Технологическая карта урока по теме «Практическая работа №4 Получение и собирание водорода, изучение его свойств»

Класс

8 класс

Предмет

Химия

Место урока

Раздел 2. Важнейшие представители неорганических веществ

Тема урока

Получение и собирание водорода, изучение его свойств

Уровень изучения

Базовый

Тип урока

Практическая работа (систематизация знаний и умений)

Планируемые результаты (по ФРП)

Личностные

представления о социальных нормах и правилах межличностных отношений в коллективе, коммуникативной компетентности в общественно полезной, учебно­исследовательской, творческой и других видах деятельности, готовности к разнообразной совместной деятельности при выполнении химических экспериментов, осознание ценности жизни, соблюдения правил безопасности при обращении с химическими веществами в быту и реальной жизни; способности применять знания для повышения уровня экологической культуры.

Метапредметные

Познавательные УУД: приобретение опыта по планированию, организации и проведению ученических экспериментов, умение наблюдать за ходом процесса, самостоятельно прогнозировать его результат, формулировать обобщения и выводы по результатам проведённого опыта, исследования, составлять отчёт о проделанной работе.

Коммуникативные УУД: умения учебного сотрудничества со сверстниками в совместной познавательной и исследовательской деятельности

Регулятивные УУД: умение использовать и анализировать контексты, предлагаемые в условии заданий.

Предметные

классифицировать неорганические вещества, химические реакции, характеризовать физические и химические свойства водорода, умение использовать и анализировать информацию полученные в результате экспериментов.

Ключевые слова:

Охрана жизни и здоровья, правила работы в лаборатории, лабораторная посуда и реактивы, “что делаю” и “что наблюдаю”, реакции замещения, реакция горения, методы сбора газообразных вещееств,

Краткое описание:

Закрепление правил работы в лаборатории и приёмов обращения с лабораторным оборудованием, закрепление и описание физических и химических явлений (получение водорода в аппарате Киппа, собирание его и изучение егосвойств), библиотека ЦОК https://m.edsoo.ru/7f41837c

БЛОК 1. Вхождение в тему урока и создание условий для осознанного восприятия нового материала

Этап 1.1. Мотивирование на учебную деятельность

На предыдущем уроке мы ознакомилились с физическими и химическими свойствами водорода, как простого вещества . То, что водород является самым легким газом, очень скоро после его открытия начали использовать в воздухоплавании. Огромные шары заполняли водородом, нагревали и отпускали в свободное воздушное плавание. На стыке двух веков небо уже бороздили водородные дирижабли. Вы скажете :” Это опасно!!!” Но, это очень удобный способ передвижения. Комфорт – длина от 130 метров, в диаметре – от 12 метров, скороссть - от 30 км\ч на высоте до 400 метров от земли. Знаменитые дирижабли графа Цеппелина совершали коммерческие рейсы вокруг света. Участвовали в военных действиях. .... Но, в 1937 году произошла катастрофа, которая перечеркнула развитие водородных дирижаблей. Из-за утечки водорода взорвался цеппелин и погибли люди.

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Создание доброжелательной атмосферы, представление «интриги», подкрепление настроя на ведение активной учебной деятельности. Побуждает к высказыванию своего мнения и предлагает прислушиваться к мнению одноклассников. Отмечает степень вовлеченности обучающихся к обсуждению

Внимательное восприятие, взаимодействие — по ситуации.

Высказывают свое мнение. Выслушивают другие предположения, соглашаются или не соглашаются. Проявить себя в обсуждении.

Этап 1.2. Актуализация опорных знаний

На практической работе мы будем с вами восстанавливать события, о которых поведала история развития дирижаблей. Докажем, что водород – самый легкий газ, наполняя им мыльные пузыри. Подтвердим взрывоопасность водорода при взаимодействии с кислородом от действия малейшей искры. Отметим значимость водорода при восстановлении металлов из из их оксидов в промышленности. И, обязательно, сравним космическое пространство и атмосферу Земли.

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Обращает внимание на важность данной темы и необходимость ее изучения, на востребованность знаний и умений в определении будущей специальности, профессии.

Реализация учебных целей, сопровождающаяся выполнением заданий, оцениванием актуального уровня (своего и других детей в классе

Этап 1.3. Целеполагание

Ознакомиться с лабораторным способом получения водорода; научиться распознавать газ, а твакже его чистоту; отработать умения и навыки собирать водород методом вытеснения воздуха и вытеснением воды; экспериментально доказать восстановительные свойства водорода; продолжить формировать навыки практической работы и обращения с лабораторным оборудованием и реактивами; развивать чувство ответственности за свое здоровье и здоровье одноклассников.

Оборудование и реактивы:лабораторный штатив с держателями, спиртовая горелка, аппарат Киппа (для демонстрации), большая пробирка с газоотводной трубкой, штатив с пробирками, химический стакан или колба для сбора водорода с с резиновыми пробками, кристаллизатор с водой, соляная кислота, цинк, мыльный раствор, оксид меди (II), спички.

Деятельность педагога

Деятельность обучающегося

Дает комментарии к работе и приглашает обучающихся к совместной постановке целей практической работы. Направляет предложенные действия на достижения познавательных результатов. Нацеливает на эффективную работу в парах. Обращает внимание на соблюдение техники безопасности.

Закрепление знаний и учебных действий, формирование способностей применять их для решения практических задач; стремление повысить уровень умений и навыков при решении практических задач, самостоятельно или в паре определять проблему и решать ее.

БЛОК 2. Открытие нового знания

Этап 2.1. Осуществление учебных действий по открытию нового знания

Практическая работа выполняется в специальных халатах, по парам, в тетрадях для практических работ.

Деятельность педагога

.Деятельность обучающихся

Учитель и лаборант постоянно наблюдают за работой групп, направляют их деятельность, подсказывают, а если есть необходимость показывают , как выполнить определенный момент работы.

Задание 1.Получение водорода

Собрать прибор для получения водорода : поместить в большую пробирку (Zn) в гранулах и заливать через воронку соляную кислоту (HCl), пока кислота не начнет реагировать с металлом.

Задание 2. Собирание водорода путем вытеснения воздуха.

Когда будет заметно бурление (цинк реагирует с кислотой и активно выделяется газ водород) опустить газоотводную трубку в коническую колбу, которую необходимо перевернуть вверх дном. Через минуту закрываем колбу крышкой и переварачиваем ее. Чтобы доказать наличие водорода,. подносим к горлышку колбы горящую спичку. Анализируе звук хлопка для определения чистоты водорода.

Задание 3. Собирание водорода путем вытеснения воды.

Коническую колбу заполняют водой и опускают вверх дном в кристаллизатор, наполненный водой. В перевернутую колбу подводят газоотводную трубку. Когда колба заполнится газом, закрываем ее пробкой и переворачиваем вверх горлышком. Прверяем наличие водорода в колбе.

Задание 4. Заполнение водородом мыльных пузырей.

Опускаем газоотводную трубку в стакан с мыльным раствором.

Задание 5. Реакция восстановления меди из ее оксида.

По газоотводной трубкуе водород направляют в большую пробирку с черным порошком оксида меди (II) и нагревают эту пробирку.

Обучающиеся в тетради оформляют таблицу из двух колонок: в колонке “Что делаю” необходимо записывать условие задания, а в колонке “Что наблюдаю” – результаты , полученные при выполнении данного задания и соответствующие выводы.

Задание 1. (ученик записывает свои наблюдения и подтверждает их уравнением химической реакции)

В пробирке идет бурная реакция , активный металл цинк вытесняет из кислоты водород, наблюдаем бурление.

2HCl + Zn ------ ZnCl₂ + H₂ - реакция замещения

Задание 2. (ученик записывает свои наблюдения и подтверждает их расчетами)

Водород собирается в перевернутую вверх дном пробирку, т.к. он намного легче воздуха

М(воздуха) = 29 г\моль, а М(Н₂ ) = 2г\моль, следовательно в 14,5 раз легче воздуха.

Подносим спичку и слышем хлопок со свистом.

Вывод: в колбе был водород, который взорвался в кислороде воздуха , а свистящий звук свидетельствует о примесях в газе.

Задание 3.( ученик записывает свои наблюдения и подтверждает их выводом).

Водород, скапливаясь в колбе, выталкивает из нее воду. Подносим горящую спичку и слышим свистящий хлопок.

Вывод: в колбе был водород, который взорвался в кислороде воздуха , а свистящий звук свидетельствует о примесях в газе.

Задание 4. .( ученик записывает свои наблюдения и подтверждает их выводом).

Водород заполняет мыльные пузыри и они поднимаются вверх, потому что водород легче воздуха.

Задание 5. (ученик записывает свои наблюдения и подтверждает их уравнением химической реакции и делает выводом)

Видно, как черный порошок оксида меди (II) постепенно меняет окраску на красно-коричневый (цвет чистой меди), а на стенках пробирки образуются капельки воды.

CuO + H₂ ------- Cu + H₂O – реация замещения

Вывод: водород восстановил чистый металл из его оксида за счет реакции замещения.

Этап 2.2. Проверка первичного усвоения

Мы выполнили с вами практическую работу. Все ли поставленные цели в этой работе мы с вами достигли?

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Подводит обучающихся к выводу, напоминает, что вывод в практической работе нужно делать на основе целей, которые были сформулированы. Акцентирует внимание на бережном отношении к здоровью обучающихся.

Обучающиеся формулируют выводы наблюдений. Выявляют закономерности,объясняют свой выбор, анализируют свой результат и сравнивают с результатами одноклассников. Уделяют особое внимание безопасной работе с лабораторным оборудованием и реактивами.

БЛОК 3. Применение изученного материала

Этап 3.1. Применение знаний, в том числе в новых ситуациях

Выполнив практическую работу, давайте найдем ответы на вопросы, которые возникли при знакомстве с информацией о цеппелинах.

Что лежит в основе функционирования водородных летательных аппаратов?

Чем опасны водородные летательные аппараты?

Какая находка химиков позволила цеппелинам достаточно долго господствовать в воздухе как средство передвижения?

Деятельность педагога.

Деятельность обучающихся

Педагог внимательно выслушивает предположения обучающихся, сам не спешит с категоричными высказываниями, а дает обучающимся в процессе обсуждения путем согласен – не согласен прийти к верным ответам.

Затруднение вызывает вопрос о находке ученых-химиков. Которая позволила много лет дирижаблям перевозить повоздуху людей, грузы и , даже, воевать. Данный вопрос учитель предлагает рассмотреть дома с использованием дополнительной литературы и интернет источников.

Обучающиеся обсуждают свои идеи в парах или группах (соседние парты), высказывают свои мнения, внимательно слушают товарищей, путем обсуждения приходят к одному решению и высказывают его от группы.Из проделанной работы понятно, что в основе функционирования водородных летательных аппартов лежит физическое свойство водорода – простое вещество водород легче воздуха. Также усвоили, что водород взрывается в кислороде воздуха при малейшей искре.

Этап 3.2. Выполнение межпредметных заданий и заданий из реальной жизни

Водород –самый легкий гази поэтому он незаменим при наполнении аэростатов, стратостатов, шаров-зондов для изучения воздуха, разных слоев атмосферы, погоды. Расчитайте, какая масса цинка необходимо добавить к соляной кислоте, чтобы получить 15 литров водорода для заполнения одного шара-зонда.

.

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Учитель предлагает решить задачу по группам (по две парты).та группа, которая дает полный, правильный результат, записывает задачу на доске.Учитель постоянно поддерживает темп урока, задавая наводящие вопросы : тип реакции, формула для определения количества вещества водорода, формула для определения массы цинка, как определить молярный объем водорода, молярную массу цинка.

Обучающиеся анализируют условие задачи: что дано и что требуется найти; составляют уравнение реакции, подписывают теоретические ( по уравнению) и практические ( по условию) данные, записывают математическую пропорцию и находят ответ. Используют для решения задачи реакцию замещения

2HCl + Zn ------ ZnCl₂ + H₂

и основные формулы количества вещества для массы вещества и объема газа n = m\M и n = V\Vm

Этап 3.3. Выполнение заданий в формате ГИА (ОГЭ, ЕГЭ)

Задание 1.

В выражениях о водороде говорится как о простом веществе: А) водород входит в формулу воды и перекиси водорода; Б) водород является одной из составных частей воздуха; В) водород является обязательной составной частью молекулы воды; Г)водород – самый легкий газ в природе.

Задание 2.Для получения водорода из кислоты в лаборатории можно использовать группы металлов: А) Ag, Ca, Fe Б)Na, Mg, Pb В) Cu, Ca, Zn Г) K, Ba, Hg

Задание 3. “Гремучий газ” – это взрывоопасная смесь водорода и кислорода.Определите объемные отношения а) водорода и кислорода, б) водорода и воздуха в этой смеси. Если в эвдиометре взорвать 20 литров смеси водорода и кислорода, то образуется вода и останется 5мл газа, который поддерживает горение. Определите объем каждого из газов в исходной смеси.

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Контролирует уровнь усвоения знаний и сформированности умений выполнять учебные действия; анализ правильности выполнения коррекция работы обучающихися, уточнение алгоритмов исправления ошибок и устранения затруднений в учебной деятельности.

Выполнение диагностирующих заданий; само- и взаимопроверка результатов выполнения диагностирующих заданий; выявление причин затруднений в учебной деятельности, выработка и применение алгоритмов коррекции этих затруднений; рефлексия учебной деятельности.

Этап 3.4. Развитие функциональной грамотности

В будущем, если вы разработаете дешевый способ получения водорода из воды, его можно будет использовать как экологически чистое топливо в автомобильных двигателях. Какую массу водорода можно получить при разложении 100 кг воды? Почему водород считают экологически чистым топливом?

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Создание социально-педагогических условий для практического применения обучающимися знаний и(или) видов учебных действий; формирование у обучающихся способностей к рефлексии, коррекции знаний и(или) умений выполнять учебные действия.

Закрепление знаний и(или) умений выполнять учебные действия; фиксация и преодоление затруднений практического применения знаний и(или) умений выполнять учебные действия.

Обучающиеся анализируют условие задачи: что дано и что требуется найти; составляют уравнение реакции, подписывают теоретические ( по уравнению) и практические ( по условию) данные, записывают математическую пропорцию и находят ответ. Используют для решения задачи реакцию разложения

2Н₂О ------- 2Н₂ + О₂

и основные формулы количества вещества для массы вещества и объема газа n = m\M

Этап 3.5. Систематизация знаний и умений

Определите, какое количество молекул водорода находится в 5 граммах данного вещества. Сколько атомов водорода в этой массе вещества?

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Создание социально-педагогических условий для организации обобщения, систематизации и закрепления знаний и умений выполнять учебные действия; выявление индивидуальных достижений обучающихся и затруднений при выполнении учебных действий на основе сформированных знаний; формирование у обучающихся способностей к рефлексии, коррекции знаний и(или) умений выполнять учебные действия.

Обобщение, систематизация и закрепление знаний и умений выполнять учебные действия; самоанализ и самооценка индивидуальных учебных достижений; развитие контрольно-коррекционных способностей.

Обучающиеся анализируют условие задачи и предлагают какой закон химии использовать для ее решения. Используя формулу постоянной Авогадро n = N\N_A и количества вещества для массы n = m\M выводят общую формулу

N = mN_A \ M и высчитывают ответ .

БЛОК 4. Проверка приобретенных знаний, умений и навыков

Этап 4.1. Диагностика/самодиагностика

Задание для самоконтроля. Осуществить цепочку превращений и указать названия полученных веществ и типы химических реакций.Красная стрелочка- реакция с участием водорода, черная – получение водорода. NH₃

За каждую правильную реакцию 1,25 балла |

Mg ------ H₂ ------ Fe (II)

|

H₂O

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Учитель обращает внимание, что все реакции данной цепочки обучающиеся использовали на уроке при выполнении определенных видов заданий, просит не забывать строить формулы полученных веществ по валентности, уравнивать реакции, называть тип реакции и полученное вещество.

Высказывают свое мнение, осуществляют самопроверку, самооценку, взаимопроверку. Предварительную оценку по критериям задания.

БЛОК 5. Подведение итогов, домашнее задание

Этап 5.1. Рефлексия

Рефлексия – физкультминутка, обучающиеся по достигнутым либо недостигнутым образовательным результатам выполняют физические упражнения

-мне было все понятно и интересно на уроке – поднимаем руки пернд собой и крутим кулачками

-мне было не все понятно, но дома разберусь самостоятельно – руки перед собой, пальцы сжимаем – расжимаем

-мне было сложно и скучно – руки поднимаем вверх и качаем в стороны.

-расскажу друзьям и родителям о полученной на уроке информации – наклоны головы вправо - влево

-ничего интересного не узнал – наклоны головы вперед – назад.

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Акцентирование внимания учащихся на положительных моментах занятия, благодарности за

содержательную и интересную работу

Учитель настраивает учеников на обратную связь и советует правдиво, критично отнестись к результатам прошедшего урока

Последовательное озвучивание этапов образовательной деятельности, своих ощущений и эмоций, подведение итогов на примере урока.Формулируют конечный результатсвоей работы на уроке: что получилось, что не получилось.

Этап 5.2. Домашнее задание

Повторить параграф 14, цепочка превращений, вопрос о дережабле.

Деятельность педагога

Деятельность обучающихся

Предоставление задач разного уровня сложности на выбор, четко объясняет суть задания и форму его выполнения..

Выбор домашнего задания согласно уровню собственных способностей, использование рабочей тетради, учебника, интернет ресурсов.