Практическая работа в 10 классе «Измерение рН растворов солей при помощи датчика Xplorer GLX »

                                Практическая  работа в 10 классе

«Измерение рН растворов солей при помощи датчика Xplorer GLX »

Цель:  Изучить реакции водных растворов солей разных типов  при помощи датчика рН.

Задачи:

           образовательные :

Систематизировать знания от кислотно - основных  взаимодействиях;

формировать понятие гидролиз солей на  основании обобщенной теории М. И. Усановича;

Измерить рН растворов солей  и установить, к какому типу они принадлежат.

Закрепить  умение объяснять реакцию среды раствора на основании  входящих в состав соли ионов.

Дать представление о практическом значении гидролиза в природе, народном хозяйстве, повседневной жизни человека.

           развивающие:

Умения составлять схемы гидролиза с прогнозом реакции раствора.

Развитие  навыков  пользованием датчиком рН;

Умения выполнять точные измерения и математически обрабатывать результаты эксперимента.

 Овладение  учащимися умений анализировать результаты измерений, выделять главное,    сравнивать, систематизировать на основе данный эксперимента;

Умение извлекать информацию из устного сообщения, справочных таблиц,  наблюдаемых процессов;

           воспитательные:

Формировать научное мировоззрение учащихся, систему взглядов и убеждений на основании подтверждения теории практикой.

 Совершенствовать коммуникативные   умения в ходе выполнения  практической                    работы в группах;

            Развивать умение формулировать и аргументировать собственное мнение;

            Развивать самостоятельность;

Продолжить формирование убеждения учащихся в необходимости привлечения средств химии к пониманию и описанию процессов, происходящих в окружающем мире.

Материалы и оборудование:

-Pasport Xplorer GLX ;

Xplorer GLX;

датчик рН;

растворы хлорида натрия;

карбоната натрия;

сульфата аммония;

4 химических стакана;

дистиллированная вода;

салфетки.

Техника безопасности:

Соблюдайте правила инструкции по использованию оборудования .

Наденьте защитные перчатки и халат.

Не допускайте попадания воды и реактивов на Xplorer GLX;

При проведении опыта следите, чтобы лампочка датчика была полностью погружена в раствор.

Не допускайте загрязнения реактивов: после каждой пробы тщательно ополаскивайте и промокайте салфеткой датчик рН.

Ход урока:

I.Организационный этап. Обоснование значения изучаемой темы и цели урока, мотивация учебной деятельности.  (7 мин.)

Учитель:

Здравствуйте, ребята ! Тема нашего практического занятия «Измерение рН растворов солей при помощи датчика Xplorer GLX » . Как вы думаете, какая цель будет перед нами стоять ?

(Ученики формулируют цель урока; учитель, если нужно корректирует):

Мы измерим рН растворов разных  типов солей при помощи специального прибора – зонда.

Учитель: «Эксперимент - истинный посредник между человеком и природой.» Эти слова сказал великий художник и ученый Леонардо да Винчи. Сегодня на уроке мы постараемся убедится в этом.

Знаете ли вы, что объединяло трёх великих женщин, Екатерину Великую, Великую императрицу Египта Клеопатру и королеву Франции Марию Антуанету?

                   

Красота, власть, ум…

Не только это. У всех трёх женщин были потрясающей красоты волосы. Что они делали для того, чтобы эта копна роскошных волос служила до сих пор примером? Для мытья волос ими  использовалась древесная зола! Вернее, не сама зола, а так называемый щелок, который изготавливали из золы.

Щёлок — это консистенция из  древесной золы, настоянной на воде. В основном состоит из карбонатов калия и натрия. Щелок издавна  используется для купания и стирки. Соли, входящие в состав древесной золы, гидролизуются.

 Результатом гидролиза является уровень рН раствора соли. Показатель рН (power Hidrogen - "сила водорода"), который показывает число водородных атомов в данном растворе.

При рН равном 7,0 говорят о нейтральной среде. Чем ниже уровень рН - тем среда более кислая (от 6,9 до 0). Щелочная среда имеет высокий уровень рН (от 7,1 до 14,0). (Здесь могут отвечать ученики)

Живой организм    постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая строго определенный уровень рН. При нарушенном балансе могут возникнуть множество серьезных заболеваний.  Организм  сам управляет уровнем кислотности.

Сегодня на уроке вам предстоит  определить  рН предложенных солей при помощи специального зонда.

Те  результаты, которые вы получите, будут служить основанием для того, чтобы классифицировать соли .

Великий  русский  ученый М.В.Ломоносов говорил : «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением.»

Способность гидролизоваться является специфическим свойством солей (т.е. подвергаться разложению под действием воды).

Считать гидролиз разложением в  том смысле, в каком мы обычно это понимаем, нельзя, но несомненно одно – в реакции гидролиза всегда участвует вода

Гидролиз основывается на таких важных понятиях, как

1.Сильные и слабые электролиты  как представители классов неорганических соединений.

2.Соли как продукты взаимодействия кислот и оснований в свете теории ЭД. 

Исследуя на прошлых уроках растворы средних солей при помощи индикатора, мы пришли к выводу, что они могут иметь  кислую, нейтральную или  щелочную среду.

«Почему соли в водных  растворах  ведут себя по-разному? В чем здесь причина?»

(Результат гидролиза зависит от того, какой кислотой и каким основанием образована соль.) - ответы учащихся.

II. Индивидуальная проверка  теоретической базы знаний с ее анализом (10 мин.)

В 1939 году известный советский химик, впоследствии академик Академии наук Казахской ССР, Михаил Ильич Усанович предложил новую теорию кислотно-основного взаимодействия.

Теория Усановича отличается наиболее глубоким диалектическим рассмотрением понятия кислота. Изложенные соображения убеждают   в том, что при рассмотрении вопроса о кислотах и основаниях речь идет о химических функциях,  а  не о классах  веществ.  Понятия о  кислоте и основании находятся в такой же взаимозависимости, как понятия «окислитель» и «восстановитель».

По теории Усановича имеется только один класс веществ в неорганической химии – класс солей, поскольку в их состав входят катионы – кислоты и анионы -  основания. Универсальная, или  Обобщенная теория кислот и оснований, предложенная М.И. Усановичем, позволяет применять ее для научно правильного объяснения процесса гидролиза.

Как характеризуются кислоты и основания с точки зрения теории М.И. Усановича ?

«Мастер вопросов» позволит нам более детально вспомнить эту теорию: (10 мин.)

1.Теория Усановича  рассматривает кислоты и основания:

А) как функции веществ (частиц)

Б) как классы неорганических соединений.

С) как вещества , дающие при диссоциации  ионы водорода и гидроксид – анионы

Д) как сложные вещества разного состава.

2. Соль  Хлорид меди, по теории Аррениуса образована:

А) сильным основанием и сильной кислотой

В) сильным основанием и слабой кислотой

С) слабым  основанием и сильной кислотой

Д)  слабым основанием и слабой кислотой

3. Соль  Нитрат калия , по теории  М.И. Усановича  образована:

А) сильным основанием и сильной кислотой

В) сильным основанием и слабой кислотой

С) слабым  основанием и сильной кислотой

Д)  слабым основанием и слабой кислотой

3.Согласно теории М.И. Усановича сила  простых кислот определяется:

А) ионным потенциалом  заряженных частиц

В) величиной степени окисления

С)зарядом иона

Д) сродством к электрон

4.В уравнении реакции  2Cs + F₂ =  2CsF основанием является :

А) цезий

В) фтор

С) нет основания

Д) фторид цезия

5.В уравнении реакции  Ca Cl₂   +  MgSO₄  =  CaSO₄  + MgCl₂  согласно обобщенной теории, хлорид кальция проявляет:

А) кислотные свойства

В) основные свойства

С) амфотерные свойства

6. В уравнении реакции  Ca Cl₂   +  2AgNO₃  =  2AgCl  + Ca(NO₃)₂  согласно обобщенной теории, хлорид кальция проявляет:

А) кислотные свойства

В) основные свойства

С) амфотерные свойства

7.При гидролизе сульфата натрия  рН среды :

А)   > 7

B)  < 7

C)  = 7

8.Гидролизу не подвергается соль:

А)  хлорид  калия

В)  сульфид  натрия

С) карбонат меди

Д) сульфит  железа (II)

9) В ряду :   К⁺ ; Na ⁺; Li⁺  , согласно Универсальной теории, сила кислот :

А) увеличивается
В) уменьшается

С) не меняется

10. В ряду  J^-  ; Br^-;  Cl^- ;  F^- согласно Универсальной теории, сила оснований :

А) увеличивается
В) уменьшается

С) не меняется

Анализ  результатов.

III. Практическая часть урока  (работа в четверках):

Выполнение учащимися практического задания.

Учитель: А сейчас мы переходим к практической части нашего с вами занятия. Особое внимание хочу обратить на Технику безопасности:

Соблюдайте правила инструкции по использованию оборудования .

Наденьте защитные перчатки и халат.

Не допускайте попадания воды и реактивов на Xplorer GLX;

При проведении опыта следите, чтобы лампочка датчика была полностью погружена в раствор.

Не допускайте загрязнения реактивов: после каждой пробы тщательно ополаскивайте и промокайте салфеткой датчик рН.

Внимательно изучите инструктивную карту, лежащую перед вами на рабочем столе.

За разъяснением обратитесь к учителю.

 Настройка оборудования  ( оборудование будет настроено)

1. Соедините pH/ORP/ISE сенсор с портом 1 на GLX;
2. Соедините pH электрод с pH/ORP/ISE сенсором.
3. Появиться графический дисплей, показывающий уровень pH.Если он не появляется, вручную выберите графический дисплей.
4. Если pH не появляется, нажмите С для активации активных полей.

Нажмите снова С и выберите рН из списка измерений.

Проведение  измерений учащимися :  (   10 мин)

1.      Приготовьте химических стакана с растворами хлорида натрия, карбоната натрия и сульфата алюминия.

2.      Отдельно приготовьте стакан с дистиллированной водой и слив.

3.      Аккуратно поместите в стакан с хлоридом натрия датчик рН. Не забывайте, что лампочка должна погрузиться  в раствор.

4.      Подождите, пока стабилизируется показание датчика.

5.      Запишите полученное значение.

6.      Достаньте датчик из раствора хлорида натрия и поместите в стакан с дистиллированной водой.

7.      Сделайте измерение трижды; если показания датчика при  втором и третьем измерении отличны от первого, вычислите  его среднее значение М и найдите

среднее квадратичное отклонение σ .

8.      Тщательно промойте датчик круговыми движениями, достаньте из воды и

.

Велика роль гидролиза  и в природе :одной из причин преобразования земной коры ученые считают вышеназванный процесс; процесс гидролиза был главным из условий в создании среды  для развития жизни в мировом океане.

В заключении урока мне хочется озвучить   слова великого русского ученого А.М.Бутлерова : «Как из ряда слов составляется речь, а из совокупности теней — определенные образы, так из массы постигнутых фактов, состоящих в связи друг с другом, рождается знание в его возвышенном, лучшем смысле…»

Спасибо  за работу.