Кислотність розчинів. Водневий показник рН
👩🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):
Формування предметних компетентностей за темою «Кислотність розчинів. Водневий показник рН», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.
💬 Провокативне питання для старту:
Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.
⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
Тема: Розділ 2. Досліджуємо хімічні реакції в розчинах • с. 89. Кислотність розчинів. Водневий показник рН. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.
⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
- Що є ключовим поняттям теми «Кислотність розчинів. Водневий показник рН» і чому воно важливе?
- Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
- Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
- Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
- Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
- Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
Твоя місія на цей урок
Натискай на цілі у міру їх опанування:
- 1Зрозуміти кількісний зв'язок між концентраціями йонів H⁺ та OH⁻ у воді (йонний добуток води).Опанувати ➔
- 2Опанувати шкалу водневого показника pH від 0 до 14 (кисле, нейтральне, лужне середовище).Опанувати ➔
- 3Визначати характер середовища за допомогою універсального індикатора, лакмусу, метилоранжу та фенолфталеїну.Опанувати ➔
- 4Зрозуміти біологічне значення та значення pH у косметиці, медицині та сільському господарстві.Опанувати ➔
🧖♂️ Звідки в рекламі кремів узялося магічне число «pH 5.5», і чому звичайне мило сушить шкіру?
Ми чуємо про pH щодня: шампунь з нейтральним pH, кислотний дощ із pH 4, кров з pH 7.36, шлунковий сік з pH 1.5. Якщо pH нашої крові зміниться хоча б на 0.3 одиниці в будь-який бік — людина загине! Що означають ці дві загадкові літери і як хіміки вимірюють кислотність за частки секунди?
Розділ 2. Реакції в розчинах · Йонний баланс
§ 12. Кислотність розчинів. Водневий показник рН
Кров людини має суворо фіксоване значення pH 7,4, відхилення якого всього на 0,2 призводить до летальних наслідків. Шлунковий сік має високу кислотність (pH 1,5), а мило створює лужне середовище. Як точно виміряти кислотність середовища та чому чиста вода містить і катіони H⁺, і аніони OH⁻?
💧 1. Автопротоліз води та йонний добуток води
Навіть найбільш ретельно очищена дистильована вода має надзвичайно малу, але фіксовану електропровідність. Це свідчить про те, що вода сама по собі є слабким електролітом, молекули якого зазнають самоіонізації (автопротолізу):
За кімнатної температури (25 °C) з 1 млрд молекул води на йони розпадається лише близько двох! При цьому концентрації катіонів Гідрогену та гідроксид-іонів суворо рівні:
[H⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ моль/л.
Добуток їхніх концентрацій у воді та будь-якому водному розчині є величиною постійною і називається йонним добутком води ($K_w$):
K_w = [H⁺] · [OH⁻] = 10⁻⁷ · 10⁻⁷ = 10⁻¹⁴ (при 25 °C).
Розчини, показник pH та реакції йонного обміну
🎯 2. Водневий показник pH та шкала кислотності
Оскільки оперувати від'ємними степенями числа 10 ($10⁻³, 10⁻⁷, 10⁻¹²$) незручно, данський біохімік Серен Серенсен у 1909 році ввів поняття водневого показника (pH) (від лат. potentia Hydrogenii — сила водню):
| Середовище | Концентрація [H⁺] та [OH⁻] | Значення pH | Приклади в природі та житті |
|---|---|---|---|
| Сильнокисле | [H⁺] > 10⁻³ моль/л | 0 ≤ pH < 3 | Шлунковий сік (1,5–2,0), акумуляторна кислота (0,5), лимонний сік (2,2). |
| Слабкокисле | 10⁻⁷ < [H⁺] ≤ 10⁻³ моль/л | 3 ≤ pH < 7 | Яблучний сік (3,0), чорна кава (5,0), молоко (6,6), дощова вода (5,6). |
| Нейтральне | [H⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ моль/л | pH = 7 | Дистильована вода, сльози, внутрішньоклітинна рідина. |
| Слабколужне | 10⁻¹¹ < [H⁺] < 10⁻⁷ моль/л | 7 < pH ≤ 11 | Кров людини (7,36–7,42), морська вода (8,0), розчин соди NaHCO₃ (8,4), мильний розчин (9–10). |
| Сильнолужне | [H⁺] ≤ 10⁻¹¹ моль/л | 11 < pH ≤ 14 | Нашатирний спирт (11,5), засоби для прочищення труб «Кріт» (13–14). |
Яке значення pH відповідає розчину пральної соди, що має лужну реакцію?
🌈 3. Індикатори та способи визначення pH
| Індикатор | Забарвлення в кислому середовищі (pH < 7) | Забарвлення в нейтральному середовищі (pH = 7) | Забарвлення в лужному середовищі (pH > 7) |
|---|---|---|---|
| Лакмус | Червоне | Фіолетове | Синє |
| Метиловий оранжевий | Рожеве / червоне | Оранжеве | Жовте |
| Фенолфталеїн | Безбарвне | Безбарвне | Малинове (pH > 8,2) |
| Універсальний індикаторний папір | Червоний / оранжевий | Жовто-зелений | Синій / фіолетовий |
Для надточного вимірювання pH (з точністю до 0,01) у сучасних лабораторіях використовують електронні прилади — pH-метри зі скляними комбінованими електродами.
Шпаргалка до § 12: Кислотність розчинів. Водневий показник рН
Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою
🟢 Шкала pH
0..6 — кисле середовище; 7 — нейтральне; 8..14 — лужне середовище.
🎯 Формула Серенсена
pH = -lg[H⁺]. Концентрація [H⁺] * [OH⁻] завжди дорівнює 10⁻¹⁴.
🎨 Індикатори
Фенолфталеїн реагує ЛИШЕ на луг (стає малиновим); лакмус червоніє в кислоті, синіє в лузі.
🧴 pH 5.5
Кислотна мантія шкіри людини пригнічує розмноження мікробів.
Самоперевірка (картки знань)
Натискай для перевороту (або Пробіл / ◀ ▶ на клавіатурі)
У зошит (за підручником)
Вправи з підручника «Хімія 9 клас (Григорович, Недоруб, Ранок 2026)», § 12, с. 89. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:
Визначення середовища за pH
💡 Підказка від нас: Вказати середовище для розчинів із pH: 2, 7, 9, 12, 5.5, 8.4.
Забарвлення індикаторів
💡 Підказка від нас: Заповнити таблицю кольорів трьох класичних індикаторів у кислому, нейтральному й лужному середовищах.
Розрахунок [H⁺]
💡 Підказка від нас: Якщо pH = 4, чому дорівнює концентрація [H⁺] і [OH⁻]? Відповідь: [H⁺] = 10⁻⁴ моль/л, [OH⁻] = 10⁻¹⁰ моль/л.
Практичне застосування pH
💡 Підказка від нас: Чому для збереження свіжості молока та сиру важливо контролювати зростання молочної кислоти за допомогою рН-метра?
Бос-тест до § 12: Кислотність розчинів. Водневий показник рН
Питання 1 з 3 • Завдай удару по босу теми