Урок химии "Качественные реакции"

Цели: Получить представление о качественных реакциях на некоторые катионы  и анионы. Продолжить формирование умений записывать уравнения химических реакций в ионном виде и навыков работы с веществами.

 Способствовать развитию логического мышления и грамотной устной и письменной химической речи.

В результате урока необходимо знать:

 1. Качественные реакции на некоторые катионы (изменение окраски пламени).

 2. Качественные реакции на некоторые катионы под воздействием реактивов.

  3. Качественные реакции на некоторые анионы.

  4. Бесцветные и окрашенные катионы и анионы.

Необходимо уметь:

  1. Осуществлять химический эксперимент на определение ионов.

  2. Составлять уравнения химических реакций в молекулярном, полном ионном и сокращённом ионном виде.

Оборудование и реактивы: ИАД и видеофрагменты, индикаторы (лакмус и  метилоранж), раствор азотной кислоты (HNO₃), раствор нитрата бария (Ba(NO₃)₂, раствор гидроксида натрия (NaOH), раствор сульфата меди (CuSO₄), раствор хлорида алюминия (AlCl₃), раствор карбоната натрия (Na₂CO₃), штатив с пробирками

Тип урока: обобщение знаний

Ход урока

1. Определение цели урока и подготовка учащихся к изучению новой темы

  1. Что такое атомы?

  2. Что такое ионы?

  3. Что такое катионы и анионы?

  4. Чем атомы отличаются от ионов?

2. Изучение темы урока

  1. Определение некоторых катионов по изменению окраски пламени. Если внести в пламя горелки соли лития, то пламя окрасится в карминово - красный цвет, соли натрия окрасят пламя в жёлтый, а соли калия – в фиолетовый цвет. Ионы кальция придадут пламени кирпично - красное окрашивание. (Демонстрируется видеофрагмент). Учащиеся делают записи в тетради.

  2. Определение некоторых катионов под воздействием реактивов.

Учитель предлагает одному из учащихся выйти к доске и написать уравнения электролитической диссоциации кислот:

  HCl ↔ H⁺ + Cl ^-

  HNO₃ ↔ H⁺ + Cl ^-

  H₂SO₄ ↔ 2H⁺ + SO₄^{2 -}

Ученик даёт определение кислот с точки зрения ТЭД и указывает на наличие ионов Н⁺ во всех уравнениях. Затем он добавляет к раствору азотной кислоты индикатор метилоранж. При этом все наблюдают изменение окраски индикатора с оранжевой на красную. Учитель просит учащихся записать в тетрадь качественную реакцию на катионы Н⁺:

  Н⁺ + метилоранж → красное окрашивание

  Н⁺ + лакмус → красное окрашивание

Второй ученик записывает на доске сокращённое ионное уравнение, предложенное учителем:

 си) Ba²⁺ + SO₄^{2 -} → BaSO₄↓,

которое передаёт суть качественной реакции на катионы Ва²⁺. Ученик проводит химический эксперимент и выражает его с помощью следующих уравнений:

 м) Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaNO₃

 пи)Ba²⁺ + 2NO₃ ^- +2Na⁺ + SO₄^{2 -} → BaSO₄↓ + 2Na⁺ + 2NO₃ ^-

Учащиеся записывают уравнения в тетрадь, отмечая, что качественной реакцией на катион Ва²⁺ является его взаимодействие с ионом SO₄^{2 -} , в результате чего выпадает белый осадок.

Затем аналогично рассматривается качественная реакция на катион Al³⁺:

 си) Al³⁺ + 3OH ^- → Al(OH)₃↓

 м) AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

 пи) Al³⁺ + 3Cl ^- + 3Na⁺ + 3OH ^- → Al(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl ^- ,

в ходе которой выпадает белый студенистый осадок и качественная реакция на катионы Cu²⁺, имеющие голубую окраску:

 си) Cu²⁺ + 2OH ^- → Cu(OH)₂↓

 м) CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

 пи) Cu²⁺ + SO₄^{2 -} + 2Na⁺ + 2OH ^- → Cu(OH)₂↓ + 2Na⁺ + SO₄^{2 -} ,

в результате которой выпадает осадок синего цвета.

Учащиеся делают записи в тетрадях.

  3. Определение некоторых анионов.

Учитель: Переходим к рассмотрению химических реакций, которые являются качественными на некоторые анионы.

К доске выходит ученик, который записывает уравнения электролитической диссоциации оснований:

 NaOH ↔ Na⁺ + OH ^-

 Ba(OH)₂ ↔ Ba²⁺ + 2OH ^-

 Ca(OH)₂ ↔ Ca²⁺ + 2OH ^-

Он даёт определение оснований с точки зрения ТЭД и указывает на наличие ОН ^- -

ионов во всех уравнениях. Демонстрируется видеофрагмент, который ещё раз напоминает учащимся об изменении окраски индикаторов в щелочной среде:

  ОН ^- + фенолфталеин → малиновый цвет

  ОН ^- + лакмус → синий цвет

  ОН ^- + метилоранж → желтый цвет

Учитель предлагает одному из учащихся выйти к доске и записать сокращённое ионное уравнение, которое позволяет идентифицировать карбонат - ион (СО₃^{2 -} ):

 си) СО₃^{2 -} + 2Н⁺ → СО₂↑ + Н₂О

Ученик находит на демонстрационном столе необходимые реактивы и осуществляет эксперимент. Все учащиеся отмечают выделение газа в ходе реакции и записывают все необходимые уравнения:

 м) Na₂CO₃ + 2HNO₃ → CO₂↑ + H₂O + 2NaNO₃

 пи) 2Na⁺ + CO₃^{2 -} + 2H⁺ + 2NO₃ ^- → CO₂↑ + H₂O + 2Na⁺ + 2NO₃ ^-

Далее учащимся предлагается посмотреть видеофрагмент, из которого становится ясно, что с помощью катиона Ag⁺ можно определить три аниона Cl ^- , Br ^- и I ^- :

 си) Ag⁺ + Cl ^- → AgCl↓ (белый)

  Ag⁺ + Br ^- → AgBr↓ (желтоватый)

  Ag⁺ + I ^- → AgI↓ (жёлтый)

Учащиеся обсуждают увиденное и для закрепления знаний и на доске и в тетради записывают уравнения реакций:

  м) NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃

  м) NaBr + AgNO₃ → AgBr↓ + NaNO₃

  м) KI + AgNO₃ → AgI↓ + KNO₃

 пи) Na⁺ + Cl ^- + Ag⁺ + NO₃ ^- → AgCl↓ + Na⁺ + NO₃ ^-

 пи) Na⁺ + Br ^- + Ag⁺ + NO₃ ^- → AgBr↓ + Na⁺ + NO₃ ^-

 пи) К⁺ + I ^- + Ag⁺ + NO₃ ^- → AgI↓ + K⁺ + NO₃ ^-

Фосфат - ион (РО₄^{3 -} ) учащиеся также идентифицируют с помощью иона Ag⁺:

  си) РО₄^{3 -} + 3Ag⁺ → Ag₃PO₄↓ (жёлтый)

  м) Na₃PO₄ + 3AgNO₃ → Ag₃PO₄↓ + 3NaNO₃

  пи) 3Na⁺ + PO₄^{3 -} + 3Ag⁺ + 3NO₃ ^- → Ag₃PO₄↓ + 3Na⁺ + 3NO₃ ^-

  4. Бесцветные и окрашенные катионы и анионы.

Учитель обращает внимание учащихся на то, что большинство исследованных катионов и анионов бесцветны, поэтому бесцветны и растворы солей, образованные ими. Однако существуют и окрашенные ионы.

Например, хромат - ионы (CrO₄^{2 -} ) придают растворам солей жёлтую окраску, дихромат - ионы (Cr₂O₇^{2 -} ) – оранжевую, а перманганат - ионы (MnO₄ ^- ) – фиолетовую. Окраску солям придают не только катионы Cu²⁺, но и катионы Fe²⁺, Fe³⁺, Ni²⁺ и некоторые другие. Учащиеся рассматривают находящиеся на демонстрационном столе соли и растворы солей, имеющие окраску.

  Учитель: Все запланированные на этот урок вопросы изучены вами практически самостоятельно, так как уравнения реакций ионного обмена вы научились писать на предыдущих уроках. И всё - таки чему вы научились на данном уроке?

  Учащиеся: Получив понятие о качественных реакциях, мы сможем практически доказать, какие ионы находятся в анализируемом растворе.

  Учитель: За активное участие в изучении темы учащимся выставляются следующие оценки…

Домашнее задание: § 11 +

Задание 1. Могут ли одновременно находиться в растворе следующие пары веществ:

 1) KOH и NaOH 2) CuSO₄ и BaCl₂

 3) HNO₃ и Na₂CO₃ 4) HNO₃ и H₂SO₄

 5) AlCl₃ и NaOH 6) Cu(NO₃)₂ и NaOH

Задание 2. Могут ли одновременно находиться в растворе следующие ионы:

 Ba²⁺, OH ^- , SO₄^{2 -} , Na⁺, Cu²⁺, K⁺, Al³⁺

 Какие реакции будут происходить между некоторыми из них?

Задание 3. К водному раствору хромата натрия (Na₂CrO₄) прилили раствор нитрата бария. При этом получили осадок массой 10, 12 г. Какая масса хромата натрия вступила в реакцию?

г. Караганда; СОШ № 83 им. Г. Мустафина

Предмет: химия

Учитель высшей категории, к.х.н., Федоляк Г.Т.

Класс: 9

Тема урока: Качественные реакции на катионы и анионы

Цели: Получить представление о качественных реакциях на некоторые катионы

и анионы. Продолжить формирование умений записывать уравнения

химических реакций в ионном виде и навыков работы с веществами.

Способствовать развитию логического мышления и грамотной устной и

письменной химической речи.

В результате урока необходимо знать:

1. Качественные реакции на некоторые катионы (изменение окраски

пламени).

2. Качественные реакции на некоторые катионы под воздействием

реактивов.

3. Качественные реакции на некоторые анионы.

4. Бесцветные и окрашенные катионы и анионы.

Необходимо уметь:

1. Осуществлять химический эксперимент на определение ионов.

2. Составлять уравнения химических реакций в молекулярном, полном

ионном и сокращённом ионном виде.

Оборудование и реактивы: ИАД и видеофрагменты, индикаторы (лакмус и

метилоранж), раствор азотной кислоты (HNO₃),

раствор нитрата бария (Ba(NO₃)₂, раствор

гидроксида натрия (NaOH), раствор сульфата

меди (CuSO₄), раствор хлорида алюминия (AlCl₃),

раствор карбоната натрия (Na₂CO₃),

штатив с пробирками

Тип урока: обобщение знаний

Ход урока

1. Определение цели урока и подготовка учащихся к изучению новой темы

1. Что такое атомы?

2. Что такое ионы?

3. Что такое катионы и анионы?

4. Чем атомы отличаются от ионов?

2. Изучение темы урока

1. Определение некоторых катионов по изменению окраски пламени. Если внести в пламя горелки соли лития, то пламя окрасится в карминово-красный цвет, соли натрия окрасят пламя в жёлтый, а соли калия – в фиолетовый цвет. Ионы кальция придадут пламени кирпично-красное окрашивание. (Демонстрируется видеофрагмент). Учащиеся делают записи в тетради.

2. Определение некоторых катионов под воздействием реактивов.

Учитель предлагает одному из учащихся выйти к доске и написать уравнения электролитической диссоциации кислот:

HCl ↔ H⁺ + Cl^-

HNO₃ ↔ H⁺ + Cl^-

H₂SO₄ ↔ 2H⁺ + SO₄^2-

Ученик даёт определение кислот с точки зрения ТЭД и указывает на наличие ионов Н⁺ во всех уравнениях. Затем он добавляет к раствору азотной кислоты индикатор метилоранж. При этом все наблюдают изменение окраски индикатора с оранжевой на красную. Учитель просит учащихся записать в тетрадь качественную реакцию на катионы Н⁺:

Н⁺ + метилоранж → красное окрашивание

Н⁺ + лакмус → красное окрашивание

Второй ученик записывает на доске сокращённое ионное уравнение, предложенное учителем:

си) Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓,

которое передаёт суть качественной реакции на катионы Ва²⁺. Ученик проводит химический эксперимент и выражает его с помощью следующих уравнений:

м) Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaNO₃

пи)Ba²⁺ + 2NO₃^- +2Na⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓ + 2Na⁺ + 2NO₃^-

Учащиеся записывают уравнения в тетрадь, отмечая, что качественной реакцией на катион Ва²⁺ является его взаимодействие с ионом SO₄^2-, в результате чего выпадает белый осадок.

Затем аналогично рассматривается качественная реакция на катион Al³⁺:

си) Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃↓

м) AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

пи) Al³⁺ + 3Cl^- + 3Na⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl^-,

в ходе которой выпадает белый студенистый осадок и качественная реакция на катионы Cu²⁺, имеющие голубую окраску:

си) Cu²⁺ + 2OH^- → Cu(OH)₂↓

м) CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

пи) Cu²⁺ + SO₄^2- + 2Na⁺ + 2OH^- → Cu(OH)₂↓ + 2Na⁺ + SO₄^2-,

в результате которой выпадает осадок синего цвета.

Учащиеся делают записи в тетрадях.

3. Определение некоторых анионов.

Учитель: Переходим к рассмотрению химических реакций, которые являются качественными на некоторые анионы.

К доске выходит ученик, который записывает уравнения электролитической диссоциации оснований:

NaOH ↔ Na⁺ + OH^-

Ba(OH)₂ ↔ Ba²⁺ + 2OH^-

Ca(OH)₂ ↔ Ca²⁺ + 2OH^-

Он даёт определение оснований с точки зрения ТЭД и указывает на наличие ОН^- -

ионов во всех уравнениях. Демонстрируется видеофрагмент, который ещё раз напоминает учащимся об изменении окраски индикаторов в щелочной среде:

ОН^- + фенолфталеин → малиновый цвет

ОН^- + лакмус → синий цвет

ОН^- + метилоранж → желтый цвет

Учитель предлагает одному из учащихся выйти к доске и записать сокращённое ионное уравнение, которое позволяет идентифицировать карбонат-ион (СО₃^2-):

си) СО₃^2- + 2Н⁺ → СО₂↑ + Н₂О

Ученик находит на демонстрационном столе необходимые реактивы и осуществляет эксперимент. Все учащиеся отмечают выделение газа в ходе реакции и записывают все необходимые уравнения:

м) Na₂CO₃ + 2HNO₃ → CO₂↑ + H₂O + 2NaNO₃

пи) 2Na⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2NO₃^- → CO₂↑ + H₂O + 2Na⁺ + 2NO₃^-

Далее учащимся предлагается посмотреть видеофрагмент, из которого становится ясно, что с помощью катиона Ag⁺ можно определить три аниона Cl^-, Br^- и I^-:

си) Ag⁺ + Cl^- → AgCl↓ (белый)

Ag⁺ + Br^- → AgBr↓ (желтоватый)

Ag⁺ + I^- → AgI↓ (жёлтый)

Учащиеся обсуждают увиденное и для закрепления знаний и на доске и в тетради записывают уравнения реакций:

м) NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃

м) NaBr + AgNO₃ → AgBr↓ + NaNO₃

м) KI + AgNO₃ → AgI↓ + KNO₃

пи) Na⁺ + Cl^- + Ag⁺ + NO₃^- → AgCl↓ + Na⁺ + NO₃^-

пи) Na⁺ + Br^- + Ag⁺ + NO₃^- → AgBr↓ + Na⁺ + NO₃^-

пи) К⁺ + I^- + Ag⁺ + NO₃^- → AgI↓ + K⁺ + NO₃^-

Фосфат-ион (РО₄^3-) учащиеся также идентифицируют с помощью иона Ag⁺:

си) РО₄^3- + 3Ag⁺ → Ag₃PO₄↓ (жёлтый)

м) Na₃PO₄ + 3AgNO₃ → Ag₃PO₄↓ + 3NaNO₃

пи) 3Na⁺ + PO₄^3- + 3Ag⁺ + 3NO₃^- → Ag₃PO₄↓ + 3Na⁺ + 3NO₃^-

4. Бесцветные и окрашенные катионы и анионы.

Учитель обращает внимание учащихся на то, что большинство исследованных катионов и анионов бесцветны, поэтому бесцветны и растворы солей, образованные ими. Однако существуют и окрашенные ионы.

Например, хромат-ионы (CrO₄^2-) придают растворам солей жёлтую окраску, дихромат-ионы (Cr₂O₇^2-) – оранжевую, а перманганат-ионы (MnO₄^-) – фиолетовую. Окраску солям придают не только катионы Cu²⁺, но и катионы Fe²⁺, Fe³⁺, Ni²⁺ и некоторые другие. Учащиеся рассматривают находящиеся на демонстрационном столе соли и растворы солей, имеющие окраску.

Учитель: Все запланированные на этот урок вопросы изучены вами практически самостоятельно, так как уравнения реакций ионного обмена вы научились писать на предыдущих уроках. И всё-таки чему вы научились на данном уроке?

Учащиеся: Получив понятие о качественных реакциях, мы сможем практически доказать, какие ионы находятся в анализируемом растворе.

Учитель: За активное участие в изучении темы учащимся выставляются следующие оценки…

Домашнее задание: § 11 +

Задание 1. Могут ли одновременно находиться в растворе следующие пары

веществ:

1) KOH и NaOH 2) CuSO₄ и BaCl₂

3) HNO₃ и Na₂CO₃ 4) HNO₃ и H₂SO₄

5) AlCl₃ и NaOH 6) Cu(NO₃)₂ и NaOH

Задание 2. Могут ли одновременно находиться в растворе следующие ионы:

Ba²⁺, OH^-, SO₄^2-, Na⁺, Cu²⁺, K⁺, Al³⁺

Какие реакции будут происходить между некоторыми из них?

Задание 3. К водному раствору хромата натрия (Na₂CrO₄) прилили раствор

нитрата бария. При этом получили осадок массой 10,12 г.

Какая масса хромата натрия вступила в реакцию?