа (III), приливая по каплям гидроксид натрия, обращая внимание на получаемый осадок, затем учитель целенаправленно приливает избыток щелочи.

Ученик: осадок не растворился. Вероятно и гидроксид железа (II) и гидроксид железа (III) проявляют основные свойства. Уравнение реакции получения гидроксида цинка:

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(ОН)₃ ↓+ 3NaCl;

Учитель: проверим ваше предположение, несколько изменив условия реакции: прильём к свежеприготовленному гидроксиду железа (III) горячей концентрированной щелочи.

Ученик: осадок растворяется

Учитель: таким образом, гидроксид железа (III) так же амфотерен, но проявляет это свойство при более жёстких условиях.

Таким образом, к соединениям, проявляющим амфотерные свойства относятся: цинк, оксид цинка, гидроксид цинка, алюминий, оксид алюминия, гидроксид алюминия, оксид и гидроксид хрома (III), оксид и гидроксид железа (III). Кроме того, амфотерными являются оксид и гидроксид олова (II) и оксид и гидроксид свинца (II).

Каково место положения всех названных элементов в таблице и к каким элементам (s, p, d, f) они относятся. Оформим в виде таблицы:

Глава 4. Исследование эффективности методической системы проблемного подхода к обучению химии с применением школьного химического эксперимента

Апробация материалов экспериментов, созданных для использования в системе проблемного обучения, проводилась на базе МОУ Лицей информационных систем и технологий № 73 г. Пензы.

Исследование эффективности методической системы проблемного подхода к обучению химии, с применением школьного химического эксперимента, проводилось нами в урочной деятельности с учащимися 9 и 10 классов при изучении тем «Скорость химических реакций» и «Гидролиз солей», соответственно.

Апробацию нашего эксперимента начинали с формирования двух групп учащихся, с исходно одинаковым уровнем подготовки по химии.

Схема эксперимента приведена на рис. 2.

Рис. 2. Схема эксперимента

Конспект урока по теме «Гидролиз солей» для учащихся, обучавшихся с применением объяснительно-иллюстративной формы обучения представлен в приложении 4. После проведения урока по теме «Гидролиз солей» с применением объяснительно-иллюстративной формы обучения и без химического эксперимента у учащихся группы 1 и 2, нами было проведено тестирование (Приложение 5).

Анализ проведённого тестирования показал, что показатель «Степени обученности» в группе 1 и 2 на момент начала эксперимента составил 43 %, что соответствует второй (низкой) степени обученности (по В. П. Симонову) [41].

После проведения урока по теме «Гидролиз солей» с применением объяснительно-иллюстративной формы обучения и с химическим экспериментом у учащихся группы 1, нами вновь было проведено тестирование (Приложение 5).

Анализ проведённого тестирования показал, что показатель «Степени обученности» в группе 1 составил 60 %, что соответствует третьей (средней) степени обученности (по В. П. Симонову) [41].

Конспект урока по теме «Гидролиз солей» для учащихся группы 2 приведён в Главе 3, занятие № 6. Для того, чтобы эксперимент в системе проблемного обучения не приобрел развлекательный характер, учащимся с самого начала должна быть ясна цель проводимых опытов. Наш небольшой опыт показал, что учащиеся глубоко вникают в сущность проводимых опытов, задумываются над их результатами и пытаются ответить на вопросы только в том случае, если эксперимент поражает воображение и сильно влияет на эмоциональную сферу.

Характеристики

Список файлов ВКР