Разработка урока химии по теме "Жесткость воды"

Урок химии в 11 классе по теме «Жесткость воды» 1 Тип урока: усвоение новых знаний Вид урока: урок­исследование Задачи урока: 1. Образовательные:      ­ выявить причинно­следственную связь между составом и свойствами воды;      ­ ознакомить учащихся с понятием жесткости воды;      ­ разобрать положительное и отрицательное значение жесткости воды;      ­ рассмотреть основные способы ее смягчения; 2. Развивающие:      ­ продолжить формирование исследовательских навыков учащихся;      ­ учить анализировать, выделять главное в процессе исследования, самостоятельно         делать выводы; 3. Воспитательные:      ­ продолжить развитие умений учащихся работать в парах;      ­ способствовать эстетическому воспитанию учащихся на примере оформления доски,         инструкционных карт; Реактивы и оборудование: образцы воды (минеральная, водопроводная, дистиллированная), раствор  мыла, растворы: BaCl2, HCl, Na2CO3, KOH; известковая вода; пробирки, спиртовка, спички,  пробиркодержатель, компьютер. проектор, экран. Возможные ответы учащихся приведены в скобках. Каждому ряду выдается определенный образец воды, например, 1ряд – минеральная вода, 2 ряд –  водопроводная вода, 3 ряд – дистиллированная вода. Ход урока: 1. Орг. момент. 2. Вступительное слово учителя.  (слайд № 1)      Вода, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что  ты необходима для жизни; ты – сама жизнь. 3. Актуализация знаний и мотивация.   Учитель: Вспомните, какими свойствами обладает вода?      Физические свойства:                           Химические свойства:                   (слайд № 2)       Ц    tкип. = 100оС                                     1) Взаимодействие с простыми веществами:       В    tзам. = 0 о С                                             акт. Ме  +   Н2О        З     ρ = 1 г/мл                                               малоакт. Ме + Н2О   …→                                                                              неМе  +  Н2О                                                                         2) Взаимодействие со сложными веществами: →                                                                             МеО  +  Н2О    щелочь →                                                                             неМеО  +  Н2О  2 ↑  МеО  +  Н  кислота 2↑ →  щелочь + Н →   Учитель: Сегодня на уроке мы познакомимся с еще одним свойством воды. Для этого выполните  опыт №1 в инструкционных картах. (Инструктаж по технике безопасности и в инструкционных  картах) 2   Учитель:  Какие результаты получили? (Мыло по­разному пенится в разных образцах воды.)   Учитель:  Объясните результаты с точки зрения известных вам свойств воды. (Это невозможно). 4. Постановка проблемы.     Учитель: Почему мыло по­разному ведет себя в воде? 5. Поиск решения.      1) Выдвижение гипотез учащимися:          ­ вода разная (взята из разных источников)          ­ вода холодная (низкая температура)          ­ разное мыло          ­ вода жесткая      2) Проверка гипотез.         Учитель: Чем может отличаться вода? (Свойствами, которые в свою очередь зависят от состава)          Температура воды была одинакова у всех. Следовательно, эта гипотеза отпадает, т.к. она не дает ответа на вопрос.          Мыло, взятое для опыта,  также было одинаково у всех. Следовательно, эта гипотеза также  отпадает как невозможная.          Проверим две оставшиеся гипотезы: состав воды и жесткая вода.      Чем обусловлен состав воды? (Наличием разных ионов)      Какие ионы могут содержаться в воде? (Fe+3,  Na+ ,  Ca+2,  Cl –  и др.)      Проверим правильность вашего предположения,  для этого выполните опыт №2 в инструкционных  картах. (слайд № 3)      3) Лабораторная работа (инструктаж по технике безопасности)  ­ ­2, НСО3      4) Анализ результатов исследования.          Учитель: Какие ионы удалось обнаружить в ваших образцах воды?          1ряд – ионы  Ca+2 и Mg+2          2 ряд – ионы Ca+2, Mg+2, SO4          3 ряд ­ никаких       Подтвердите уравнениями проделанных реакций у доски.      Какой вывод можно сделать вывод? (Состав образцов воды разный)       На что влияет состав воды, как и любого другого вещества? (На свойства)      Итак, мы подошли к новому свойству воды, которое называется жесткость. Запишите тему  сегодняшнего урока в инструкционные карты «Жесткость воды».  (слайд № 4)      Жесткость воды – это свойство, обусловленное повышенным содержанием ионов Ca+2 и Mg+2  ( запись определения в инструкционные карты). Слайды  № 5, 6.      Воду, содержащую большое количество ионов Ca+2 и Mg+2,  называют жесткой. Вода, в которой эти  ионы отсутствуют или их незначительное количество, называется мягкой.      5) Обобщение результатов исследования.     Учитель: В какой воде, мягкой или жесткой, мыло лучше пенится? Чтобы ответить на этот вопрос  соотнесите результаты 1 и 2 опытов.      (Мыло лучше пенится в мягкой воде, где ионы отсутствуют или их небольшое количество.)       Давайте вернемся к гипотезам, выдвинутым в начале урока.      От состава воды зависит то, как будет пениться мыло? Да, это гипотеза подтвердилась в ходе  исследования. Также и то, что вода жесткая, повлияет на поведение мыла в ней. Эта гипотеза также  подтвердилась. 3                                                                                                            Виды жесткости (слайд № 7)                                                               Постоянная                                    Временная                               (некарбонатная)                             (карбонатная)                                      Ca+2, Mg+2,                                   Ca+2, Mg+2  ,НСО3                                      SO4 ­2, Cl – ­      Сопоставьте данную схему и результаты опыта №2. Какой вид жесткости характерен для ваших  образцов воды? (1 ряд ­ временная, 2 ряд – постоянная, 3 ряд – вода мягкая)      6) Использование результатов исследования.      Учитель: Жесткость воды  ­ это благо или беда для природы?      В чем положительное влияние жесткости воды? Для этого вспомните, какую роль играют ионы Ca+2 в организме человека и животных?      Какие неудобства связаны с жесткостью воды? Слайд: Значение жесткости воды в природе (слайд № 8) Положительное Ионы Ca+2, Mg+2 необходимы для  построения костной ткани, раковин  моллюсков. Небольшое их количество  необходимо для нормального  функционирования сердечно­сосудистой и  мочевыделительной систем. Отрицательное Ионы Ca+2 придают воде неприятный вкус. Поступление большого количества этих  ионов в организм человека может привести  к мочекаменной болезни и гипертонии. Использование жесткой воды приводит к  образованию накипи в котлах, батареях,  чайниках. Значит, необходимо умело использовать знания о таком свойстве воды как жесткость. И при  необходимости  уметь ее устранять. Возможно ли это? Каким образом? (Кипячением и химическим  путем) Попробуйте устранить жесткость ваших образцов воды, выполнив опыт №3 в инструкционных  картах (инструктаж по технике безопасности). 3 ряд работает с образцом воды 1 ряда.  Лабораторная работа (опыт №3)      Учитель: Кому удалось устранить жесткость воды? На основании чего сделали такой вывод?  (Мыло стало лучше пенится)      Каким образом вы достигли такого результата? Подтвердите уравнениями реакций у доски. 6. Домашнее задание.      Проверьте жесткость воды у себя дома с помощью мыла и попробуйте ее устранить с помощью  средств, которые найдутся у вас под рукой. 7. Заключительное слово учителя.  (слайды № 10, 11) Безбрежная ширь океана                                                         И тихая заводь пруда,                 Струя водопада и брызги фонтана,                                                          И все это только вода. В кружева будто одеты  Деревья, кусты, провода. И кажется сказкою это, А в сущности ­ только вода.      Поэты посвятили воде удивительные строки. Прозаики даже о «Капле росы» готовы писать целые  тома. А в природе, проявляя свои таинственные свойства, вода не перестает притягивать внимание к  себе ученых и туристов. Пример этому, сталактиты и сталагмиты, образующиеся в пещерах и  поражающие своей красотой и необычностью. А причиной этого является природная жесткость воды.     Слайд № 9 с дополнительным заданием может быть использован, если остается свободное время. 4           Тема урока_____________________________________                  ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА ОПЫТ № 1  Отношение воды к раствору мыла. 1. В пробирку с образцом воды налейте немного раствора мыла. 2. Встряхните. Что наблюдаете? 3. Результаты опыта занесите в таблицу 4. Сделайте  вывод.     № образца воды Результаты эксперимента Вывод __________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ОПЫТ № 2  Определение катионов и анионов в образцах воды 1. Разлейте выданный образец воды в несколько пробирок. 2. С помощью химических  реактивов определите наличие ионов в каждом образце. 3. Заполните таблицу. 4. Напишите уравнения реакций в ионном виде. 5. Сделайте вывод Определяемый катион, анион   Используемый         реактив      Наблюдения     Уравнение    химической                реакции Са+2 Mg+2 ­2 SO4 HCO3 ­ 5 Вывод ____________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Определяемое свойство____________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Виды жесткости 6 Практическая работа по теме: «Устранение жёсткости воды» 1. Разлейте образец воды в несколько пробирок 2.  Налейте в пробирку с образцом воды раствор карбоната натрия. Что наблюдаете? Сделайте вывод. Добавьте раствор мыла, встряхните.  Что наблюдаете? Сделайте вывод.      3.   Налейте в пробирку с образцом воды известковую воду Что наблюдаете? Сделайте вывод. Добавьте раствор мыла, встряхните.  Что наблюдаете? Сделайте вывод. 4.  Каждую пробирку с образцами воды зажмите в держателе и нагрейте в  пламени спиртовки. Кипячение продолжайте несколько минут. Добавьте раствор мыла, встряхните. Что наблюдаете? Сделайте вывод. 5. Результаты наблюдений и уравнения проделанных химических реакций  занесите в таблицу. Кипячение Взаимодействие с Na2CO3 Взаимодействие с Ca(OH)2 Взаимодействие с мылом Наблюдения Уравнения  химических  реакции 7      _______ ВЫВОД ________________________________________________________  _______________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________