Разработка урока на тему "Металлы"
план-конспект занятия по химии (10 класс) по теме

Областное Государственное Бюджетное Профессиональное Образовательное Учреждение

 « Колледж Индустрии Питания Торговли и Сферы Услуг»

Урок по теме

«Металлы»

Автор: Владыкина Анастасия Сергеевна.

преподаватель химии

Томск, 2015 г.

Анотация к уроку

Комбинированный урок повторения и обобщения, изученного ранее материала.  На уроке формируется представление о металлах и неметаллах как элементах и металлах и неметаллах  как простых веществ. Подобраны задания, развивающие умения сопоставлять, анализировать, осуществлять взаимосвязь общего и частного, работать с различными источниками информации. Последовательность изучения материала: строение атома → состав вещества → свойства. Применяются кейс-технологии, химический эксперимент. Особое внимание уделяется работе в группах. Итогом урока является понимание и умение обучающихся находить  связи между строением атомов простых веществ и их свойствами

 Данный урок разработан применительно к программе О.С. Габриеляна. Однако материалы урока можно успешно использовать и при работе по другим учебным программам.

Цель урока:

Образовательные:

• повторить и обобщить сведения, полученные ранее о строении металлов и неметаллов; закрепить и проверить знания о физических и химических свойствах (дополнить их познавательными опытами), применении металлов и неметаллов.
• Выявить причинно-следственные связи между строением атомов простых веществ и их свойствам.

Развивающие:

• формировать умения выявлять причинно-следственные связи,
• находить главное и существенное, проводить сравнение, делать выводы и обобщения.

Воспитательные:

• формировать гуманное отношение к сокурсникам, преподавателю, ответственное отношение к учебному труду;
• продолжить формирование познавательного интереса к предмету.

Оборудование:

• Образцы металлов - медь, цинк, алюминий, натрий, железо.
• Таблицы - Периодическая таблица Д.И.Менделеева "Кристаллическая решетка металлов". Модели кристаллических решеток - графита, алмаза. Слайды презентации по теме металлы и неметаллы.
• лабораторное оборудование и химические вещества.
• Компьютер, проектор.

Продолжительность учебного занятия: 2 урока.

Введение.

Тема « Металлы и неметаллы» является  важнейшей темой в курсе неорганической химии. Знания о металлах и неметаллах имеют огромное значение для каждого из нас. Дело в том, что металлы и неметаллы окружают нас повсюду. Земная кора, включая атмосферу и гидросферу, на 76,7% состоит из таких неметаллов, как кислород, кремний, водород, хлор, фосфор, углерод и азот. В морской воде – колыбели жизни на Земле – господствуют три неметалла: кислород, водород и хлор. Их общее содержание в морской воде составляет 99%.  Здоровье человека напрямую зависит от наличия или отсутствия в нашем организме некоторых металлов. В крови человека найдено 76 химических элементов из них 62 металла. К металлам – “элементам жизни” относят 10 химических элементов металлов - K, Na, Mg, Ca, Fe, Mn, Co, Cu, Zn, Mo. Металлы – важнейшие конструкционные материалы, невозможно представить нашу цивилизацию без металлических изделий Значение их огромно.

Человек с глубоких исторических времен начал использовать вещества - металлы и неметаллы на основе их свойств. Исходя из этой, зависимости нам необходимо на уроке решить две задачи:

1. Как строение металлов и неметаллов обуславливает их свойства?
2. Почему металлы и неметаллы так важны в жизни человека, на каких свойствах основывается их применение?

Содержание

Ход урока

 1.Организационный этап ( 5 мин.): 

Преподаватель: «Здравствуйте дорогие ребята. ( преподаватель отмечает отсутствующих). Вы изучили тему “Химические реакции” и вам предстоит перейти к изучению нового раздела неорганической химии. Вы сегодня познакомитесь с веществами, с которыми мы сталкиваемся на каждом шагу, без которых наша жизнь стала бы невозможной. Работать вы будете группами. Класс разбивается на 4 группы, каждый член группы получает организационную роль

• организатор работы — руководит обсуждением, следит за тем, чтобы группа не отвлекалась от выполнения задания, вовлекает в работу всех членов группы;

• протоколист — записывает идеи и результаты работы;

• ≪хранитель времени≫ — следит за временем, отведенным на выполнение задания, сообщает через определенные промежутки, сколько еще осталось;

• оратор (докладчик) — рассказывает о результатах работы группы всему классу;

• наблюдатель (≪хранитель правил≫) — следит за соблюдением правил работы в группе, может останавливать работу, если кто-то нарушает правила, делает анализ работы в группе;

• ≪хранитель материалов≫ — получает от учителя материалы для работы, выдает их по мере надобности, после окончания работы собирает материалы и возвращает учителю;

• контролер — проверяет, все ли члены группы освоили новые знания, поняли результаты обсуждения; выставляет оценку за работу в группе.

Для того чтобы работа была успешно выполнена, необходимо, чтобы каждый хорошо выполнил свои обязанности.

Главным лозунгом групповой работы должно стать: «Мы все работаем друг для друга. Мы в одной лодке — или вместе выплывем, или вместе утонем».

2. Актуализация знаний ( 10 мин.).

Преподаватель: «Чтобы сформулировать тему урока предлагаю ответить на следующие вопросы:  

Вопрос №1:  Что такое вещество?

Обучающиеся: Химический элемент - это  совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающим с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева.

Преподаватель: Вопрос №1:  Что такое вещество?

Обучающиеся:: Вещество – это то, из чего состоит физическое тело; - Вещество – это группа атомов.

Преподаватель: Вопрос №2: Как классифицируются вещества?

Обучающиеся: простые и сложные  

Преподаватель: Вопрос №3: Какие сложные вещества вы знаете?

Обучающиеся: - кислоты, основания, оксиды, соли.

Преподаватель: Вопрос №4: Они все обладают одинаковыми свойствами?

Обучающиеся: Нет. Все обладают разными свойствами и каждому классу присуще свои свойства и признаки.

Преподаватель: Знания о простых и сложных веществах подводят нас к формулировке темы урока. Но прежде чем записать ее в тетрадь прошу вас отгадать загадку.

«Удивительная страна»

Мы с вами побываем в одной Удивительной стране. Коренные жители этой страны назывались … Впрочем, догадайтесь сами по характеру её жителей. Народ в этой стране был беден, но беспечен. Хотя в карманах у большинства из них не было ни одной свободной монетки (а «валюта» в стране называлась электронами), никто не горевал по этому поводу. Напротив, если у них заводился хоть один лишний электрончик, то характер их портился, они становились агрессивными и даже опасными, потому скорее хотели от него избавиться, чтобы стать опять весёлыми и добрыми.

Надо сказать, что «высшая знать» этой страны отличалась от простых граждан своей скупостью. Свою «электронную валюту» они неохотно одалживали, и наоборот, при малейшей возможности стремились забрать ещё …

Скажите, кто были жители этой страны?

Обучающиеся:  (металлы и неметаллы).

Тема урока: Простые вещества-металлы и неметаллы .

Обучающиеся: записыват тему занятия

Цель урока:  

1) повторить и обобщить сведения, полученные ранее о строении металлов и неметаллов; закрепить и проверить знания о физических и химических свойствах (дополнить их познавательными опытами), применении металлов и неметаллов.

2) Выявить причинно-следственные связи между строением атомов простых веществ и их свойствам.

3. Изучение нового материала: ( 35 мин)

Преподаватель:Среди 118 известных сегодня химических элементов (из них 92 элемента найдены в природе) к металлам относят более 80 .  

Начнем изучение материала с металлов.

 С незапамятных времен человек познакомился с семеркой металлов: железом, медью, серебром, оловом, золотом, ртутью и свинцом. Два из них – золото и серебро – за красоту и стойкость стали называться благородными. К другим металлам отношение было не менее почтительное. Известны периоды в истории человечества, когда железо ценилось дороже золота. Но главное достоинство так называемых простых металлов в том, что эти великие труженики сыграли решающую роль в развитии цивилизации. Где бы вы ни были дома, на улице или в транспорте – вокруг нас трудятся металлы. А какое множество тайн и загадок хранит их производство и применение.

Обучающиеся: представляет доклад на тему «Роль металлов в истории человеческой цивилизации» ( заранее подготовленный)

Преподаватель: История человечества выделяет три века, связанных с металлами: медный, бронзовый, железный.

- Почему именно в таком порядке? Как вы думаете? ( работа с литературой, интернет-рессурсами)

- В каком веке мы сегодня живем?.

Преподаватель:  А какую роль играют неметаллы в жизни человека?

Обучающиеся:  представляет доклад на тему «Роль неметаллов в жизни человека»

Преподаватель:  Почему же простые вещества – металлы и неметаллы играют такую важную роль в жизни человека. На каких свойствах основывается их применение.

Прежде чем приступить к рассмотрению свойств  веществ, давайте вспомним о металлах и неметаллах как о химических  элементах.

 О расположении металлов и неметаллов в Периодической системе Д. И. Менделеева мы уже говорили с вами. Отметим еще раз, что в Периодической системе Д. И. Менделеева металлы расположены в основном под диагональю В—At, а неметаллы — по этой диагонали и над ней в главных подгруппах (рис. 71).  

Кейс -задание : Заполните таблицу, записав все, что вы знаете о металлах и неметаллах.

Результаты проверьте друг у друга, оцените друг друга. Группы меняются листочками выставляют друг другу оценки.

Чем обусловлена классификация химических элементов на металлы и неметаллы?

Также на металлы и неметаллы классифицируют образуемые элементами простые вещества.

 Вопрос: Как вы думаете, исходя из каких к свойств,  простые вещества классифицируют на металлы и неметаллы?

Обучающиеся: ( по физическим и химическим свойствам).

Перерыв 5 мин

4. Практическая часть: ( 30 мин)

Преподаватель:  Далее я предлагаю вам поработать с представленными образцами ( железо, алюминий, медь, сера, водород, уголь)

Кейс -задание:

Задание № 1

1. Внимательно рассмотрите выбранные вами простые вещества. Обратите внимание на их физическое состояние, цвет.
2. Распределите их на две группы: металлы и неметаллы. Поставьте отдельно пробирки с металлами.
3. Назовите выбранные металлы
4. Назовите агрегатное состояние металлов?
5. Какого цвета выбранные вами металлы?
6. Каким свойством металлов вы воспользовались, чтобы отличить их от неметаллов?

Чтобы указать принадлежность простых веществ к металлам или неметаллам недостаточно обратить внимание только на агрегатное состояние и цвет,  необходимо исследовать все физические свойства, которые характерны для металлов.

Задание № 2

1. Внимательно рассмотрите 3 металлические пластины, лежащие у вас в лотке. Как вы думаете, что это за металлы?
2. Запишите в таблицу агрегатное состояние и цвет выданных  металлов.

Задание 3.  Определение пластичности исследуемых металлов.

Пластичность - это способность металлов изменять форму при ударе, прокатываться в тонкие листы и вытягиваться в проволоку.

• Au   Ag   Cu    Sn   Pb   Zn   Fe

         Уменьшение пластичности

Золото настолько пластично, что его можно прокатывать в листы 0, 003 мм и использовать их для позолоты различных предметов. А 1 грамм золота можно вытянуть в проволоку длиной 2 км. Она будет во много раз тоньше человеческого волоса

1. Попробуйте слегка согнуть металлические пластины.(чем толще пластина, тем сделать это труднее)
2. Какой металл, по вашему мнению, более пластичен и будет хорошо коваться?
3. Данные исследования запишите в таблицу, используя слова: пластичный, высокопластичный, самый пластичный

Задание 4. –Определение твёрдости исследуемых металлов.

           Металлы

    Мягкие                             Твёрдые

щелочные металлы,          Хром(царапает стекло)

 свинец                                   титан, молибден.

1.Определите твёрдость алюминия, железа, меди. Для этого воспользуйтесь ногтем или стеклом. Твёрдость ногтя равна 2-2,5, а стекла-5.

2.Проведите ногтем по поверхности выданных металлов, если получится царапина от ногтя, то твёрдость исследуемого вещества меньше двух. Если царапины не будет, то возьмите предметное стекло и проделайте то же самое.

3.Данные исследования запишите в таблицу.

Задание 5. –Определение интенсивности блеска выданных металлов

Свободные электроны придаёт металлам и такое свойствво как мет. блеск. Свет поглощается поверхностью металла, а электроны начинают испускать свои, вторичные волны излучения, которые мы воспринимаем, как мет. Блеск.

Поднесите к выданным образцам любой предмет, например ученическую ручку. Рассмотрите отражение предмета.

Приготовьтесь ответить на вопросы:

1.На поверхности какого металла вы смогли рассмотреть цвет вашей ручки?

2.На поверхности, каких металлов вы видели только тень предмета?

3.Данные исследования запишите в таблицу.

4.Какой металл вы бы посоветовали взять для изготовления зеркал?

Задание 6.- Определение плотности  металлов.

Плотность

       Вы наверняка слышали следующие выражения: тяжелые металлы, легкие металлы.

Если плотность металла меньше 5 г/см3, его называют легким, а если больше — тяжелым.

Металлы 4-7го периодов - тяжёлые металлами. Легких металлы первых трёх периодов.

Лёгкие    5г\см3        Тяжёлые

1.Рассмотрите диаграмму «Плотность некоторых металлов» на слайде

2.Необходимые данные занесите в таблицу.

Приготовьтесь ответить на вопрос:

1.Если бы вы были конструктором-изобретателем, то какой металл (из 3 предложенных вам) вы бы использовали в строительстве самолётов? Почему?

Задание7– Определение теплопроводности и электропроводности.

1.Что можно сказать о теплопроводности металлов? (хорошая или плохая)

2.Из какого металла меди или алюминия лучше делать электропроводку дома?

 Полученные данные занесите в таблицу. Для заполнения таблицы можно использовать схемы и таблицы учебника,  а так же привлекать ваш жизненный опыт.

Сравнительная характеристика металлов и неметаллов

Обучающиеся: Таким образом, физические свойства металлов связаны со строением атомов металлов, наличием металлической связи и кристаллической металлической решеткой.

Обучающиеся:  записывают определение в тетради:Металлы - это ковкие, пластичные, тягучие вещества, которые имеют металлический блеск, непрозрачны, прочные, имеют металлический блеск, тепло- и электропроводность (определение записывается в тетради) .

Преподаватель:  Давайте оценим проделанную работу. Для этого контролеры каждой группы выставят оценки каждому в группе.

Преподаватель:  А теперь перейдем к неметаллам. Они называются так, потому что не обладают совокупностью физических свойств металлов. Давайте рассмотрим серу, фосфор, бром, уголь. Есть ли у них общие свойства? Проверим наличие электропроводности у серы, фосфора и угля. Ее нет.

Неметаллы по физическим свойствам неоднородны: среди них есть газы, жидкости, твердые вещества с разными цветами. Они, как правило, хрупкие в твердом состоянии, большинство не проводит ток, имеют низкую теплопроводность. Есть и исключение из этого правила.

Дело в том, что у неметаллов существует явление аллотропии.

Аллотропия – способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ.

Так, например, элемент кислород образует простое вещество кислород с формулой О2 и простое вещество озон с формулой О3.

Рассмотрим эти вещества в сравнении.

Проанализируйте таблицу №4, сравните аллотропные видоизменения

Очевидно, что это разные вещества. В чем причина различия их свойств?     Обучающиеся:  Причина – в составе молекулы.

Другой пример аллотропии – белый и красный фосфор. Белый фосфор имеет молекулярное строение, его молекулы состоят из 4 атомов – Р4. Это мягкое белое вещество, которое светится в темноте и способно самовоспламеняться. Красный фосфор не светится в темноте и не самовоспламеняется. Это аморфное вещество, молекулы его не имеют определенного состава.

Еще один пример – алмаз и графит (демонстрация кристаллических решеток). Алмаз – одно из самых твердых веществ на Земле, графит – мягкий; алмаз – прозрачный, графит – нет; алмаз – бесцветный, графит – серый; алмаз не проводит ток, графит – электропроводен. Причина аллотропии в этом случае – разное строение кристаллических решеток.

5. Контроль знаний ( 10 мин)

 Заполните пропуски нужными словами.

Радиус атомов металлов ____ радиуса атомов неметаллов. При комнатной температуре металлы находятся ______ агрегатном состоянии, за исключением ____. Металлы обладают характерным _____. Они хорошо проводят _____ и _____. Самый тяжёлый металл – _____, самый легкий – _____, самый тугоплавкий – _______, самый легкоплавкий – _____. Для неметаллов характерно явление _______.

Преподаватель:  Проверьте себя. Поставьте себе оценку.

6. Итог урока. Рефлексия. ( 5мин)

Преподаватель: 

• "Что новое вы узнали на уроке?"
• "Что лежит в основе применения металлов и неметаллов?"
• "Что понравилось, что не понравилось?"
• "Что запомнилось, что не запомнилось?"

1. Список литературы:
2. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
3.  Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Сладков С.А., Дорофеева Н.М. Практикум: учеб. Пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2014.
4. www.hemi.wallst.ru (Образовательный сайт для школьников «Химия»).
5. www.alhimikov.net (Образовательный сайт для школьников).
6. www.chem.msu.su (Электронная библиотека по химии).
7. www.enauki.ru (интернет-издание для учителей «Естественные науки»).
8. www.1september.ru (методическая газета «Первое сентября»).
9.  http://nsportal.ru/