План урока на тему: "Растворение как физико-химический процесс. Растворимость. Типы растворов".

Тема урока: Растворение как физико­химический процесс. Растворимость. Типы  растворов. Задачи: 1. сформировать у учащихся представление о растворах и компонентах раствора; 2. ознакомить   с   сущностью   процесса   растворения,   растворимостью,   зависимостью растворимости от природы растворяемого вещества, температуры и давления; 3. сформировать   понятия   «насыщенный   раствор»,   «ненасыщенный   раствор», «перенасыщенный раствор»; 4. продолжить развитие умений наблюдать и делать выводы; 5. способствовать развитию экологической культуры учащихся через осознание ими значения воды и растворов в природе и жизнедеятельности человека. Мотивация и целеполагание: Растворы играют огромную роль в природе, науке и технике. Природная вода также     являются раствором, ведь в ней содержатся растворенные вещества. В пресной воде солей мало, а в морской их содержится около 3,5 %. В первичном океане, из которого зародилась жизнь на Земле, содержание солей составляло около 1%. Как писал американский химик Лайнус Полинг: «Именно  в этом растворе впервые развились живые организмы, и из этого раствора они получили ионы и молекулы, необходимые для их роста и жизни… С течением времени  живые организмы изменялись и развивались, что позволило им покинуть водную среду и перейти на сушу и затем подняться в воздух. Они приобрели эту способность, сохранив в своих организмах водный раствор в виде жидкостей, содержащий необходимый запас ионов и молекул»…  В каждой нашей клеточке напоминание о зарождении жизни. По нашим сосудам:     артериям, венам и капиллярам тоже течет раствор, где содержание солей около 0,9%. Плазма   крови,   желудочный   сок   тоже   являются   растворами.   Все   физико­химические процессы, происходящие в живых организмах, протекают тоже в растворах. Природные водные   растворы   участвуют   в   почвообразовании   и   снабжают   растения   питательными веществами. Многие технологические процессы также протекают в растворах (получение бумаги, красок, металлов, удобрений, продуктов питания).     ­ А что же такое раствор?    ­ Каким должно быть наше отношение к воде?    ­ Можно ли утверждать, что природная вода – это чистое вещество? Почему?     целеполагание. После обсуждения ответов учащихся объявляем тему и осуществляем совместное Изучение нового материала: Растворы – это однородные смеси, состоящие из двух и более компонентов.          По   агрегатному   состоянию   растворы   делят   на:   твердые   (например,   сплавы металлов),   жидкие   (раствор   сахара),   газообразные   (смесь   газов   –   воздух).   Наиболее распространены   жидкие   растворы.   Растворы   состоят   из   растворителя   и   растворенного вещества (твердого, жидкого или газообразного). Растворителем может быть вода, тогда раствор является водным, а также бензин, эфир, спирт. Как происходит растворение веществ?          Сторонники физической теории растворов, как Вант­Гофф, Аррениус, Оствальд, считали,  что процесс  растворения  является  результатом  диффузии,  т.е.  проникновения молекул растворенного вещества между молекулами воды. Сторонники химической теории растворов, одним из которых был Д.И. Менделеев, считали, что растворение является химическим взаимодействием растворенного вещества и воды.     В настоящее время принята физико­химическая теория растворов, которую ещё в 1906 г. предсказывал Д.И. Менделеев. Поэтому растворение является физико­химическим процессом.   Физическая   сторона   процесса   заключается   в   разрушении   кристаллической решетки   вещества   и   равномерном   распределении,   по   принципу   диффузии,   частиц растворенного   вещества   среди   молекул   растворителя.   Химическая   сторона   процесса проявляется   во   взаимодействии   частиц   растворенного   вещества   с   молекулами растворителя.     В результате взаимодействия растворенного вещества и воды образуются гидраты. Растворение   сопровождается   тепловыми   эффектами:   при   растворении   серной   кислоты воду добавляют к кислоте, из­за сильного разогревания раствора, т.е. теплота выделяется, а при растворении нитрата аммония, хлорида натрия, теплота, наоборот, поглощается. Кроме гидратов есть еще кристаллогидраты, т.е. это кристаллические   вещества,     содержащие молекулы воды. Вода, входящая в их состав – кристаллизационная. Примером кристаллогидратов служит медный купорос –  CuSO4  ∙ 5H2O. Медный купорос является веществом голубого цвета, а безводный сульфат меди (II) – белый, при растворении в воде, раствор становится голубого цвета.      Растворимость веществ в  воде зависит  от   температуры.    Растворимость  в воде твердых   веществ   при   повышении   температуры   увеличивается,   а   газов,   наоборот, уменьшается.     Если   растворить   в   воде   хлорид   калия,   то   при   комнатной   температуре   может раствориться только 34,4 г в 100 г воды. Если добавить больше соли, то сколько бы мы не перемешивали, соль не раствориться в воде, т.е. этот раствор уже насыщенный. Раствор, в котором при данной температуре вещество больше не растворяется является насыщенным. Если растворить не 34,4 г соли, а меньше, то раствор будет ненасыщенным. Т.е. раствор, в котором   при   данной   температуре   вещество   ещё   может   раствориться,   называют ненасыщенным.      При охлаждении насыщенного раствора возникает избыток растворенного вещества, если оно не выпадает в осадок, то образуется перенасыщенный раствор. Перенасыщенным называют такой раствор, в котором при данной температуре   находится в растворенном состоянии больше вещества, чем в его насыщенном растворе при тех же условиях.      Перенасыщенный раствор можно легко приготовить. Для этого нужно приготовить насыщенный раствор соли при высокой температуре, затем избыток соли отфильтровать, накрыть сосуд и охладить при комнатной температуре. Этот  раствор может храниться довольно долго, но если в него внести стеклянную палочку, на которой будет несколько крупинок   этой   соли,   то   начнется   ее   кристаллизация   из   раствора.     В   мертвом   море концентрация соли так велика, что помещенные сюда предметы, начинают покрываться кристаллами.      По растворимости вещества делятся на хорошо растворимые, если при комнатной температуре в 100 г воды растворяется более 1 г вещества, если меньше 1 г вещества, то такие вещества являются малорастворимыми, и если вещества растворяется меньше 0,01 г на 100 г воды, то такие вещества относятся к практически нерастворимым. Совершенно нерастворимых   веществ   нет.   Даже   атомы   серебра   чуть­чуть   переходят   в   раствор   из изделий, помещенных в воду. Обобщение и систематизация знаний: 1. Фронтальный опрос.    2. §35, упр. 1­4, 6.     3. Укажите растворитель и растворенное вещество в: спиртовом растворе йода, водном растворе сахара,  растворе натрия и воды. Закрепление и контроль знаний:    1. Вставьте пропущенные слова:      Природная вода  практически  не является  чистым  веществом, а представляет  собой _____________.  Растворы – это однородные ___________. Они состоят из ____________ и __________. ________ — это преобладающий компонент раствора, находящийся в том же агрегатном состоянии, что и раствор. Способность вещества растворяться характеризуется _______________.   Раствор,   в   котором   данное   вещество   в   данных   условиях   больше   не может   растворяться,   называется   ____________.     Раствор,   в   котором   растворяемое вещество   в   данных   условиях   еще   может   растворяться,   называется   ____________. Растворение   веществ   –   это   _________________   процесс,   при   котором   происходит ____________   структуры   растворяемого   вещества   и   взаимодействие   между   частицами вещества   и   воды,   которое   называется   ___________,   а   полученные   продукты взаимодействия   ____________.     При   разрушении   структуры   растворяемого   вещества энергия ________ и _______.     Ответы:  смесь,   смеси,   растворенного   вещества   и   растворителя,   растворитель, растворимостью,   ненасыщенным,   разрушение, гидратацией, гидратами, поглощается и выделяется.   физико­химический,   насыщенным,    2. Ответьте на вопросы:    А) Укажите сходство и различие жидких, твердых и газообразных растворов.       Б)   Укажите   общие   и   отличительные   признаки   растворов   и   неоднородных   смесей, растворов и химических соединений.    В) Останется ли прежним вкус воды после ее кипячения? Почему?    Г) Укажите, какие факторы влияют на скорость растворения твердого тела, а какие – на его растворимость: а) степень измельчения; б) интенсивность перемешивания; в) давление; г) температура; д) природа вещества.    Д) Выберите верные утверждения: 1) при растворении вещества в воде всегда происходит выделение тепла; 2) в   момент   растворения   на   этапе   разрушения   структуры   растворенного   вещества 3) растворение – это физико­химический процесс; 4) при взаимодействии  частиц  растворенного вещества с молекулами воды энергия энергия поглощается; выделяется.    Е) При комнатной температуре готовят раствор некоторого вещества. После добавления третьей порции вещества его кристаллы не исчезли, а остались лежать на дне стакана. Не изменило  положения и длительное перемешивание раствора. Каким является полученный раствор? (Насыщенным). Каким образом можно достичь полного растворения кристаллов в данном случае? (Добавить растворителя до растворения кристаллов).       Ж)   К   раствору   некоторой   соли,   находящемуся   при   комнатной   температуре,   было добавлено   еще   некоторое   ее   количество.   При   этом   кристаллы   соли   полностью растворились. Насыщенным или ненасыщенным был первоначальный раствор соли? Ответ обоснуйте. Каким будет вновь образовавшийся раствор? Как это доказать?       З)   Имеется   насыщенный   раствор   нитрата   калия.   Какие   изменения   произойдут   с раствором, если а) нагреть его до 40 0С, б) выпарить из него часть воды, в) добавить в него часть воды?    Рефлексия и подведение итогов:      1. Назовите не менее 10 слов, связанных с изученным на уроке. (Учитель записывает слова, которые называют ученики).      2. Осуществите самооценку своей деятельности в течение урока и уровня знаний по изученной теме. Домашнее задание: I  уровень: §35, упр. 5, 7;    II уровень: тоже + сообщение на тему «Вода в природе», «История водопровода»,  «Удивительные свойства воды», «Вода в поэзии и прозе».