Урок по теме «Реакции ионного обмена». 9-й класс
Класс: 9
Презентация к уроку
Учебник: Рудзитис Г.Е, Фельдман Ф.Г. Химия: учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 12-е изд. – М.: Просвещение, ОАО “Московские учебники”, 2009. – 191 с.
Цель: сформировать представление учащихся о реакциях, протекающих межу ионами, условий протекания реакций ионного обмена до конца, обратимых реакциях, полных и сокращенных ионных уравнениях.
Задачи:
- способствовать систематизации понятийного аппарата: ион, растворы, электролиты и неэлектролиты, основные типы реакций в неорганической химии, обратимые реакции, условия протекания реакций ионного обмена до конца
- “5” — обосновать, доказать;
- “4” — характеризовать, применить;
- “3” — рассказать;
- способствовать совершенствованию специальных предметных умений: составлять полные и сокращенные ионные уравнения;
- способствовать формированию общеучебных умений:
- а) учебно-интеллектуальных (анализировать факты, устанавливать причинно-следственные связи; выдвигать гипотезу; сравнивать соли и химические реакции, классифицировать, делать выводы);
- б) учебно-информационных (работать с текстом);
- в) учебно–организационных (понимать смысл задания, распределять время для выполнения заданий планировать работу по организации работы, осуществлять самоконтроль);
- способствовать формированию критического мышления учащихся (критически оценивать собственные знания по теме и сопоставлять их с научными);
Форма проведения: урок с использованием ИКТ, включением парных, индивидуальных форм организации учебно-познавательной деятельности учащихся.
Продолжительность учебного занятия: 45 минут.
Использование педагогических технологий: метод эвристического обучения, обучение в сотрудничестве
I. Организационный момент – 1 мин: мобилизующее начало (приветствие, проверка готовности к уроку, организация внимания учащихся), информация о цели и ходе урока, мотивация
Фронтальная беседа (3 мин)
- Что такое реакции обмена? (это реакции между двумя сложными веществами, при которых они обмениваются своими составными частями).
- Что такое ионы? (это заряженные частицы, которые отличаются от атомов числом электронов)
- На какие группы делятся ионы? (катионы – положительные ионы; анионы – отрицательные ионы)
- Что такое электролитическая диссоциация? (процесс распада молекул электролитов на ионы при растворении в воде или расплавлении)
- На какие ионы распадаются при электролитической диссоциации кислоты (ионы водорода и ионы кислотного остатка)
- На какие ионы распадаются при электролитической диссоциации растворимые основания? (ионы металла и ионы ОН -1 групп)
- На какие ионы распадаются при электролитической диссоциации соли? (ионы металла и ионы кислотного остатка)
- Таким образом, какие ионы выделяют при электролитической диссоциации? (Н +1 , ОН -1 , Ме +n , кислотный остаток -n )
- Именно эти ионы находятся в таблице растворимости: (Работа с таблицей растворимости – определение растворимых и нерастворимых веществ)
II. Изучение нового материала. Объяснение учителя. 15 мин.
Реакции обмена протекают между ионами, поэтому называются реакции ионного обмена Выводится определение (слайд 2):
Реакции ионного обмена идут до конца в трех случаях:
- если образуется осадок – нерастворимое вещество после реакции)
- если выделяется газ
- если образуется вода
В остальных случаях реакции обмена являются обратимыми
Разберем эти случаи поподробнее (случаи разбираются на слайдах и на доске, проводится фронтальная беседа: почему реакция идет, что и почему образуется, как определить образование осадка, газа, воды и т.п.):
1) Если образуется осадок (слайд 3):
а) CuSO4 + 2NaOH Na2SO4 + Cu(OH)2
б) 2AgNO3 + CaCl2 Ca(NO3)2 + 2AgCl
в) Na2CO3 + Ca(NO3)2 2NaNO3 + CaCO3
г) BaCl2 + K2SO4 2KCl + BaSO4
2) Если выделяется газ (слайд 4):
а) CaCO3 + 2HNO3 Ca(NO3)2 + H2CO3 (H2O + CO2 )
б) Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + H2SO3 (H2O + SO2 )
в) CuS + 2HCl CuCl2 + H2S
3) Если образуется вода (слайд 5):
а) CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
б) Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O
в) NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O
4) Если НЕ образуются осадок, газ и вода, то реакции являются обратимыми (слайд 6):
Обратимые реакции – это реакции, которые при одних и тех же условиях протекают в двух противоположных направлениях
а) 2NaNO3 + CaCl2 Ca(NO3)2 + 2NaCl
б) K3PO4 + 3NaCl Na3PO4 + 3KCl
в) CuCl2 + Na2SO4 CuSO4 + 2NaCl
Ионные уравнения (слайды 7, 8, 9):
Для реакций ионного обмена составляют полные и сокращенные ионные уравнения. При этом на ионы никогда не раскладывают :
- нерастворимые вещества (см. таблицу растворимости);
- оксиды;
- воду;
- газы
1) Запишем молекулярное уравнение и уравняем его:
CuSO4 + 2NaOH Na2SO4 + Cu(OH)2
2) Разложим на ионы все, что возможно и затем сократим одинаковые ионы в обоих частях уравнения:
Cu +2 + SO4 -2 + 2Na +1 + 2OH -1 2Na +1 + SO4 -2 + Cu(OH)2 (полное ионное уравнение)
3) Запишем то, что получилось:
Cu +2 + 2OH -1 Cu(OH)2 (сокращенное ионное уравнение)
Другие примеры составления ионных уравнений (разбираются с пояснениями):
CaCO3 + 2HNO3 Ca(NO3)2 + H2CO3 (H2O + CO2)
CaCO3 + 2H +1 + 2NO3 -1 Ca +2 + 2NO3 -1 + H2O + CO2
CaCO3 + 2H +1 Ca +2 + H2O + CO2
CuS + 2HCl CuCl2 + H2S
CuS + 2H +1 + 2Cl -1 Cu +2 + 2Cl -1 + H2S
CuS + 2H +1 Cu +2 + H2S
NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O
Na +1 + OH -1 + H +1 + NO3 -1 Na +1 + NO3 -1 + H2O
OH -1 + H +1 H2O
K3PO4 + 3NaCl Na3PO4 + 3KCl
3K +1 + PO4 -3 + 3Na +1 + 3Cl -1 3Na +1 + PO4 -3 + 3K +1 + 3Cl -1
Вывод: сокращенного ионного уравнения нет, следовательно, у обратимых реакций нет сокращенных ионных уравнений
III. Закрепление изученного материала (20 мин)
Учащимся предлагается выполнить задания в парах. Каждое задание предлагается на слайде и проверяется на следующем слайде (слайдах).
Задание 1 (Слайд 10)
Саша и Алеша делали домашнее задание. Они составили уравнения реакций, но случайно на лист бумаги пролили чернила. Помогите ученикам восстановить запись. Составьте к восстановленным
Проверка задания 1 (слайды 11, 12).
1) NaOH + HCl NaCl + H2O
Na +1 + OH -1 + H +1 + Cl -1 Na +1 + Cl -1 + H2O
OH -1 + H +1 H2O
2) MgCl2 + Na2SO3 MgSO3 + 2NaCl
Mg +2 + 2Cl -1 + 2Na +1 + SO3 -2 MgSO3 + 2Na +1 +2Cl -1
Mg +2 + SO3 -2 MgSO3
3) K2SO3 + 2HNO3 2KNO3 + H2O + SO2
2K +1 + SO3 -2 + 2H +1 + 2NO3 -1 2K +1 + 2NO3 -1 + H2O + SO2
SO3 -2 + 2H +1 H2O + SO2
4) ZnSO4 + 2NaOH Zn(OH)2 + Na2SO4
Zn +2 + SO4 -2 + 2Na +1 + 2OH -1 2Na +1 + SO4 -2 + Zn(OH)2
Zn +2 + 2OH -1 Zn(OH)2
5) Al(OH)3 + 3HNO3 Al(NO3)3 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H +1 + 3NO3 -1 Al +3 + 3NO3 -1 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H +1 Al +3 + 3H2O
6) CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2O + CO2
CaCO3 + 2H +1 + 2Cl -1 Ca +2 + 2Cl -1 + H2O + CO2
CaCO3 + 2H +1 Ca +2 + H2O + CO2
Задание 2. (слайд 13):
Полные и сокращенные ионные уравнения к заданиям 2,3,4,5 дети должны будут сделать дома)
Колдунья с вороном отравили лечебный колодец, в котором был раствор хлористого кальция, который помогал целому городу. Он использовался горожанами при отравлениях, кровотечениях, аллергиях. Они превратили раствор СaCl2 в нерастворимый известняк CaCO3. Помогите жителям “расколдовать” колодец, если в вашем распоряжении есть растворы NaCl, Na2CO3, HCl, H2SO4, Zn(NO3)2.
Проверка задания 2 (слайд 14):
СаСО3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
Задание 3 (слайд 15):
Олененок спешит к друзьям. Он шел долгих 3 дня. Ему осталось только перейти реку, но река оказалась испорчена – она наполнена раствором серной кислоты. Помогите Олененку воссоединиться с друзьями, если в вашем распоряжении есть растворы NaCl, Ba(OH)2 HCl, CuSO4, Ba(NO3)2.
Проверка задания 3 (слайд 16):
H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O
Задание 4 (слайд 17):
Тигренок и крокодил поранились, а у доктора Айболита закончились все лекарства. У него в распоряжении есть некоторые химикаты: NaNO3, CuOH)2 H2SO4, НCl, BaCl2. Он знает, что раствор сульфата меди (II) может оказывать антисептическое, вяжущее, ранозаживляющее действие. Помогите доктору приготовить раствор и вылечить тигренка и крокодила.
Проверка задания 4 (слайд 18):
Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2O
Задание 5 (слайд 19):
Однажды русалка заметила, что ее друзья рыбы перестали с ней играть и уплывают подальше от ее дома. Она не могла понять, в чем дело, ведь они не ссорились. И тогда ее мама рассказала ей, что рыбы уплывают, потому что около их дома почти нет растений, и рыбам не хватает кислорода. Русалка подумала, что можно посадить растения, но они будут расти долго. А из старых мудрых книжек она узнала, что можно насытить воду углекислым газом – повышение концентрации СО2 в воде приводит к значительному ускорению в росте растений. В распоряжении русалки оказались: NaOH, ВaCO3, K2SO4, НCl, Ba(NO3)2. помогите русалке получить углекислый газ.
Проверка задания 5 (слайд 20):
BаСО3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2
IV. На следующем уроке мы продолжим разбирать тему “Реакции ионного обмена” и напишем небольшую проверочную работу, а сейчас .
Домашнее задание (слайд 21):
Параграф 4 упр. 1, 2, 3 стр. 22 и . не забудьте составить полные и сокращенные ионные уравнения к заданиям 2, 3, 4, 5, решенным в классе, иначе Ваша помощь сказочным персонажам не будет полной.
Примеры составления реакций ионного обмена
а) Молекулярное уравнение реакции щелочи с кислотой:
KOH (р) + HCl (р) = KCl(р) + H 2 O (мд)
Полное ионное уравнение реакции:
K + + OH – + H + + Cl – = K + + Cl – + H 2 O
Сокращённое ионное уравнение реакции:
б) Молекулярное уравнение реакции основного оксида с кислотой:
CaO (оксид) + 2HNO 3 (р) = Ca(NO 3 ) 2 (р) + H 2 O (мд)
Полное ионное уравнение реакции:
CaO + 2H + + 2NO 3 — = Ca 2+ + 2NO 3 — + H 2 O
Сокращённое ионное уравнение реакции:
CaO + 2H+ = Ca 2+ + H 2 O
в) Молекулярное уравнение реакции нерастворимого основания с кислотой:
Mg(OH) 2 (н) + H 2 SO 4 (р) = MgSO 4 (р) + 2H 2 O (мд)
Полное ионное уравнение реакции:
Mg(OH) 2 + 2H + + SO 4 2- = Mg 2+ + SO 4 2- + 2H 2 O
Сокращённое ионное уравнение реакции:
Mg(OH) 2 + 2H + = Mg 2+ + 2H 2 O
а) Молекулярное уравнение реакции растворимой соли со щелочью:
CuCl 2 (р) + 2KOH (р) = 2KCl(р) + Cu(OH) 2 ↓
Полное ионное уравнение реакции:
Cu 2+ + 2Cl – + 2K + + 2OH – = 2K + + 2Cl – + Cu(OH) 2 ↓
Сокращённое ионное уравнение реакции:
Cu 2+ + 2OH – = Cu(OH) 2 ↓
б) Молекулярное уравнение реакции двух растворимых солей:
Al 2 (SO 4 ) 3 (р) + 3BaCl 2 (р) = 3BaSO 4 ↓ + 2AlCl 3 (р)
Полное ионное уравнение реакции:
2Al 3+ + 3SO 4 2- + 3Ba 2+ + 6Cl — = 3BaSO 4 ↓ + 2Al 3+ + 6Cl —
Сокращённое ионное уравнение реакции:
SO 4 2- + Ba 2+ = BaSO 4 ↓
а) Молекулярное уравнение реакции растворимой соли (сульфида) с кислотой:
K 2 S + 2HCl = 2KCl + H 2 S↑
Полное ионное уравнение реакции:
2K + + S 2– + 2H + + 2Cl – = 2K + + 2Cl – + H 2 S↑.
Сокращённое ионное уравнение реакции:
S 2– + 2H + = H 2 S↑
О протекании данной реакции до конца свидетельству ет признак: выделение газа – сероводорода.
б) Молекулярное уравнение реакции растворимой соли (карбоната) с кислотой:
Na 2 CO 3 + 2HNO 3 = 2NaNO 3 + H 2 O + CO 2 ↑
Полное ионное уравнение реакции:
2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2NO 3 — = 2Na + + CO 2 ↑ + H 2 O + 2NO 3 —
Сокращённое ионное уравнение реакции:
CO 3 2- + 2H + = CO 2 ↑ + H 2 O
О протекании данной реакции до конца свидетельствуют два признака: выделение воды и газа – оксида углерода (IV).
в) Молекулярное уравнение реакции металла магния с раствором серной кислоты:
Mg + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2 ↑
Полное ионное уравнение реакции:
Mg 0 + 2H + + SO 4 2- = Mg 2+ + SO 4 2- + H 2 0 ↑
Сокращённое ионное уравнение реакции:
Mg 0 + 2H + = Mg 2+ + H 2 0 ↑
О протекании данной реакции до конца свидетельству е т признак: выделение газа водорода.
Реакции ионного обмена
Реакции ионного обмена – это реакции между сложными веществами в растворах, в результате которых реагирующие вещества обмениваются своими составными частями. Так как в этих реакциях происходит обмен ионами – они называются ионными.
Правило Бертолле: Реакции обмена в растворах электролитов протекают до конца (возможны) только тогда, когда в результате реакции образуется либо твердое малорастворимое вещество (осадок), либо газ, либо вода или любой другой слабый электролит. |
Например, нитрат серебра взаимодействует с бромидом калия |
AgNО3 + КВr = АgВr↓ + КNО3
Правила составления уравнений реакций ионного обмена
1. Записываем молекулярное уравнение реакции, не забывая расставить коэффициенты:
3KOH +FeCl3 = Fe(OH)3 + 3KCl
2. С помощью таблицы растворимости определяем растворимость каждого вещества. Подчеркнем вещества, которые мы не будем представлять в виде ионов.
р р н р
3KOH + FeCl3 = Fe(OH)3 + 3KCl
3. Составляем полное ионное уравнение. Сильные электролиты записываем в виде ионов, а слабые электролиты, малорастворимые вещества и газообразные вещества записываем в виде молекул.
3K + + 3OH — + Fe 3+ + 3Cl — = Fe(OH)3 + 3K + + 3Cl —
4. Находим одинаковые ионы (они не приняли участия в реакции в левой и правой частях уравнения реакции) и сокращаем их слева и справа.
3K + + 3OH — + Fe 3+ + 3Cl — = Fe(OH)3 + 3K + + 3Cl —
5. Составляем итоговое сокращенное ионное уравнение (выписываем формулы ионов или веществ, которые приняли участие в реакции).
Fe 3+ + 3OH — = Fe(OH)3
На ионы мы не разбиваем:
- Оксиды; осадки; газы; воду; слабые электролиты (кислоты и основания)
- Анионы кислотных остатков кислых солей слабых кислот (НСО3 — , Н2РО4 — и т.п.) и катионы основных солей слабых оснований Al(OH) 2+
- Комплексные катионы и анионы: [Al(OH)4] —
Например, взаимодействие сульфида цинка и серной кислоты |
Составляем уравнение реакции и проверяем растворимость всех веществ. Сульфид цинка нерастворим.
ZnS + H2SO4 = ZnSO4 + H2S
Реакция протекает до конца, т.к. выделяется газ сероводород, который является слабым электролитом. Полное ионно-молекулярное уравнение:
ZnS + 2H + + SO4 2 — = Zn 2+ + SO4 2 — + H2S
Сокращаем ионы, которые не изменились в процессе реакции – в данном случае это только сульфат-ионы, получаем сокращенное ионное уравнение:
ZnS + 2H + = Zn 2+ + H2S
Например, взаимодействие гидрокарбоната натрия и гидроксида натрия |
Составляем уравнение реакции и проверяем растворимость всех веществ:
NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O
Кислые анионы слабых кислот являются слабыми электролитами и на ионы не разбиваются:
Na + + НСО3 — + Na + + ОН — = 2Na + + CO3 2- + H2O
Сокращаем одинаковые ионы, получаем сокращенное ионное уравнение:
НСО3 — + ОН — = CO3 2- + H2O
Например, взаимодействие тетрагидроксоалюмината натрия и соляной кислоты |
Составляем уравнение реакции и проверяем растворимость всех веществ:
Na[Al(OH)4] + 4HCl = NaCl + AlCl3 + H2O
Комплексные ионы являются слабыми электролитами и на ионы не разбиваются:
Na + + [Al(OH)4] — + 4H + + 4Cl — = Na + + Cl — + Al 3+ + 3Cl — + H2O
Сокращаем одинаковые ионы, получаем сокращенное ионное уравнение:
[Al(OH)4] — + 4H + = Al 3+ + 4H2O
http://www.sites.google.com/site/himulacom/%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BA-%D0%BD%D0%B0-%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA/9-%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81-%D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B9-%D0%B3%D0%BE%D0%B4-%D0%BE%D0%B1%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA-10-%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8-%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%BE%D0%B1%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B0-%D0%B8-%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%8F-%D0%B8%D1%85-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F/%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%80%D1%8B-%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B9-%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%BE%D0%B1%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B0
http://chemege.ru/reakcii-ionnogo-obmena/