Реакции кислот и оснований: демонстрация индикаторов и опытов с изменением рН (использование цифровой лаборатории «Познайкино»)

Автор: Барабаш Наталья Анатольевна

Организация: СОШ

Населенный пункт: Луганская область, г.Лисичанск

Цель: расширить знания о химических свойствах кислот и оснований в свете представлений об электролитической диссоциации, ознакомить с понятием реакция среды, индикаторами, их способностью менять окраску в зависимости от реакции среды, научить определять реакцию среды водных растворов разными способами.

Задачи:

Обучающая: Закрепить знания обучающихся о химических свойствах кислот и оснований, иметь представление о индикаторах, реакции среды, научить определять кислотность растворов, продолжить формирование умений наблюдать и описывать проведенные химические реакции, способствовать процессу самообразования.

Развивающая: Способствовать развитию логического мышления обучащихся на основании анализа результатов, полученных в ходе практической работы, их обобщения, умения делать вывод.

Воспитательная: Продолжить формировать умения обучащихся выполнять задания практической работы, придерживаясь правил по охране труда и технике безопасности, аккуратность при выполнении заданий, формировать научную и экологическую грамотность, внимательное отношения к окружающему миру и своему здоровью.

Планируемые результаты:

Предметные:

ученик должен знать –понятия: индикаторы, реакция среды, pH.

ученик должен уметь - выполнять задания практической работы, придерживаясь правил по охране труда и технике безопасности, определять реакцию среды раствора.

ученик должен владеть – навыками обращения с химической посудой и реактивами с учетом их свойств.

Личностные: активность в работе при выполнении заданиий.

Метапредметные: умение самостоятельно определять цель практической работы, самостоятельно осуществлять и корректировать свою деятельность.

 

Тип урока: комбинированный урок

Методы урока: фронтальный, индивидуальный, ученический эксперимент.

Средства обучения: интерактивная доска, компьютер, цифровая лаборатория «Познайкино», набор посуды и реактивов,

Оборудование и реактивы: 20 стаканов объемом 50 мл, мультидатчик цифровой лаборатории «Познайкино» для определения рН, компьютер, индикаторная бумага, стеклянные палочки 5 шт., лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин; растворы соляной кислоты, лимонной кислоты, раствор соды, раствор мыла и моющего средства для посуды, раствор шампуня «Целебные травы», раствор сока свеклы, раствор гидроксида натрия, нашатырный спирт, чайная заварка, вода.

Ход урока

1. Организация урока. Приветствие обучающихся.
2. Мотивация учебной деятельности.

Человек в повседневной жизни встречается с различными жидкостями, различного вкуса, запаха, цвета, но все они имеют определенную среду: кислую, основную, либо нейтральную. Можно ли определить реакцию среды без того, чтобы пробовать растворы на вкус? Мы же знаем правила безопасности, многие вещества опасны для жизни. Какова же цель нашего урока?

1. Актуализация ранее полученных знаний. Слайд 3.

Мы уже познакомились с такими веществами как кислоты и основания, их свойствами, понятием индикаторы.

- Какие вещества называются кислотами с точки зрения электролитической диссоциации? Приведите примеры реакций диссоциации кислот. (Ученик работает у доски)

- Какие вещества называются основаниями с точки зрения электролитической диссоциации? Приведите примеры реакций диссоциации щелочей. (Ученик работает у доски)

- Что такое индикаторы?

(вещества, с помощью которых можно определить реакцию среды (изменяют цвет в растворах кислот и щелочей).

- Какие индикаторы вам известны?

(в растворах: фенолфталеин, лакмус, метиловый оранжевый;

сухие: универсальная индикаторная бумага, лакмусовая бумага, метилоранжевая бумага).

 

- Какие типы реакции среды водных растворов вы знаете и как ее можно определить? Какими способами можно определить реакцию среды водных растворов?

(нейтральная, щелочная и кислотная, с помощью индикаторов). Слайд 4.

(влажным и сухим, с помощью цифровой лаборатории).

 

Вывод:

Вы уже знаете, что кислоты, основания в воде диссоциируют на ионы. Характер среды определяется процессами, которые происходят с веществами в растворе.

Кислоты диссоциируют на катионы водорода H⁺ и анионы кислотных остатков:

HA = H⁺+ A^–

При этом в растворе возникает избыток катионов водорода Н⁺, поэтому среда водных растворов кислот — кислая.

Сильные кислоты диссоциируют в разбавленных растворах практически полностью, поэтому среда разбавленных растворов сильных кислот, как правило, сильно кислотная.

Слабые кислоты диссоциируют частично, поэтому среда водных растворов слабых кислот — слабо кислая.

Основания диссоциируют на катионы металлов и гидроксид-анионы ОН^–:

МеОH = Ме⁺ + ОН^–

В растворе возникает избыток гидроксид-анионов ОН^–, поэтому среда водных растворов оснований — щелочная.

Сильные основания (щелочи) хорошо растворимы в воде, поэтому среда их водных растворов — сильно щелочная.

Нерастворимые основания в воде практически не растворяются, поэтому в водном растворе оказывается лишь небольшое количество ионов ОН^–. Среда водного раствора - слабо щелочная.

 

IV. Усвоение новых знаний.

1.Что же такое pH среды? Слайд 5.

- водородный показатель ионов водорода в растворе (pH = – lg [H⁺]).

Две маленькие буквы с очень большим значением.

Если говорить о pH, то люди в основном делятся на две категории: одни вообще не обращают внимание на этот показатель, а для других он важен абсолютно везде, включая сочетание веществ или средств друг с другом.

Термин «pH» или pondus Hydrogenii (pH) демонстрирует активность ионов водорода в растворе. Иначе говоря, его кислотность. Водородный показатель pH широко используется для характеристики кислотно-основных свойств различных сред. Кислотность среды имеет большое значение для множества химических процессов: возможность протекания или результат реакции часто зависят от pH.

В 1909г. -датский химик С.Серенсен ввел понятие pH. Слайд 6.

Численное значение водородного показателя (рН) в шкале от 0 до 14 характеризует концентрацию кислоты или щелочи в растворе.

Если pH = 7 – это нейтральная среда. Такой pH имеет чистая вода.

Показатель меньше 7 является кислотным, что выше 7 – щелочным.

2.Практическая работа

Как можно определить рН водных растворов? Слайд 7.

• №1. Слайд 8.

Установление приблизительного значения pH воды, растворов кислот и щелочей при помощи универсального индикатора и растворов индикаторов.

Текущий инструктаж

Осторожно обращайтесь с химическим оборудованием!

1. Используйте чистую посуду, (пробирки, колбы, стаканы, трубки), помните, что стекло - очень хрупкий материал и что его легко разбить.

2. При работе с растворами кислот и щелочей проявите осторожность. Если кислота или щелочь попала на кожу – сообщите об этом учителю, и немедленно промойте большим количеством проточной воды.

3.Запрещается пробовать вещество на вкус.
4. Работу проводить только над столом.

Для определения характера среды используется рН-шкала.

 

Методика выполнения опыта:

1.С помощью пипетки нанесите каплю исследуемого образца на универсальную индикаторную бумагу. Что наблюдаете? Что можно сказать о реакции среды? Заполните таблицу 1.

2.С помощью пипетки исследуемый раствор разделите на 3 пробирки, в первую внесите 1-2 капли лакмуса, во вторую добавьте 1-2 капли метилового оранжевого, в третью добавьте фенолфталеин. Так проделайте с каждым веществом. Запишите окраску индикаторов в таблицу 2.

Таблица результатов 1. Слайд 9, 10.

Вещество	pH исследуемого раствора при использовании универсального индикатора	Реакция среды
NaOH+ индикатор → светло-синий цвет	10 - OH- -ионы (гидроксид-ионы)	щелочная
HCI+ индикатор → красный цвет	3 - H+-ионы (гидроген-ионы)	кислая
H2O+ унив. индикатор → изменений нет	7 - H+ и OH–-ионы.	нейтральная

 

Таблица результатов 2. Слайд 11, 12.

 

Индикатор	Нейтральная	Кислая	Щелочная
лакмус	Красный	Фиолетовый	Синий
метиловый оранжевый	Красный	Оранжевый	Желтый
фенолфталеин	Бесцветный	Бесцветный	Малиновый

 

Проблемный вопрос:

Как можно применить наши знания о реакции среды растворов веществ, которыми пользуемся в быту, а дома нет индикаторной бумаги или растворов индикаторов? Слайд 13, 14.

Можно использовать растительные объекты в качестве индикаторов:

• ягоды: соки, лепестки цветов: вытяжки, соки овощей: корнеплодов, листьев.
• вещества, которые могут изменять окраску раствора в разных средах.

• № 2 Определение рН среды лимонной кислоты и раствора соды с помощью растительного индикатора. Слайд 15,16.

В образцы лимонной кислоты и раствора соды добавляем чайную заварку.

Наблюдение: в лимонной кислоте чай посветлел, а в растворе соды – потемнел.

Вывод: растительный индикатор чай можно использовать для определения среды раствора.

 

 

Таблица результатов 3.

Исследуемый раствор	Естественный цвет	Окраска индикатора
Раствор лимонной кислоты	коричневый	посветлел
Раствор соды	коричневый	потемнел

 

• № 3 Изменение цвета сока столовой свеклы при действии растворов кислот и щелочей. Слайд 17, 18,19,20

1.Приготовьте раствор сока столовой свеклы в воде (1:10).

2.Налейте в пробирки по 5 мл раствора сока.

3.Добавьте в пробирки равные объемы: в первую – раствора кислоты, во вторую – раствор нашатырного спирта, в третью – раствор гидроксида натрия, в четвертую – воды.

4.Наблюдайте за изменением окраски сока.

Наблюдение: в кислой среде сок становится красным, в слабощелочной – светло голубой, в сильнощелочном – голубым, в нейтральной среде – остается бордово-коричневым.

Вывод: сок столовой свеклы является хорошим индикатором.

Таблица результатов 4.

Исследуемый раствор	Естественный цвет	Окраска индикатора
Сок свеклы+HCI	бордовый	красный
Сок свеклы+нашатырь	бордовый	светло голубой
Сок свеклы+NaOH	бордовый	голубой
Сок свеклы+вода	бордовый	бордово-коричневый

 

Более точные значения рН растворов можно определить с помощью цифровой лаборатории «Познайкино».

Опыт № 4 Определение рН среды средств бытовой химии и косметических средств с помощью цифровой лаборатории «Познайкино».

Приготовьте растворы: мыла хозяйственного, средства для мытья посуды, шампуня «Целебные травы».

Налейте в 3 стаканчика по 2-4 мл растворов и добавьте 6-8 мл воды, хорошо перемешайте полученные растворы, используя стеклянную палочку. Подпишите образцы.

Соберите установку цифровой лаборатории для определения pH. Определите среду.

Соблюдайте указания по технике безопасности при работе с датчиком.

• 1. Подготовить датчик pH к работе.
• 2. Промывайте щуп датчика в стакане с дистиллированной водой после каждого измерения.
• 3. Подключить датчик к компьютеру, запустить программу. Дождаться устойчивых показаний датчика, нажать кнопку «Пауза». Значение pH зафиксируйте в таблицу 5.

Наблюдение: раствор мыла хозяйственного рН= 8, моющего средства для посуды рН= 7,8; имеют щелочную среду. У раствора шампуня рН=6,2.

Вывод: При работе с моющими средствами мылом хозяйственным, средством для мытья посуды необходимо применение каких-либо защитных средств (перчаток), так как их щелочная или сильно - щелочная среды разрушают кислотную мантию эпидермиса, оказывая негативное влияние на кожу рук.

При мытье волос шампунь влияет на кислотно-щелочной баланс волоса. Необходимо выбирать те шампуни, которые смогут приблизить pH ваших волос к нейтральному уровню. Для сухих, ослабленных и поврежденных волос рекомендуются кислые шампуни: с пониженным содержанием щелочей c pH 5.5 – 7. Для жирных волос рекомендуется использовать шампуни с нейтральным или щелочным балансом, pH 6-8.

Таблица результатов 5.

Исследуемый раствор	Значение рН	Реакция среды
Раствор мыла	8	щелочная
Раствор моющего средства	7,8	слабо-щелочная
Раствор шампуня «Целебные травы»	6,2	слабо-кислая

 

V. Обобщение и подведение итогов.

Вопросы для самопроверки:

1. Распределите вещества, формулы которых приведены ниже, по группам в зависимости от pH их растворов:

H₂O, H₂SO₄, Ca (OH)_2, КCl, NaOH, NaNO₃, H₃PO₄, KOH, HCl,

• pH- 1-7
• pH- 7
• pH- 7-14

2.Определите какая среда: а) шампуня (pH 5,5); б) морской воды (pH 8)?

VI.Домашнее задание. Подготовить сообщение «рН продуктов питания».

VII. Рефлексия.

Сегодня я узнал …

Было интересно …

Теперь я могу…

Мое настроение …

 

Приложение

Практическая работа.

Опыт №1.

Установление приблизительного значения pH воды, растворов кислот и щелочей при помощи универсального индикатора и растворов индикаторов.

Таблица 1. Слайд 9.

Вещество	pH исследуемого раствора при использовании универсального индикатора	Реакция среды
NaOH+ индикатор → светло-синий цвет
HCI+ индикатор → красный цвет
H2O+ унив. индикатор → изменений нет

Таблица 2. Слайд 11.

 

Индикатор	Нейтральная	Кислая	Щелочная
лакмус
метиловый оранжевый
фенолфталеин

 

Вывод:

 

 

Опыт № 2 Определение рН среды лимонной кислоты и раствора соды с помощью растительного индикатора. Слайд 15.

Таблица 3.

Исследуемый раствор	Естественный цвет	Окраска индикатора
Раствор лимонной кислоты
Раствор соды

Вывод:

 

 

 

Опыт № 3 Изменение цвета сока столовой свеклы при действии растворов кислот и щелочей. Слайд 17, 19

Таблица 4.

Исследуемый раствор	Естественный цвет	Окраска индикатора
Сок свеклы+HCI
Сок свеклы+нашатырь
Сок свеклы+NaOH
Сок свеклы+вода

Вывод:

Опыт № 4 Определение рН среды средств бытовой химии и косметических средств с помощью цифровой лаборатории «Познайкино». Слайд 22.

Таблица 5.

Исследуемый раствор	Значение рН	Реакция среды
Раствор мыла
Раствор моющего средства
Раствор шампуня «Целебные травы»

 

Вывод:

Опубликовано: 01.12.2025