Методическая разработка урока на учебной практике Определение жесткости воды

Тема программы: Титриметрический метод анализа.
Тема урока: Определение жесткости воды
Цели урока:
Образовательные :- закрепить умения и навыки отбора проб ,заполнение бюретки ,проведение процесса титрования ;
-определить общую жесткость воды и исследовать эффективность метода снижения общей жесткости .Воспитательные:
- воспитывать внимание ,наблюдательность ,умение слушать ,выявлять закономерности ,делать выводы ,обобщения ;
- формировать профессиональные качества: точность ,самостоятельность,
аккуратность на рабочем месте ;-формировать ответственное отношение к труду ,бережное и экономное отношение к посуде ,реактивам .
Развивающие:
-формировать и развивать умение организовывать свою работу ;-развивать у учащихся логические мышление ,сообразительность при работе с дидактическим материалом .
Тип урока : урок усвоения новых знаний на основе имеющихся .Формы организации учебной деятельности : Фронтальная ,групповая ,индивидуальная .
Методы обучения: словесные ,наглядно-демонстрационные ,объяснительно-иллюстрационный ,частично-поисковый ,проблемный , исследовательский .
Материально-техническое оснащение урока:
мультимедийный проектор;
экран;
инстукционные карты;
дидактический материал;
инструкции по охране труда;
бюретка;
пипетка;
конические колбы;
воронки простые;
мерные цилиндры;
штативы;
химические стаканы;
Реактивы:
рабочий раствор трилона Б заданной концентрации;
раствор аммиачно-буферной смеси;
раствор индикатора;
вода дистиллированная .Учебная литература:
Ю.А.Глубоков ,В.А.Головачева .Аналитическая химия .М.:
«Академия»-2006.- 320 с.
Ю.А.Харитонов «Аналитическая химия» ,Москва «Высшая школа »-2003.-159 с.
С.А.Шапиро ,Я.А.Гурвич «Аналитическая школа»-Москва «Высшая школа»-1973.
Межпредметные связи: с производственным обучением ,связь с производством ,с предметами: химия ,охрана труда ,техника и технология лабораторных работ ,аналитическая химия ,общая химическая технология
Внутрипредметные связи: техника и технология лабораторных работ.
Здоровьесберегающая среда: достигается через создание безопасных условий для проведения урока ,смену видов деятельности учащихся ,соблюдение санитарно-гигиенических норм .
Ход урока:
Организационный момент .Вводный инструктаж .Текущий инструктаж.
Заключительный инструктаж.
План урока производственного обучения.
Тема урока: обобщение по теме «Титриметрический метод анализа»
Цели:
Образовательная: Закрепить знания ,полученные на предыдущих уроках п/о
Показать необходимость использования их в процессе дальнейшего обучения по специальности .Выяснить качество усвоения знаний,умений и навыков выполнения практической работы.
Развивающая: Развивать навыки самостоятельной работы ,умения анализировать свою работу .
Воспитательная: Формировать ответственность за качество выполнения работы ,бережное отношение к оборудованию ,посуде ,реактивам.
Тип урока: урок-зачет
Формы организации учебной деятельности: фронтальная ,групповая ,индивидуальная.
Методы обучения: словесные ,наглядно-демонстрационные ,практические ,контрольные(тесты).
Оборудование: мультимедийное оборудование ,оборудование хим. Лаборатории.
Материально-техническое оснащение:
Мультимедийный проектор
Штатив
Бюретка Вместимостью 25см3
Пипетка вместимостью 10см3
Химический стакан
Коническая колба Эрленмейера вместимостью 250см3
Мерный цилиндр
ПромывалкаИндикатор: нитропруссид натрия.
Раствор нитрата ртути(II) молярной концентрации 0,1 моль/дм3
Раствор азотной кислоты молярной концентрации 1,6 моль/дм3
Анализируемые растворы (аммонизированный рассол)
Учебная литература:
С.А.Шапиро ,Я.А.Гурвич «Аналитическая химия »
Ю.А.Харитонов «Аналитическая химия »,Москва «Высшая школа»1973 Москва «Высшая школа» 2003. с 159
Я.А.Гурвич «Химический анализ».Москва «Высшая школа»1985
П.И.Воскресенский «Техника лабораторных работ».Ленинград 1964
Межпредметные связи: с производственным обучением ,связь м производством ,с предметами :«Химия» ,«Охрана труда»,«Общая химическая технология»
Здоровьесберегающая среда: достигается через создание безопасных условий для проведения урока ,смену видов деятельности учащихся ,соблюдение санитарно-гигиенических норм.
ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ.
1.Проверка явки учащихся .Рапорт бригадира.
2. Проверка внешнего вида ,наличия дневников производственного обучения .Рапорт инспектора по охране труда .
ВВОДНЫЙ ИНСТРУКТАЖ.
Слова мастера : Здравствуйте ,сегодня мы продолжаем изучение темы «Обучение титриметрическому методу анализа »
(Тема отображается на слайде )Титриметрический метод анализа –это один из методов количественного анализа .Давайте вспомним ,какую химическую посуду применяют в титриметрическом анализе?
(Вопросы отображаются на экране)
Ответы: В титриметрическом анализе применяют пипетки ,бюретки ,конические колбы ,воронки химические стаканы.
Вопрос: В чем заключается сущность титриметрического анализа?
Ответ: Сущность титриметрического анализа заключается в измерении объемов двух реагирующих растворов ,один из которых содержит анализируемое вещество ,а концентрация второго точно известна.
Вопрос: Основные процессы титриметрического анализа
Ответ: Основными процессами титриметрического анализа является титрование.
Вопрос: Как называется раствор, концентрация которого точно известна ?Ответ: раствор, концентрация которого точно известна ,называется титратом рабочим раствором.
Вопрос: Какой раствор называется анализируемым ?Ответ: Раствор ,концентрацию которого нужно определить ,называют анализируемым.
Вопрос: Для чего служат индикаторы?
Ответ: Индикаторы применяют для установления точки эквивалентности .Вопрос: Что называют интервалом перехода окраски индикатора?
Ответ: Интервалом перехода окраски индикатора называют интервал значений PH,в пределах которого индикатор меняет свою окраску
Вопрос: Дайте определение установочного вещества
Ответ: Установочные вещества –это вещества ,которые служат для установления точной концентрации раствора.
Вопрос: Что называют точкой эквивалентности?
Ответ: Точка эквивалентности –это момент окончания реакции (момент эквивалентности )
Вопрос: Назовите рабочий раствор метода нейтрализации
Ответ: Рабочим раствором метода нейтрализации является раствор кислоты ,щелочи.
Вопрос: Какие индикаторы метода нейтрализации вы знаете?
Ответ: Фенолфталеин, метиловый оранжевый, лакмус.
Вопрос: Рабочий раствор метода перманганатометрии.
Ответ: Рабочим раствором метода перманганатометрии является раствор перманганата калия.
Вопрос: Назовите установочное вещество для определения точной концентрации раствора перманганата калия.
Ответ: Дихромат калия.
Вопрос: На чем основан метод комплексонометрии?
Ответ: Метод комплексонометрии основан на связывании анализируемых ионов в комплексное соединение.
Вопрос: Назовите рабочий раствор метода комплексонометрии.
Ответ: Рабочим раствором метода комплексонометрии является раствор трилона Б.
Вопрос: Перечислите титриметрические методы анализа.
Ответ: Метод нейтрализации, меркуриметрии, иодометрии, комплексонометрии, перманганатометрии, аргентометрии.
Слово мастера: Титриметрические методы просты, быстро выполнимы, достаточно широко используются в исследовательных и производственных лабораториях. Обращаю ваше внимание на таблицу применения методов титриметрического анализа на ОАО «СОДА». Одним из этих методов можно определить общую жесткость воды.
Сделать это можно методом комплексонометрии.
Вопрос: В чем заключается сущность этого метода?
Ответ: Метод основан на связывании ионов жесткости в комплексное соединение.
Вопрос: Что является рабочим раствором этого метода?
Ответ: Рабочим раствором метода комплексонометрии является раствор трилона Б.
Вопрос: Химическое название этого соединения.
Ответ: ЭДТА.
Слово мастера: На доске записана формула соли. Как вы считаете, формула ЭДТА верно записана? Внесите исправления.
(Учащиеся вносят исправления в формулу)
Метод комплексонометрии применяется для определения общей жесткости питьевой воды, на ОАО «Сода» - определение общей жесткости ХОВ, ионов Ca и Мg в сыром и очищенном рассоле.
Итак, тема урока «Определение общей жесткости воды».
Цели урока:
Образовательные
- Закрепить умения и навыки при отборе проб, заполнении бюреток, проведении процесса титрования.
- Изучить методику по определению общей жесткости воды.
- Определить общую жесткость водопроводной воды и исследовать эффективность методов снижения общей жесткости.
- Показать необходимость использования данного анализа на производстве.
(Тема и цели урока – на слайде)
Что же такое жесткость?
Жобщ.= Жврем.+ Жпост.
(Формула общей жесткости отображена на слайде)
Это особые свойства воды, во многом определяющие ее потребительские качества и потому имеющие хозяйственное значение.
Жесткая вода малопригодна для стирки. Мало того, что накипь на нагревателях стиральных машин выводит их из строя, впрочем, пересказывать телевизионную рекламу не стоит. Жесткость ухудшает моющие свойства мыла.
Катионы Ca и Mg реагируют жирными кислотами мыла, образуя малорастворимые соли, которые создают пленку и осадок.
Жесткая вода образует накипь на стенках нагревательных котлов, батарей, трубопроводов, что существенно снижает их теплотехнические характеристики.
На ОАО «СОДА» имеются установки ХВО, где на катионитовых, аниионитовых и механических фильтрах умягчают речную воду, чтобы затем эту воду подать на паровые котлы для получения пара высокого давления.
Для очистки сырого рассола, подаваемого с рассолопромысла , предназначено целое отделение рассолоочистки. Здесь сырой рассол очищается от солей жесткости.
Предусмотрены для этого отстойники Дорра – основное оборудование этого отделения.
Фотографии отстойника Дорра – на слайде) Если соли жесткости не удалить из сырого рассола, то на станции абсорбции, карбонизации при насыщении очищенного рассола NH3 и CO2 будут образовываться плохо растворимые соединения, которые в дальнейшем засоряют аппаратуру и трубопроводы, что существенно снижает производительность оборудования и ухудшает качество готового продукта.
Поэтому анализ по определению жесткости имеет важное значение в производстве соды. Итак, жесткость воды определяем методом комплексонометрии.
Рабочий раствор – раствор трилона Б. В качестве индикаторов при комплексонометрических титрованиях часто применяют: хром темно-синий, эриохром черный Т, мурексид, дитизон, калькон, кальцеин.
Это сложные органические красители. Мы будем работать с индикатором мурексид.
Вопрос: Какое вещество называется установочным?
Ответ: Вещество, которое служит для установления точной концентрации раствора, называется установочным.
Вопрос: Что называется титрованием?
Ответ: Процесс постепенного приливания эквивалентного количества раствора известной концентрации к анализируемому раствору.
Вопрос: Для каких целей в титриметрическом методе анализа применяется индикатор?
Ответ: Для установления точки эквивалентности между взаимодействующими растворами.
Вопрос: Какой рабочий раствор, и какой индикатор применяется при титрировании методом перманганатометрии.
Ответ: Раствор перманганата калия (KMgO4),индикатор отсутствует.
Вопрос: Перечислите методы анализа ,основанные на реакциях окисления-восстановления
Ответ: Методы пермангонатометрии ,йодометрии .
Вопрос: Какие опасные и вредные факторы могут возникнуть при выполнении химических анализов ?Ответ: Воздействие химических реактивов ,органических растворителей, концентрированных кислот и щелочей ; работа на электро приборах ;работа со стеклянной посудой.
Вопрос: Какие правила личной гигиены необходимо соблюдать при выполнении работы ?Ответ: Запрещается хранить и принимать пищу на рабочем месте.
Вопрос: Назовите правило приготовления разбавленных растворов кислот .Ответ: Разбавление растворов кислот надо вести осторожно ,т.к. при этом происходит выделение большого количества тепла .
Порядок разбавления –кислоту приливают в воду ,небольшими порциями при непрерывном перемешивании ,но не наоборот .
А теперь проверим ,на сколько хорошо вы знаете основные термины и формулы .Сделаем мы это при помощи технического диктанта .
Молярная концентрация раствора выражается в ….моль/дм3
В методе нейтрализация бура, сода, щавелевая кислота –это… установочные вещества
Расчетная величина ,показывает ,во сколько раз раствор получился концентрированнее ,или разбавленнее – это… концентрация .
Массовая концентрация раствора выражается в …г/дм3
Расчет массы навески вещества производиться по формуле… m=CэMэV .
Формула кальцинированной соды-…. Na2CO3
Момент эквивалентности или ….. момент окончания реакции, точка эквивалентности .Массовая доля выражается в …..%
Массовая доля показывает сколько ….. грамм растворенного вещества содержится в 100 граммах раствора .Формула поваренной соли…. NaCl.



Таким образом ,мы с вами повторили технику титриметрического метода анализа.
Используя все данные знания ,соберем установку для титрования.
На столе представлены все детали для титрования.
(Разобранный штатив ,муфта ,лапка ,бюретка ,пипетка ,воронка ,коническая колба Эрленмейера ).
(К доске выходит учащиеся и, комментируя свои действия ,собирает установку .В случае затруднения мастер п/о и другие учащиеся помогают ему).
Мастер п/о и ребята следят за работой ,фиксируют допущенные погрешности.
Подготовка установки для титрования к работе – один из элементов организации рабочего места при выполнении практических работ .Прежде чем приступить к самостоятельной работе ,вспомните ,все изученные нами методы титриметрического нализа:
-метод нейтрализации ;- меркуриметрии;
-перманганатометрии;
-комплексонометрии ;Обращаю ваше внимание на таблицу применения методов титриметрического анализа на ОАО«Сода»(приложение).
На производстве кальцинированной соды некоторые анализы (определения PH , прямой титр в аммонизированном рассоле, содержание хлорид-ионов в промывной воде , кальцинированной соде ,определение жесткости ) выполняют аппаратчики каждые 15 в соответствии с утвержденным ПАК.
Титриметрические методы анализа просты ,быстро выполнимы и достаточно точны ,широко используются в исследовательских и производственных лабораториях .
Сегодня мы будем определять содержание хлорид-ионов в рассоле.
Перед выполнением практической работы составим алгоритм анализа с использованием ЛСМ.
Мастер п/о: А теперь давайте выполним этот анализ практически .
(К доске выходит учащийся и демонстрирует последовательность выполнения анализа )Мастер п/о: Ребята ,обращаю ваше внимание на соблюдение безопасных условий труда при работе со стеклянной посудой ,реактивами ,напоминаю о бережном отношении к ним.
(Учащиеся приступают к самостоятельной работе ).
Второй обход рабочих мест.
Мастер проверяет умение и навыки учащихся при работе с бюреткой ,пипеткой ,приемы титрования ,контролирует соблюдение техники безопасности.
Третий обход рабочих мест .Мастер принимает у учащихся выполненную работу согласно оценочной ведомости и выставляет оценки
IV. Заключительный инструктаж.
Подведение итогов:
Мастер совместно с учащимися анализирует выполнение самостоятельной практической работы ,разбирает типичные ошибки при отборе проб, заполнении бюретки ,обращает внимание на точность выполнения работы ,чистоту рабочего места.
Отмечает лучшие результаты работы.
Мастер акцентирует внимание учащихся на необходимости использования данного анализа в производстве.
Аргументируются и объявляются оценки за выполненную работу.
Мастер объявляет домашнее задание : составить ЛСМ по методу комплексонометрии .Задание
Сделать анализ общей жесткости в образцах .По результатам анализа определить ,какая вода содержится в какой колбе
Составить график зависимости жесткости от времени кипячения.
Сделать вывод (снижает ли кипячение жесткость воды )