Конспект урока на тему "Качественные реакции на катионы и анионы"

Цель: Получить представление о качественных реакциях на некоторые катионы  и анионы.

Задачи: 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.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Повторение домашней темы.

Провожу «мозговой штурм» по вопросам:

  1. Что такое атомы?

  2. Что такое ионы?

  3. Что такое катионы и анионы?

  4. Чем атомы отличаются от ионов?

5. На что распадаются кислоты, основания, соли?

3. Актуализация знаний

4. Формирование новых знаний

  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 иNaOH 2) CuSO₄и BaCl₂

 3) HNO₃и Na₂CO₃ 4) HNO₃и H₂SO₄

 5) AlCl₃иNaOH 6) Cu(NO₃)₂иNaOH

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?