В двух разных пробах выпал белый осадок. Один ученик записал «хлорид», другой «сульфат». Как понять, что они действительно проверяли?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Таблица условных результатов и схема трёх свежих порций раствора. Предпосылки: отрицательные ионы, заряд, осаждение. Бумажная лаборатория без регистрации: соли бария/серебра и кислоты детям не выдают, газ не нюхают, никакие бытовые смеси не готовят. Описания нужны для понимания готовых данных, не для домашнего повторения. Учитель объясняет смысл разных свежих порций: реагенты одной пробы могут мешать следующей.
| Минуты | Работа | Проверяемый продукт |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблемная ситуация | Вопрос и проверяемое предположение |
| 5–14 | Понятия и разобранный пример | Пояснение величин и метода |
| 14–25 | Практика 1 | Расчёт, схема или протокол по данным |
| 25–33 | Практика 2 | Решение на новых условиях |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент, альтернатива и вывод |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ и исправление |
Все тексты, рисунки и данные включены. Без регистрации: распечатайте ученическую часть PDF или используйте доску. Ответы открывайте после самостоятельной попытки. Минуты включают чтение, записи и переходы. В конце соберите индивидуальную работу. 0–1 балл: разобрать пример повторно; 2–3: уточнить пропущенное звено; 4: объяснить ограничение модели. Это обратная связь, не обязательная школьная отметка.
01. Проблемная ситуация
0–5 минут · Вопрос и проверяемое предположение
А: добавляли серебро-содержащий реагент после подкисления азотной кислотой; Б: барий-содержащий реагент после подкисления соляной кислотой. В обоих случаях белый осадок. За 2 минуты сравните процедуры, за 2 найдите нужные строки таблицы, за 1 объясните, почему одного цвета недостаточно.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут · Понятия, расчёт и ограничения
Анион — отрицательно заряженный ион. В неизвестном допускается один из трёх: Cl⁻, SO₄²⁻, CO₃²⁻, без мешающих веществ. Катион здесь не определяется. В реальной смеси селективность и последовательность анализа требуют дополнительных проверок.
| Проба на свежей порции | Признак в заданном наборе | Вывод |
|---|---|---|
| Кислота; газ в отдельной готовой пробе мутнит известковую воду | Выделение CO₂ | Карбонат |
| Подкисление HNO₃, затем AgNO₃ | Белый AgCl | Хлорид |
| Подкисление HCl, затем BaCl₂ | Белый BaSO₄ | Сульфат |
Разобранный пример: X с кислотой дал газ с заданным подтверждением CO₂. CO₃²⁻+2H⁺→CO₂↑+H₂O. Слева C:1, O:3, H:2, заряд 0; справа те же атомы и заряд 0. Одни пузырьки ещё не идентифицируют газ. В пробе на хлорид HCl использовать нельзя: она сама внесёт Cl⁻.
Для двух других проб: Ag⁺+Cl⁻→AgCl↓ и Ba²⁺+SO₄²⁻→BaSO₄↓. Контроли: холостой не даёт признака, стандарт целевого иона даёт ожидаемый признак. 3 минуты — процедуры, 3 — пример и баланс, 3 — помехи.
03. Практика 1: данные и доказательство
14–25 минут · Первая серия
| Неизвестный | Проба 1: CO₂ | Проба 2: белый осадок | Проба 3: белый осадок |
|---|---|---|---|
| А | Нет | Есть | Нет |
| Б | Нет | Нет | Есть |
| В | Есть | Нет | Нет |
Каждая строка — один анион из списка, все контроли корректны, растворы достаточно концентрированные. За 2 минуты сопоставьте строки; за 4 заполните «анион — доказательство — уравнение»; за 3 проверьте число атомов и заряд; за 2 укажите, почему отрицательные признаки усиливают вывод только при этих условиях. Продукт — три аргументированных заключения.
Разбор практики 1 и критерии
А — Cl⁻: Ag⁺+Cl⁻→AgCl↓. Б — SO₄²⁻: Ba²⁺+SO₄²⁻→BaSO₄↓. В — CO₃²⁻: CO₃²⁻+2H⁺→CO₂+H₂O. Во всех уравнениях суммарный заряд слева и справа 0, атомы сохранены. Отрицательные признаки помогают исключать кандидатов в данной модели только при исправных контролях и достаточной чувствительности; абсолютного отсутствия следовых количеств не доказывают.
04. Практика 2: перенос на новые условия
25–33 минуты · Самостоятельный перенос
Новая проба Г из того же ограниченного набора: ученик перед добавлением AgNO₃ подкислил её HCl и увидел белый осадок. Холостой контроль с той же HCl также дал осадок. На другой свежей порции правильно выполненная проба 3 дала белый осадок при корректных контролях. За 2 минуты найдите ошибку; за 3 определите допустимый анион по независимым данным; за 3 запишите исправление и объяснение, не вычитая осадки «на глаз».
Ответ и объяснение практики 2
HCl внесла хлорид, поэтому первая проба не подтверждает Cl⁻ в Г. Правильная независимая проба 3 указывает на SO₄²⁻ в заданном наборе. Для проверки Cl⁻ нужна новая порция с правильным подкислением HNO₃, холостым и положительным контролями. Нельзя количественно «вычесть» загрязнение только по белизне осадка.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
33–40 минут · Аргумент и обоснованный вывод
«Всякий белый осадок с барием — сульфат». За 2 минуты укажите важное условие подготовки из таблицы; за 3 обсудите, почему карбонат без подкисления может дать помеху; за 2 запишите границы вывода.
Опора для обсуждения
Нужно знать реагент, кислотную подготовку и список кандидатов. Карбонат бария тоже малорастворим, поэтому одной белизны недостаточно. В нашей правильной пробе кислотная подготовка устраняет карбонатную помеху, а контроли проверяют процедуру. В реальных смесях набор возможных помех шире; универсальную чистоту или безопасность воды такой тест не устанавливает.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут · Собственное решение
Раствор из исходного набора не даёт подтверждённого CO₂, не даёт осадка в правильной пробе 2, но даёт белый осадок в правильной пробе 3. Назовите анион, уравнение обнаружения, назначение свежей порции и один неизвестный аспект состава. 3 минуты работа, 1 сверка, 1 исправление.
Ключ и критерии индивидуальной работы
SO₄²⁻; Ba²⁺+SO₄²⁻→BaSO₄↓. Свежая порция избегает внесения ионов и помех из другой пробы. Катион, концентрация или дополнительные следовые примеси не определены. По 1 баллу за каждый пункт.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Качественные реакции на анионы | Решает задачу по трём независимым пробам | Определён анион из заданного списка |
| Селективность; определение качественного состава | Находит реагентную помеху | Исправленный план и сбалансированные уравнения |
Опора — раздел «Качественный химический анализ» опубликованной программы на 64 часа. Это самостоятельный урок на 45 минут. Подробный сценарий, распределение времени и учебные числовые серии — методическая разработка. Предоставленные данные не выдаются за опыт, проведённый авторами или этим классом.
Источники и права на изображения
- Royal Society of Chemistry: Testing salts for anions and cations
- Royal Society of Chemistry: Testing for negative ions
Источники проверены 15.10.2026. Числовые наборы — учебные данные, не результаты проведённых авторами опытов. Схемы и графики подготовлены порталом «Школы России». Для микрофотографии отдельно указаны автор и лицензия. Ответы и примечания учителю в PDF выделены отдельно.