Урок 3
Тема. Значення розчинів у природі та житті людини.
розчин і його компоненти. Поняття про коло-їдні та істинні розчини. класифікація розчинів.
Мета:дати поняття про розчини; з’ясувати основні ознаки
щодо класифікації розчинів, визначити відмінності іс
тинних і колоїдних розчинів; сформувати вміння роз
різняти типи дисперсних систем; розвивати вміння
визначати цілі, порівнювати, аналізувати; формувати
комунікативні навички.
реактиви: вода, калій перманганат, мідний купорос, пісок, пляш
ка з газованою мінеральною водою, розчин солі, роз
бавлений чай або кава.
обладнання: джерело світла (лазерна вказівка, ліхтарик), хімічні
склянки, скляні палички, етикетки з пляшок від міне
ральної води та солодких напоїв.
Базові поняття
та терміни:
розчини, розчинник, розчинена речовина, дисперсна
фаза, дисперсійне середовище, істинний розчин, ко
лоїдний розчин, емульсія, суспензія.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
Методи
навчання:
методи стимулювання й мотивації навчання, поясню
вальноілюстративні, наочні, репродуктивні, частково
пошукові, інтерактивні, метод самостійної роботи,
стратегії розвитку критичного мислення.
структура уроку
І. Організаційний етап .................................3 хв
ІІ. Мотивація навчання .................................3 хв
ІІІ. Актуалізація опорних знань...........................4 хв
ІV. Вивчення нового матеріалу ........................... 25 хв
V. Закріплення знань ................................... 5 хв
VІ. Домашнє завдання...................................2 хв
VІI. Підбиття підсумків уроку ............................. 3 хв
хід уроку
І. організаційний етап
ІІ. Мотивація навчання
На екрані демонструються фотографії різних розчинів (природні води,
повітря, мінерали, напої, ліки, кров, лаки, фарби, сплави тощо). Учитель
запитує учнів:
1. Що поєднує ці фотографії?
2. Яким чином вони стосуються теми нашого уроку?
Учні висловлюють свої думки, після чого учитель повідомляє нову тему
і стисло пояснює, що буде вивчатися в цій темі, за необхідності розшифро-вується значення фотографій. Повідомляється тема уроку.
Словоfвчителя f f
Розчини і сам процес розчинення мають велике значення в природі,
у нашому житті, у науці й техніці. Найчастіше ми маємо справу не з чис-тими речовинами, а із сумішами або розчинами. Вода морів, рік, озер,
ґрунтові води, питна вода — це розчини. Повітря — це розчин газів один
в одному. Більшість мінералів — це тверді розчини. Соки рослин, напої —
це розчини. Засвоєння їжі пов’язане з розчиненням живильних речовин.
Розчинами є ліки, лаки, фарби. Розчини використовуються в промисловості:
текстильній, металообробній, фармацевтичній, при виробництві пластмас,
синтетичних волокон, мила тощо. Більшість хімічних реакцій відбувають-ся у розчинах, живі організми більшою частиною складаються з розчинів
(кров, лімфа, міжклітинна рідина, цитоплазма тощо).
Розчини є найпоширенішими й важливими системами, які трапляються
в природі.
ІІІ. Актуалізація опорних знань
Для встановлення особистого відношення учнів до теми вивчення вчи-тель пропонує учням навести власні приклади розчинів, із якими вони
зустрічаються в повсякденному житті.
Для встановлення рівня знань з даної теми проводиться групова «моз-кова атака», з використанням стратегії технології розвитку критичного
мислення «Асоціативний кущ».
Учням пропонується згадати все, що вони знають про розчини. Учитель
робить відповідні записи на дошці.
Учитель просить учнів сформулювати запитання, на які вони хотіли б
отримати відповіді на уроці, та записати їх до зошитів. Декілька учнів за-читують свої запитання.
Учитель називає цілі уроку, просить порівняти їх із власними запи-таннями в зошитах.
ІV. Вивчення нового матеріалу
Для ознайомлення з новою інформацією на першому уроці вивчення теми
пропонуємо використати лекцію з демонстрацією дослідів або мультимедій-ну лекцію, що включає ілюстрації, відеофрагменти дослідів та анімаційні
моделі, які можна знайти в програмно-педагогічних засобах вітчизняного
виробництва. Учитель пропонує учням під час лекції робити записи в зоши-тах у зручному для них вигляді (тези, таблиця, графічна схема з короткими
записами або малюнками, «опорна схема» або «карта пам’яті»).
1. Поняття про розчини
Лекція f f
Розчини є набагато складнішими системами, ніж здається на перший
погляд. Якщо в посудину з водою помістити кристали кухонної солі, цу-кру, мідного купоросу або калій перманганату, то ми можемо помітити, як
кількість речовини поступово зменшується. У випадку кольорових речовин
можна спостерігати явище дифузії (демонстрація). При перемішуванні про-цес прискорюється. При цьому вода, до якої були додані кристали, набуває
нових властивостей: у неї з’являється смак, колір, змінюється густина, тем-пература кипіння та ін. Отримана рідина вже не є водою. Це — розчин.
Якщо розчин профільтрувати через найщільніший фільтр, то ані сіль,
ані цукор, ані калій перманганат не вдається відокремити від води. Ці ре-човини роздроблені в розчині до найдрібніших частинок — молекул. Такі
розчини прозорі та однорідні. Їх називають істинними. Молекули зможуть
знову зібратися в кристали тільки тоді, коли ми випаримо воду.
Якщо намагатися розчинити пісок у воді, то ми отримаємо суміш,
у якій містяться крупинки піску. Ця суміш — непрозора й неоднорідна
(демонстрація). Крупинки поступово осаджуються на дно, тому що пісок
нерозчинний. При фільтруванні вони залишаються на фільтрі.
Отже, при розчиненні речовин відбувається їхнє подрібнення та роз-сіювання в об’ємі розчину (диспергування). Усі розчини інакше називають
дисперсними системами. У розчині частинки однієї речовини рівномірно
розподілені між частинками іншої речовини. Зазвичай розчини, з якими
ми маємо справу, є істинними, тому для зручності їх називають просто
розчинами. У таких розчинах речовини подрібнені до окремих молекул,
тому вони завжди прозорі й стійкі в часі. Основною ознакою істинних роз-чинів є однорідність.
Розчин може бути забарвленим, як у випадку мідного купоросу, або
безбарвним, як розчин кухонної солі або цукру, але при цьому він завжди
прозорий і в закритій посудині може зберігатися як завгодно довго, якщо роз-чинена речовина не вступає з водою в хімічну реакцію й не розкладається.
У розчині завжди міститься розчинник (дисперсійне середовище) і роз-чинена речовина (дисперсна фаза).
Роботаfзfетикетками f f
Учитель пропонує учням розглянути етикетки мінеральної води та со-лодких напоїв і зробити висновки щодо їх якісного і кількісного складу.
Учні повинні зробити висновок, що розчинених речовин може бути декілька.
Кількість розчиненої речовини може бути різною.
Розчини не мають постійного складу, й у цьому їхня основна відмінність
від хімічних сполук.
Отже, виходячи з вищесказаного, можна дати визначення:
Розчини — це однорідні системи змінного складу, що складаються
з двох або більше компонентів.
(Необхідно пояснити термін «система»: система — сукупність деяких
частин, компонентів, наприклад клас, школа.)
Розглянемо компоненти розчину.
Розчинник — речовина, що міститься в суміші в надлишку й перебуває
в тому самому агрегатному стані, що й розчин. У сумішах із водою розчинни-ком зазвичай вважається вода. Крім неї як розчинники застосовують й інші
рідини: етиловий спирт, гас тощо. Йодна настойка, що її використовують
для дезінфекції ран, являє собою спиртовий розчин йоду. Змити фарбу
з руки або одягу можна за допомогою шматочка вати, змоченого ацетоном
або бензином,— ці рідини добре розчиняють фарбу.
Розчинена речовина може перебувати в будь-якому агрегатному стані: твер-дому, рідкому, газоподібному. (Учитель просить учнів навести приклади.)
Необхідно також зазначити, що хоча розчини називають сумішами,
однак їх треба відрізняти від звичайних механічних сумішей. Як і сумі-ші, розчини не мають постійного складу (на відміну від хімічних сполук)
і їх можна розділити на індивідуальні речовини (якщо не відбувається
необоротних хімічних процесів). Проте основна ознака, що характеризує
розчини,— це однорідність. Крім того, на відміну від звичайних сумішей,
у розчинах існують взаємодії між частинками розчинника і розчиненої ре-човини. Виходячи із цього, суміші газів розчинами називати не можна.
Учитель пропонує учням порівняти записи в зошитах і відзначити,
який вид конспекту вони вважають більш доцільним (тези, таблиця, схе-ма). Двом учням, які робили записи в різних видах, пропонується назвати
найважливіші факти лекції.
2. Суміші речовин з водою
Словоfвчителя f f
Залежно від ступеня подрібнення речовин, що змішуються з водою, ви-діляють декілька різновидів сумішей. Зазвичай виділяють три типи: зависі,
колоїдні розчини й істинні розчини. Основна відмінність між ними — роз-мір частинок, розподілених у воді. Завдяки цим відмінностям різні суміші
мають різні властивості.
Самостійнаfробота f f
Учням пропонується прочитати текст про різні типи сумішей і, працю-ючи в парах, заповнити табл. 1 (див. с. 24).
текст для самостійного читання
У зависях речовина перебуває у вигляді невеликих частинок, які мають
розміри від 10
–7
до 10
–5
м. Окремі частинки в зависях помітні не озброєним
оком або у звичайний мікроскоп, саме тому зависі завжди мутні й непрозорі.
Зависі нестійкі в часі, бо досить швидко окремі частинки осідають на дно або
спливають на поверхню. Зважені частинки не проходять через паперовий
фільтр, тому такі суміші можна легко розділити. Залежно від агрегатного
стану розподіленої у воді речовини серед зависей виокремлюють емульсії
та суспензії. Суспензії — це суміші, в яких у рідині розподіляються частин-ки твердої речовини. Наприклад, у річковій воді завжди існують частинки
мулу або глини, а білильна суміш — це суспензія тонкоподрібненої крейди
або вапна у воді. В емульсіях у рідині перебувають дрібні крапельки інших
рідин, що не змішуються одна з одною. Молоко — це емульсія жиру у воді,
який згодом спливає на поверхню, утворюючи вершки. У водоемульсійних
фарбах із водою змішані краплі фарби того чи іншого кольору.
У колоїдних розчинах ступінь подрібнення речовин значно більший, ніж
у зависях. У них речовини, що розподіляються в рідині, існують у вигляді
скупчень молекул або йонів. Неозброєним оком, і навіть під звичайним
мікроскопом, їх помітити неможливо, тому колоїдні розчини здаються про-зорими. Наприклад, кава та чай є прикладами колоїдних розчинів. Колоїдні
розчини відносно стійкі в часі, однак згодом старіють з утворенням осаду.
Зважені частинки проходять через паперовий фільтр, але не проходять
через пергаментний.
Звичайні розчини, з якими ми частіше маємо справу, називають іс-тинними розчинами. Від описаних вище сумішей вони відрізняються
тим, що в них речовини подрібнюються до окремих молекул або йонів.
Наприклад, розчини цукру або кухонної солі у воді — це істинні розчини.
Розмір молекул та йонів настільки малий, що їх неможливо помітити
навіть у потужний мікроскоп, тому істинні розчини так само прозорі,
як і колоїдні. Такі розчини не можна розділити фільтруванням. Вони
стійкі в часі, не старіють, можуть існувати нескінченно довго, якщо не
відбувається хімічних реакцій.
Після закінчення самостійної роботи проводиться обговорення, визна-чаються відмінні та подібні ознаки різних типів сумішей. Учитель надає
необхідні пояснення. Після порівняння властивостей зависей, колоїдних
і істинних розчинів табл. 1 набуває такого вигляду:
Таблиця 1
ознаки для
порівняння
Зависі колоїдні розчини істинні розчини
Розмір
частинок
10
–7м < r < 10
–5м
(речовина пере-буває у вигляді
невеликих части-нок)
10
–9м < r < 10
–7м
(речовина пере-буває у вигляді
скупчень декількох
десятків або тисяч
частинок)
Дорівнює розміру
молекул
(речовина пере-буває у вигляді
окремих молекул
або йонів)
Оптичні
властивості
Непрозорі, мутні Прозорі, але роз-сіюють світло
Прозорі, світло не
розсіюють
Можли-вість розді-лення
Зважені частин-ки не проходять
через паперовий
фільтр
Зважені частинки
проходять через
паперовий фільтр,
але не проходять
через пергаментний
фільтр
Фільтруванням
розділити немож-ливо
ознаки для
порівняння
Зависі колоїдні розчини істинні розчини
Стійкість Нестійкі в часі,
досить швидко
зважені частинки
осідають на дні
або спливають на
поверхню
Відносно стій-кі в часі, однак
згодом старіють
з утворенням осаду
Стійкі в часі, не
старіють, можуть
існувати нескін-ченно довго, якщо
не відбувається
хімічних реакцій
Слід звернути увагу учнів на прозорість істинних і колоїдних роз-чинів.
Розповідьfучителя f f
Незважаючи на подібність істинних і колоїдних розчинів, їх усе ж таки
можна розрізнити за допомогою простого досліду: всі колоїдні розчини
обов’язково розсіюють світло — виявляють ефект Тіндаля. Якщо в затем-неній кімнаті через склянку з колоїдним розчином пропустити промінь
світла, наприклад від звичайної лазерної вказівки, то збоку цей промінь
дуже добре видно.
Демонстрація f f
Учитель демонструє ефект Тіндаля. У затемненій кімнаті тонкий про-мінь світла спрямовується на склянку з різними системами. Якщо промінь
світла направити на склянку з водою чи склянку з розчинами цукру або
солі, то промінь проходить крізь шар рідини без перешкод і збоку його
не видно. Якщо ж промінь направити на склянку з розбавленим чаєм або
кавою, то збоку можна побачити розсіяні промені світла (конус), що під-тверджує наявність невеличких частинок.
Для демонстрації також можна приготувати штучний золь ферум(ІІІ)
гідроксиду, манган (IV) оксиду або сірки, однак переважнішим є застосу-вання більш знайомих систем, таких як чай або кава.
3. Класифікація дисперсних систем за агрегатним
станом подрібненої речовини або розчинника
Роботаfзfтаблицею f f
Дану класифікацію учитель дає учням у вигляді табл. 2.
Таблиця 2
розчин-ник
Подрібнена речовина
тверда рідка Газоподібна
Твердий Тверді розчини (спла-ви металів, скла)
— Піни
Рідкий Зависі, суспензії, золі Емульсії ( вода в олії,
олія у воді)
Гідрозолі
Газопо-дібний
Аерозолі, дим Аерозолі, тумани Суміші газів
Закінчення табл. 1
V. Закріплення знань
Бесіда f f
Учитель наводить приклади, демонструє зразки або ілюстрації різних дис-персних систем, у тому числі й розчинів. Учні визначають, до якого класифіка-ційного типу можна віднести ту чи іншу суміш, пояснюють свої висновки.
Потім учні відповідають на запитання вчителя.
1. Чому річкова, кринична й потала вода мають різний смак? Яка з них
найбільш чиста з хімічної точки зору?
2. Від яких домішок у воді можна позбутися фільтруванням, відстою-ванням, дистиляцією?
VІ. Домашнє завдання
1. Виконати завдання за підручником*.
2. Підготувати стислі повідомлення про унікальні властивості води.
VІІ. Підбиття підсумків уроку
Повертаючись до запитань, які записувались у зошитах на початку
уроку, вчитель просить учнів визначити, які нові знання про розчини
отримані. Які запитання осталися без відповідей? Яка діяльність щодо
отримання нових знань виявилася найбільш ефективною?
* Тут і далі — мається на увазі, що вчитель сам вибирає завдання з підручника,
за яким працюють діти.
|
