9 класс Урок № 6 Тема урока: Физико – химическая сущность процесса растворения. Тепловые явления, сопровождающие растворение веществ. Цель урока: Сформировать знания учащихся о физико – химической природе процесса растворения, выяснить внутреннюю сущность процесса растворения. Показать, что процесс растворения сопровождается не только физическими явлениями, но и химическим взаимодействием растворителя и растворённого вещества. Дать представление о тепловых явлениях, сопровождающих процесс растворения Оборудование: Графики зависимости растворимости от температуры; схемы процесса растворения кристаллов натрий хлорида, Демонстрация 1:тепловые явления при растворении. Ход урока. I. Проверка домашнего задания, актуализация опорных знаний Работа с графиком зависимости растворимостиот температуры, определение растворимости веществ при различной температуре. Фронтальная работа над вопросами. Назовите компоненты раствора. На какие группы делятся растворы по размеру частиц растворённого вещества. Какой из компонентов раствора принято считать растворителем для истинных растворов? Что такое растворимость? Какие растворы называются насыщенными? Ненасыщенными? Какие факторы влияют на процесс растворения? (природа веществ, температура, давление, перемешивание, измельчение твёрдых веществ) Подумайте и из своего опыта назовите явления, которые сопровождают процесс растворения. Для ответа на вопрос посмотрим на процесс растворения калий перманганата(марганцовка) в воде. II. Изучение нового материала. Растворение – физико–химический процесс. http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/eb17b17a-6bcc-01ab-0e3aa1cd26d56d67/23528/?interface=themcol Демонстрация 1а. В стакан с водой опустим несколько кристаллов калий перманганата. - Рассмотрим, что происходит с кристаллами. Какие явления сопровождают этот процесс? o Происходит разрушение кристаллической решётки твёрдых веществ до молекул; o Происходит процесс распределения молекул растворённого вещества между молекулами растворителя (диффузия). - К физическим или химическим явлениям относится каждый из этих процессов? Вывод: процесс растворения сопровождается физическими процессами: разрушением кристаллической решётки и диффузией. Как ускорить этот процесс? Демонстрация: - подогреть раствор (ускоряется разрушение и движение молекул); - перемешать (ускоряется диффузия, молекулы растворителя смывают с поверхности молекулы растворяемого вещества и открывается доступ к следующим слоям). Всегда ли раствор можно рассматривать как механическую смесь растворителя и растворённого вещества? На этот вопрос нам поможет ответить следующий эксперимент. Демонстрация 1б. Тепловые явления при растворении. В три химических стакана наливаем ~ 25 мл воды и в каждый опускаем термометр, записываем температуру. Затем в первый стакан добавляем ~ 2,5 г натрий хлорида, аккуратно перемешиваем, измеряем температуру. Во второй - ~2,5г аммоний нитрата, перемешиваем, измеряем температуру; В третий аккуратно приливаем ~ 2,5г концентрированной серной кислоты, перемешиваем, напоминаем учащимся правила работы с кислотами, измеряем температуру. Сравниваем, как изменилась температура в каждом стакане? - Почему изменилась температура раствора? Можно предположить, что энергия выделяется или поглощается в результате каких-то химических процессов, происходящих при растворении. Растворение вещества сопровождается образованием соединений между молекулами растворённого вещества и растворителя. Этот процесс называется сольватацией. Если растворитель вода – гидратацией. Образованные соединения называются сольваты (гидраты). Химическая реакция образования гидратов сопровождается выделением энергии. Эта энергия, в частности и расходуется на разрешение кристаллической решётки, диффузию и другие процессы, сопровождающие растворение. Если при этом энергии сольватации (гидратации) недостаточно, раствор расходует энергию извне и поэтому охлаждается (как в случае аммоний нитрата). Если энергии больше, чем необходимо на процессы, сопровождающие растворение, энергия выделяется (как в случае с сульфатной кислотой), раствор сильно разогревается, даже закипает. Это и объясняет необходимость соблюдать правила приготовления растворов кислот: добавлять маленькими порциями кислоту в воду. Иногда для приготовления таких веществ их дополнительно охлаждают, чтобы избежать выплёскивания веществ. Вывод: растворение сложный физико-химический процесс. III. Обобщение и систематизация знаний. - Итак, какие наиболее распространённые процессы сопровождают растворение? - Можно ли считать гидраты химическими соединениями? Демонстрируем кристаллогидраты: СuSO 4 ∙5Н2О – медный купорос и СuSO 4 безводный FeSO4 ∙7Н2О – железный купорос и FeSO4 безводный Соли некоторых металлов образуют устойчивые химические соединения с определённым количеством молекул воды – кристаллогидраты. Гидратированные ионы Cu2+, Fe2+, Ni2+ и другие имеют окраску. Кристаллизационную воду можно удалить из таких соединений только длительным прокаливанием при высоких температурах. Кристаллогидраты: Na2SO4 ∙10H2O – глауберова соль Na2CO3 ∙ 10H2O – каустическая сода CaCl2∙6H2O MgSO4∙7H2O ZnSO4∙7H2O IV. Подведение итогов урока. o Можно ли утверждать, что растворение только физический или только химический процесс? o Какие факты доказывают, что растворение – сложный физикохимический процесс? o Многие безводные соли, в частности, перечисленные выше, со временем увеличиваются в массе. Почему? o Можно ли использовать кристаллогидраты для приготовления растворов? V. Домашнее задание. Проработать материал §3,4,5, ответить на вопросы к ним, выполнить упражнения.