Ступінь електролітичної дисоціації. Сильні і слабкі електроліти. Поняття про рН розчину.

Мета:

Ø   ознайомити з поняттям ступеня дисоціації;

Ø   розширити знання учнів про сильні та слабкі електроліти;

Ø   вивчити кількісну характеристику процесу дисоціації;

Ø   закріпити навички у складанні рівнянь дисоціації кислот, основ і солей;

Ø   сформувати вміння обчислювати кількість речовини або масу йонів, що утворилися при дисоціації певної кількості речовини або маси електроліту;

Ø   ввести поняття про рН розчину, навести приклади природних розчинів, які мають різне значення рН.

   Тип уроку: засвоєння нових знань.

 Форми роботи: фронтальне опитування, дискусія, ігрові елементи, моделювання проблемно-пошукової ситуації, виконання вправ, розв’язування задач, лабораторний дослід.

 Обладнання та реактиви: таблиця розчинності кислот, основ і солей, таблиця «Водневі показники для розчинів», шкала визначення рН розчинів, розчини лугу, кислоти, шампунь, молоко.

Структура уроку:

I. Організаційний етап. Перевірка домашнього завдання…….3хв.

II. Актуалізація опорних знань учнів…………………………….7хв.

III. Повідомлення теми, мети, завдань уроку та мотивація навчальної діяльності……………………………………………………………1хв.

IV. Вивчення нового матеріалу…………………………………..20хв.

V. Узагальнення та систематизація знань…………………….10хв.

VI. Підсумки уроку. Оцінювання………………………………..3хв.

VII. Домашнє завдання……………………………………………1хв.

ХІД УРОКУ

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ.

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ.

1. На які групи поділені речовини за здатністю проводити електричний струм?

2. Чим відрізняються електроліти від неелектролітів?

3. Наведіть приклади електролітів і неелектролітів.

4. Що таке електролітична дисоціація?

5. Хімічна естафета.

Учні швидко виконують завдання на складання рівнянь дисоціації речовин. Написавши своє завдання, учень передає картку учневі, що сидить позаду нього. Якщо хтось не впорається із завданням-ставить прочерк і передає картку іншому учневі. Після закінчення роботи кожна команда здає свою картку вчителю.

Зразки завдань.

I ряд                                   II ряд                               III ряд

1. Na₂SO₄ ↔       1. Ca(OH)₂  ↔          1. Na₂CO₃↔

2. HNO₃   ↔          2. HBr ↔             2. HCl ↔

3. KOH ↔          3. Na₂SiO₃ ↔          3. Sr(OH)₂ ↔

4. Ba(OH)₂ ↔        4. Fe(NO₃)₃ ↔         4. Fe₂(SO₄)₃ ↔

5. Al₂(SO₄)₃   ↔    5. NaOH  ↔           5. LiOH ↔

6. HCl ↔          6. HNO₃  ↔           6. ZnCl₂ ↔

IV ряд           V ряд              VI ряд

1. K₂CO₃ ↔     1. Na₂S ↔          1. Ca(OH)₂ ↔

2. LiOH ↔      2. Ba(OH)₂ ↔       2. K₂SO₄ ↔

3. H₃PO₄ ↔       3. H₂SO₄ ↔        3. NaBr ↔

4. Na₂SiO₃  ↔    4. Na₃PO₄ ↔        4. HNO₃ ↔

5. Ca(OH)₂ ↔     5. HCl ↔          5. Cr₂(SO₄)₃ ↔

6. HCl ↔        6. NaF ↔         6. KOH ↔

     Учитель коротко робить аналіз виконаного.

                            Робота в парах

6. У розчинах містяться йони:

Na⁺, SO₄^2-, NO₃^-,  OH^-, Cu²⁺, Ba²⁺

─ Напишіть формули електролітів, які можна помістити в розчин для одержання цих йонів.

─ Назвіть йони, які не можуть одночасно міститися в розчині. Чому?

7. Обчисліть число йонів у розчинах, що містять:
2 моль NaCl          4 моль HCl

1 моль Al₂(SO₄)₃      1 моль Na₃PO₄

3 моль NaOH          3 моль H₂SO₄

III. ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ, МЕТИ, ЗАВДАНЬ УРОКУ ТА МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ.

            Повідомляємо, що вивчення попереднього матеріалу дало змогу розглянути якісний бік процесу дисоціації, тобто учні знають які йони утворюються у розчинах кислот, основ, солей та як це впливає на їх властивості.

 Завданням уроку є: вивчити кількісний бік процесу дисоціації, ознайомитись із поняттям рН розчину.

        IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ.

 Чи всі електроліти однаково проводять електричний струм?

Мірою сили електроліту є ступінь дисоціації.

Ступінь дисоціації – відношення числа молекул, які розпалися на йони, до загального числа молекул поміщених у розчин.

де Nдис. - це число молекул, що продисоціювали;

            Nзаг. - загальне число молекул, поміщених у розчин;

           α-ступінь дисоціації.

Ступінь дисоціації залежить від природи розчиненої речовини й розчинника.

α >30%(0,3) - електроліт сильний (солі, луги, сильні кислоти);

2%<α <30% - електроліт середній (H₃PO₄, HF)

α <2% - слабкі електроліти (H₂O, NH₄OH, H₂CO_3, H₂SiO_3, H₂S, органічні кислоти та ін.)

Дисоціація середній і слабких електролітів оборотна й поетапна.

Ступінь дисоціації відіграє важливу роль у процесах, що протікають у розчині. У розчинах слабких електролітів одночасно містяться і йони, і молекули розчиненої речовини. Наприклад, у розчині карбонатної кислоти:

    H₂O+CO₂  ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺+HCO₃^-  ↔ 2H⁺+CO₃^2-

            Одночасно в розчині можуть міститися три види йонів (H⁺, HCO₃^-, CO₃^2-), молекули карбон(IV)оксиду й карбонатної кислоти.

       Узагальнюємо, що поділ на сильні та слабкі електроліти умовний. Ступінь дисоціації α змінюється за умов:

             ─ підвищення температури;

             ─ зменшення концентрації розчинених речовин;

             ─ заміни розчинника.

Наприклад, у 98%-му розчині H₂SO₄ (слабкий електроліт) у разі розведення ступінь дисоціації збільшується.

                              рН, водневий показник – величина, що показує ступінь кислотності або лужності розчину.

                              рН нейтрального розчину становить 7, розчин з більшим значенням водневого показника є лужним, з меншим – кислим.

   1 à  2     à  3 à 4 à5 à 6 à 7 à8 à 9 à10 à11 à12 à13 à14

                              Чим нижчий рівень рН, тим середовище більш кисле (від 6,9 до 0). Лужне середовище має високий рівень рН (від 7,1 до 14,0)

                Виконання лабораторного досліду 2.

 Встановлення приблизного значення рН води, лужних і кислих розчинів (натрій гідроксиду, хлоридної кислоти, харчової і косметичної продукції) за допомогою універсального індикатора.

  Після виконання досліду – демонстрація на мультимедійній дошці.

                

 Таблиця. Водневі показники для розчинів.

Так, рН шлункового соку менше за 7, а у ротовій порожнині й кишечнику – більше 7. Слина – переважно лужна реакція; шлунок – рідко кисла; підшлункова залоза – панкреатичний сік слабко-кислий; тонкий кишечник – лужна реакція; товстий кишечник – слабко-кисла реакція.­­­­         

V. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ.

1. Що означає вираз: ступінь дисоціації дорівнює 0,25; 50%; 15%; 0,0017?

2. Обчисліть ступінь дисоціації, якщо відомо, що за температури 25˚С у воді розчинилося молекул речовини:

                                                    ─20 із 200

                                                    ─10 із 50

                                                    ─30 із 180

                                                    ─50 із 100

3. Чому дорівнює ступінь дисоціації, якщо Nдис.=0? Якщо Nдис.=Nзаг?

4. Задача.  

За температури 18˚С ступінь дисоціації води дорівнює 1,4×109. Обчисліть, скільки молекул продисоціює в 1л води.

5. Обчисліть кількість йонів Н⁺ у розчині сульфатної кислоти масою 120г, якщо масова частка кислоти – 50%. Ступінь дисоціації прийняти за 100%.

VI. ПІДСУМКИ УРОКУ. ОЦІНЮВАННЯ УЧНІВ.

VII. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ.

  Інструктаж з домашнього завдання, параграф, завдання після параграфа.