Водородный показатель - ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ. РАСТВОРЫ. ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В РАСТВОРАХ - ПОУРОЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ХИМИИ 11 класс - поурочные разработки - разработки уроков - авторские уроки - план-конспект урока - химия

Цели урока: дать понятие «водородный показатель»; дать представление об ионном произведении воды, константе диссоциации воды, научить применять понятие «водородный показатель» для характеристики среды растворов электролитов и для экспериментального определения среды.

Основные понятия: водородный показатель — pH, ионное произведение воды, кислая, нейтральная, щелочная среды, индикаторы.

Оборудование: индикаторы (метилоранж, фенолфталеин, синий лакмус, универсальный индикатор), растворы кислот, щелочей, вода; раствор мыла (хозяйственного, туалетного), желудочный сок, шампунь, электролиты № 1, 2, 3, пробирки.

Ход урока

I. Организационный момент

Урок комбинированный. В момент опроса — тестовые задания. В момент изучения нового материала — рассказ учителя.

II. Обсуждение тестовых заданий

Учащиеся сдают домашнюю работу по вариантам.

По материалу прошедшего урока выполняются, а потом обсуждаются тестовые задания.

1. Выберите ряд, в котором перечислены ионы: а) способные одновременно существовать в водном растворе:

б) неспособные одновременно существовать в водном растворе:

2. Хлорид магния реагирует с каждым из двух веществ:

а) H₂S и NaOH;

б) КОН и AgNO₃;

в) СО и NaCl;

г) ВаСl₂ и Н₂СO₃.

3. Сокращенному ионному уравнению соответствует молекулярное уравнение:

4. Установите соответствие между сокращенными ионными уравнениями и типом реакции ионного обмена.

Сокращенное ионное уравнение:

Реакция ионного обмена:

A) Сильная кислота + слабое основание = соль + вода.

Б) Соль + сильная кислота = соль + слабая кислота.

B) Слабая кислота + сильное основание = соль + Н₂O.

Г) Соль + сильное основание = соль + слабое основание.

Д) Соль + соль = соль + соль.

Е) Сильная кислота + сильное основание = соль + вода.

5. Сумма коэффициентов в уравнении электролитической диссоциации Rb₂Sr₂(SO₄)₃ =

6. Сумма коэффициентов в кратком ионном уравнении реакции между гидроксидом хрома(Ш) и соляной кислотой.

7. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении реакции между гидроксидом железа(II) и серной кислотой.

8. Укажите пару веществ, которые могут одновременно находиться в одном растворе, не вступая в реакцию друг с другом:

II. Изучение нового материала

План изложения

1. Вода — слабый электролит. Диссоциация воды. Константа воды. Ионное произведение воды.

2. а) водородный показатель;

б) среда кислая, щелочная, нейтральная.

3. Качественное определение типа среды. Индикаторы и их реакция на различный тип среды.

4. Характеристика среды в живом организме с использованием водородного показателя.

Вода — очень слабый электролит.

Уравнение диссоциации воды следующее:

Так как диссоциирует ничтожно малое количество молекул воды, то величина равновесной концентрации воды [Н₂O] очень мала, ей можно пренебречь.

Произведение концентрации катионов водорода и гидроксид-ионов называется ионным произведением воды; при t = 25 °С К_в= 10^-14. Эта величина постоянная. Ионное произведение воды дает возможность вычислить концентрации гидроксид-ионов, если известны концентрации катионов водорода и наоборот.

Пример.

По концентрации ионов водорода гидроксид-анионов различают типы сред:

нейтральная среда — [H⁺] = [ОН^-] = 10^-7;

кислотная среда — [Н⁺] > [ОН^-] > 10^-7;

щелочная среда — [Н⁺] < [ОН^-] < 10^-7.

Однако для характеристики сред больше применимо понятие «водородный показатель», pH (пэ-аш), введенное датским химиком Серенсеном. р — от начального слова potent — математическая степень, буква Н — химический знак водорода. pH — водородный показатель называется отрицательным десятичным логарифмом концентрации катионов водорода.

pH = -lg [H⁺], если [Н⁺] = 10^-8, pH = -lg10^-8= 8,

если [Н⁺] = 10^-3; то pH = 3.

Для удобства определения среды по pH используют схему зависимости между концентрацией катионов водорода, значением pH и реакцией среды.

pH = 7 — среда нейтральная;

pH < 7 — кислая среда;

pH > 7 — щелочная среда.

Для качественного определения типа среды, pH водного раствора электролита применяют индикаторы.

Индикаторы — вещества, изменяющие свой цвет в зависимости от среды раствора.

Эксперимент:

Определить реакцию среды электролита в растворах № 1, 2, 3, применяя индикаторы: а) универсальные; б) метилоранж; в) фенолфталеин; г) синий лакмус.

Составление таблицы учащимися на основании лабораторного опыта.

Индикатор	№ 1	№ 2	№ 3
Универсальный	зеленый pH = 7 нейтральный	розовый pH < 7 кислая	синий pH > 7 щелочная
Фенолфталеин	—	—	малиновый
Метилоранж	оранжевый	розово-красный	желтый
Синий лакмус	фиолетовый	красный	синий

Учитель проводит эксперимент определения среды: раствор мыла, шампунь, гель, жидкое мыло, желудочный сок.

Таким образом, зная pH электролита, можно определить тип среды и объяснить многие процессы протекающих химических реакций с определенной скоростью и направлением в зависимости от среды. Изменяется и скорость, и направление ее протекания.

В живом организме pH не одинакова как на клеточном уровне, так и в межклеточном пространстве: кровь, лимфа, слюна, желудочный сок.

рН_крови = 7,4 — слабощелочная среда;

рН_слюны = 7 — близкая к нейтральной;

pH_{желудочного сока} = 1,7 — сильнощелочная.

Ог pH зависит и работа фермента-катализатора. Фермент крови каталаза работает при pH = 7, фермент желудочного сока пепсин работает при pH = 1,5—2. Все это важно знать при медицинской диагностике.

Знание понятия водородного показателя в курсе химии необходимо при определении среды, особенно среды растворов солей. Это материал для изучения на следующем уроке.

III. Домашнее задание

§ 15, с. 151 — 153 (записи), с. 156, № 7.