Урок по химии. Тема: «Галогены».
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему

Урок по химии. Тема: «Галогены».

Джанджгава Елена Владимировна, учитель химии

              Основная цель образования, в соответствии с требованиями ФГОС, состоит в развитии личности школьников посредством формирования у них универсальных учебных действий, создания условий для развития творческих способностей и приобретения опыта деятельности. Для достижения указанной цели целесообразно использовать метод обучения, при котором ребенок не получает знания в готовом виде, а добывает их сам в процессе собственной учебно-познавательной деятельности.Рассмотрим, как можно реализовать деятельностный подход в обучении на примере одного из уроков химии в 9 классе.  Урок «Галогены» третий в теме “Неметаллы”, по учебнику О.С. Габриеляна “Химия, 9 класс”. Это урок новых знаний с элементами исследовательской работы. Метод обучения – проблемный. Ведущая форма деятельности на уроке – самостоятельная работа учающихся в группах, выполняющих одинаковые или разные задания (по вариантам), направленные на получение более широкого круга информации всем классом. Методы и методические приемы, используемые на данном уроке, дают обучающимся возможность приобрести опыт самостоятельного познания.

       Тема этого урока тесно связана с биологией, так как на примере каждого галогена и его соединений показана биологическая роль этих элементов как положительная, так и отрицательная, поэтому этот урок, дополнив необходимыми ма териалами, можно будет отнести к интегрированному уроку по химии и биологии.

Предметные знания, умения и навыки, формируемые на уроке, определяются Федеральным государственным образовательным стандартом общего (основного) образования. Задачи урока  представлены в виде системы ключевых задач, направленных на формирование личностных качеств обучающихся. На первое место на уроке по организации собственной деятельности обучающихся выходят развивающие и воспитывающие задачи, которые способствуют достижению метапредметных и личностных результатов.

  Урок по организации собственной  деятельности обучающихся включает три этапа:

1. Ориентировочно-мотивационный этап урока. Цель: обозначение области содержания урока. Результат: мотивация. На этом этапе актуализирован субъективный опыт учащихся. Это позволяет судить не только об уровне усвоения предыдущего материала, но и формировать новые знания и умения в развитии. Через серию вопросов выясняются знания обучающихся. Вопросы следует сформулировать так, чтобы вывести на проблему урока. Проблема выводит на мотив: «А зачем нам это?», мотив определяет цель, идя к которой через составленный план и способ действий решаются задачи урока. Что? Зачем? Как? Одновременно осуществляется само - и взаимооценка.

2.Операционально-исполнительский.  Цель: построение учащимися способа действий.
Результат:  алгоритм действий. Этап можно назвать путем к поставленной цели. Он включает реализацию намеченного плана, продолжается само - и взаимооценка. На уроке для учащихся создаются ситуации выбора учебных заданий и форм их выполнения, подбора инструментария.

3.Рефлексивно-оценочный этап.  Цель: включение нового знания в систему, установка локальных связей нового знания с имеющимися. Само- и взаимоконтроль усвоения знаний. Результат: проект дальнейшей работы с новым знанием, анализ собственной познавательной деятельности. Обучающиеся выполняют задания на рефлексию и осуществляют самооценку и взаимооценку.

   Работа обучающихся идет в группах (5 групп учащихся по количеству рассматриваемых веществ). Дети коллективно обсуждают вопросы учителя. Когда ответ  готов, кто-то из группы отвечает на вопрос.  Из мнения групп рождается правильный ответ. Учащиеся самостоятельно выявляют проблему, формулируют тему урока, составляют план работы, способ действий, делают вывод в конце урока.  Контроль осуществляется в форме взаимо - и самоконтроля на всех этапах урока, что позволяет обучающимся откорректировать свою деятельность на уроке, оценить действия партнера.  На завершающем этапе урока обучающиеся выставляют себе самооценку, лидер группы ставит взаимооценку.

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: проблемно-развивающий.

Задачи урока:

• Воспитывающие:  формировать умения работать в группе с выполнением различных социальных ролей;  воспитывать толерантные отношения в группе; учить приемам рефлексии, развивать адекватную самооценку.
• Развивающие:  развивать познавательный интерес к предмету; формировать ключевые компетенции: умение проводить поиск, обработку, анализ, систематизацию информации;  преобразовывать информацию из одной знаковой системы  в другую;                                                               развивать практические навыки работы с лабораторным оборудованием, опорными конспектами; развивать умение логически излагать свою точку зрения в монологе и диалоге.
• Обучающие:  через систему познавательных задач сформировать представление о галогенах как типичных неметаллах; установить взаимосвязь между строением, свойствами и биологическим применением галогенов;

Оборудование: В качестве оборудования используется лабораторное оборудование, знаково-символические средства, ТСО. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева; компьютер, медиапроектор, диск «500 опытов по химии»

На столе преподавателя: пробирка с йодом, закрытая пробкой; спиртовка, спички, держатель для пробирок

На столах учащихся: тексты для изучения физических свойств галогенов; карты независимого расследования; алгоритм ОВР, раствор йода (бледно желтый), раствор крахмала, кусочек хлеба,  майонез, кетчуп.

ХОД УРОКА

1. Ориентировочно-мотивационный этап.

Организационный момент

Сегодня на уроке мы с вами работаем в группах (5 групп учащихся по количеству рассматриваемых веществ). Все проблемы решаем вместе.

Девиз урока: «Свои способности человек может узнать, только попытавшись приложить их»                                                                                                                   (Сенека Младший).

Изучение неметаллов мы начинаем со знакомства с самыми активными неметаллами – галогенами (солеродами). Почему данное семейство получило такое название? (Ответ на поставленный вопрос учащимся предстоит дать в  ходе урока)

2. Операционально-исполнительский.

Мы с вами ответили на вопросы  «Что изучаем? Зачем?». Теперь ответим на вопрос «Как?». Сконструируйте схему изучения темы, то есть составьте план работы на уроке.    

План характеристики семейства химических элементов составляют учащиеся.

1. Положение элементов в ПСХЭ Д.И. Менделеева
2. Особенности строения атомов
3. Особенности строения молекул
4. Физические свойства
5. Химические свойства
6. Нахождение в природе
7. Биологическое значение
8. Применение

Фронтальный опрос:

1.Где расположены в таблице Д.И. Менделеева самые активные неметаллы?
2. Что общего в строении атомов галогенов?
3. Чем отличается строение атомов разных галогенов?
4. Как изменяются неметаллические свойства в пределах подгруппы?

5.Какую степень окисления (высшую, низшую) могут проявлять галогены?

6.Какой из галогенов в соединениях проявляет единственную, отличную от нуля степень окисления?Почему?
Вывод делают учащиеся: внешний уровень близок к завершению, поэтому галогены – активные неметаллы, сильные окислители. Неметаллические свойства уменьшаются в пределах подгруппы. Степени окисления:-1,+3,+5,+7. Фтор только -1.

Продолжите фразу: Простые вещества галогены существуют в виде … (двухатомных молекул –Г2  ) 

Создание проблемной ситуации:

Какой вид химической связи? (ковалентная неполярная)

Какой тип кристаллической решетки?  У учащихся недостаточно сведений, чтобы ответить на данный вопрос, т.к. для веществ с ковалентной связью возможно два типа решетки (атомная и молекулярная). Поэтому необходимо рассмотреть физические свойства веществ.

Физические свойства галогенов рассматриваются в ходе работы  групп учащихся  с источником информации (приложение №3 - выданными текстами) и занесением данных в таблицу №1 карты независимого расследования (приложение №1); проведения демонстрационного эксперимента.

Организация работы по группам.

Задание учащимся: подготовить справку о физических свойствах галогенов.

Порядок действий:

1. Изучить  выданные тексты
2. Заполнить таблицу «Физические свойства галогенов»
3. Подготовить устный ответ

Таблица №1: Физические свойства галогенов.

После выступления представителей команд учащиеся делают вывод. Все галогены существуют в виде двухатомных молекул с ковалентной связью и молекулярной решеткой. Все окрашены и токсичны, поэтому опасны. Самый токсичный из них фтор. Опасность отравления уменьшается с увеличением порядкового номера элемента.

Демонстрационный эксперимент «Возгонка йода». На примере йода, который обладает металлическими свойствами, подтверждают уменьшение неметаллических свойств.

Вопросы учащимся: 

1.Можно ли галогены распознать по физическим свойствам? Почему в основу распознавания нельзя положить запах?                                                                                         2.Почему галогены встречаются в природе только в соединениях? (вариант ответа: из-за высокой химической активности).                                                                                                 3.Можно ли судить об активности галогенов по физическим свойствам?  Для этого надо рассмотреть химические свойства.

Химические свойства галогенов.

Вопрос учащимся: сделайте прогноз о химических свойствах галогенов исходя из особенностей строения атомов (высокая активность, сильные окислители).

Для знакомства с химическими свойствами галогенов посмотрим несколько видео-опытов.

• Взаимодействие алюминия с йодом.
• Горение железа и сурьмы в хлоре
• Горение фосфора в хлоре
• Взаимодействие хлорной воды с бромидами и иодидами

Вопросы учащимся

1. Что вы наблюдали?
2. Какую роль в реакции йода с алюминием выполняет вода? (катализатор)
3. Чем объясняется образование фиолетовых паров в ходе этой реакции? (возгонка йода)
4. С какими группами веществ реагируют галогены? (металлы и неметаллы)
5. В какую степень окисления переходит железо в реакции с хлором? (+3, т.к. хлор – сильный окислитель)

Задание: составить уравнения реакций и расставить коэффициенты методом электронного баланса, используя алгоритм (приложение №2). Учащиеся самостоятельно заполняют таблицу №2, работая в картах независимого расследования (приложение №1), с взаимопроверкой внутри группы.

Таблица №2: Химические свойства галогенов.

Выявить зависимость условий проведения реакций с водородом от окислительной активности галогенов. Фтор реагирует в любых условиях с взрывом. Хлор – на свету с взрывом, а с йодом это эндотермическая реакция. Продолжите фразу: Что свидетельствует… (об уменьшении окислительных свойств).

Галогены могут вытеснять друг друга из растворов солей.

Правило: более активный галоген вытеснит менее активный из р-ра соли (правило даю по аналогии с металлами).

Почему для вытеснения галогенов нельзя использовать фтор (подобно щелочным

металлам)? Т.к. реакция протекает в растворе, а фтор при нормальных условиях реагирует

с водой, вытесняя из нее кислород. Вода горит во фторе!

Галогены настолько активны, что реагируют не только с неорганическими веществами, но и с органическими.

Ученический эксперимент (работа в группах)  опыт №1: Качественная реакция на крахмал (приложение №1)

Рассмотрим жизненную ситуацию. Я чистила картошку и порезала палец. Обработав рану  раствором йода, продолжила чистить картофель. Очищенный картофель, который держала в руке, посинел…

Как вы это можете объяснить?

Крахмал часто включают в состав продуктов питания. Как вы считаете, какие продукты содержат крахмал, а в какие его добавляют в качестве загустителя? Предлагаю исследовать продукты на содержание крахмала. Продумайте ход работы.

Ученический эксперимент (работа в группах) опыт №2: обнаружение крахмала в продуктах питания (приложение №1) .

Таблица №3: Лабораторная работа «Качественная реакция на крахмал»

Учащиеся делают вывод на основе проведенного опыта: йод является качественным реактивом на крахмал. В присутствии йода крахмал синеет.

3. Рефлексивно-оценочный этап.  

С  целью самоконтроля усвоения знаний учащимся предлагается тест:

1. «Вездесущий» – так назвал этот галоген академик А.Е Ферсман. Назовите этот галоген.
2. Этот галоген назвали «всесъедающий», хотя он входит в состав зубной эмали.
3. Галоген, возможность существования которого предсказал Д.И. Менделеев.
4. Назовите форму существования галогенов в природе.
5. Как изменяются неметаллические свойства галогенов с увеличением относительной атомной массы?

 Подведение итогов урокав ходе фронтальной беседы:

1. Над какой темой мы сегодня работали?
2. Что нового вы узнали?
3.Ответили ли мы на вопросы о смысле названия «галогены»?                                                     4.Почему галогены в природе встречаются в соединениях?
5. Какими путями решали эту проблему?
6. К каким выводам пришли?
7. Оцените свою работу на уроке по направлениям:
– “я” – как я себя чувствовал в процессе урока, доволен ли я своей работой;
– “мы” – насколько комфортно и эффективно мне было работать в малой группе;
– “дело” – достиг ли я цели обучения, в чем испытал затруднения, как преодолеть проблемы. 
Учитель благодарит учащихся за их работу на уроке, выставляет оценки за урок и сообщает домашнее задание.

Домашнее задание: §§17,19; задача 3.

Приложение №1.

Карта независимого расследования « ГАЛОГЕНЫ»

ФИО учащегося

Таблица №1: Физические свойства галогенов.

ВЫВОД:

Таблица №2: Химические свойства галогенов.

ВЫВОД:

Таблица №3 Лабораторная работа на тему: «Галогены, соединения галогенов»

Внимание! Инструкция по технике безопасности:

Нитрат серебра оставляет на коже рук черные пятна.

Приложение №2.                                            

Алгоритм составления ОВР

1. Определите степени окисления элементов в обеих частях уравнения.
2. Подчеркните знаки элементов, изменяющие степень окисления.
3. Укажите: восстановитель-увеличивает с.о., окилитель-понижает   с.о.
4. Составьте схемы процессов окисления (отдача электронов) и восстановления (присоединения электронов).
5.  Составьте электронный баланс (установите добавочные коэффициенты).
6. Перенесите добавочные коэффициенты в УХР перед формулами окислителя и восстановителя.
7. Уравняйте число атомов элементов в УХР, кроме Н и О.
8. Уравняйте число атомов Н (+ Н2О).
9. Проведите проверку расстановки коэффициентов по числу атомов О.

Элементы усложнения электронного баланса

 Приложение №3.

Тексты для работы учащимся в группах.

(5 групп по количеству рассматриваемых веществ)

Фтор. Фтор. Самый активный, самый электроотрицательный, самый реакционноспособный, самый агрессивный элемент. Агрегатное состояние при 20оС – газ светло-желтого цвета с резким раздражающим запахом, плотность 1,11 г/см3. Температура плавления -219,6оС , а кипения -188,1.Содержание в организме 0,0001%. Входит в состав костей и зубной эмали.

Фтор был получен французским химиком Анри Муассаном 26 июня 1886 года электролизом безводного фтороводорода. Такой способ получения фтора и до сих пор является единственным. Этот агрессивный галоген разрушал даже платиновые электроды: при получении 1 грамма фтора разрушалось 5-6 г платины.Объясните эту химическую активность (положение в таблице Д.И. Менделеева, строение внешнего электронного слоя, самый маленький радиус атома).Ни один химический элемент не принес химикам столько трагических событий, как фтор  Погиб один из членов Ирландской академии наук Томас Нокс, потерял трудоспособность другой ученый той же академии Георг Нокс; мученическую смерть принял известный химик из Нанси Джером Никлес; поплатился жизнью брюссельский химик П.Лайет. Отравились фтором и пострадали Гей-Люссак, французский химик Тенар, английский химик Дэви и многие другие. Не знали в те времена ученые про агрессивный характер фтора. При неосторожной работе с фтором разрушались зубы, ногти, возникала ломкость сосудов.Из-за своей активности в природе в свободном виде фтор не встречается.

Но все, же фтор человеку необходим. Правда, в виде соединений.  Каждая хозяйка имеет тефлоновую посуду: она не ржавеет, её не надо смачивать маслом и водой, она не горит, не гниет, к ней не пристает даже хлебное тесто, на неё не действует азотная кислота. Промышленное производство алюминия невозможно без применения криолита, фтор является окислителем для ракетного топлива и т.д.

Хлор. Второй галоген называют «убийцей, спрятанным в солонке» это хлор. Впервые открыл его шведский химик Карл Шееле, нагревая пиролюзит с соляной кислотой, английский химик Дэви доказал, что этот газ – простое вещество, а Гей-Люссак дал имя газу – хлор. Желто-зеленый газ, с неприятным запахом. Он в 2,5 раза тяжелее воздуха. Плотность 1,56 г/см3. Температура плавления -101,3оС , а кипения 34,1оС. Содержание в организме 0,05-0,1%. В крови, тканевых жидкостях всегда содержится хлорид натрия. В желудочном соке  - соляная кислота.  И так же, как и фтор, этот газ является очень активным, поэтому в виде простого вещества в природе не встречается. Хлор ядовит для всего живого, именно поэтому его применяют очень давно для обеззараживания воды как отбеливающее средство). В производстве поливинилхлорида, пластикатов, синтетического каучука, из которого изготавливают изоляцию для проводов, оконный профиль, упаковочные материалы, одежду и обувь, лаки и краски, линолеум, аппаратуру и пенопласты, игрушки и стройматериалы

Бром. Единственный жидкий неметалл открыл Антуан Жером Балар Это красно-бурая, скверно пахнущая жидкость, которую назвали бромом («бромос» – по-гречески означает «зловонный»). Плотность 3,12г/см3. Температура плавления -7, а кипения +59 Со . В первоначальном варианте это вещество Балар назвал «муридом», что означает «рассол». Бром ядовит не только при попадании внутрь организма, но и попадание на кожу проводит к появлению долго незаживающих язв. Как и все галогены, в свободном состоянии бром не встречается главный источник рассеянного элемента брома – морская вода, морские животные и морские водоросли. Соединения брома востребованы и в медицине (успокаивающие препараты) и в текстильной промышленности (красители). Незаменим бромид серебра в киноиндустрии .

Йод.  В 1811 году нагревая маточный рассол морских водорослей с концентрированной серной кислотой Бернар Куртуа обнаружил появление фиолетовых паров неизвестного вещества. Кстати, «иод» в переводе с греческого означает «фиолетоый».  «Йод вездесущий» – писал о йоде академик А.Е. Ферсман, так как невозможно найти вещество, не содержащее хоть незначительное количество йода. При комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы с металлическим блеском. При нагревании он сублимируется, превращаясь в пар фиолетового цвета, при охлаждении пары кристаллизуются, минуя жидкую фазу. Этим пользуются на практике для очистки йода от нелетучих примесей.  Температура плавления +114оС , а кипения +186оС. Организм человека сохраняет в крови постоянную концентрацию йода (10–5 – 10–6%), причем содержание в крови человека зависит от времени года: с сентября по январь концентрация йода в крови снижается, с февраля начинается новый подъем, в мае – июне – наивысший уровень . Врачи рекомендуют в пищу чаще употреблять продукты, богатые этим элементом: яйца, рыбу, морепродукты. Накопленные сведения о йоде позволяют утверждать, что этот элемент вправе претендовать на самое серьезное к себе отношение со стороны химиков, инженеров, конструкторов, а также медиков и косметологов.