Сценарий внеклассного занятия по химии «В мире индикаторов»
план-конспект занятия по химии (9 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 29 р. п. Чунский Чунского района Иркутской области

Сценарий внеклассного занятия по химии

 «В мире индикаторов»

Смирнова Зинаида Николаевна,

учитель химии

первой квалификационной категории

р.п. Чунский, 2023

Внеклассное занятие по Точке роста

«В мире индикаторов»

Цели:  Обобщить и расширить  понятия об индикаторах. Через лабораторный опыт закрепить навыки определения среды водных растворов используемых в быту и умения работать с  лабораторным оборудованием и с датчиками цифровых лабораторий.            Сформировать представление о шкале pH.

Задачи:

- систематизировать знания об индикаторах, уметь различать химические индикаторы и пользоваться ими

- исследовать изменения универсального индикатора и шкалы рН

- использовать  цифровую лабораторию «Архимед» (pH датчика) для определения реакции среды

- закрепить знания учащихся по технике безопасности при работе с лабораторным оборудованием и химическими веществами

Оборудование:   компьютер, мультидатчик, датчик pH электрод, лимон,  лимонная кислота, кофе, дистиллированная вода, пищевая сода, лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин, универсальная индикаторная бумага, чай;  инструктивная карта, таблица.

Тип занятия: занятие - исследование

Технология: проблемное обучение

Ход занятия

« Скажи мне – и я забуду.

Покажи мне – и я запомню.

Дай мне действовать самому – и я научусь!»

                                            (китайская мудрость)

1. Как называется электронная схема со световой панелью, предназначенная для наглядного сообщения о состоянии устройства, например на панели бытовой техники, в электрическом измерительном приборе для определения наличия напряжения

(ответ: индикатор)

Индикатор  ( от лат. - показатель, указатель)

Слово «индикатор» применяется в разных областях человеческой деятельности – механике, математике, биологии, экологии, экономике, в социальных, общественных науках и прочих, но мы находимся в кабинете химии и поэтому это понятие будем рассматривать с химической точки зрения.

И тема занятия как вы уже догадались про индикаторы  «В мире индикаторов» (записать на доске).

2. Цель занятия и форма занятия. Вы уже имеете небольшое представление об  индикаторах , но мы сегодня  расширим ваши понятия об индикаторах  и научимся используя разные методы определять характер среды водных растворов различных веществ.

Работать будем в парах, проводя лабораторные исследования по инструктивной карте и заполняя таблицу и все это лежит у вас на столе.

3.  Водные растворы веществ имеют разные среды.

Вопрос:

а)  Какие  реакции среды вы знаете?( кислая и щелочная,нейтральная)

б) Как можно определить реакцию раствора? (индикатором)

в)  Какие индикаторы вы знаете? ( лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин)

Индикаторы – это органические и неорганические вещества, изменяющие свою окраску в зависимости от реакции среды.

Они бывают природного и химического происхождения. Индикаторов химического происхождения около 50.

Действительно,  в школе используются самые распространенные кислотно – основные индикаторы – лакмус, метилоранж, фенолфталеин, т.к. при использовании их сразу видно яркий результат.

4. В фарфоровых чашках порошки ( на экран)

Работа по таблице цветной

Лакмус C12H7NO3 в кислой среде красное окрашивание, в щелочной - синее

Метиловый оранжевый C14H14N3O3SNa  в  кислотах его окраска становится розово-малиновой, а в щелочах – желтой.

 Фенолфталеин С20Н14О – пурген- приобретает в щелочной среде малиновый цвет, а в нейтральной и кислой он бесцветен..

5.В штативе для пробирок растворы этих 3 индикаторов( методика приготовления растворов разная) ( на экран)

Между индикаторов первое место, как по важности, так и в историческом отношении занимает лакмус, употребляется в виде водного раствора и виде так называемых лакмусовых бумажек.  Лакмус получают из лишайников, открыли в 1663 году. В1871 году немецкий химик-органик Адольф фон Байер, будущий лауреат Нобелевской премии, впервые осуществил синтез фенолфталеина. В 1877 году Гриссом был открыт метилоранж.

6.Вам для работы предложены вещества: лимонная кислота,  раствор свежевыжатого  лимона, пищевая сода, кофе.

Что же мы с вами сможем выяснить в результате исследования и к какому выводу прийти?

Выдвигаем   гипотезу: среди выданных образцов есть такие, которые имеют повышенную или пониженную кислотность, а значит могут ли  нанести  вред здоровью.

Как проверить гипотезу? Исследованием.

Приступаем

7. Лабораторный опыт по инструктивной карте и заполняем таблицу:

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ ОПЫТОВ СОБЛЮДАЕТ ТЕХНИКУ БЕЗОПАСНОСТИ

(Лимонная кислота, пищевая сода и жидкие индикаторы)

Демонстрационно  покажем отношение жидких индикаторов к пищевой соде

(учащийся делает у доски) ИЛИ можно ЧЕРЕЗ ВЕБКАМЕРУ НА ЭКРАН ПОКАЗАТЬ

Показания в виде  цветов окрашенных растворов записать в таблицу

8. Как доказать более точно, какой  раствор  более кислый, а какой более щелочной? Раствор уксуса кислее или раствор лимона кислее? Как это сделать? По запаху, по вкусу? Но вы знаете, что в химическом  кабинете нельзя ничего пробовать на вкус.

(Ответ:  и опять при помощи индикаторов, по  интенсивности их окраски раствора, т.е. количественно)

Среда любого водного раствора характеризуется содержанием ионов водорода Н+ или гидроксид-ионов OH- 

На доске диссоциация воды  H2O↔H+ +OH-

Вода слабый электролит и поэтому вместе находятся ионы воды с недиссоциированными молекулами воды.

Кислотность и щелочность выражают через концентрацию либо ионов  Н+, либо ионов ОН

В настоящее время химики часто пользуются универсальной индикаторной бумагой. 

( показать упаковку универсальной индикаторной бумаги)

В основе - смеси индикаторов, позволяющие определить значение  pH  растворов в большом диапазоне концентраций (0-14) и потом сравнивают с эталонной цветовой шкалой , то есть индикатор опускают в раствор, а затем сравнивают его окраску с цветной шкалой.

(Работа по таблице)

Какие частицы определяют кислую реакцию среды? (ответ: катионы водорода)

Концентрацию водородных ионов принято выражать через водородный показатель pH  это понятие ввел датский химик Сёренсен в 1909г для точной числовой характеристики среды раствора. В этом обозначении буква «р» — начальная от датского слова potenz (степень), «Н» — символ водорода.

Водородный показатель (рН) – это величина, характеризующая содержание ионов водорода в растворе через отрицательный логарифм концентрации ионов водорода. Водородный показатель представляет собой взятый с обратным знаком показатель степени концентрации (моль/л) ионов водорода в растворе. В алгебре величину показателя степени называют логарифмом

рН= - lg [H+]

И поэтому реакция растворов характеризуется:

рН=7 нейтральная

рН > 7 щелочная,

 рН <7 кислая

Теперь давайте попробуем

9. Лабораторный опыт по инструктивной карте и заполняем таблицу:

(Раствор выжатого лимона,  сода пищевая, кофе и индикаторная бумага)

Учащийся, у доски сравнивает с таблицей,  показания индикаторной бумаги раствора выжатого лимона, питьевой соды, кофе.

10. Более точные числовые  значения  pH можно узнать, используя цифровую лабораторию «Архимед», которая включает мультидатчик соединенный с персональным компьютером и конкретным на сегодняшнем занятии – датчиком pH электродом

( т.к.сюда подключаются ещё 5 других датчиков), затем запускается программа INTlab.

Чувствительный элемент датчика рН — стеклянный шарик в его нижней части. Он очень хрупкий, поэтому не следует касаться им любых твёрдых поверхностей или ронять.

Для исследования погружают электрод в раствор, не менее чем на 3 см. Когда показания прибора стабилизируются, записывают значение  pH  и сравнивают  со значениями индикаторной бумаги  и записывают в таблицу.

 Тщательно ополосните датчик рН  в дистиллированной воде. Повторите тот же эксперимент с другими растворам .

(3 учащихся проводят эксперимент с pH датчиком –раствор лимона, пищевая сода, кофе)

11. Лабораторный опыт через цифровую лабораторию с использованием датчика pH-метра,  по инструктивной карте и заполняем таблицу:

(Раствор выжатого лимона,  сода пищевая, кофе и датчик pH электрод)

12. Кроме химических,  есть и природные индикаторы.

Исходным сырьем могут служить цветы герани, лепестки пиона или мальвы, ирис, темные тюльпаны или анютины глазки, а также ягоды малины, черники, черноплодной рябины, соки вишни, смородины, винограда, плоды крушины и черемухи.

Демонстрационный опыт:

    а) чай + лимон

    б) чай + питьевая сода

Обычный чай – тоже индикатор. Если в стакан с крепким чаем капнуть лимонный сок или растворить несколько кристалликов лимонной кислоты, то чай сразу станет светлее. Если же растворить в чае питьевую соду, раствор потемнеет (пить такой чай, конечно, не следует)

Растительные индикаторы можно использовать в быту:

Сок столовой свеклы в кислой среде изменяет свой рубиновый цвет на ярко-красный, а в щелочной – на желтый. Зная свойство свекольного сока, можно сделать цвет борща ярким. Для этого к борщу следует добавить немного столового уксуса или лимонной кислоты.

Значение  pH   важный параметр биохимических процессов, который происходит в жидкостях живых организмов и он равен 7 отклонение от этой  величины губительно.

Желудочный сок pH 1-2  и у лимона 2-3, нормальная кожа имеет кислую реакцию, pH кожи составляет в среднем 5,5.

13.Заключение, вывод по  заполненной таблице.

Итак, делаем вывод

Наши исследуемые вещества имели pH  ниже и выше значений нейтральной среды, которая должна быть от 6,5 до 7,5

При употреблении разных пищевых продуктов надо учитывать степень кислотно-щелочного влияния на органы пищеварения, продукты с pH  менее 4 и более10 опасны и приводит к заболеванию пищеварительного тракта, язвы, гастрита.

Итог занятия: Наша гипотеза подтвердилась? ( Да)