Исследование качественных реакций на катионы на внеурочных занятиях по химии



Школьный курс химии включает объем химических знаний необходимый для формирования в сознании школьников химической картины мира. Определенный объем химических знаний необходим как для повседневной жизни, так и для деятельности во всех областях науки, народного хозяйства, в том числе не связанных с химией непосредственно. Однако, как отмечают многие учителя, в последнее время наблюдается снижение интереса обучающихся к предметам естественнонаучного цикла, в том числе и к химии. На мой взгляд, причиной тому является широкое использование педагогами технических средств обучения, в следствие чего на второй план уходит химический эксперимент. Химия — наука, которую невозможно изучить и понять вне химического эксперимента. Химический эксперимент-это надежный способ, позволяющий в процессе обучения связать теорию и практику. Еще одна причина, которая приводит к снижению интереса к химии, связана с дефицитом учебного времени. Сложность теоретического материала по химии, уровень интеллектуального развития обучающихся, ориентация педагога на подготовку обучающихся к успешной сдаче ОГЭ и ЕГЭ порождают нехватку учебного времени на уроках, поэтому часто учителю просто не хватает времени, чтобы организовать участие обучающихся в химическом эксперименте. Данное противоречие можно решить через организацию внеурочной деятельности по химии. Организация внеурочной деятельности по предмету является обязательным требованием ФГОС. Под внеурочной деятельностью понимается учебно-воспитательная работа с обучающимися, организуемая учителем с учетом их интересов во внеурочное время сверх учебного плана и обязательной программы, вне обычных урочных и факультативных занятий. Так в рамках внеурочных занятий можно организовать серию занятий по исследованию качественных реакций на катионы.

Практическая работа №1

Опыт 1. Качественное определение Ca²⁺ врастворах.

Цель: научиться определять катионы Ca²⁺ в растворах.

Реактивы иоборудование: растворы: соль Ca²⁺, разбавленная H₂SO₄; стеклянные пробирки;

Последовательность выполнения опыта.

1. В пробирку прилить небольшое количество раствора соли Ca²⁺.
2. Добавить 6–7 капель разбавленной H₂SO₄.
3. Отметьте характерный признак реакции.
4. Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
5. Оформите отчёт по работе и сделайте выводы.

Вывод по результатам практической работы: При добавлении к растворуразбавленнойH₂SO₄ образуется белый кристаллический осадок. Таким образом, серная кислота является качественным реагентом на растворы, в которых присутствуют ионы Ca²⁺, что позволяет определить наличие этого катиона в растворе.

Практическая работа №2

Опыт 2. Качественное определение Ba²⁺ врастворах.

Цель: научиться определять катионы Ba²⁺ в растворах.

Реактивы иоборудование: растворы: соль Ba²⁺,раствор K₂Cr₂O₇; стеклянные пробирки; Последовательность выполнения опыта.

1. В пробирку прилить небольшое количество раствора соли Ba²⁺.
2. Добавить немного раствора K₂Cr₂O₇
3. Отметьте характерный признак реакции.
4. Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
5. Оформите отчёт по работе и сделайте выводы.

Вывод по результатам практической работы: при добавленииK₂Cr₂O₇ в пробирку раствор моментально желтеет, данный реактив является качественным на катион Ba^2+, и способствует его открытию в смеси с другими катионами.

Практическая работа №3

Опыт 3. Качественное определение Al³⁺ врастворах.

Цель: научиться определять катионы Al³⁺в растворах.

Реактивы иоборудование: растворы: соль Al³⁺, едкая щелочь; стеклянные пробирки Последовательность выполнения опыта.

1. В пробирку добавить немного раствора соли Al³⁺.
2. Добавить сначала небольшое количество щелочи, затем постепенно увеличивать
3. Отметьте характерный признак реакции.
4. Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
5. Оформите отчёт по работе и сделайте выводы.

Вывод по результатам практической работы: после добавления в пробирку едкой щелочи наверху пробирки образуется белый аморфный слой, который растворяется при последующем действии щелочи. Эта реакция является характерной для катионов IV группы.

Практическая работа №4

Опыт 4. Качественное определение Cu²⁺ врастворах.

Цель: научиться определять катионы Cu²⁺в растворах.

Реактивы иоборудование: растворы: соль Cu²⁺, NH₃ (раствор); стеклянные пробирки Последовательность выполнения опыта.

1. В пробирку прилить небольшое количество раствора соли Cu²⁺.
2. Добавить раствор NH_3.
3. Отметьте характерный признак реакции.
4. Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
5. Оформите отчёт по работе и сделайте выводы.

Вывод по результатам практической работы: после добавления в пробирку раствораNH₃ окраска раствора мгновенно изменилась с бесцветного на лазурно- голубой. Данная реакция является качественной реакцией на медь и позволяет открывать её даже в присутствии других катионов.

Практическая работа №5

Опыт 5. Качественное определение Fe²⁺ врастворах.

Цель: научиться определять катионы Fe²⁺в растворах.

Реактивы иоборудование: растворы: соль Fe²⁺, красная кровяная соль K₃ [Fe(CN)₆]; стеклянные пробирки.

Последовательность выполнения опыта.

1. В пробирку прилить небольшое количество раствора соли Fe²⁺.
2. Добавить раствор K₃ [Fe(CN)₆].
3. Отметьте характерный признак реакции.
4. Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
5. Оформите отчёт по работе и сделайте выводы.

Вывод по результатам практической работы: после добавления в пробирку красной кровяной соли моментально выпадает осадок турнбулевой сини, что свидетельствует о наличии катиона Fe²⁺ в растворе. Эта реакция является качественной реакцией на катион Fe²⁺.

Практическая работа №6

Опыт 6. Качественное определение Fe³⁺ врастворах.

Цель: научиться определять катионы Fe³⁺в растворах.

Реактивы иоборудование: растворы: соль Fe³⁺, жёлтая кровяная соль K₄ [Fe(CN)₆]; стеклянные пробирки.

Последовательность выполнения опыта.

1. В пробирку прилить небольшое количество раствора соли Fe³⁺.
2. Добавить раствор K₄ [Fe(CN)₆].
3. Отметьте характерный признак реакции.
4. Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
5. Оформите отчёт по работе и сделайте выводы.

Вывод по результатам практической работы: после добавления в пробирку желтой кровяной соли выпадает светло-голубой осадок берлинской лазури. Эта реакция является качественной реакцией на катион Fe³⁺,

В ходе данных занятий развиваются умения обучающихся работать с химическими веществами и оборудованием, осуществлять самостоятельную экспериментальную деятельность; развиваются важные аналитические умения, связанные с анализом, сравнением, обобщением и формулированием обоснованных выводов; закрепляются знания, полученные при изучении свойств катионов; формируется устойчивый интерес к химии.

Литература:

1. Байкова В. М. Химия после уроков. В помощь школе. — М.: Просвещение
2. Вайнштейн Б. М. Практические занятия по химии. М., 1939;
3. Парменов К. Я. Химический эксперимент в средней школе. М., 1959;
4. Назарова Т. С., Грабецкий А. А., Лаврова В. Н. Химический эксперимент в школе (Библиотека учителя химии). М., 1987;