План-конспект урока по теме "Щелочные металлы".
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему

План-конспект урока  по теме "Щелочные металлы".

Цель: Формирование знаний обучающихся о щелочных металлах (ЩМ) как  о представителях типичных металлов. 

Задачи.

Образовательные: 

• Рассмотреть общую характеристику щелочных металлов на основании положения  в периодической таблице и строения атомов;         
• Расширить знания о щелочных металлах в свете общего, особенного и единичного по трём формам существования химических элементов: атомов, простых и сложных веществ.
• Повторить основные закономерности изменения свойств элементов в Периодической системе химических элементов (в группе), металлическую связь; физические и химические свойства; Отработать умения записывать уравнения реакций, характеризующие свойства щелочных металлов  с точки зрения ОВР и ТЭД;
• Познакомить со способами качественного распознавания щелочных металлов в соединениях;
• Познакомить учащихся  с историей открытия, распространением в природе и использованием  соединений щелочных металлов. 
•  Совершенствовать умение экспериментальной работы, оформления результатов, умения делать выводы; совершенствование наблюдательной деятельности, умения применять полученные знания на практике.

Развивающие:

• Способствовать формированию и развитию познавательного интереса учащихся к предмету;
• Способствовать развитию речи учащихся;
• формирование умений анализировать, сопоставлять и обобщать знания по теме; 
• Развивать умение  делать выводы на основе наблюдений.

Воспитательные: 

• Воспитание дисциплины, ответственного отношения к делу.
• Создать условия для воспитания активности и самостоятельности при выполнении разноуровневых заданий;
• Содействовать воспитанию коммуникативных качеств;
• Выработка положительной мотивации учения, с интересом, без принуждения и перегрузок;

Тип урока: комбинированный урок формирования новых знаний.

Оборудование: мультимидийные средства, ПСХЭ Д.И.Менделеева, презентация «Щелочные металлы»; спиртовка, чашка Петри, скальпель.

Реактивы для проведения эксперимента: металлический натрий, вода, фенолфталеин, растворы хлоридов  натрия и калия ;

Основные понятия: металлическая связь, металлическая кристаллическая  решетка, восстановительные свойства, ионы, индикатор, качественные реакции и др.

Формы работы: индивидуальная,   работа в группах,  работа с дополнительной литературой.

Технологическая  карта

I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания.

Фронтальная беседа по следующим вопросам:

1.Где в периодической системе расположены элементы-металлы?

2.Сколько электронов имеют атомы металлов на внешнем электронном уровне?  

3.Что называется металлической связью и металлической кристаллической решеткой?

4.Какие физические свойства характерны для металлов?

5.Что означает ряд активности металлов?

6.Как меняются свойства металлов, их оксидов и гидроксидов в зависимости от   положения элементов – металлов в периодической системе (уметь сравнивать по горизонтали и по вертикали)?

III. Целеполагание.

Учитель подводит к тому, что учащиеся могут   самостоятельно сформулировать тему и цели урока.

 Учитель: прослушайте историю из жизни учёного.  «Роберт Вуд (1868—1955), знаменитый американский физик и великий любитель всяческих проделок, направлялся из лаборатории домой на обед. Дорога шла через негритянский квартал, была зимняя оттепель, и огромная лужа распростерлась по мостовой между тротуарами, на которых сидя и стоя толпились негры, вышедшие погреться на солнышке. Проходя мимо них, Вуд громко закашлял и на виду у всех плюнул в лужу, незаметно бросив в том же направлении специально прихваченный из лаборатории кусок  металла величиной с грецкий орех. Раздался страшный удар, полетели искры, и большое желтое пламя поднялось на поверхности воды. За ними разверзся ад: вопли, молитвы, перевернутые стулья, и один голос — громче, чем все остальные, вместе взятые: «Спасайся, кто может, негры! Этот человек плюнул огнем! На вид он молодой, но только сам Старый Дьявол, сам Старый Сатана умеет это делать!»

Вопрос учителя: Какой «сатанинский» металл  мог вызвать такой переполох? . Где в периодической системе химических элементов находятся эти элементы?

Ответ. Этот металл должен быть очень активным. 

Самые активные металлы образуют 1 группу главную подгруппу ПСХЭ, т.е. это щелочные металлы.

Вопрос учителя: Что бы вы хотели о них узнать? Сформулируйте свои вопросы.

Вопросы учащихся.

- Почему их называют щелочными?

 - Как их открыли?

- Что они собой представляют? Почему?

- Где мы можем их встретить?

- Где человек их использует?

IV. Изучение нового материала «Щелочные металлы» по плану:

1) Положение щелочных металлов  в ПСХЭ; Строение их атомов.

2) Физические свойства;

3) Химические свойства;

4) История открытия. Распространение соединений элементов в природе;

Практическое значение.

Учитель проводит инструктаж по работе в группах.

Задание 1 группе №1                                                         (приложение 1)

1. Положение в ПСХЭ. Электронное строение атомов

Используя текст параграфа §11 и ПСХЭ,  охарактеризуйте положение химических элементов 1 группы главной подгруппы в  ПСХЭ, назовите эти элементы, составьте схему строения их атомов.

Таблица на экране

Учащиеся делают вывод, о том, что у всех элементов одинаковое количество электронов на внешнем уровне, и они проявляют одинаковую степень окисления.

Учитель показывает презентацию,  дает краткие пояснения. Учащиеся проверяют правильность заполнения таблицы и отвечают на вопросы.

Фронтальная беседа                                                                                    

1.Почему данные элементы  объединены в одну группу?

2.В чем сходство и в чем отличие атомов этой группы элементов?

3.Атомы, каких элементов  будут легче отдавать электроны?

4.Как изменяется радиус?

5.Как изменяется восстановительная способность элементов?

6.Как изменяется активность этих элементов?

7.Какой можно сформулировать вывод?

Обучающиеся делают вывод о том, что у всех элементов одинаковое количество электронов на внешнем уровне, и они проявляют одинаковую степень окисления +1.

  Радиус атома увеличивается с увеличением заряда ядра атома. Чем больше радиус атома, тем легче отдаются электроны с последнего энергетического уровня. Среди первых химических элементов с наиболее ярко выраженными восстановительными свойствами будет калий.     

2. Физические свойства                                                                                

Задание 2 группе №2                                                              приложение 2

   Какие физические свойства характерны для металлов 1 группы главной подгруппы?  

 Учитель: Используя учебник, дополнительную литературу и информацию презентации, дать характеристику щелочным металлам как простым веществам.  

 Таблица на экране

Учитель: На основании таблицы сделайте  вывод:

1. Как изменяется плотность металлов сверху вниз?

2. Как изменяется температуры кипения и плавления сверху вниз?

3.Проблемный вопрос. В лаборатории ЩМ хранятся в запаянных ампулах, под слоем керосина, а вот литий под слоем вазелина, почему?  Дать объяснение.

Планируемый ответ:  Он очень легкий и в керосине всплывает на поверхность.

3.  Химические свойства                                                                        

Учитель: Какие химические свойства будут характерны для металлов с такой высокой активностью?

Планируемый ответ: ЩМ активно взаимодействуют почти со всеми неметаллами.

Демонстрация опыта: учитель отрезает небольшой кусочек натрия и показывает блестящий срез, который быстро тускнеет на свету. Почему?

Планируемый ответ: натрий как все щелочные металлы окисляется, т.е. взаимодействует с кислородом воздуха.

Задание 3 группе №3.                                                             Приложение 3

 Составить и записать в  рабочей карте уравнения химических реакций, рассмотрите их с позиций ОВР.

Взаимодействие щелочных металлов с простыми веществами

  Запись уравнений химических реакции на экране

 Учитель: Ребята, а как будут реагировать ЩМ со сложными веществами?

Демонстрация опыта: Взаимодействие натрия с водой. В воду предварительно капнуть несколько капель индикатора  фенолфталеин.

Беседа с учащимися:

1.Почему фенолфталеин изменил свой цвет?

2.В какой среде он будет малиновым?

3.Почему же эти металлы называются щелочными?

4.Какой из щелочных металлов активнее реагирует с водой?

5.Проблемный вопрос. Почему появляются искры при реакции?

Ученик выходит к доске и записывает уравнение реакции, рассматривает его с точки зрения ОВР

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Учитель: Как изменяется активность щелочных металлов с увеличением радиуса атомов, с увеличением зарядов ядер атомов?

Учащиеся делают вывод, что активность щелочных металлов возрастает с увеличением радиуса атомов и  с увеличением зарядов ядер атомов.

Учитель: Как определить наличие этих металлов в соединениях?

Демонстрация учебных плакатов

 «Качественное определение щелочных металлов: горение солей лития, натрия, калия».

Демонстрация опыта: Исследуются в пламени соли  NaCl, KCl. Для распознавания соединений щелочных металлов по окраске пламени исследуемое вещество вносится в пламя горелки на кончике железной проволоки.

Вопрос. Соли  каких  металлов  были внесены в пламя спиртовки?

Таблица на экране 

Ответ учащихся.

4. Задание 4 группе №4.                                                                 Приложение 4

История  открытия, биологическая роль и  применение соединений щелочных металлов.                                                                                                                                                               

На экране

Проблемный вопрос  Учитель: Зная строение атомов данных металлов и их положение в ПСХЭ, скажите, могут   они встречаться в природе в чистом виде?  Дать объяснение.

Названия и формулы соединений щелочных металлов на экране

Используют для очистки нефтепродуктов, производства бумаги, мыла, волокон, стекла, удобрений. Применяются в медицине и фармакологии. Поваренную соль используют для получения натрия, хлора, гидроксида натрия, соляной кислоты, соды. Применяют в пищевой промышленности, при производстве мыла.

Биологическая  роль ионов натрия и калия:

Ион натрия – внутриклеточный ион, который содержится в крови и лимфе, создаёт в клетках осмотическое давление.

Ион калия – внеклеточный ион, который поддерживает работу сердца и мышц.

Большое количество калия содержится в кураге, сои, фасоли, зеленом горошке, черносливе, изюме.

V. Закрепление.

Учащиеся самостоятельно выполняют тестовые задания  на карточках, работают в группах по 2 человека.  Далее  самоконтроль и взаимоконтроль. 

VI. Подведение итогов урока. Рефлексия.

1)Учащиеся по очереди говорят по одному предложению, выбирая начало фразы с рефлексивной таблицы на экране.

2)Комментированное выставление оценок.

VII. Домашнее задание (на выбор учащимся)

1)Дайте характеристику химическим свойствам калия (записать уравнения реакций  и рассмотреть их с точки зрения ОВР).

2) Предложите применение щелочных металлов.

3)Подумайте на тему: «Соединения щелочных металлов в природе» учебник § 11.

Использованная литература и Интернет-ресурсы:

http://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2013/10/28/konspekt-uroka-shchelochnye-metally-9-klasshttp://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/

http://festival.1september.ru/articles/510225/

http://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2012/11/13/metodicheskaya-razrabotka-uroka-po-teme-shchelochnye-metally-dlya

Вильям Сибрук. «Роберт Вильямс Вуд. Современный чародей физической  лаборатории». Перевод с англ. В.С.Вавилов ОГИЗ. Гос. и зд. технико- теоретической литературы .М: 1946 г.

Учебно-методический комплект и дополнительная литература:

1. Стандарт основного общего образования по химии.

      2. Курс химии для 9 классов /О.С. Габриелян – 2-е Изд., перераб. И доп.-М.: Дрофа, 2008

     3. Габриелян О.С. Программа курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений.- М.: Дрофа, 2005.

      4.Контрольные и проверочные работы. Химия 9 кл. к учебнику О.С.Габриеляна – М.: Дрофа 2008

5.Габриелян О.С., Лысова Г.Г., Введенская А.Г. Химия 9  класс: В 2 ч. Ч.2:  Настольная книга учителя– М.: Дрофа, 2003.-320с

6.Габриелян, О. С. Химия-9: рабочая тетрадь / О. С. Габриелян. –

 М.: Дрофа. 2011-2012.

7.Химия: поурочные планы по учебнику О. С. Габриеляна

авт.-сост. М.Ю. Горковенко. –Москва: «ВАКО», 2005.

8.Габриелян, О. С, А.В. Яшукова. Тематическое планирование 8-9 кл. М.: Дрофа, 2008

9.Ширшина, Н. В. Химия. 9 класс. Тестовые задания для подготовки к итоговой аттестации [Текст] / Н. В. Ширшина. - Волгоград: Учитель, 2004.

11.Н.Е. Кузьменко, В.В.Ерёмин. сборник задач по химии 8-11 классы. М, ;

 Издательство  «Экзамен», 2006   

Приложения

Приложение1

Инструкция  для  группы №1. «Положение в ПСХЭ. Электронное строение атомов»

Цель: Охарактеризовать  положение химических элементов 1 группы главной подгруппы в  ПСХЭ, назовите эти элементы, составить  схему строение их атомов.

  Порядок действий:                                                                                                                                          

 1.Заполните таблицу, используя  текст и электронно-информационный справочник ПСХЭ.

2.Определите степень окисления ЩМ в соединениях.

3. Заполните таблицу.                                                                                                                                                                            

Приложение2 

Инструкция  для  группы №2   «Физические свойства щелочных металлов»              

 Цель: Выявить физические свойства щелочных металлов.                        

  Порядок действий:                                                                                                                                          

 1.Заполните таблицу используя  текст и информационный лист.

2 Как изменяется плотность металлов сверху вниз?

3. Как изменяется температуры кипения и плавления сверху вниз?

Приложение3

Инструкция  для  группы №3   «Химические свойства щелочных металлов»                            

Цель: Изучить химические свойства щелочных металлов.                                                              

Порядок действий:                                                                                                                                                                  

1.Прочитайте текст учебника (О.С. Габриелян)                                                                                                                                                                               2. Составьте схему, характеризующую химические свойства щелочных металлов.                                                                                                                                                                                                      3. Напишите уравнения химических реакции:

Приложение4

Инструкция  для  группы №4  « Биологическая роль и  применение соединений щелочных металлов»                                                                                                                                                              

 Цель: Выяснить содержание щелочных металлов в живой природе и выявить области применения щелочных металлов и их соединений.                                                                                                                                                                        

  Порядок действий:                                                                                                                                                                        

1.Прочитайте текст.                                                                                                                                                                                                                                                                    

2. Составьте схему, характеризующую области применения щелочных металлов и их соединений.                                                                                                                                                                                                      3. Подготовьте письменный отчёт.

Приложение 5

Задания на этапе самоконтроля и взаимоконтроля                                                                                                                        

   Тест. Щелочные металлы

Ответы: Вариант 1: 1-б, 2-г, 3-г, 4-в, 5-б.  Вариант 2: 1-а, 2-г, 3-а, 4-б, 5-г

Приложение 6                                                                                                                                                              

        «Литий »                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Серебристо – белый метал, покрывающийся на воздухе тёмно- серым налетом. Самый лёгкий из всех известных металлов.  Легче воды почти в двое, что усложняет его хранение.  По этой причине приходится заполнять сосуд с литием доверху наполненным минеральным маслом. Литий был открыт в 1817 г. шведским химиком А. Арфведсоном при анализе минерала петалита. Металл назвали литием, что в переводе с греческого означает «камень». Впервые был получен Г.Дэви в 1818 г.  Содержание лития в земной коре – 3,2*10 -3 % от ее массы. Известно около 30 минералов лития, пять из них имеют промышленное значение. Следы лития можно обнаружить в воде многих минеральных источников, в почве, а также в золе некоторых растений, как, например, свеклы, табака, хмеля. В морской воде содержание лития 0,17*10-4 %. Среднее содержание в организме человека (мышечная, костная ткани, кровь) – 0,67 мг. Максимальное количество лития найдено в мышцах человека. Биологическая роль лития как микроэлемента пока до конца не выяснена. Суточная потребность организма: 0,1- 2 мг. Соединения лития у высших животных концентрируется в печени, почках, селезенке, легких, крови, молоке Мировое производство этого металла – около 39000 тонн в год; по некоторым оценкам, его запасы составляют 7,3*106 т. Долгое время и литий, и его соединения почти не находили практического применения. Лишь в XX в. их стали использовать в производстве аккумуляторов, в химической промышленности как катализаторы, в металлургии. Сплавы лития легки, прочны, пластичны. Но главная область применения лития сегодня – атомная техника. Литий нашел применение и в медицине: карбонат лития и литиевая соль салициловой кислоты служат средством для растворения мочевой кислоты, выделяющейся при подагре и некоторых других болезнях. Так «безработный» в прошлом веке элемент в наши дни стал необходимым. Биологическая роль лития до конца не выяснена.                    

 «Цезий»                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Цезий был первым элементом, открытым с помощью метода спектрального анализа. В 1860 г немецкие ученые Р.Бунзен и Г.Кирхгоф по синим линиям в спектре обнаружили в воде, взятой из минеральных источников в Баварии, новый химический элемент. Название элемента происходит от латинского слова «цезиус» - «голубой».   По распространению в земной коре цезий достаточно редкий элемент: 3,7*10-4 % по массе. Незначительное количество цезия есть в морской воде – 5*10-6 %. Промышленное значение имеет лишь один из минералов цезия – поллуцит.   Содержится в человеческом организме, суточная потребность составляет 0,004 – 0,03 мг. Соединения цезия используют довольно широко в оптике, электротехнике, радиолокации, кинотехнике. Металлический цезий чаще всего применяется в исследованиях по физике и химии плазмы. Способность цезия отдавать электрон даже при незначительных воздействиях извне сделала этот металл незаменимым для изготовления фотоэлементов и фотомножителей.

 «Натрий»                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           В 1807 английский химик и физик Г.Дэви впервые получил натрий в чистом виде при электролизе едкого натра.  Натрий – самый распространенный в природе щелочной металл, один из самых распространенных в природе элементов – 2,5 % от массы земной коры. Натрий входит в состав гранитов, базальтов, полевых шпатов, множества минералов. Его содержание в морской воде составляет 1,06 Среднее содержание в организме человека – 100 г. Натрий активно участвует в обмене веществ в живых организмах. Натрий – из общего содержания в организме человека 44% натрия находится во внеклекточной жидкости, 9% - внутриклеточной. Остальное количество натрия находится в костной ткани, При увеличении количества натрия в организме усиливается выведение калия почками, т.е. наступает гипокалиемия.  Содержится в эритроцитах крови, сыворотке, пищеварительных соках, играет важную роль в водно-солевом обмене и поддержании кислотно-щелочного равновесия. Присутствует натрий и в тканях растений. Однако роль этого элемента в жизни растений еще не изучена до конца. Натрий – основной внеклеточный ион. В организме человека находится натрий в виде его растворимых солей, главным образом: хлорид натрия – NaCl, ортофосфат натрия – Na3PO4, гидрокарбонат натрия – NaHCO3. %. Мировое производство поваренной соли – 1,68*107 , карбоната натрия – 2,9*107, металлического натрия – 2*105 т в год, запасы натрия практически не ограничены.   Натрий входит в состав многих лекарственных препаратов. В том числе таких,  как питьевая сода, норсульфазол. Многие антибиотики используются в медицинской практике главным образом в виде натриевых солей. Столь же разнообразно применение натрия и его соединений в промышленности. Жидкий натрий служит теплоносителем в атомных реакторах некоторых конструкций. Металлическим натрием восстанавливают из соединений такие ценные металлы, как цирконий тантал. Используется в качестве катализатора при синтезе каучука и в других органических синтезах.

 «Калий »                                                                                                                                      

 В земной коре содержится 2,5% калия по массе. Калийсодержащих минералов известно несколько сотен, среди них сильвин, карналлит, ортоклаз. Содержится в морской воде – 0,037%. Мировое производство солей калия – 5,1*107, металлического калия – 200 т в год. Запасы огромны. Он важен для всех живых организмов. Содержится в человеческом организме (140г). Суточная потребность организма: 1,4- 7,4 г. При недостатке этого элемента замедляется рост растений, желтеют листья, плоды становятся менее сладкими, семена теряют всхожесть. Калий используют обычно в форме солей. Калийные удобрения – это природные или измененные в процессе химической обработки соли калия. Нитрат калия (калийная селитра) – двойное удобрение и окислитель, компонент дымного пороха; фторид калия важнейший металлургический флюс; перманганат калия (марганцовка) – окислитель и антисептик; хлорат калия (бертолетова соль) применяют в пиротехнике и производстве спичек; карбонат калия (поташ) необходим при варке стекла. Металлический калий употребляется как материал электродов в химических источниках тока, как восстановитель при получении некоторых металлов и как теплоноситель в атомных реакторах.   Основное применение  металлического калия- приготовление пероксида калия, служащей для регенерации кислорода в подводных лодках и др.

                                                                  «Франций»                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Часто франций относят к синтезированным элементам, хотя первоначально он был обнаружен в природе (1939). Франций был открыт французской исследовательницей М.Перей. Она доказала, что актиний в редких случаях распадается, испуская альфа-частицу. Продуктом альфа-распада актиния и оказался франций.                                                                                                      Все его изотопы неустойчивы, период полураспада наиболее устойчивого из них равен 21, 8 мин. Это один из редчайших элементов. В поверхностном слое земной коры толщиной 1,6 км содержится около 24,5 г франция. Ничтожные количества франция содержатся в урановых рудах. Чтобы изучить его свойства, ученым приходилось работать с ничтожным количеством элемента. Это радиоактивный химический элемент, полученный искусственным путем. Имеются данные, что франций, способен избирательно накапливаться в опухолях на самых ранних стадиях их развития. Эти наблюдения могут оказаться полезными при диагностике онкологических заболеваний.  

                                                                                                                                                                                                «Рубидий»                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Рубидий был открыт по характерным линиям в длинноволновой области спектра в 1861 г. немецкими учеными Р.Бунзеном и Г.Кирхгофом. Цвет этих линий определил и название элемента: в переводе с латыни «рубидис» - «темно-красный». В 1863 г. Бунзен получил рубидий в чистом виде.                                                                                                                                                                   В земной коре содержится 1,5*10-2 % рубидия. Он не принадлежит к числу редких элементов, но очень рассеян и не образует собственных минералов. Как примесь он входит в минералы калия, цезия и лития. В морской воде 2*10-5 % рубидия.   Рубидий – один из немногих химических элементов, ресурсы и возможности добычи которого больше, чем нынешние потребности в нем. Применяют его (только в виде соединений) весьма ограничено: как катализатор некоторых нефтехимических процессов и при ул. Юбилейная,2,  с.Ильино-Поляна, Благовещенский район, республика Башкортостан,  индекс 453447получении стирола и бутадиена – исходных веществ, для получения синтетического каучука. Рубидий входит в состав некоторых болеутоляющих лекарственных средств.   Рубидий содержится в морских водорослях, чае, кофе, сахарном тростнике и табаке. Рубидий и цезий содержатся в малых количествах в некоторых литиевых минералах. Среднее содержание в организме человека – 680 мг. Суточная потребность организма: 1,5 – 6 мг. При поступлении с пищей оказывает успокаивающее, противовоспалительное, противоаллергическое  действие. Недостаток рубидия в организме может приводить к психическим заболеваниям.