Temat: Dysocjacja elektrolityczna wodorotlenków

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 HIndeks dolny 2₂S, HIndeks dolny 2₂COIndeks dolny 3₃); definiuje kwasy i zasady (zgodnie z teorią Arrheniusa); rozróżnia pojęcia: wodorotlenek i zasada.

Ogólny cel kształcenia

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

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• dlaczego wodne roztwory wodorotlenków przewodzą prąd elektryczny;

• na czym polega proces dysocjacji elektrolitycznej;

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

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja;

  • śniegowa kula.

• eksponujące

  • pokaz.

• 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;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

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 inicjuje krótką dyskusję, pytając podopiecznych, czy wodne roztwory wodorotlenków przewodzą prąd. Uczniowie przedstawiają swoje opinie.

2. Prowadzący lekcję odwołuje uczestników zajęć do abstraktu i prosi o zapoznanie się z instrukcją eksperymentu 1. Uczniowie formułują pytanie badawcze i hipotezę, zapisują je w formularzu. Nauczyciel dzieli klasę na grupy, rozdaje odpowiedni sprzęt, szkło oraz odczynniki do wykonywania eksperymentu. Uczniowie wykonują czynności według instrukcji, a swoje obserwacje i wnioski odnotowują w formularzu. Nauczyciel zadaje pytania w odniesieniu do zanotowanych spostrzeżeń, uzupełnia odpowiedzi uczniów, koryguje ewentualne błędy.

3. Uczniowie pracują w tych samych grupach. Przeprowadzają eksperyment 2, według tych samych, co poprzednio, procedur.

4. Nauczyciel prosi uczniów, by sformułowali definicje elektrolitu i nieelektrolitu. Uczniowie pracują metodą śniegowej kuli. Najpierw w parach przygotowują definicje, następnie łączą się w czwórki, weryfikują informacje i tworzą zapisują wspólne stanowisko. W następnych krokach łączą się w liczniejsze grupy, porównują opracowania, weryfikują je, aż do utworzenia ogólnoklasowej definicji.

5. Uczniowie analizują ilustracje zamieszczone w abstrakcie, przedstawiające dysocjację wodorotlenku potasu i wodorotlenku wapnia. Swoje spostrzeżenia zapisują w formularzu. Wybrane osoby omawiają je na forum klasy.

6. Nauczyciel, w nawiązaniu do zapisanych i przeanalizowanych równań dysocjacji elektrolitycznych wodorotlenków, zadaje pytanie: „Jak można przedstawić dysocjację wodorotlenków za pomocą równania ogólnego?” – prosi chętnego ucznia o zapisanie tego równania na tablicy. Poleca uczniom zdefiniowanie pojęcia zasad, a następnie nawiązuje do teorii Arrheniusa. Wyjaśnia różnicę między wodorotlenkiem i zasadą.

7. Uczniowie, pracując indywidualnie lub w parach, wykonują ćwiczenia interaktywne sprawdzające i utrwalające wiadomości poznane w czasie lekcji. Wybrane osoby omawiają prawidłowe rozwiązania ćwiczeń interaktywnych. Prowadzący uzupełnia lub prostuje wypowiedzi podopiecznych.

8. Nauczyciel odwołuje uczniów do abstraktu i wraz z uczniami wykonuje eksperyment – fontannę amoniakalną. Uczniowie wypełniają formularz zamieszczony w abstrakcie. Następnie nauczyciel prosi chętnych/wybranych uczniów o zapisanie na tablicy równania prezentującego przebieg reakcji dysocjacji wody amoniakalnej i wyjaśnienie jej mechanizmu. W razie potrzeby Nauczyciel udziela dodatkowych wyjaśnień.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel pyta: Gdyby z przedstawionego na lekcji materiału miałaby odbyć się kartkówka, jakie pytania waszym zdaniem powinny zostać zadane?
   Gdyby uczniowie nie wyczerpali najistotniejszych zagadnień, nauczyciel może uzupełnić ich propozycje.

Praca domowa

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

2. Napisz krótką notatkę dotyczącą tematów poruszanych na lekcji.

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

Pojęcia

Teksty i nagrania

Electrolytic dissociation of hydroxides

The flow of electric current through the liquid is possible only if there are free ions in it: positive (cations) and negative (anions), i.e. particles that have a deficiency or excess of electrons in comparison with electrically neutral particles. Well‑conducting liquids are aqueous solutions of bases, salts and acids, because in their case the phenomenon of electrolytic dissociation occurs very well.

Sodium hydroxide or porassium hydroxide are electrolytes. In solid form, it will not conduct electricity. When dissolved in water, however, it will. In order to conduct electricity, a substance has to be able to allow an electrical charge to move through it. In water, NaOH dissociates into sodium ions and hydroxide ions. These ions allow electric current to move through the solution.

Distilled water does not conduct electricity. The solutions of the bases conduct electricity - they contain ions that are carriers of electric charge.

Substances whose water solutions conduct electricity, we call electrolytes . Nonelectrolytes are substances whose aqueous solutions do not conduct electricity. Distilled water is nonelectrolyte, and sodium, potassium and calcium hydroxides are electrolytes.

Potassium hydroxide dissociates which means it disintegrates under the influence of water into a single‑positive potassium cation and a single‑negative hydroxide anion. Both the potassium cation and the hydroxide anion are surrounded by water molecules in the aqueous solution (hydration).

Calcium hydroxide dissociates into a double‑positive calcium cation and two single‑negative hydroxide anions. The amount of positive charges arising as a result of dissociation is equal to the amount of negative charges generated.

The theory of the disintegration of substances into ions was developed by Svante Arrhenius. According to it, bases are chemical compounds that dissociate into metal cations and hydroxide anions:

${\text{M(OH)}}_{\text{n}}\stackrel{{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}}{\to }{\text{M}}^{\text{n+}}\text{+}{\text{nOH}}^{-}$

Ammonia (${\text{NH}}_{\text{3}}$) is a gas with a characteristic odour, freely soluble in water. Aqueous solution of ammonia (ammonia water) ${\text{NH}}_{\text{3}}\text{·}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}$) is the base, as evidenced by a change in the colour of the indicator, e.g. the colour of a red cabbage brew turned green.

Ammonia water dissociates:

${\text{NH}}_{\text{3}}\text{·}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\stackrel{{\text{H}}_{\text{2}}\text{O}}{\leftrightarrow }{\text{NH}}_{\text{4}}^{+}\text{+}{\text{OH}}^{-}$

$\text{Ammonia solution}\stackrel{\text{water}}{\leftrightarrow }\text{ammonia cation + hydroxide anion}$

• Water soluble hydroxides disintegrate in water into ions: metal cations and hydroxide anions.

• Hydroxide solutions conduct electricity - they are electrolytes.

• The ion charge is written down by noting the first digit standing after the symbol in the upper index, followed by the ion sign (number one is omitted), e.g. ${\text{OH}}^{-}$, ${\text{Mg}}^{\text{2+}}$. The number of the same ions is noted using the factor in front of the symbol, e.g. $2{\text{Mg}}^{\text{2+}}$.

• The hydroxide anion is always single‑negative.