Программа дополнительного образования «Химия элементов»

Cпецкурс «Химия элементов» для 9 класса.

Пояснительная записка.

Программа несет естественно - научную направленность, она предназначена для  углубленного   изучения химии.

Актуальность программы в том, что школьникам предоставляется возможность пополнить знания, приобрести и закрепить навыки решения  теоретических и практических задач. Программа ориентирована на  учащихся   9 классов естественно-научного направления, а также для желающих углубить свои знания по химии и рассчитана на 34 часа в год.

   Цель программы - развитие интеллектуального и творческого потенциала детей на основе формирования операционных способов умственных действий по решению теоретических и практических задач в области химии.

Основными задачами курса являются:

·        формирование у учащихся устойчивого интереса к химии;

·        расширение и углубление теоретических знаний  по неорганической химии;

·        совершенствование техники химического эксперимента;

·        способствование более осознанному выбору естественно-научного профиля для дальнейшего обучения;

·        обеспечение успешного прохождения итоговой аттестации по химии и конкурса для поступления в профильный класс естественно-научного направления.

В курсе рассматриваются сведения о элементах и их соединениях в зависимости от положения в периодической системе и строении атома. Учащиеся узнают о распространенности элементов в природе, их использовании.

В целях усиления практической подготовки школьников теоретические занятия сопровождаются лабораторными опытами. Предусмотрено проведение специальных лабораторно-практических занятий.

Программа курса в целом согласуется во времени с основным курсом химии 9 класса, проводимого по учебно-методическому комплексу О.С. Габриеляна.

После краткого введения, где повторяются основные закономерности изменения свойств элементов в периодической системе, знакомства с распространенностью химических элементов, начинается изучение свойств химических элементов и их соединений.

В программу включены темы «Водород» и «Инертные элементы», с которыми в основном курсе предусмотрено лишь краткое знакомство.

При изучении элементов  (металлы главных подгрупп, железо, сера, азот, углерод, фосфор) и их соединений рассматриваются , в основном, вопросы, не включенные в программу основного курса. Кроме того, предусматривается краткое знакомство с другими элементами периодической системы. Тем самым глубже просматривается зависимость свойств элементов и их соединений от строения.

При проведении занятий  используются следующие формы занятий:

·        лекции с демонстрацией опытов, наглядных пособий и др.,

·        беседы  с учащимися, включающие лабораторные опыты,

·        семинарские занятия,

·        заслушивание докладов учащихся,

·        защита рефератов и другие.

Завершается изучение курса выполнением тестовой работы, которая одновременно является конкурсной для поступления в профильный класс естественно-научного направления.

Содержание учебного материала по курсу

 «Химия элементов»

 для 9 класса

Введение. (2 часа)

Периодичность свойств химических элементов и их соединений. Классификации элементов. Распространенность элементов в природе Земли и Космосе. 

Тема 1.Общая характеристика металлов.(3 часа) 

Из истории открытия и использования металлов. Металлы в современной науке и технике.

Электрохимические процессы. Понятие об электродных потенциалах. Гальванические элементы. Способы промышленного получения металлов: пирометаллургия, гидрометаллургия, электрометаллургия. Электролиз расплавов и растворов. Значение электролиза. Электрохимическое получение алюминия.

Практическая работа №1: Восстановление меди из оксида водородом и углеродом. 

Тема 2. Металлы главных подгрупп.(2 часа) 

Сравнительная характеристика металлов I, II, III группы главной подгруппы. Строение атомов этих элементов, физические и химические свойства, соединения элементов, их применение. Краткая характеристика элементов: рубидия, цезия, франция, стронция, бария, радия.

Демонстрации: Взаимодействие магния с кислородом, водой, кислотами.

Практическая работа №2: Строение атома элементов: рубидия, цезия, франция, стронция, бария, радия.

Тема 3. Металлы побочных подгрупп.(2 часа) 

Хром, марганец, медь, серебро, золото – элементы побочных подгрупп. Строение их атомов. Краткие сведения о свойствах и применении простых веществ и их соединений. 

Практическая работа №3: Строение атома элементов: хрома, марганца, меди, серебра, золота.

Тема 4. Инертные элементы.(1 час) 

Положение инертных элементов в периодической системе Д.И. Менделеева. Строение атомов элементов – причина инертности. История открытия инертных газов. Применение инертных газов. Соединения инертных элементов.

Демонстрации: Видеофильм «Открытие гелия».

Тема 5. Водород.(1 час) 

Особое положение (в I и VII группах) химического элемента водорода в периодической системе Д.И. Менделеева. Строение атома. Изотопы водорода. Водород – простое вещество. История его открытия. Физические и химические свойства. Способы получения в лаборатории и промышленности. Применение водорода.

Демонстрации:  Взаимодействие натрия с водой.  Взвыв «гремучей смеси».

Лабораторные опыты: Взаимодействие цинка с соляной кислотой. Собирание водорода методом вытеснения воздуха и воды, проверка  водорода на чистоту. 

Тема 6. Галогены.(3 часа) 

Фтор: история открытия, получение, физические и химические свойства. Фтороводород и плавиковая кислота. Применение фтора и его соединений. Хлор: История открытия, получение, физические и химические свойства. Физиологическое действие хлора. Хлороводород и соляная кислота, их получение и свойства. Кислородсодержащие соединения хлора. Применение хлора и его соединений. Бром, иод, астат: история открытия, получение, физические и химические свойства. Физиологическое действие брома и иода. Радиоактивность астата. Применение брома и йода и их соединений.

Демонстрации: ( Все опыты с хлором проводятся в вытяжном шкафу). Получение хлора. Взаимодействие хлора с медью. Взаимодействие хлора с водородом. Получение соляной кислоты реакцией обмена. Взаимодействие бромной воды с органическими веществами. Растворение иода в воде, растворе иодида калия, этиловом спирте. Взаимодействие йода с алюминием (цинком) в присутствии воды в качестве катализатора. Вытеснение галогенов друг другом из растворов их соединений.

Лабораторные опыты: Распознавание хлоридов, бромидов, иодидов. Качественная реакция на иод.

Практическая работа №4: Химические свойства соляной кислоты (действие на индикаторы, взаимодействие с металлами, основными оксидами, основаниями, некоторыми солями, качественная реакция на соляную кислоту).

Тема 7. Подгруппа кислорода (халькогены).(5 часов) 

Нахождение элементов подгруппы кислорода в природе. История открытия этих элементов. Пероксид водорода, его физические и химические свойства.

Соединения серы: сероводород и сероводородная кислота, сернистая кислота, сульфиды и сульфиты. Качественные реакции на ионы, содержащие серу. Окислительные свойства концентрированной серной кислоты. Селен, теллур, полоний: строение атомов элементов, физические и химические свойства. Радиоактивность полония. Соединения этих элементов. Применение элементов подгруппы кислорода и их соединений.  Получение серной кислоты из пирита и отходов металлургической промышленности.

Демонстрации: (все опыты с концентрированной серной кислотой проводятся в вытяжном шкафу). Взаимодействие концентрированной серной кислоты с цинком и обнаружение сероводорода. Взаимодействие концентрированной серной кислоты с неметаллами (серой, углем).

Лабораторные опыты: Обнаружение пероксида водорода действием раствора иодида калия в присутствии крахмального клейстера. Отбеливание тканей пероксидом водорода. Качественная реакция на сульфит-ион.

Практическая работа №5: Окислительные свойства кислорода.

Практическая работа №6: Разложение пероксида водорода  при нагревании и действии катализаторов (оксида марганца (1V) и ферментов).

Практическая работа №7: Окислительные свойства серной кислоты.

Тема 8. Подгруппа азота.(6 часов) 

Нахождение элементов подгруппы азота  в природе. История открытия этих элементов.

Водородные соединения азота: гидразин, диамин, азотистоводородная кислота. Оксиды азота: получение, физические и химические свойства. Азотистая кислота, ее свойства. Окислительные свойства азотной кислоты (взаимодействие с металлами и неметаллами). Применение азота и его соединений. Водородные соединения фосфора, оксиды фосфора, фосфоросодержащие кислоты. Азот и фосфор – элементы питания растений. Миненральные удобрения. Расчеты содержания элементов питания в минеральных удобрениях. Мышьяк, сурьма, висмут: строение атомов, физические и химические свойства. Соединения этих элементов. Применение.

Демонстрации: Получение оксида азота (I) и его обнаружение. Получение оксида азота (II) и его окисление (в вытяжном шкафу).

Практическая работа №8: Окислительные свойства азотной кислоты.

Практическая работа №9: Получение минеральных удобрений (фосфата аммония).

Практическая работа №10: Распознавание минеральных удобрений.

Тема 9. Подгруппа углерода.(4 часа) 

Нахождение элементов подгруппы углерода в природе. История открытия элементов.

Аллотропные видоизменения углерода: карбин, поликумулен, фуллерены. Искусственные алмазы, их получение и применение. Аллотропия кремния. Применение кремния как полупроводника. Соединения кремния с водоводом. Кремневодороды. Свойства силана. Применение соединений кремния. Германий, олово, свинец: строение атомов, физические и химические свойства. Соединения этих элементов. Применение.

Демонстрации: Взаимодействие олова с кислотами и щелочам (в вытяжном шкафу).

Лабораторные опыты: Выщелачивание стекла.

Практическая работа №11: Германий, олово, свинец: строение атомов.

Практическая работа №12: Исследование свойств силикатного клея.

Тема 10. Химия и экология.(2 часа) 

Химические загрязнители природной среды, нормирование качества среды (ПДК).

Глобальные экологические проблемы и роль химии в их решении.

Практическая работа №13: Выступления учащихся по темам: Кислотные дожди: причины и последствия. Озоновая проблема и пути ее решения.

Металлы – опасные загрязнители природной среды.

Тема 11. Химия и здоровье человека.(3 часа) 

Химические элементы в организме человека. Макро- и микроэлементы.

Роль микроэлементов в жизнедеятельности человека. Витамины, их значение. Авитаминоз и гипервитаминоз. Гормоны.

Итоговое занятие-1 час.

УЧЕБНО – ТЕМАТИЧЕСКОЕ  ПЛАНИРОВАНИЕ

Список используемой литературы:

1.      Агафошин Н.П. Периодический закон и пениодическая система элементов Д.И. Менделеева. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение,1982.

2.      Николаев А.Л. Первые в рядах элементов: Элементы 1 группы периодической системы хим. Элементов Д.И. Менделеева. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1983.

3.      Пурмаль А.П. , Цирельников В.И. Рожденные электричеством: Элементы 11 группы периодической системы Д.И. Менделеева. Книга для учащихся. _ М.: Просвещение, 1983.

4. Комкова Е.Г. Группа химических астероидов: Элементы 111 группы периодической системы хим. элементов Д.И. Менделеева. Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1984.

5.     Шалинец А.В. Провозвестники атомного века: Элементы111 группы периодической системы хим. Элементов Д.И. Менделеева. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1975.

6.    Вишневский Л.Д. Под знаком углерода: Элементы 1V группы периодической    системы хим. элементов Д.И. Менделеева. Книга для учащихся. _ М.: Просвещение, 1983.

7.     Фадеев Г.Н. Пятая вертикаль: Элементы V группы периодической системы хим. элементов Д.И. Менделеева. Книга для учащихся. – М.: Просвещение,1985.

8.     Немчанинова Г.Л. Путешествие по шестой группе: Элементы V1 группы периодической системы хим. элементов Д.И. Менделеева. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение,1976.

9.    Барков С.А. Галогены и подгруппа марганца: Элементы V11 группы периодической системы хим. элементов Д.И. Менделеева. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение,1976.

10. Руттен М.Я. Три триады и шесть невидимок: Элементы V111 группы     периодической системы Д.И. Менделеева. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение,1976.

11. Книга для чтения по неорганической химии ( в двух частях ). Составитель Крицман В.А. – М.: Просвещение,1992.

12. Практикум по неорганической химии. Учебное пособие для студентов пед. институтов. ( Бабич Л.В., Балезин С.А. и др. ) – М.: Просвещение,1991.