Сущность, химические и физические свойства солей аммония. Анализ возможностей вариативного построения урока химии на тему" "Соли аммония". Методика проведения урока химии на тему: "Аммиак. Соли аммония" с применением лабораторных опытов и экспериментов.
Аннотация к работе
В настоящее время остро ощущается дефицит программ учебных курсов вариативного компонента.Разработка учебных курсов вариативного компонента учебного плана, как и любого учебного предмета, предполагает определение его содержания и структуры. Считаем, что в условиях вариативности образовательного процесса на первый план выходят принципы, отражающие сущность профильного обучения: принцип интегративности; принцип продуктивности обучения; принцип вариативности; принцип единства содержательного и процессуального компонента обучения, а также принципы комплексности, непрерывности и преемственности, согласованности и профильной направленности. Так как прикладной курс вариативного компонента представляет собой блок информации, обустроенный методическим обеспечением, то он выполняет функции управления учебным процессом и предполагает использование системы всевозможных форм, методов и средств обучения, их целесообразный выбор и оптимальное сочетание. При этом учитываются связи данного содержания с уже имеющимися у учащихся знаниями и умениями по предмету, первоначальными знаниями по педагогике и психологии, а также его соответствие возрастным особенностям учащихся. Дидактические функции принципа генерализации сводятся к выделению в материале главного и подчинению ему остального материала; обобщению содержания главных элементов; отбору самых необходимых опытных фактов; выстраиванию такой логико-структурной схемы изложения темы, которая была бы относительно замкнутой и отражала необходимые связи между ее частями на основе физической идеи или принципа, отбору приемов и методов работы, которые способствуют усвоению главных элементов содержания: использованию методов, которые формируют такие качества знаний как обобщенность, системность и пр.Соли аммония - сложные вещества, в состав которых входят катионы аммония NH4 , связанные с кислотным остатком. Аммиак (или гидроксид аммония) кислота. NH4HCO3 > NH3 Н2O CO2 b) если анион проявляет окислительные свойства Соли аммония подвергаются гидролизу (как соль слабого основания и сильной кислоты) - среда кислая: NH4Cl Н2O > NH4OH HCLПри изучении материала урока учащиеся опираются на недавно приобретенные знания о составе, строении и свойствах аммиака, об образовании и строении иона аммония, закрепляют эти знания и используют их в новых связях. Кроме того, необходимо привлечь теоретические знания о типах химических реакций, о строении вещества, процессе электролитической диссоциации, условиях течения реакций обмена между электролитами в растворах до конца и опорные понятия: соль, кристаллическая решетка, ион, катион, анион, электролит, полное и краткое ионные уравнения, обратимая химическая реакция, качественная реакция, возгонка, окислительно-восстановительный процесс. Затем учитель предлагает следующим двум учащимся записать уравнения реакций, соответствующие превращениям 1-3 и 4, 5, отметив условия их протекания и рассмотрев как окислительно-восстановительные процессы (превращения 6, 7 будут описаны первым учеником, вызванным к доске). По заданию учителя учащиеся перечисляют общие свойства солей: 1) соли - электролиты, в водных растворах диссоциируют на ионы; 2) для солей характерны реакции обмена, идущие в направлении образования практически нерастворимых соединений, газов, малодиссоциирующих веществ. Затем она называют варианты реакций обмена: соль кислота, соль - соль, соль - щелочь.Урок разработан в форме исследования с целью получения новых знаний с использованием проблемного и дифференцированного подхода. Основная цель урока - научить школьников получать аммиак в лаборатории, объяснять его свойства на основе знаний о строении атома азота и молекулы аммиака, дать представление о роли аммиака и его производных в жизни человека. На уроке планируется продолжить развитие умений и навыков проведения химического эксперимента, познавательного интереса к предмету. Для решения этой задачи на уроке запланировано проведение лабораторного эксперимента (Приложение 2 ).Урок должен продолжить формирование бережного отношения к окружающей среде. В процессе проведения урока учитель использует демонстрационный эксперимент: Демонстрационный эксперимент: № 1.Сначала его именовали аммониак, а потом сократили название до «аммиак». Как вы думаете, будет ли аммиак растворяться в воде. Ответ: да, аммиак должен растворяться в воде, так как его молекула полярна. Давайте получим аммиак так же, как его получали алхимики. Мы уже заметили, что аммиак хорошо растворяется в воде, что он имеет очень резкий запах, наконец, вспомните, ведь его еще в средние века называли «щелочной воздух».
Введение
В настоящее время остро ощущается дефицит программ учебных курсов вариативного компонента. Это является значительным препятствием в их реализации.
Учебные курсы вариативного компонента базируются на знаниях и умениях школьников, сформированных при изучении соответствующих общеобразовательных предметов, а также могут дополнять возможности базового или профильного курса в удовлетворении образовательных потребностей старшеклассников, реализуя внутрипрофильную специализацию.
Вывод
Домашнее задание
I. Мотивационно-ориентировочный этап
Актуализация знаний, полученных на предыдущем уроке, создание проблемной ситуации
Вводное слово учителя
На прошлом уроке мы познакомились с основной характеристикой подгрупп кислорода и азота. Мы видели, что теоретические знания могут позволить предсказать свойства вещества, как физические, так и химические.
Сегодня я хочу познакомить вас с удивительным веществом, которое, на мой взгляд, имеет необыкновенные свойства. Девизом сегодняшнего урока я предлагаю взять известные высказывания Л. К. Полинга и О.М. Нефедова: «Я думаю, что химики - это те, кто на самом деле понимает мир. Этот огромный мир - удел химиков» (Л. К. Полинг)
«Можно не любить химию, но прожить без нее сегодня и завтра нельзя» (О.М. Нефедов)
Подумайте, ребята, преувеличили ли значение химии эти ученые или они абсолютно правы?
Сегодня на уроке мы будем пользоваться не только привычными для вас карточками-подсказками, но и опорным конспектом (он включает технологическую карту и вопросы к уроку) - все это вы видите на столах.
Итак, начнем знакомиться с удивительнейшим веществом!
Эта история произошла во время I мировой войны. Английский крейсер вел преследование поврежденного в бою немецкого эсминца. Цель была почти достигнута, как вдруг между кораблями появилось плотное белое облако дыма. Экипаж крейсера почувствовал удушливый запах, раздражающий горло и легкие. Крейсер был вынужден дать задний ход и выйти из дымового облака. Уже после обнаружили, что пострадали не только люди, но и металлические части корабля.
Демонстрационный опыт № 1. «Дым в стакане»
Вещество, о котором пойдет речь, имеет древнюю историю. Вас взволновало то, что вы сейчас увидели, как густой дым наполнил колбу и начал выливаться на стол? А представьте, как были взволнованы алхимики, когда имели дело с этим веществом!
Посредине ливийской пустыни стоял храм, посвященный богу Амону Ра. В древности арабские алхимики получали из оазиса Амон, находившегося около храма, бесцветные кристаллы. Они звали вещество «нушадир», его растирали в ступках, нагревали - и всякий раз получался едкий газ. Сначала его именовали аммониак, а потом сократили название до «аммиак».
В средние века этот газ называли почему-то «щелочной воздух», а его раствор и поныне называется «нашатырный спирт».
Давайте, ребята, проведем небольшое исследование и решим, откуда у этого газа столь необычные свойства и названия.
Формула аммиака - NH3, т.е. это водородное соединение азота.
1. Пользуясь опорным конспектом, планом характеристики элемента, охарактеризуйте строение атома азота (1s22s22p3, валентность азота равна 3, может быть 4, это типичный неметалл, ОЭО = 3,0) (Приложение 4 ).
2. Сколько ковалентных связей может образовать атом азота? (3 по обменному механизму и четвертую связь атом азота может образовать по донорно-акцепторному механизму)
3. Учитывая ОЭО азота, скажите, какие типы связей можно наблюдать в молекуле аммиака? (Связи N-H ковалентные полярные, электронная плотность смещена от водорода к азоту, поэтому на атоме азота возникает частичный отрицательный заряд)
4. Рассмотрите модель молекулы аммиака. Какую геометрическую фигуру напоминает молекула аммиака? (Пирамиду, в вершинах которой находятся 3 атома водорода и неподеленная пара электронов азота)
II. Операционно-исполнительский этап
1. Прогнозирование свойств аммиака
Как вы думаете, будет ли аммиак растворяться в воде.
Подсказка: обычно в воде растворяются те вещества, молекулы которых могут притягиваться к молекулам воды.
Ответ: да, аммиак должен растворяться в воде, так как его молекула полярна.
2. Давайте получим аммиак так же, как его получали алхимики. Справедливости ради, надо сказать, что лабораторный способ получения аммиака с тех пор практически не изменился.
Демонстрационный опыт № 2
Получение аммиака взаимодействием нашатыря и гашеной извести
Демонстрационный опыт 3
Испытание индикатором раствора аммиака в воде
Беседа по вопросам: Легче или тяжелее аммиак воздуха?
Растворяется ли он в воде?
Как вы думаете, почему это вещество имеет такой едкий запах?
Используют ли люди это свойство аммиака?
Раньше барышни, склонные к обморокам, носили с собой «нюхательную соль». Как вы думаете, что это за вещество?
Лабораторная работа 1
Знакомство с физическими свойствами аммиака (Приложение 5 )
3. Охарактеризуйте физические свойства аммиака по опорному конспекту (Приложение 1) по плану: Агрегатное состояние
Цвет
Вкус
Запах
Растворимость в воде
Плотность
4. Переходим к характеристике химических свойств аммиака (Приложение 1 )
Мы уже заметили, что аммиак хорошо растворяется в воде, что он имеет очень резкий запах, наконец, вспомните, ведь его еще в средние века называли «щелочной воздух».
Беседа по вопросам: Как образуется донорно-акцепторная связь?
Какие частицы могут предоставить аммиаку пустую атомную орбиталь (АО), да еще и притягиваться к молекуле? (Ион Н )
Посмотрите, как образуется ион аммония и сделайте окончательный вывод о валентных возможностях азота.
Может ли азот проявлять валентность, равную 5?
Откуда в растворе аммиака берутся ионы ОН-? Не может ли именно этот факт объяснить едкий запах и вкус аммиака?
Будет ли аммиак реагировать с кислотами? Почему? (В растворах кислот много ионов Н ).
Демонстрационный эксперимент 4.
Взаимодействие аммиака с соляной кислотой
Опыт проводят, потирая друг о друга две стеклянные палочки, одна из которых смочена раствором аммиака, а другая - раствором соляной кислоты.
Теперь бы вы смогли объяснить англичанам, почему между их кораблем и судном противника появился едкий «дым»? (Конечно, это была реакция образования хлорида аммония).
Объясните, какие факты позволили детскому поэту написать такие строчки: Добрый старый аммиак, Он богач, и он бедняк, Богат неподеленными своими электронами, Но только, вот беда, ему В растворе скучно одному. Он погулять готов всегда: Там кислота, а тут вода… Потом, обобранный до нитки, Он плачет: «Где мои пожитки? Какое это беззаконие: Стал катионом я аммония!»
Вывод: растворение аммиака в воде и в кислотах - процесс химический, в основе которого лежит способность молекул аммиака связывать ионы водорода. Причина этого - наличие у атома азота свободной пары электронов, которая «перетягивает» протон водорода Н из молекул воды Н2О и соляной кислоты HCL.
Ребята, у меня в руках учебник химии за 1927 год. Его авторы советуют всегда держать дома склянку с нашатырным спиртом: «и для нейтрализации кислот, и для выведения жирных пятен, и в качестве самого дешевого и верно действующего огнетушителя».
Демонстрационный опыт 5
Аммиак - огнетушитель
В склянку с раствором аммиака опускаем горящую лучинку - наблюдаем, как она гаснет.
Итак, аммиак не горит!
А что такое горение? (Это окисление, процесс потери, отдачи электронов. У азота в молекуле аммиака электронов много, следовательно, сильный окислитель, такой, как кислород, может их отнять. Т. о., аммиак гореть должен!)
Решение проблемы: Аммиак не горит в воздухе, но в чистом кислороде или в присутствии катализатора аммиак хорошо окисляется.
Найдите в опорном конспекте уравнения химических реакций, иллюстрирующие данное свойство аммиака. Какие продукты образуются при горении аммиака без катализатора и в присутствии катализатора (губчатого железа). В каком случае аммиак теряет больше электронов и почему?
Греческий историк Страбон (64-20 годы до н.э.) писал о родственных друг другу порошках красного и черного цвета, которые «умелый ремесленник прокаливает в горне с углем и в красный металл превращает». Конечно, порошки эти - оксиды меди, а сам металл - медь. Интересно другое. Оказывается, любой современный мастер знает, что очистить медь паяльника от черного налета оксида меди (II) CUO можно с помощью нашатыря.
Лабораторный опыт № 2
Взаимодействие оксида меди (II) с нашатырем
Какое химическое превращение можно ожидать в данном случае?
При нагревании нашатырь разлагается с выделением аммиака, а уже аммиак (очень хороший восстановитель) взаимодействует с оксидом меди. Найдите в опорном конспекте уравнение этой химической реакции и запишите его в тетрадь.
Ребята, а как узнать аммиак, отличить его, не спутав при этом с другими веществами?
Конечно, по запаху. А еще можно, как настоящий химик, провести качественные реакции. Качественные реактивы на аммиак знали еще алхимики - это растворы сульфата меди (II) и сульфата кобальта (II).
Демонстрационный опыт 6
Качественные реакции на аммиак
При взаимодействии солей меди с аммиаком наблюдается васильковое окрашивание, а при взаимодействии солей кобальта с аммиаком - розовый цвет сначала переходит в синий, а потом в коричнево-желтый. Вещества, которые образуются при этом, имеют сложное строение, мы будем их изучать в старших классах.
В течение всего урока мы постоянно говорили и имели дело не только с самим аммиаком, но и с его солями, например, с хлоридом аммония (нашатырем). Соли аммония человек широко использует в быту и в технике. С одним способом их использования мы познакомились - очистка медных изделий (паяльников). Но есть и другие: Бабушка всегда посоветует приложить к месту ожога крапивой или укуса насекомого примочку из нашатыря, потому что он нейтрализует кислоты;
Растения скажут вам «спасибо», если вы их подкормите раствором солей аммония;
Ваша мама печет пирожки, используя пекарский порошок, который содержит карбонат аммония.
Пользуясь опорным конспектом и Приложением 6 , назовите другие области применения аммиака и его солей.
Оценочно-рефлексивный этап
Работа с тестами
Выводы по уроку
Домашнее задание: пользуясь материалами учебника и опорным конспектом, изучите строение молекулы аммиака и его свойства;
Творческое задание: придумайте рассказ-задачу по материалам урока.
Список литературы
1. Аликберова Л. Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. - М.: АСТ-ПРЕСС, 1999.
2. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии: Книга для учителя. - М.: Просвещение, 1995.
3. Ахметов Н.С. Химия. 9 кл. - М.: Просвещение, 2002.
4. Иванова Р.Г. Химия. 8-9 кл. - М.: Просвещение, 2002-2003.
5. Книга для чтения по химии. Часть первая. Составили Парменов К.Я. и Сморгонский Л.М. - М.: Просвещение, 1955.
6. Лисичкин Г.В., Бетанели В.И. Химики изобратают: Кн. для учащихся. М.: Просвещение, 1990.
7. Инж. В.В. Рюмин. Занимательная химия: Опыты и развлечения из области химии. - Ленинград: Издательство «Время», 1927.
8. Сорокин В.В., Злотников Э.Г. Проверь свои знания: Тесты по химии: Книга для учащихся. - М.: Просвещение: Учеб. лит., 1997.
9. Что мы знаем о химии? Вопросы и ответы: Справ. пособие / Ю.Н. Кукушкин, В.Ф. Буданова, Р.А. Власова и др.: Под ред. Ю.Н. Кукушкина. - М.: Высш. школа, 1993.