" Этот загадочный 13 элемент"
методическая разработка по химии (9 класс) по теме

                                                      Урок  химии  в 9 классе

                                                      «Загадочный 13 элемент»

                                                                   Задачи:

Образовательные:

1.      Актуализировать знания учащихся о строении атома, физических смыслах порядкового номера, номера группы, номера периода.

2.     Формировать  знания физических свойств алюминия, металлической связи и особенностей кристаллического строения.

3.      Сформировать у учащихся знания о том, что алюминию как простому веществу присущи  характерные физические и химические свойства.

Развивающие:

1.Продолжить формирование исследовательских навыков учащихся при выполнении лабораторной работы.

2.Развивать компетенции работы с информационными ресурсами на основе работы с дополнительной литературой и словарями

3.Расширить понятие  химических свойств алюминия как простого вещества

4.Возбуждать интерес к изучению науки путем предоставления кратких исторических и научных сообщений о прошлом, настоящем и будущем алюминия.

Воспитательные:

1.      Воспитывать бережное отношение к окружающей среде, предоставляя сведения о возможном использовании алюминия вчера, сегодня, завтра.

2.      Формировать умения работать коллективом у каждого учащегося, считаться с мнением всей группы и отстаивать свое корректно, выполняя лабораторную работу.

3.      Знакомить учащихся с научной этикой, честностью и порядочностью естествоиспытателей прошлого, предоставляя сведения о борьбе за право быть первооткрывателем алюминия.

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: лабораторная работа.

Оборудование: алюминиевая проволока с кнопками на пластилине, простейшая электрическая цепь, штатив с пробирками, спиртовка.

Реактивы:  разбавленные и концентрированные: серная, соляная,  раствор гидроксида натрия, гранулы алюминия,  вода.

                                                           Презентация.

1. Возбуждение интереса учащихся к изучению физических, химических свойств и применения алюминия.

Здравствуйте дорогие ребята, добрый день, уважаемые коллеги. Сегодня у нас немного необычный урок. Мы  приехали к вам в гости и приехали со своими учениками, поэтому давайте возьмемся за руки и поздороваемся друг с другом, называя соседа  по имени. Вот так-то лучше!

Итак, Добрый день! Первым делом гоним лень,

На уроке не молчать, Всем работать, отвечать!

В мире много, интересного, Нам порою неизвестного.

Миру знаний нет предела. Так скорей, друзья, за дело!

3.Актуализация опорных знаний о строении атома, физических смыслах порядкового номера, номера группы, номера периода.

Самому счастливому  числу на Земле – числу 13. Цифра, которой приписываются множество магических свойств.

«Не в количестве знаний заключается образование, а в полном понимании и искусном применении всего того, что знаешь»

По плану – алгоритму показать строение атома с № 13.

Учащиеся открывают ПСХЭ Д.И. Менделеева и записывают тему урока в тетрадь.

                                                                 « Алюминий»

2. Постановка цели урока.

Учитель: 

Сообщает цель урока: Самому счастливому  числу на Земле – числу 13. Цифра, которой приписываются множество магических свойств.

Доказать: быть или не быть № 13 элементом счастливым числом? Около 100 лет назад Николай Гаврилович Чернышевский сказал этому элементу суждено великое будущее, что элемент социализма. Почему называют элементом  20 века?

Познакомиться с физическими, химическими  свойствами, областью применения химического элемента с № 13

3. Актуализация опорных знаний о применении  и использовании алюминия.

Учитель: Предлагает учащимися познакомиться с таблицей на проверочном листе (на одной стороне листа расчерчена таблица, на второй – инструктивная карточка к лабораторной работе «Физические и химические свойства алюминия»): заполнить первую колонку «Что мы знаем об алюминии » таблица №1, просматривают  слайды  презентации и заполняют таблицу.

Алюминий занимает 3-е место после кислорода и кремния и 1-е - среди металлов. Его содержание в земной коре составляет по массе 8,80%. В свободном виде алюминий в силу своей химической активности не встречается. Известно несколько сотен минералов алюминия, преимущественно алюмосиликатов. Промышленное значение имеют боксит, алунит и нефелин.

Таблица 1

Что мы знаем об алюминии

                                     См. видеоролик и записываем в таблицу.

 Этот металл с удивительно разнообразными свойствами всего за два века с момента своего появления сумел завоевать весь мир, став синонимом технического прогресса. Недаром алюминий называют "крылатым" металлом, он стал символом устремления людей ввысь, в небеса,  в первую очередь ассоциируется с реактивными самолетами и космическими ракетами, которые без него просто невозможно было бы создать. А 21 век, по всеобщему признанию, и вовсе обещает стать веком алюминия. 

Несколько интересных фактов об алюминии: 

1. в теле взрослого человека присутствует до 140 мг алюминия 
2. 1 кг алюминия в автомобиле экономит более 10 л бензина на каждые 2 тысячи километров
3. алюминий содержится даже в яблоках - до 150 мг/кг
4. каждый 20-й из атомов, слагающих верхнюю оболочку нашей планеты - это атом алюминия
5. суточная потребность взрослого человека в алюминии оценивается в 2,45 мг.

4. Подведение итогов первого этапа урока.

Учащиеся: Зачитывают записи таблицы, по необходимости исправляют их.

Учитель: Такое широкое применение алюминий находит благодаря своим свойствам, но

                     «Мало знать, надо и применять

                                                                                  Мало хотеть, надо уметь делать»

Делаем предположение о характерных физических свойствах. Изучаем физические свойства металла по инструкции.

                                                           Лабораторная работа№1

Инструктивная карточка

«Физические свойства алюминия»

    Таблица 2

1.Возьмите кусочек алюминия. Посмотрите сквозь него. Можно что-то увидеть. Прозрачен? Поставьте в колонку «+» или «-»

2.Покрутите алюминиевую фольгу  на свету. Блестит? Поставьте значок в таблице  «+» или «-».

3.Попробуйте разломить, согнуть. Поставьте в  3,6 колонки  «+» или «-»

4. Электропроводность металла. Собрать простейшую электрическую цепь, включающие алюминиевые провода. Вывод. Поставьте в 4 колонку «+» или «-»

5. Алюминиевую проволоку с прилепленными  пластилином к ней кнопками нагревают с одного конца.  Что происходит? Поставьте в  5 колонку «+» или «-»

6. Способность к плавлению. (Легкоплавкий или тугоплавкий) Посмотрите видеофрагмент.

7 Плотность. Справочный материал.

Алюминий сочетает весьма ценный комплекс свойств: малую плотность, высокие теплопроводность и электрическую проводимость, высокую пластичность и хорошую коррозионную стойкость. Он легко поддаётся ковке, штамповке, прокатке, волочению. Алюминий хорошо сваривается газовой, контактной и др. видами сварки.

                                        Лабораторная работа №2

                                «Химические свойства алюминия»

. 

Перед выполнением работы внимательно прочитайте правила техники безопасности при работе с кислотами и щелочами:

1. Работайте аккуратно, неукоснительно соблюдая порядок проведения работы, изученный по учебнику или пособию, выполняйте требования охраны труда при проведении практических или лабораторных работ.

2.   Подготовленный прибор покажите учителю или лаборанту.

3. Будьте особенно осторожны в обращении с растворами кислот и щелочей, огнеопасными и ядовитыми веществами.

4. Берите вещества для опыта в минимально-необходимых количествах и только в чистую посуду.

5. Обо всех разливах химических жидкостей, а также о рассыпанных твердых веществах сообщайте учителю или лаборанту. Самостоятельно убирать любые химические вещества нельзя.

6. Участки кожи или одежды, на которые попал реактив, сначала промойте большим количеством воды, затем обработайте нейтрализующим веществом.

7.  Не оставляйте без присмотра включенные нагревательные приборы.

8. Не проводите самостоятельно опыты, не предусмотренные инструкцией; не смешивайте произвольно вещества

                                                    Ход работы

1. Внимательно посмотрите эксперимент: «Взаимодействие алюминия с йодом». Запишите уравнение реакции.
2. Внимательно посмотрите эксперимент: «Взаимодействие алюминия с бромом» Запишите  уравнение реакции.
3. Внимательно посмотрите эксперимент: «Горение алюминия». Запишите уравнение реакции.
4. Внимательно посмотрите эксперимент «Алюмотермия». Запишите уравнение реакции
5. В отдельных пробирках испытайте действие разбавленных соляной(HCl) и серной (H2SO4) кислот на алюминий. Осторожно нагрейте каждую пробирку. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций.
6. Кусочек алюминия помещаем в пробирку и наливаем  раствор  щелочи  ( KOH или NaOH ) и нагреваем. (Осторожно, не брызнуть щелочью в глаза). Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций.
7. Аккуратно выливаем щелочь из пробирки в чистую пробирку (предыдущий опыт) и наливам воды, там где алюминий. При необходимости немного нагреть пробирку. Что наблюдаете? Запишите уравнение  реакции.
8. Поместите кусочек алюминия в пробирку и добавьте концентрированной серной кислоты (склянка  с красной точкой H2SO4)

При необходимости немного нагреть пробирку. Что наблюдаете?  Запишите уравнение  реакции.

2Al + 3I2 = 2AlI3

2Al+3Br2=2AlBr3

4Al+O2=2Al2O3

2Al + 6HCl разб. = 2AlCl3 + 3H2↑

2Al + 3H2SO4 разб. = Al2(SO4)3 + 3H2↑

Al + H2SO4 конц. =

2Al + 2 NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 +3H2↑

             Амфотерность

                                                    Закрепление знаний.

Ребята, вернемся к цели нашего урока: быть или не быть элементу с №  13 элементом прошлого, настоящего и будущего?  Если быть, то почему? Оказался ли порядковый номер 13 для алюминия счастливым?

                                               Или   наводящие вопросы:

Учитель: 1. По каким внешним признакам вы сможете отличить изделия из алюминия от изделий из других материалов?

                                                      Планируемый ответ: блестящие, серебристые, легкие. 

2. Опишите области применения алюминия и укажите свойства, на которых основано его использование. Сочетание физических, механических и химических свойств алюминия определяет его широкое применение практически во всех областях техники. Конечный продукт обладает малым весом, высокой степенью коррозионной устойчивости и весьма конкурентноспособен по стоимости. Также, алюминий прост при вторичной переработке. Широко используют разнообразные алюминиевые сплавы. Самые важные легирующие элементы - кремний (Si), магний (Мg), марганец (Мn) и цинк (Zn).

                                                      Планируемый ответ:

1. Электропроводность - производство электрических проводов.

2.  Отсутствие взаимодействия с водой - изготовление посуды и котлов.

3. Металлический блеск - изготовление ювелирных изделий и украшений.

4. Легкость - использование в самолетостроении и кораблестроении.

5. Химическая инертность – для производства химического оборудования, изделий для агрессивных сред.

3. Почему алюминиевая посуда не разрушается в кипящей воде и не подвергается атмосферной коррозии?

                                                      Планируемый ответ: Потому что сверху

                                                      металл алюминий покрыт прочной оксидной пленкой.

4.Припроизводстве алюминиевой проволоки расплавленный алюминий выпускают через круглое отверстие. Струя затвердевает, не разбиваясь на капли. Почему?

                                                                       Планируемый ответ: Это мгновенно

                                                   образуется оксид алюминия – очень прочное соединение.

                                                   Оно и застывает в виде капли.

10. Подведение итогов урока по плану, записанному на доске. Выставление оценок.

Учитель: Комментарий учителя.

Окончен урок, и выполнен план.

Спасибо, ребята, огромное вам.

За то, что упорно и дружно трудились,

И знания точно уж вам пригодились