Презентація «Явище адсорбції» з хімії для 11 класу

Привітайте клас і скажіть, що сьогодні мова піде про явище, яке працює в аптечній таблетці, протигазі й домашньому фільтрі для води. Назву теми промовте лише після відповідей дітей, адже наступний слайд пропонує відгадати її самостійно. Тема уроку, яку зафіксуєте на дошці після загадки, це адсорбція з § 18 підручника. Тримайте темп бадьорим, весь урок розрахований на 40–45 хвилин.

Відповідь: адсорбція. Учні зазвичай упізнають аптечне активоване вугілля і згадують протигаз, тож підказок достатньо. Після відповіді запишіть слово на дошці й підкресліть корінь «сорб», який означає поглинання. Типова помилка: учні плутають адсорбцію з поглинанням усім об'ємом, як губка воду, тому вже зараз наголосіть на слові «поверхня».

Озвучіть три цілі й підкресліть, що урок завершиться міні-тестом із трьох питань, тож варто працювати уважно з самого початку. Скажіть, що цілі збігаються з рубрикою параграфа «Після опрацювання цього параграфа ви зможете». Це дасть учням орієнтир, за чим перевіряти себе під час читання підручника.

Проговоріть, що саме ці вміння перевірятимемо наприкінці уроку й у лабораторному досліді. Зверніть увагу на дієслова: пояснювати означає не переказувати визначення, а застосовувати його до прикладів. Запишіть пункти на дошці або залиште слайд відкритим на початку уроку.

Продиктуйте визначення: адсорбція є явищем поглинання речовини з газуватого середовища чи розчину поверхневим шаром рідини або твердого тіла. На схемі покажіть головне: частинки збираються саме на поверхні й не проникають у весь об'єм. Типова помилка: учні порівнюють адсорбцію з розчиненням, тому наголосіть, що поглинута речовина залишається на межі розділу. Розберіть походження терміна, це полегшує запам'ятовування.

Поясніть, що водні й газові розчини проходять крізь товщі гірських порід і ґрунтів, які працюють як величезні фільтри. Наведіть приклад з диханням: легенева тканина поглинає кисень, який далі транспортує гемоглобін. Слово «десорбція» введіть тут як протилежність, вивільнення поглинутої речовини. Попросіть учнів самостійно назвати, де ще в організмі працює цей механізм.

Покажіть на фото таблетки і технічне вугілля, поясніть різницю у сфері використання. Силікагель учні бачили у коробках зі взуттям, нагадайте цей приклад, він добре працює. Типова помилка: учні вважають, що вугілля «лікує» саме по собі, тож уточніть, що воно лише поглинає шкідливі речовини поверхнею.

Ця формула пояснює «індикаторний» силікагель. До деяких силікагелів додають синьо-фіолетовий кобальт(II) хлорид моногідрат, і за зміною кольору видно, скільки води поглинув сорбент. Коли адсорбційна здатність вичерпана, силікагель можна регенерувати, видаливши зайву воду. Запишіть формулу на дошці й попросіть учнів назвати, що означає індекс n. Це матеріал завдання 4 з підручника, на уроці достатньо загального знайомства.

Головне число уроку: площа поверхні вугілля масою 1 г становить 400–800 м². Попросіть клас припустити, чому пористість підвищує поглинання, і підведіть до відповіді: більше поверхні, більше місця для частинок. Активованим вугілля називають після обробки гарячою водяною парою, яка збільшує поглинальну здатність. Число 400–800 м² обов'язково запишіть, воно буде на міні-тесті.

Порівняння закріплює парну пару понять, тому проведіть його у діалозі: називайте ознаку, а учні розподіляють її між колонками. Підкресліть, що обидва процеси йдуть на одній поверхні й у природі постійно змінюють один одного. Числовий факт у нижньому рядку нагадайте обов'язково: площа поверхні вугілля масою 1 г становить 400–800 м². Типова помилка: учні думають, що сорбент працює лише «в один бік», тож наведіть приклад біологічних мембран, які і поглинають, і вивільняють речовини.

Схема показує другу частину послідовності: оброблення гарячою водяною парою перетворює деревне вугілля на активоване, яке поглинає ще краще. Спершу нагадайте перший етап: деревину нагрівають без доступу повітря і отримують пористе деревне вугілля. Наголосіть, що це те саме вугілля після обробки, а не окрема речовина. Можна згадати, що вугілля з багаття пластуни носили з собою для знезараження води.

Перед дослідом обов'язково проголосіть правила безпеки під час роботи з обладнанням і реактивами: пробірки закривайте корком під час струшування, речовини не пробуйте на смак, після роботи вимийте руки. Учні мають порівняти адсорбційну здатність двох виданих сорбентів і зафіксувати, у якій пробірці барвник знебарвився швидше. Типова помилка: учні пишуть у висновку «вугілля знебарвлюється», тож підкажіть формулювання «барвник поглинається поверхнею вугілля». Висновок озвучують дві-три пари, щоб клас побачив узгодженість результатів.

Адсорбцію газуватих речовин свіжопрожареним деревним вугіллям одночасно відкрили 1777 року Карл Шеєле і Феліче Фонтана, і відтоді активоване вугілля почали широко застосовувати в медицині. У 1875 році Товій Ловіц відкрив адсорбцію вугіллям у рідкому середовищі й запропонував очищати воду, ліки, спирт і вино. Цікава деталь для класу: Шеєле вивчив хімію самотужки й відкрив Оксиген, Хлор і Флуор. Зелінського залиште на наступний слайд, щоб не перевантажити розповідь.

Розкажіть, що Зелінський був видатним хіміком-органіком, уроженцем Тирасполя й одним з основоположників органічного каталізу та нафтохімії. На схемі простежте шлях повітря: разом з отруйними речовинами воно проходить крізь шар вугілля, який затримує отруту поглинанням поверхнею вугілля. У дослідженнях Зелінського брала участь Лідія Лієпіня, одна з перших жінок з докторським ступенем з хімії, а пізніше пористу структуру вугілля вивчала Розалінд Франклін. Типова помилка: учні думають, що протигаз «фільтрує як сито», наголосіть, що отруйні молекули саме поглинаються поверхнею.

Пробіжіть картками й попросіть учнів навести власні приклади з побуту, наприклад поглиначі запахів у холодильнику. Підсумуйте, що адсорбція лежить в основі процесів у медицині, будівництві, криміналістиці, оборонній галузі й захисті довкілля. Це місток до домашнього завдання, де є задача саме про холодильник.

Відповідь: порада слушна, бо активоване вугілля завдяки пористій поверхні поглинає газуваті речовини, зокрема і молекули, що дають запах. Хлібний м'якуш також має пористу поверхню і працює подібно, хоч і слабше. Обговорення ведіть через схему: назвіть сорбент, поглинуту речовину і поверхню, на якій вона затримується. Типова помилка: учні відповідають «вугілля вбирає запах» без пояснення механізму, вимагайте посилання на адсорбцію.

Правильна відповідь: Б. Типова помилка: варіант А, учні плутають адсорбцію з поглинанням усім об'ємом, тому після відповіді ще раз покажіть на схемі з початку уроку, що працює лише поверхня. Попросіть двох учнів сформулювати визначення своїми словами.

Правильна відповідь: В, площа поверхні вугілля масою 1 г становить 400–800 м². Типова помилка: учні пам'ятають число, але гублять нулі, тому перед відповіддю попросіть згадати, чому поверхня така велика, згадку про пори. Заразом нагадайте, що активацію проводять гарячою водяною парою.

Правильна відповідь: Г, вугільний протигаз створив Микола Дмитрович Зелінський під час Першої світової війни. Типова помилка: варіант В, учні плутають Ловіца, який дослідив адсорбцію з розчинів, із Зелінським, який застосував явище для захисту. Після тесту коротко спитайте, які ще імена з історії відкриття клас запам'ятав.

Проговоріть пункти рубрики «Про головне» і попросіть учнів перетворити їх на питальні речення, як це пропонує підручник у завданні 1. Якщо на якесь питання клас не відповідає без підручника, поверніться до відповідного слайда. Виставте міні-бали за тест і відзначте найактивніших.

Наголосіть, що завдання 3 творче: хто запропонує найбільше способів використання силікагелю в побутових ситуаціях, той отримає вищий бал. У завданні 2 потрібна повна аргументація через механізм адсорбції, а не просто «так, працює». Нагадайте про перетворення рубрики «Про головне» на питання для самоперевірки перед наступним уроком.