Путешествие в страну Неорганию

Тема: Составление химических формул соединений по валентности элемента

Цель урока: научить школьников  составлять формулы бинарных соединений по валентности.

 Задачи:

Образовательные:

• опираясь на знания учащихся, повторить понятия «тело», «вещества», «чистое вещество, смеси», «атом», «молекула», «простое и сложное вещество», «химическая формула”, «валентность»;
• способствовать формированию у учащихся  умения составлять химические формулы по валентности элемента;
• акцентировать внимание школьников на возможности интеграции курсов химии, математики.

Развивающие:

• продолжить формирование умений формулировать определения;
• разъяснять смысл изученных понятий, объяснять последовательность действий при определении валентности по формулам веществ и составлении химических формул соединений по валентности элемента;
• способствовать обогащению словарного запаса, развитию эмоций, творческих способностей;
• развивать умение выделять главное, существенное, сравнивать, обобщать, развивать дикцию, речь.

Воспитательные:

·         воспитывать чувство товарищества, умение работать коллективно;

·         повысить уровень эстетического воспитания учащихся;

·         ориентировать учащихся на здоровый образ жизни.

Планируемые результаты обучения:

1. Учащиеся должны уметь составлять химические формулы по валентности элементов в бинарных соединениях;
2. Уметь разъяснять последовательность действий при составлении химических формул по валентности элементов.

Организационные формы: беседа, индивидуальные задания, самостоятельная работа.

Средства обучения: алгоритм определения валентности по  формулам веществ и составления химических формул соединений  по валентности элемента

Демонстрационное оборудование: презентация

Оборудование для учащихся: на каждом столе «Алгоритм определения валентности»,  «Алгоритм составления химических формул по валентности».

Ход урока

I. Ориентировочно-мотивационный этап.

Слайд 1. Психологическая разминка

Учитель. Добрый день, юные мыслители! Я рада видеть ваши умные и добрые лица! Нам предстоит очень необычная работа. И я даже слегка волнуюсь: а все ли задуманное осуществится. Для этого мне понадобиться ваша помощь. Я готова начать работу и надеюсь на ваше сотрудничество и творческий подход к делу. Вы готовы? На внутренней стороне обложки тетради у вас приклеена табличка с шестью лицами – определите своё эмоциональное состояние. Было бы замечательно, если бы к концу урока каждому удалось переместить галочку хотя бы на одну клеточку влево. Для этого нужно задуматься над вопросами: может ли человек полюбить не очень интересный ему учебный предмет? Что для этого нужно сделать? Девиз урока: «Спрашивайте и отвечайте – это девиз познания и учения».

Слайд 2.Учитель. Сегодня урок пройдет в виде теоретического похода, из которого вам необходимо принести как можно больше трофеев (оценок). Страну Неорганию населяет более 100 тысяч жителей – неорганических соединений. На вашем пути встретятся и реки, и густые леса, и горы. Поэтому путешествие будет тяжелым, необходимо использовать всю вашу сноровку, умственные способности, знания, полученные на предыдущих уроках. Но я думаю, что все вы не растеряетесь и благополучно вернетесь из похода не с пустыми рюкзаками. Прежде чем отправиться в путь, мы должны сделать разминку, ведь путь очень долгий.

Химическая разминка

·         Разноуровневые задания по пройденным темам

Слайд 3.1.Игра «Крестики и нолики» Выигрышный путь составляют атомы:

Слайд 4.2.Найдите «лишнее вещество», т.е. такое, которое не образует с остальными однородную группу: N₂     SO₂      Ba       O₂      P₂O₅       N₂O₅   ( Ва – атом среди молекул)

Слайд 5.3.Найдите «лишнее вещество», т.е. такое, которое не образует с остальными однородную группу:  O₂   Н₂    СО     К     Li     Ca  (CО – сложное вещество, среди простых)

Учитель. Ну а теперь нам необходимо проверить вашу готовность к путешествию и собрать вещи. Кто быстрее соберет рюкзак?

Слайд 6.4.Выбери  названия тел: алюминий,  пластмасса,  стакан,  стекло,  тетрадь, книга, ручка,  дерево, линейка.

Слайд 7.5. Выбери чистые вещества: воздух,  серебро, морская вода,  сахар, золото, кислород,  нефть, медь, туман.

Слайд 8.Учитель: Итак, в путь. На нашем пути – речка. Чтобы перебраться через нее, необходимо построить мост из досточек, которые образуются из соотношения химического символа элемента, его произношения и названия. Главное – не промочить ноги.

Слайд 9. 6. Установи соответствие между химическим символом элемента, его произношением и названием элемента

Слайд 10.Учитель. Через речку мы перебрались, а дальше густой лес. Чтобы найти тропинку необходимо произнести волшебные слова – прочитать формулы веществ.

Слайд 11.7. Как произносятся формулы следующих веществ? CuO,  ZnO,  P₂O_5,  NO_{2 ,}  SO_{3 ,}  Al₂O_3,  Н₂О,  SO_2.  

Слайд 12.Учитель. Молодцы, тропинку мы нашли. Осталось только пройти через лес, а для этого необходимо произвести расчёты, чтобы не заблудиться.

II. Индивидуальная работа по карточкам двух учащихся по теме “Относительная молекулярная масса” (Выполняют решение на доске, остальные в тетради). Проверка учителем.

Карточка № 1. Рассчитайте относительную молекулярную массу данных веществ: NaCl, K₂O.

Справочные данные:

• Аr (Na) = 23
• Аr (Cl) = 35,5
• Аr (K) = 39
• Аr (O) = 16

Карточка № 2. Рассчитайте относительную молекулярную массу данных веществ: CuO, SO₂.

Справочные данные:

• Аr (Cu) = 64
• Аr (O) = 16
• Аr (S) =3 2

Учитель. Если вы легко смогли выполнить все задания, скажите себе: «Я – молодец!»

Физминутка

А теперь все тихо встали,

Дружно руки вверх подняли,

В стороны, вперед, назад,

Повернулись вправо, влево,

Тихо сели, вновь за дело.

II. Операционно-исполнительный этап.

Актуализация опорных знаний

Слайд 13.Учитель. Осталось нам преодолеть гору. Перед началом подъема вспомните, что до сих пор мы пользовались готовыми химическими формулами. Какие закономерности учитываются при составлении химических формул, которым подчиняются элементы, соединяясь между собой? Как называется эта закономерность? (валентность).

Учитель. Дайте определение валентности.

Валентность – это свойство атомов удерживать определённое число других атомов в соединении.

Учитель. Как обозначается валентность? (Валентность обозначается римскими цифрами)

Учитель. Какие виды валентности вы знаете? (постоянная и переменная)

Учитель. Чему равна валентность водорода? кислорода? ( I, II)

Учитель. Какое правило вы должны знать при определении валентности атомов элементов в соединениях? (Правило определения валентности: число единиц валентностей всех атомов одного элемента равно числу единиц валентности всех атомов другого элемента).

Слайд 14.Учитель. Перед трудным подъёмом в гору, давайте сделаем ещё одну разминку.

 Упражнение: определить валентность элементов в веществах (тренажёр: ученики цепочкой выходят к доске). SiH₄, CrO₃, H₂S, CO₂, SO₃, Fe₂O₃.

Слайд 15.Учитель. Как вы думаете, зачем нам необходимо знать валентность элементов? (чтобы составлять химические формулы соединений).  Запишем тему урока в тетрадь. Какую цель мы поставим перед собой?

Слайд 16-19.Учитель.  Чтобы преодолеть нашу гору без травм, вы должны пройти инструктаж, как составлять химические формулы по валентности элемента. Для этого удобно воспользоваться следующей таблицей.

Объяснение учителя.

Алгоритм составления химической формулы по валентности элемента.

Слайд 20.Учитель. А теперь начинаем наше восхождение. Если у вас возникнут трудности, то у вас есть подсказка ( алгоритм).

 Упражнение: составить химические формулы по валентности элементов (тренажёр: ученики цепочкой выходят к доске). Задание в рабочей тетради ( стр. 16 – 17. Упражнение № 49,50 б )

III. Оценочно-рефлексивный этап.

Слайд 21. Учитель. Молодцы. Мы благополучно добрались до места назначения. А теперь привал. Нам необходимо подкрепиться, каждый вправе выбрать блюдо на свой вкус.

ü  Слайд 22.Первичная проверка усвоения знаний.

В течение трёх минут необходимо выполнить одно из трёх заданий по выбору. Выбирайте только то задание, с которым вы справитесь.

Репродуктивный уровень (“3”). Составьте химические формулы по валентности элементов: NH (III), AlO (III), CH (IV), CuO (II).

Прикладной уровень (“4”). Составьте формулы оксидов: Mn (VII), Fe (III) , Cr (VI), Cu (I)_, К (I).

Творческий уровень (“5”). Исправьте ошибки, допущенные в некоторых формулах: AlO_3,  BO_3, NaO, КО.  

ü  Слайд 23.Работа над ошибками. Ответы

Репродуктивный уровень (“3”).
NH₃, AL₂O₃, CH₄, CuO.

Прикладной уровень (“4”).
Mn₂O₇, Fe₂O₃ , CrO₃, Cu₂O, K₂O.

Творческий уровень (“5”).
 Al₂O_3,  B₂O_3, Na₂O, К₂О.

IV. Подведение итогов урока

Учитель. Все путешественники собрали   хорошие знания  в свои рюкзаки и заслуживают отличных оценок и наград. Оцените своё эмоциональное состояние в конце урока.

Объявить оценки за урок отвечавшим ученикам, поблагодарить всех за работу на уроке. Провести оценку эмоционального состояния по шкале (см. рис.). Учитель еще раз напоминает вопросы, над которыми необходимо подумать для эффективной работы на следующем уроке.

• Что нужно знать, чтобы составить химическую формулу вещества?
• Как можно найти число атомов в биэлементных соединениях, если валентности элементов известны?
• Как проверить правильность составленной формулы биэлементных соединений?

Слайд 24.Учитель: Во время путешествия к вашим рюкзакам прицепились паразиты. Необходимо будет от них избавиться, выполнив домашнее задание.

Домашнее задание: § 12. РТ стр. 16-17 ( упр. 50а, 51,52)

Учитель. Благодарю за урок. До свидания.

3. Самостоятельная работа учащихся в тетрадях.

Задача информационно-вычислительного характера (условие записано в раздаточном материале).

Эффективность зубных паст в профилактике кариеса можно сравнить по содержанию в них активного фтора, способного взаимодействовать с зубной эмалью. Зубная паста “Crest” (производство США) содержит, как указано на упаковке, SnF₂, а зубная паста “FM extra DENT” (производство Болгария) содержит NaF. Вычислите, какая из этих двух паст более сильнодействующее средство для профилактики кариеса.

Проверка: один учащийся устно читает решение.

Валентность.
Составление химических формул
по валентности

8 класс

Тип урока. Комбинированный.

Методы обучения. Частично поисковый, репродуктивный, программированный опрос, беседа с элементами лекции.

Эпиграф к уроку. «Всякое вещество – от самого простого до самого сложного – имеет три различные, но взаимосвязанные стороны: свойства, состав, строение…» (Б.М.Кедров).

Цели. Дидактическая: рассмотреть понятие «валентность» как атомность элемента, познакомить учащихся с различными видами валентности (высшей и низшей, переменной и постоянной).

Психологическая: вызвать интерес к предмету, выработать умение логически рассуждать, грамотно выражать свои мысли.

Воспитательная: развивать умение работать коллективно, оценивать ответы своих товарищей.

Оборудование. Модели молекул воды, углекислого газа, наборы для построения моделей молекул различных веществ, индивидуальные карточки для проверки домашнего задания и самостоятельной работы учащихся в группе, таблички-анаграммы для химической разминки, шкала для определения эмоционального состояния ученика.

ХОД УРОКА

Ориентировочно-мотивационный этап

Психологическая разминка

Цель разминки – определить эмоциональное состояние учащихся. У каждого ученика на внутренней стороне обложки тетради приклеена табличка с шестью лицами – шкала для определения эмоционального состояния (рис.). Каждый ученик ставит галочку под той рожицей, чье выражение отражает его настроение.

Учитель. Было бы замечательно, если бы к концу урока каждому удалось переместить галочку хотя бы на одну клеточку влево.

Для этого нужно задуматься над вопросами: может ли человек полюбить не очень интересный ему учебный предмет? Что для этого нужно сделать?

Химическая разминка

Разминку готовят и проводят ученики.

Ученик. Анаграммы – это слова, в которых изменен порядок букв. Попробуйте разгадать некоторые из химических анаграмм. Переставьте буквы в каждом слове и получите название химического элемента. Обратите внимание на подсказку.

«Одоврод» – у этого элемента самая маленькая относительная атомная масса.

«Маилинюй» – этот элемент называют «крылатым» металлом.

«Тьурт» – содержится в медицинском градуснике.

«Цалький» – без него наши кости были бы непрочными и хрупкими.

«Росфоф» – веществом, состоящим из атомов этого элемента, была намазана шерсть собаки Баскервилей.

Учитель. Если вы легко разгадали слова-анаграммы, скажите себе: «Я – молодец!»

Химические знаки и химические формулы
(Проверка домашнего задания)

Индивидуальная работа у доски по карточкам.

Цифровой диктант

Контроль за выполнением диктанта учащиеся осуществляют методом взаимопроверки.

Задание. Напротив правильных утверждений поставьте цифру 1, напротив неверных – 0.

1. Химический элемент – это определенный вид атомов.

2. В каждой клетке таблицы Д.И.Менделеева, помимо обозначения и названия элемента, записаны два числа: верхнее – относительная атомная масса элемента, нижнее – его порядковый номер.

3. Химический элемент галлий был назван так в честь Франции.

4. В таблице Д.И.Менделеева элементы располагаются, как правило, в порядке убывания их атомных масс.

5. Значения относительной атомной массы и массы атома, выраженной в а. е. м., никогда не совпадают численно.

6. Простыми называют вещества, состоящие из атомов одного элемента.

7. Индекс – это число, показывающее количество взятых частиц (атомов или молекул) вещества.

8. Массовая доля элемента показывает, какую часть (долю) составляет масса данного элемента от всей массы вещества.

9. Относительная молекулярная масса воды Н₂О равна 20.

10. Массовая доля кальция в оксиде кальция СаО составляет 71%.

П р а в и л ь н ы е  о т в е т ы: 1 – 1, 2 – 0, 3 – 1, 4 – 0, 5 – 0, 6 – 1, 7 – 0, 8 – 1, 9 – 0, 10 – 1.

Операционно-исполнительный этап

Учитель. Вы знаете, что химические формулы веществ показывают количественные соотношения, в которых атомы соединяются между собой, вы также научились рассчитывать массовую долю элемента по химической формуле вещества. Например, в воде Н₂О на один атом кислорода приходится два атома водорода, или 11% Н и 89% О. В углекислом газе СО₂ на один атом углерода приходится два атома кислорода. (демонстрация моделей молекул данных веществ.)

Валентность

Учитель. Валентность – это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов.

С одним атомом одновалентного элемента соединяется один атом другого одновалентного элемента (HF, NaCl). С атомом двухвалентного элемента соединяются два атома одновалентного (H₂O) или один атом двухвалентного (CaO). Значит, валентность элемента можно представить как число, которое показывает, со сколькими атомами одновалентного элемента может соединяться атом данного элемента.

Правила определения валентности
элементов в соединениях

Валентность водорода принимают за I (единицу). Тогда в соответствии с формулой воды Н₂О к одному атому кислорода присоединено два атома водорода.

Кислород в своих соединениях всегда проявляет валентность II. Поэтому углерод в соединении СО₂ (углекислый газ) имеет валентность IV.

Учитель. Как определить валентность элемента, исходя из таблицы Д.И.Менделеева?

У металлов, находящихся в группах а, валентность равна номеру группы.

У неметаллов в основном проявляются две валентности: высшая и низшая (схема).

Высшая валентность равна номеру группы.

Низшая валентность равна разности между числом 8 (количество групп в таблице) и номером группы, в которой находится данный элемент.

Учитель. Например: сера имеет высшую валентность VI и низшую (8 – 6), равную II; фосфор проявляет валентности V и III.

Валентность может быть постоянной (у элементов главных подгрупп таблицы Д.И.Менделеева) или переменной (у элементов побочных подгрупп в таблице), но с этим явлением вы познакомитесь чуть позже, а если интересуетесь, то почитайте учебник 9-го класса.

Валентность элементов необходимо знать, чтобы составлять химические формулы соединений. Для этого удобно воспользоваться следующей таблицей.

Таблица

Алгоритм составления формулы соединения Р и О

Учитель. Запомните еще два правила для составления химических формул соединений неметаллов между собой.

1) Низшую валентность проявляет тот элемент, который находится в таблице Д.И.Менделеева правее и выше, а высшую валентность – элемент, расположенный левее и ниже. (Демонстрация таблицы Д.И.Менделеева.)

Например, в соединении с кислородом сера проявляет высшую валентность VI, а кислород – низшую II. Таким образом, формула оксида серы будет SO_3.

В соединении кремния с углеродом первый проявляет высшую валентность IV, а второй – низшую IV. Значит, формула – SiC. Это карбид кремния, основа огнеупорных и абразивных материалов.

2) В формулах соединений атом неметалла, проявляющий низшую валентность, всегда стоит на втором месте, а название такого соединения оканчивается на «ид».

Например, СаО – оксид кальция, NaCl – хлорид натрия, PbS – сульфид свинца.

Теперь вы сами можете написать формулы любых соединений металлов с неметаллами.

Самостоятельная работа

Текст работы заранее написан на доске. Двое учащихся решают задание на обратной стороне доски, остальные в тетрадях.

Задание 1. Проверьте, правильно ли написаны формулы следующих соединений: Na₂S, KBr, Al₂O₃,
Mg₃N₂, MgO.

Задание 2. Напишите формулы соединений металлов с неметаллами: кальция с кислородом, алюминия с хлором, натрия с фосфором. Назовите эти соединения.

После выполнения работы ученики обмениваются тетрадями, происходит взаимопроверка. Учитель может выборочно проверить некоторые тетради, похвалить тех учащихся, которые справились быстрее всех и сделали меньше всего ошибок.

Закрепление изученного материала

Беседа с учащимися по вопросам

1) Что такое валентность?

2) Почему валентность иногда называют атомностью элемента?

3) Чему равны валентности водорода и кислорода?

4) Какие два значения валентности могут проявлять неметаллы?

5) Как определить низшую и высшую валентности неметаллов?

6) Как найти наименьшее общее кратное между численными значениями валентностей?

7) Могут ли атомы в соединении иметь свободные валентности?

8) Какой из двух неметаллов в химической формуле их соединения занимает 1-е место, а какой –
2-е? Поясните на примере оксида NO₂, используя таблицу Д.И.Менделеева.

Творческая работа в группах

Задание. Используя наборы для составления моделей молекул различных веществ, составьте формулы и модели молекул для следующих соединений:

1-я группа – меди и кислорода,

2-я группа – цинка и хлора,

3-я группа – калия и йода,

4-я группа – магния и серы.

После окончания работы один учащийся из группы отчитывается о выполненном задании и вместе с классом приводит анализ ошибок.

Задание на дом. По учебнику «Химия-8» Л.С.Гузея: § 3.1, задания № 3, 4, 5, с. 51. Желающие могут подготовить сообщения о французском ученом Ж.Л.Прусте и английском ученом Дж.Дальтоне.

Рефлексивно-оценочный этап и подведение итогов урока

Объявить оценки за урок отвечавшим ученикам, поблагодарить всех за работу на уроке. Провести оценку эмоционального состояния по шкале (см. рис.). Учитель еще раз напоминает вопросы, над которыми необходимо подумать для эффективной работы на следующем уроке.

Л и т е р а т у р а

Гузей Л.С., Сорокин В.В., Суровцева Р.П. Химия-8, М.: Дрофа, 2000; Тыльдсепп А.А., Корк В.А. Мы изучаем химию. М.: Просвещение, 1988; Букреева Р.В., Быканова Т.А. Уроки новых технологий по химии. Воронеж, 1997.