«Исследование концентрации ионов в минеральной воде».
опыты и эксперименты по химии (9 класс)

Муниципальное общеобразовательное автономное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 3 г. Шимановска»

Учитель: Марченко Д.В.

Класс: 9-10 класс

Предмет: химия

Тема занятия - «Исследование концентрации ионов в минеральной воде». 

         Цель. Определить электропроводимость, рН,  концентрацию ионов в минеральных водах и сравнить с данными на этикетки производителя.

        Задачи данного мероприятия:

образовательные:

- повысить интерес обучающихся к химии

- расширить знания обучающихся, развить их кругозор.

- показать возможности практического использования химических знаний и навыков.

- продолжить формирования умений и навыков обучающихся при работе с химическими реактивами и цифровым  лабораторным оборудованием

развивающие:

- развивать навыки вести сравнительный анализ, обобщать и делать выводы, формулировать определения понятий;

- развитие логико-смыслового мышления учащихся, памяти, химического языка, а также умения осуществлять самостоятельную деятельность на уроке;

воспитательные:

- воспитывать культуру умственного труда, положительную мотивацию к учению;

-способствовать воспитанию гуманности, дисциплинированности, эстетического восприятия мира, продолжить формирование убеждения учащихся в необходимости привлечения средств химии к пониманию и описанию процессов, происходящих в окружающем мире.

образовательные:

- повысить интерес обучающихся к химии

- расширить знания обучающихся, развить их кругозор.

- показать возможности практического использования химических знаний и навыков.

- продолжить формирования умений и навыков обучающихся при работе с химическими реактивами и цифровым  лабораторным оборудованием.

Ход мероприятия:

        Учитель химии. Здравствуйте ребята и гости, сегодня в нашем занятии участвуют  три команды хлориды, нитраты, электролиты.

        Широкий спектр датчиков из школьной цифровой лаборатории позволяет познакомиться с параметрами химического эксперимента не только на качественном, но и на количественном уровне.

На экране афоризм: «Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции» М.В.Ломоносов.

        Ученик. Участникам команд пришло  «Послание Алхимиков»:которое вам нужно расшифровать с помощью Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева. Буквы текста зашифрованы порядковыми номерами химических элементов. Необходимо найти этот элемент в таблице и записать первую букву его названия в пустую клеточку под цифрой:

1 вариант:

2 вариант:

Учитель.  После расшифровки объединим два отрывка и получается фраза: «Химические реактивы на вкус пробовать нельзя!»

Ученик. Используется датчик звука, проверим правильность послания.

Учитель. Повторим технику безопасности, устройство и принцип действия датчиков.

Ученик.

Ионоселективные электроды — это сенсоры (чувствительные элементы, датчики).

                  Важнейшей частью большинства таких электродов является полупроницаемая мембрана, отделяющая внутреннюю часть электрода (внутренний раствор) от анализируемого и обладающая способностью пропускать преимущественно ионы только одного вида.

        Ионоселективные электроды активно используются для определения концентрации и активности различных ионов, содержащихся в растворах, а также для анализа и контроля процессов, которые протекают с изменением ионного состава исходного раствора.

        Для измерения концентрации используются селективные электроды: для хлорид-ионов - Элис- 131Сl, для нитрат –ионов - Элис- NO3, и «Датчик переходник для электродов».

Учитель. Химия — наука экспериментальная. Многие ее законы открыты на основе опытов. М.В.Ломоносов, сказал по этому поводу так:

 «Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции» (на экране афоризм). 

Сегодня мы выполним  мини проект на тему «Исследование концентрации ионов в минеральной воде», на котором исследуем минеральную .

Гипотеза: "Если в минеральной воде будут найдены - ионы, то она является лечебной.

Цель работы.

Определить электропроводимость, рН,  концентрацию ионов в минеральных водах и сравнить с данными на этикетки производителя.

Задачи.

1.Провести эксперимент на определение концентрации ионов в минеральных водах.

2.Сравнить полученную концентрацию ионов с данными на этикетками производителя.

 3.Эталоном для сравнения будет являться дистиллированная вода

Ученик.

Ход работы:

1. Подключение электродов сравнения к нетбуку.

2. Приготовленные растворы: в чистые сухие химические стаканы поместить пробы.

3. Подготовка электродов к анализу: перед работой с электродом снять защитный колпачок, сам электрод промыла дистиллированной водой и осушить фильтровальной бумагой.

4. После проделанной работы ионоселективный электрод опускается в стеклянный стакан с измеряемым раствором. Следим за изменением концентрации в программе на нетбуке, она строит графики. С помощью графиков определяют содержание исследуемых –ионов в анализируемой

пробе.

5. Между измерениями электрод промывается дистиллированной водой.

6. После окончания измерений электрод также следует промыть дистиллированной водой, аккуратно просушить его фильтровальной бумагой и одеть защитный колпачок.

7. Остается сравнить найденные значения массовых концентраций -ионов с их предельно допустимыми концентрациями в данных объектах: сделать вывод о качестве исследуемых проб. естве исследуемых проб. 

Результаты записываются в таблицы и работа с цифровой лабораторией одной из групп озвучивается и проецируется  на экран.

Ученик. Водородный показатель.

 Ph шкала. Ежедневно  используем воду из - под крана,  покупаем   в магазине минеральную воду.

   С  целью выяснить  качественная ли вода, решил  провести исследование.
Водородный показатель pH (от лат. - сила или вес водорода) - это показатель, определяющий концентрацию ионов водорода в растворе. Численно эта величина определяются как отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода. рН = 7 называют нейтральным. При рН менее 7 - кислая среда, более 7 - щелочная среда.

Значение рН нейтральной среды (например, дистиллированной воды) равной 7,0 (рН = 7,0). В кислотной среде рН меньше 7,0 (рН < 7,0), и чем меньше эта величина, тем выше кислотность раствора. В щёлочной среде рН больше 7,0 (рН > 7,0), и чем больше эта величина, тем выше щёлочность раствора. Изменение цвета полоски, помещённой в испытуемый раствор, затем сравнивают со шкалой.

Таблица 1.  Минеральная вода «Корфовская»:  

Вывод: Полученный результат концентрации ионов, ниже, чем на этикетках.

Таблица 2. Минеральная вода «Амурская»:

Вывод: Полученный результат хлорид-ионов превышает допустимую норму, а нитрат-ионов меньше указанного.

Таблица 3. Минеральная вода «Новотроицкая»:

Вывод: Концентрация хлорид- и карбонат-ионов ниже указанного, а концентрация нитрат-ионов превышает. 

Заключение.

  В результате проведённого исследования, узнали, что минеральная вода в нашей жизни занимает особое место. Она жизненно необходима каждому живому организму. В соответствии с требованиями ГОСТа минеральная вода должна быть безопасна и безвредна по химическому составу.

  Исследованные образцы минеральной воды показали, что не все образцы соответствуют по химическому составу, которые написаны на этикетках.

Данные ионы были обнаружены с помощью датчиков в количественной характеристике, качественные реакции не показывают наличие ионов. Эксперимент показал наличие данных ионов в минеральной воде, из этого следует то, что воды можно употреблять в лечебных целях. Также ионы могут теряться при обработке и разливе воды.

Учитель  (рефлексия).

Обучающиеся оценивают свою работу на занятии.                                  

Предлагаю выбрать, как вы поступите с информацией, полученной на занятии.

Чемодан, мясорубка, корзина

На доске вывешиваются рисунки чемодана, мясорубки, корзины.

Чемодан – всё, что пригодится в дальнейшем.

Мясорубка – информацию переработаю.

 Корзина – всё выброшу.

1.Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

сегодня я узнал…

было интересно…

 я попробую…

я научился…

занятие дало мне для жизни…

было трудно…

я выполнял задания…

я понял, что…

теперь я могу…

я почувствовал, что…

я приобрел…

я научился…

у меня получилось …

я смог…

меня удивило…

мне захотелось…

мои и наши перспективы

Мне было интересно делать опыты

почувствовал, что я ученый

я приобрел научные знания

у меня получилось выполнить эксперимент

я попробую выполнить проект

мне захотелось выполнить исследовательскую работу

сегодня я узнала какие ионы есть в минеральной воде