Влияние температуры на кислотность растворов. Технологическая карта внеурочной деятельности в 8‑м классе

Методическая основа изучения темы – исследовательский подход. Используется проект GlobalLab «рН и температура».

Цели изучения темы:- предметные результаты: изучение понятий «электролитическая диссоциация», «степень электролитической диссоциации», «электролит», развитие знаний о водородном показателе, развитие навыков работы с веществами на основе соблюдения правил техники безопасности;- метапредметные результаты: формирование навыков проведения эксперимента с использованием цифрового оборудования (получение экспериментальных данных), обработки и представления полученных результатов;- личностные результаты: формирование навыков проведения учебного исследования на основе постановки лабораторного эксперимента.Целесообразность использования проекта «рН и температура»1. Работа над проектом способствует формированию интереса к изучению сложной для данного возраста (13-14 лет) теоретической темы «Теория электролитической диссоциации». В данном случае, определяя рН, ученики устанавливают зависимость степени диссоциации кислоты и температуры раствора. Работа с раствором соды носит пропедевтический характер в 8‑м классе и позволяет вернуться к результатам проекта в 9‑м классе (внеурочная деятельность), 11‑м классе (общий курс) при изучении гидролиза солей.2. Доступность реактивов (лимонная кислота, пищевая сода) и оборудования (при отсутствии цифровых датчиков рН можно воспользоваться индикаторной бумагой) для исследования.3. Надежность методики эксперимента обеспечивает беспрепятственный ход работы, гарантированный от срывов и методических неудач.4. Безопасность проведения эксперимента.Инструментальный разделОборудование:1) цифровой датчик pH или лабораторный pH-метр, лакмусовые бумажки или иной индикатор кислотности;2) спиртовой термометр (от 0 до 50 0С) или цифровой датчик температуры;3) лимонная кислота (1 чайная ложка);4) питьевая сода (1 чайная ложка);5) дистиллированная вода (300 мл);6) емкость для водяной бани (алюминиевая или эмалированная кастрюля либо миска), можно охлаждать растворы струей холодной воды или снегом, а нагревать горячей водой;7) химические стаканы с притертой крышкой емкостью 50-100 мл (3 шт.).Занятие №1. Постановка проблемыПлан занятия:1. Обсуждение понятий «электролитическая диссоциация», «степень электролитической диссоциации», «электролит».2. Постановка проблемы. Планирование инструментального эксперимента.Содержание деятельностиДеятельность учителя1. Организует обсуждение понятий «электролитическая диссоциация», «степень электролитической диссоциации», «электролит». Вопросы:- Какие бывают электролиты?- Что такое степень электролитической диссоциации?- Какова форма записи уравнения диссоциации сильных (на примере серной кислоты, сульфата алюминия) и слабых электролитов (на примере уксусной кислоты)?- Как влияет на степень диссоциации концентрация раствора?Ответ можно обсудить на примере разбавленного и концентрированного растворов уксусной кислоты. При наличии возможности для определения электропроводности можно продемонстрировать разную электропроводность уксусной эссенции и столового уксусаОсуществляемые действия    Формируемые способы деятельности    Деятельность учащихсяВоспринимают новую информацию по теме    Развитие представлений о степени диссоциации, которые сформированы на уроках химии    ПознавательнаяУточняют то, что осталось непонятным    Умение сформулировать вопрос по теме    КоммуникативнаяОценивают полноту понимания темы    Умение анализировать понимание вопроса    РегулятивнаяДеятельность учителя2. Организует планирование и подготовку проведения инструментального эксперимента:- знакомство с информацией проекта «рН и температура»;- обсуждение цели проекта, гипотезы;- организация рабочих групп (три группы);- подготовка оборудованияОсуществляемые действия    Формируемые способы деятельности    Деятельность учащихсяВоспринимают информацию о правилах техники безопасности при работе с кислотами (лимонная кислота)    Развитие понятия о необходимости соблюдения правил техники безопасности    ПознавательнаяУточняют то, что осталось непонятным     Умение сформулировать вопрос по теме    КоммуникативнаяОценивают полноту понимания методики работы над проектом    Умение анализировать понимание вопроса    РегулятивнаяЗанятие №2. Проведение экспериментаПлан занятия:1. Подготовка к работе цифровых датчиков рН и температуры.2. Проведение исследования зависимости рН от температуры:1‑я группа: измерение рН раствора лимонной кислоты при 10 0С, 25 0С, 40 0С;2‑я группа: измерение рН раствора пищевой соды при 10  0С, 25 0С, 40 0С;3‑я группа: измерение рН дистиллированной воды при 10 0С, 25 0С, 40 0С.3. Первичный анализ полученных результатов. Заполнение анкет проекта GlobalLab.Деятельность учителя1. Организует рабочие места для каждой группы учащихся:- поясняет, как охладить растворы, а потом постепенно нагревать их и делать замеры температуры и рН;- отвечает на вопросы учащихсяОсуществляемые действия    Формируемые способы деятельности    Деятельность учащихсяВоспринимают информацию по методике работы    Развитие представлений о работе цифровых датчиков    ПознавательнаяУточняют то, что осталось непонятным     Умение сформулировать вопрос по теме    КоммуникативнаяОценивают полноту понимания работы над проектом    Умение анализировать понимание вопроса    РегулятивнаяДеятельность учителя2. Организует работу учащихся в группах. Учитель контролирует ход работы в группах, отвечает на возможные вопросы учащихся, следит за заполнением таблицы результатов исследования на доскеОсуществляемые действия    Формируемые способы деятельности    Деятельность учащихся1. Подключают цифровые датчики к ПК.2. Готовят растворы:1‑я группа – лимонной кислоты;2‑я группа – пищевой соды;3‑я группа – дистиллированная вода.3. Охлаждают растворы и измеряют рН при 10 0С.4. Постепенно нагревают растворы и измеряют рН при 25 0С и 40 0С.5. Результаты измерений вносят в общую таблицу, которая начерчена на доске (удобно для обсуждения)    Формирование навыков проведения инструментальных исследований    ПознавательнаяРаботают в группах    Учебное сотрудничество в группах    КоммуникативнаяРаботают над общей проблемой, оценивая темп и полноту проведенной работы    Умение анализировать свои действия и корректировать их на основе совместной работы всего класса    РегулятивнаяДеятельность учителя3. Организует первичный анализ результатов исследования. Организует работу учащихся по заполнению анкет проекта GlobalLab «рН и температура»Осуществляемые действия    Формируемые способы деятельности    Деятельность учащихсяЗнакомятся с результатами работы других групп    Формирование представлений о зависимости рН от температуры    ПознавательнаяЗадают вопросы представителям других групп     Учебное сотрудничество с одноклассниками. Развитие устной речи    КоммуникативнаяАнализируют результаты работы, заполняют анкету проекта    Умение анализировать свои действия и представлять результаты своей работы     РегулятивнаяЗанятие №3. Анализ и представление полученных результатовСодержание деятельности1. Представление результатов: выступления учащихся.2. Обсуждение выводов, значимых для участников проектов с использованием цифровых датчиков рН.Деятельность учителя1. Организует выступления учащихся. Поддерживает выступающих. Делает заключение по работе над проектом, благодарит всех участниковОсуществляемые действия    Формируемые способы деятельности    Деятельность учащихсяПредставляют результаты своей деятельности, слушают выступления одноклассников    Формирование представлений о форме представления результатов проекта    ПознавательнаяПринимают участие в обсуждении выступлений    Учебное сотрудничество с одноклассниками. Развитие устной речи    КоммуникативнаяАнализируют результаты своей работы, комментируют высказывания одноклас­сников    Умение анализировать результаты своей деятельности и работу других людей    РегулятивнаяДеятельность учителя2. Организует обсуждение вопроса, который представлен в проекте «Как поведет себя рН раствора, если его охладить или подогреть? Почему ученые стараются проводить измерения pH при одной и той же температуре и какой вывод из этого необходимо сделать участникам проекта ГлобалЛаб?».Организует обсуждение результатов, подтверждающих или опровергающих гипотезу проекта «При изменении температуры растворов меняется константа диссоциации растворенных кислот и щелочей и, следовательно, величина рН»Осуществляемые действия    Формируемые способы деятельности    Деятельность учащихсяОбсуждают взаимосвязь рН раствора и температуры    Развитие представлений о степени электролитической диссоциации    ПознавательнаяВысказывают свои мысли по поводу гипотезы проекта и формулируют вывод    Учебное сотрудничество с одноклассниками. Развитие устной речи    КоммуникативнаяОценивают гипотезу проекта на основе полученных результатов    Умение оценить гипотезу на основе уже полученных результатов и сформулировать вывод    Регулятивная