Temat: Dysocjacja elektrolityczna kwasów

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.  

VI. Wodorotlenki i kwasy. Uczeń:

4) wyjaśnia, na czym polega dysocjacja elektrolityczna zasad i kwasów; definiuje pojęcia: elektrolit i nieelektrolit; zapisuje równania dysocjacji elektrolitycznej zasad i kwasów (w formie stopniowej dla $H_{2}S, H_{2}C{O}_3$; definiuje kwasy i zasady (zgodnie z teorią Arrheniusa); rozróżnia pojęcia: wodorotlenek i zasada.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń wyjaśnia, na czym polega dysocjacja elektrolityczna kwasów i zapisuje odpowiednie równania

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać, dlaczego wodne roztwory kwasów przewodzą prąd elektryczny;

• definiować pojęcie kwasów według teorii dysocjacji elektrolitycznej;

• zapisywać równania dysocjacji elektrolitycznej kwasów oraz przedstawiać ten proces za pomocą modeli.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna, tablety/komputery;

• metodnik lub kartki zielone, żółte i czerwone;

• sprzęt, szkło laboratoryjne oraz odczynniki do eksperymentu ;

• arkusze papieru, mazaki, glutaki.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów uczniowie zapoznają się z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Nauczyciel wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel prosi uczniów (mogą pracować w grupach lub w parach) o zaplanowanie i przeprowadzenie doświadczenia pozwalającego zbadać, czy czy woda destylowana, woda gazowana (bardzo rozcieńczony roztwór kwasu węglowego) i dowolny kwas nieorganiczny są przewodnikami prądu elektrycznego. Do notatek ma im posłużyć dziennik obserwacji w abstrakcie. Nauczyciel na koniec podsumowuje omawiane zagadnienie.

2. Nauczyciel zapisuje równanie dysocjacji elektrolitycznej tego kwasu na tablicy, tłumaczy jej mechanizm, prezentuje odczyt słowny. Uczniowie dokonują zapisu w zeszytach.

3. Prowadzący zapisuje na tablicy równanie dysocjacji stopniowej kwasu siarkowodorowego, tłumaczy jej mechanizm i prezentuje odczyt słowny. Podsumowując ten etap zajęć, wyświetla prezentację „Dysocjacja stopniowa kwasu siarkowodorowego” z abstraktu na tablicy multimedialnej. Uczniowie dokonują zapisu w zeszytach.

4. Nauczyciel rozdaje uczniom modele kulkowo‑pręcikowe i prosi o ułożenie na modelach równania dysocjacji kwasu solnego i kwasu siarkowodorowego – praca w parach.

5. Nauczyciel zapisuje na tablicy równanie dysocjacji elektrolitycznej kwasu azotowego(V), tłumaczy jej mechanizm, prezentuje odczyt słowny. Następnie wyświetla na tablicy multimedialnej „Uproszczony modelowy schemat dysocjacji kwasu azotowego(V)” z abstraktu. Uczniowie dokonują zapisu w zeszytach.

6. Prowadzący zajęcia prosi chętnych o zapisanie na tablicy oraz zaprezentowanie odczytu słownego równań dysocjacji elektrolitycznej kwasu siarkowego(VI), siarkowego(IV), fosforowego(V). Pozostali uczniowie dokonują zapisu w zeszytach. Następnie nauczyciel poleca zaprezentowanie przebiegu dysocjacji elektrolitycznej kwasu siarkowego(VI), siarkowego(IV) i fosforowego(V) na modelach i dla kontroli poprawności wykonania zadania wyświetla na tablicy multimedialnej uproszczone modelowe schematy z abstraktu, prosząc o porównanie.

7. Nauczyciel wyświetla kolejną prezentację – „Dysocjacja stopniowa kwasu węglowego” – z abstraktu. Prosi chętnego ucznia o zapisanie na tablicy równania tej reakcji i jego odczytanie słowne.

8. Nauczyciel, w nawiązaniu do zapisanych i przeanalizowanych równań dysocjacji elektrolitycznych wodorotlenków, zadaje pytanie: „Jak można przedstawić dysocjację kwasów za pomocą równania ogólnego?” – prosi chętnego o zapisanie odpowiedzi na tablicy, a pozostałych o zdefiniowanie pojęcia zasad – nawiązuje do teorii Arrheniusa.

9. Nauczyciel prosi uczniów (praca indywidualna) o wykonanie ćwiczeń interaktywnych.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań:

   • Dziś nauczyłem się…

   • Zrozumiałem, że…

   • Zaskoczyło mnie…

   • Dowiedziałem się…

   W celu przeprowadzenia podsumowania może posłużyć się tablicą interaktywną w abstrakcie lub polecić uczniom pracę z nią

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

2. Wykonaj w domu notatkę z lekcji metodą sketchnotingu.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Electrolytic dissociation of acids

One particle of hydrogen sulfide dissociates into two cations of hydrogen ${\text{H3O}}^{\text{+}}$ and one sulfate anion${\text{S}}^{2-}$. This is a reversible process – the molecules break down into ions that can reassemble to form molecules. In the chemical reaction equations, we mark a reversible reaction like this: $\rightleftarrows$.

Hydrogen sulfide in an aqueous solution is not fully dissociated. It means that it contains both ${\text{H}}_{\text{2}}\text{S}$ molecules as ${\text{H}}^{+}$ and ${\text{S}}^{2-}$ ions. Such electrolytes are called weak. For such acids, a double arrow is used $\text{⇄}$.

Hydracids dissociates into: hydronium cations (positive ions) and acid residue anions (negative ions), for example ${\text{Cl}}^{-}$ (chloride anion), ${\text{S}}^{2-}$ (sulfide anion), ${\text{F}}^{-}$ (fluoride anion).

Nitric acid dissociates into oxonium cation and nitrate anion under the influence of water. It should be remembered that both oxonium cations and nitrate anions in an aqueous solution are surrounded by water molecules.

One molecule of sulfuric acid dissociates, i.e. it disintegrates under the influence of water into two hydronium cations and sulfate anion. Both oxonium cations and sulfate anions in an aqueous solution are surrounded by water molecules.

HIndeks dolny 2₂SOIndeks dolny 4₄ + 2 HIndeks dolny 2₂O → SOIndeks dolny 4₄Indeks górny 2-^2- + 2 HIndeks dolny 3₃OIndeks górny +⁺

Oxoacids dissociate into: oxonium cations (positive ions) and anions of the acid residue (negative ions). If necessary, we mark valence of a non‑metal characteristic for a given acid in the name of the anion.

The theory of the disintegration of substances into ions was developed by Svante Arrhenius. According to it acids are chemical compounds that dissociate into oxonium cations and anions of acidic residues in aqueous solution:

${\text{H}}_{\text{n}}\text{R}\stackrel{{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}}{\to }{\text{nH}}^{\text{+}}\text{+}{\text{R}}^{n-}$

where:
$\text{R}$ – acid residue,
$\text{n}$ – number of hydrogen atoms in the acid molecule (valency of the acid residue). Charge of the anion of acid residue is equal to the number of cations of oxonium that can be detached from the molecule of an acid.

• Aqueous solutions of acids conduct electricity, because ions are present in their solutions: hydronium cations and anions of acidic residues.

• Hydronium cation is always single‑positive.

• Not all electrolytes are disintegrating into ions equally.

• Strong acids are completely dissociated, while in the weak acid solutions there are also undissociated molecules.