Тема 3. ВОДА

матеріал 4

52. Властивості води. Частина 2

Матеріал

Для вчителя

Для учня

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №52.Властивості води.
Частина 2

Очікувані результати навчання

планує, здійснює пошук, опрацьовує, порівнює, аналізує, оцінює самостійно або у співпраці з іншими надійність джерел і достовірність інформації для розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 2.1.1];
спостерігає, експериментує, моделює, досліджує обрані природні явища та об’єкти, використовуючи надані прилади, моделі [2 ПРО 1.4];
пропонує варіанти організації роботи групи: розподілення обов’язків, налагодження комунікації для розв’язання навчальної/життєвої проблеми [12 ПРО 4.4.1];
формулює самостійно або у співпраці з іншими висновки за результатами досліджень та обґрунтовує їх [12 ПРО 1.5.2];
здійснює самоаналіз дослідницької діяльності, описує і пояснює те, про що дізнався; радіючи пізнанню нового, розуміє, що помилки є невід’ємною частиною пізнання.

Мета уроку: зрозуміти природу водневих зв’язків між молекулами води та їхній вплив на унікальні властивості води. Розкрити сутність процесу електролізу та його значення в хімії й техніці. Ознайомитися з поняттями “електроліти” та “неелектроліти”. Формувати усвідомлення важливості електролізу в сучасній промисловості, енергетиці та екології. Виховувати уважність і відповідальне ставлення до експериментальної роботи.

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку (у порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

3. Підтримання хорошого здоров’я.
4. Якісна освіта.

Ключові слова: водневий зв’язок, електроліз, електроліти, неелектроліти, йони, катод, анод.

План уроку:

Значення води в житті людини.
Опрацювання джерел інформації (відеоресурси, інфографіки).
Встановлення взаємозв’язку між будовою молекули води та її здатністю розчиняти речовини.
Дослідження процесу електролізу; визначення практичним шляхом електролітів і неелектролітів.
Рефлексія.

Очікувані результати для вчителя:

Учні пояснюють природу водневого зв’язку між молекулами води та його вплив на унікальні властивості води.
Учні збирають просту установку для проведення електролізу води.
Учні визначають дослідним шляхом електроліти і неелектроліти.
Учні пояснюють роль властивостей води в природі, кліматичних процесах і підтримці життя.

Очікувані результати для учнівства:

Я розумію природу водневих зв’язків між молекулами води та їхній вплив на унікальні властивості води.
Я збираю просту установку для проведення електролізу води.
Я класифікую речовини на електроліти і неелектроліти, проводячи прості досліди.

Дружня порада вчителю

Тримайтеся, це лише на 45 хвилин.

Мотивація

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 5 хв.

Розгляньте картинки. Обговоріть явища, які на них зображені. Як вони утворюються?

Пригадайте з курсу ЗБД, чому не можна купатись під час грози у водоймах? Чому не можна користуватися електроприладами у ванній? Чому не можна гасити водою електричні прилади, які знаходяться під напругою?

(Із сайду ДТЕК)
https://www.dtek-pem.com.ua/ua/safe-electricity-home

Тобі може знадобитися

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 10 хв.

Використовуйте:

Відео “Чому вода розчиняє майже все?” (3 хв 40 сек)

Відео “Водневі зв’язки між молекулами води” (6 хв 15 сек)

Або:

Презентація з простими схемами, що описує будову молекули води та водневі зв’язки, що наявні між ними.

Матеріали для опрацювання:

Подивіться відео: “Чому вода розчиняє майже все?” (3 хв 40 сек).

Відео

Подивіться відео: “Водневі зв’язки між молекулами води” (6 хв 15 сек).

Відео

Словник дослідника:

Електроліз — це процес розкладу речовин під дією електричного струму.

Водневий зв’язок — це тип хімічного зв’язку, що реалізується за рахунок електростатичного притягання атома Гідрогену однієї молекули та більш електронегативним атомом іншої молекули.

Електроліти — речовини, розчини або розплави яких проводять електричний струм.

Неелектроліти — речовини, розчини або розплави яких не проводять електричний струм.

Йони — це позитивні або негативні частинки речовини, які утворюються з атомів внаслідок приєднання або втрати електронів.

Життєва ситуація

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 10 хв.

Діяльність учителя:

консультуйте групи, допомагайте виправляти помилки.

Завдання № 1

За допомогою симуляції “Водневий зв’язок” дослідіть взаємодії молекул води за різної температури. Після цього позначте трикрапкою водневі зв’язки між молекулами води на картинці.

Дружня порада вчителю

Завдання № 1

Нагадайте учням: “Водневий зв’язок – це тип хімічного зв’язку, що реалізується за рахунок електростатичного притягання атома Гідрогену однієї молекули та більш електронегативним атомом іншої молекули. У випадку води водневий зв’язок утворюється між атомом Гідрогену однієї молекули води та атомом Оксигену іншої молекули води”.

ВАЖЛИВО. ПРИМІТКА ДЛЯ ВЧИТЕЛЯ:

Водневий зв’язок – це зв’язок між молекулами, а не всередині молекули.
Атоми Гідрогену і Оксигену в молекулі води сполучені ковалентним полярним зв’язком.

Завдання № 2

Дано речовини: етиловий спирт, соняшникова олія, мідний купорос, лимонна кислота.

Визначте будову кожної речовини (полярна, неполярна) шляхом дослідження їхньої розчинності у воді.

Виконання:

У кожну з чотирьох пробірок в штативі налийте 5 мл води.
До першої пробірки додайте 2-3 мл етилового спирту. Перемішайте суміш скляною паличкою і спостерігайте. Запишіть, чи розчиняється спирт у воді.
До другої пробірки додайте 2-3 мл олії. Перемішайте суміш скляною паличкою і спостерігайте. Запишіть, чи розчиняється олія у воді.
До третьої пробірки додайте дрібку мідного купоросу. Перемішайте суміш скляною паличкою і спостерігайте. Запишіть, чи розчиняється мідний купорос у воді.
До четвертої пробірки додайте дрібку лимонної кислоти. Запишіть, чи розчиняється лимонна кислота у воді.
Результати досліджень занотуйте в таблицю.

*Критерій*	*Речовини*
*Критерій*	Етиловий спирт	Соняшникова олія	Мідний купорос	Лимонна кислота
Розчинність у воді
Будова (полярна, неполярна)

Дружня порада вчителю

Завдання № 2

Полярні речовини — солі, кислоти, основи.
Неполярні речовини — вуглеводні, жири, галогеновуглеводні.

У таблиці: полярні речовини — спирт, мідний купорос, лимонна кислота, неполярні речовини — олія.

Завдання № 3

Перегляньте відео “Що таке електроліз?”. Після перегляду дайте відповіді на наступні запитання:

У чому полягає суть процесу електролізу? Наведіть приклади практичного застосування електролізу.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Що таке “катод” та “анод”?

Які речовини називаються електролітами? Наведіть приклади електролітів.

Дружня порада вчителю

Завдання № 3

За допомогою процесу електролізу можна добувати деякі гази (наприклад, водень, кисень, хлор). Завдяки процесу електролізу були відкриті деякі прості речовини. Так, наприклад, у 1810 р. англійський учений Гемфрі Деві зміг електролізом розкласти кухонну сіль на натрій і хлор. Лужні метали (такі як натрій, літій, калій) добувають електролізом розплавів їхніх солей.

Катод — це негативно заряджений електрод, він притягує позитивно заряджені йони (катіони).
Анод — це позитивно заряджений електрод, він притягує негативно заряджені йони (аніони). Отож, електроди отримали свою назву за частинками, які вони до себе притягають.

Попрактикуймо самостійно

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 15 хв.

Діяльність учителя:

Увага! Натрій гідроксид — їдка речовина. Натрій гідроксид продається під торговельною назвою “Крот”, це засіб для прочищення труб.

Нагадайте учням ключові правила техніки безпеки під час роботи з речовинами. Стежте за дотриманням правил техніки безпеки під час роботи учнів.

Консультуйте учнів, допомагайте їм виправляти помилки.

Після проведення дослідів обговоріть результати роботи з учнями.

Вислухайте відповіді учнів.

ЕЛЕКТРОЛІЗ. ЕЛЕКТРОЛІТИ І НЕЕЛЕКТРОЛІТИ

Перед початком роботи пригадайте правила техніки безпеки.
Працюйте в захисних окулярах та рукавичках.

Обладнання: два графітові олівці, NaOH (натрій гідроксид), прозора склянка або баночка, вода (дистильована або звичайна питна), джерело живлення (батарейка на 9 В), цукор, мідний купорос, калій йодид, глюкоза, лимонна кислота, оцет, натрій гідроксид.

Виконання роботи: працюйте в парах.

1. Електроліз

Електроліз — це процес розкладу речовин під дією електричного струму.
У цьому досліді ми вивчимо процес електролізу за допомогою простих підручних матеріалів.
Схема електролізу води така:

Виконання:

Візьміть два графітові олівці. Вони мають бути заточені з двох боків.

Виріжіть з картону кружечок, зробіть два отвори
(УВАГА! Відстань між отворами має бути 1-2 см).
Закріпіть графітові стрижні паралельно один до одного.
Наповніть склянку водою (приблизно на ¾ об’єму). Додайте 1-2 чайні ложки натрій гідроксиду та добре перемішайте до повного розчинення.
Занурте графітові олівці у воду. Переконайтеся, що стрижні занурені в розчин, але не торкаються один одного.
Піднесіть батарейку, торкніться полюсами батарейки графітових стрижнів.
Після підключення батарейки в розчині почнеться утворення бульбашок газу:
- а) на катоді (негативному електроді) виділятиметься водень (H₂);
- б) на аноді (позитивному електроді) виділятиметься кисень (O₂).
Використовуйте лупу, щоб краще бачити процес.

2. Електроліти і неелектроліти

Ґрунтуючись на знаннях і спостереженнях попереднього досліду, практичним шляхом визначте, які речовини є електролітами, а які неелектролітами.
Занурте графітові електроди до водних розчинів речовин, приєднайте до електродів батарейку та визначте, розчини яких речовин проводять струм. Результати спостережень занотуйте у таблицю.

Електроліти — речовини, розчини або розплави яких проводять електричний струм.
Неелектроліти — речовини, розчини або розплави яких не проводять електричний струм.

Речовина	Розчин проводить струм / розчин не проводить струм	Електроліт / неелектроліт
Цукор
Лимонна кислота
Оцтова кислота (оцет)
Натрій гідроксид
Мідний купорос
Калій йодид
Глюкоза

ВИСНОВОК:

ПРЕДСТАВТЕ РЕЗУЛЬТАТИ СВОЇХ ДОСЛІДЖЕНЬ УЧИТЕЛЮ І КЛАСУ.

Рефлексія

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 5 хв.

Проведіть опитування, щоб дізнатися, що усвідомили учні за ці два заняття.
Дайте можливість дітям висловитись.
Вислухайте їх. Запитайте кількох дітей БЕЗ ОЦІНЮВАННЯ!

Дайте відповіді на запитання.

Охарактеризуйте фізичні властивості води (колір, запах, температура кипіння тощо):

Колір: _____________________________________________________________________________
Запах: _____________________________________________________________________________
Смак: _____________________________________________________________________________
Температура кипіння: _______________________________________________________________
Температура плавлення: ____________________________________________________________
Густина рідкої води: ________________________________________________________________
Густина льоду: _____________________________________________________________________
Теплоємність (висока, низька): ______________________________________________________
Електропровідність (висока, низька): _________________________________________________

На які речовини розкладається молекула води під дією електричного струму?

Які речовини за будовою розчиняє вода? Які речовини вода не розчиняє? Наведіть по два приклади таких речовин.

Чому молекулу води називають “полярною”?

Які речовини називають “гідрофобними”, “гідрофільними”? Наведіть по два приклади таких речовин.

У вільний від відпочинку час

Відео:

“Електричний струм у рідинах”

Відео

“Електроліти і неелектроліти”

Відео

“Електролітична дисоціація”

Відео

Завантажити матеріал (PDF)