В предыдущем расчёте отношение было 1:1. Для карбоната натрия при полной нейтрализации кислоты нужно вдвое больше. Как не потерять коэффициент?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Калькулятор и готовый протокол; кислоту не готовят, индикаторы не используют. Предпосылки: n=cV, молярная масса, уроки 29–30. Дан безводный Na2CO3 требуемой для модели чистоты, M=106,0 г/моль. 8 класс пользуется полным уравнением и опорой n(HCl)=2n(Na2CO3); 9 класс объясняет, как выбор не того конца титрования изменит ответ. Нагрев и работа с кислотой заменены анализом данных.
| 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 материалы для текущего занятия включены. Вариант без регистрации: ученические листы PDF и доска. Минуты включают чтение, запись и переходы. Ответы показывайте после самостоятельной попытки. В конце соберите индивидуальную работу: 0–1 балл — вернуться к примеру, 2–3 — уточнить пропущенное звено, 4 — объяснить границу вывода. Это обратная связь, не обязательная школьная отметка.
01. Проблемная ситуация
0–5 минут · Вопрос и первоначальное решение
Из одной навески получилось 0,001000 моль Na2CO3. Ученик записал n(HCl)=0,001000 моль. Его партнёр напомнил, что карбонат принимает два протона до CO2 и воды.
1 минута — прочитайте уравнение в следующем разделе; 2 — сосчитайте H и Cl с обеих сторон; 2 — исправьте отношение количеств и спрогнозируйте, во сколько раз ошибётся исходный ответ.
02. Объяснение и разобранный пример
Две стадии реакции карбоната с HCl
5–14 минут · Понятия, модель и проверка
Полная нейтрализация: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O. По атомам Na:2, C:1, O:3, H:2, Cl:2 с каждой стороны. Ионная запись CO3²− + 2H+ → CO2 + H2O имеет нулевой общий заряд слева и справа. Следовательно, на 1 моль Na2CO3 нужно 2 моль HCl.
Первая стадия CO3²− + H+ → HCO3− использует только один протон. Достижение этой стадии нельзя подставлять как полное превращение в CO2. Индикатор и подготовка определяются валидированной методикой; здесь даны готовые объёмы для полной нейтрализации, операции с растворами не выполняются.
Разобранный пример: из 0,1060 г безводного Na2CO3 сделали отдельную эталонную порцию, которая целиком содержит n=0,1060/106,0=0,001000 моль. На полную нейтрализацию ушло 20,00 мл HCl. n(HCl)=0,002000 моль; c=0,002000/0,02000=0,1000 моль/л. Навеска здесь относится ко всей титруемой порции: дополнительное разведение с отбором доли не задано.
4 минуты — две стадии и баланс; 3 — пример; 2 — ученик показывает место коэффициента 2 в своей записи.
03. Практика 1: данные и доказательство
Отбор рабочих опытов и расчёт концентрации кислоты
14–25 минут · Работа с первой серией
Каждый согласованный опыт содержит отдельную порцию из 0,1060 г Na2CO3. В протоколе перед серией задано правило: ознакомительный опыт не усреднять; остальные допустимы при размахе не более 0,10 мл. Это учебный критерий данной серии, не универсальная норма.
| Опыт | Расход HCl, мл | Пометка |
|---|---|---|
| 0 | 21,00 | Ознакомительный; переход пропущен |
| 1 | 20,00 | Рабочий |
| 2 | 20,04 | Рабочий |
| 3 | 19,96 | Рабочий |
2 минуты — отметьте допустимые опыты; 3 — рассчитайте размах и средний расход; 3 — установите c(HCl); 3 — оформите решение с навеской, M и коэффициентом. 8 класс использует пример; 9 класс объясняет, почему исключение опыта 0 обосновано записью протокола, а не желанием красивого среднего. Критерии: правило отбора, расчёт, единицы.
Разбор практики 1 и критерии
Рабочие 1–3: размах 20,04−19,96=0,08 мл, условие ≤0,10 выполнено; среднее 20,00 мл. n(Na2CO3)=0,001000 моль, n(HCl)=0,002000 моль, c=0,1000 моль/л. Опыт 0 исключён заранее заданным признаком ознакомительного опыта и записью ошибки; нельзя молча убирать неудобную точку без причины.
04. Практика 2: перенос на новые условия
Почему объём первой стадии требует другого коэффициента
25–33 минуты · Самостоятельное решение
Новую порцию 0,1060 г карбоната титровали до первой стадии, а затем продолжили до полной. Значения — идеальная учебная модель без погрешности.
| Состояние | Суммарный объём HCl |
|---|---|
| Карбонат стал гидрокарбонатом | 10,00 мл |
| Полная нейтрализация до CO2 и воды | 20,00 мл |
1 минута — чтение; 3 — вычислите c по каждой стадии с правильным отношением; 2 — покажите ошибку при коэффициенте 2 и объёме 10,00 мл; 2 — объясните необходимость знать конец реакции.
Ответ и объяснение практики 2
Первая стадия: n(HCl)=0,001000 моль, V=0,01000 л, c=0,1000 моль/л. Полная: n=0,002000 моль, V=0,02000 л, та же c=0,1000. Неверная комбинация 2n и 10,00 мл даст 0,2000 моль/л — удвоение. Коэффициент и объём должны относиться к одному химическому состоянию.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
33–40 минут · Вывод, который можно обосновать
2 минуты — обоснуйте, почему одного числа «ушло 10 мл» недостаточно. 3 — предложите минимальный полный протокол, позволяющий другому человеку восстановить c. 2 — сравните протокол с первой репликой урока.
Опора для обсуждения
Нужны вещество и его состояние, масса или количество, чистота по условиям модели, стадия реакции, расход и уравнение. Данные о способе фиксации конца и отборах порций важны. Без них объём можно связать с неверным количеством.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут · Собственный ответ
0,2120 г безводного Na2CO3 полностью нейтрализовано 40,00 мл HCl; M=106,0 г/моль, чистота в модели 100%. За 3 минуты найдите n карбоната, n кислоты, c и назовите условие, при котором коэффициент 2 применим. 1 минута — ключ, 1 — исправление.
Ключ и критерии индивидуальной работы
n(Na2CO3)=0,002000 моль; n(HCl)=0,004000 моль; c=0,004000/0,04000=0,1000 моль/л. Коэффициент 2 относится к полной нейтрализации до CO2 и воды, не только к гидрокарбонату. По 1 баллу за каждый элемент.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Стандартизация HCl по карбонату натрия | Обрабатывает навеску и расход | Правильная c с коэффициентом 2 |
| Кислотно-основное титрование | Различает стадии нейтрализации | Объём и стехиометрия согласованы |
| Достоверность результатов | Применяет заранее указанное правило серии | Не исключает точки без основания |
Опора — раздел «Эксперименты по химии» опубликованной программы на 64 часа. Урок конкретизирует исходные темы и занимает 45 минут. Сценарий, распределение времени и числовые имитации — методическая разработка. Предметные операции с нагревом и аналитическими реактивами заменены безопасным анализом схем и готовых данных; это не отчёт о проведённом опыте.
Источники и права на изображения
Источники проверены 15.10.2026. Все числовые серии явно заданы как учебные модели; их нельзя описывать как результаты проведённых авторами опытов. Оригинальные схемы: портал «Школы России», для этого урока. Они не являются фотографиями. Ответы и примечания учителю в PDF вынесены в отдельную часть.
Связанная тема: Урок 29. Титрование и точка эквивалентности