Открытый урок по химии на тему: «Металлы и их соединения»

МКОУ ВЕРХНЕИНХОВСКАЯ СОШ

Открытый урок

по химии

на тему:

«Металлы и их соединения»

Выполнила: Камилова У.М.

Верхнее Инхо – 2015

Тема урока: «Металлы и их соединения».

Цели урока: 1. В игровой форме обобщить полученные знания о металлах главных и побочных подгрупп и их соединениях, физических и химических свойствах, способах получения.

2. Закрепить умения и навыки в составлении уравнений реакций, отражающих химические свойства металлов; в решении экспериментальных задач.

3. Прививать интерес к химии, расширить знания о биологической роли металлов, показать связь изучаемой темы с жизнью.

4. Развивать коммуникативные компетентности учащихся: умение работать в группах, обмениваться информацией с одноклассниками, принимать чужое мнение и аргументировать своё.

Тип урока: урок обобщения и систематизации полученных знаний

Методы: объяснительно-иллюстративный, проблемно-поисковый, практический

Оборудование: проектор, компьютер, электронная презентация, ПСХЭ химических элементов Д.И. Менделеева, таблица растворимости, электрохимический ряд напряжения металлов, оборудование и реактивы для экспериментальной задачи (2 ящика для выполнения практической части; в одном ящике: 5-6 чистых пробирок, пузырьки с водными растворами хлорида железа (III), гидроксида натрия, роданида калия (или роданида аммония) или желтой кровяной соли К₄(Fe(CN)₆), разбавленной серной кислоты, нитрата серебра; в другом ящике: 5-6 чистых пробирок, пузырьки с водными растворами сульфата алюминия, гидроксида натрия, соляной кислоты, хлорида бария).

Используемые технологии: Личностно - ориентированное развивающее обучение, технология групповой деятельности, игровые и здоровьесберегающие технологии

Эпиграф урока: «Учиться, а время от времени повторять изученное, разве это не приятно?» ( Конфуций)

Ход урока

1.Организационный момент.

2. Мотивация.

Демонстрация небольшого видеоролика, в котором на фоне музыки (тяжелый металл) сменяют друг друга «короткие картинки»: мартеновская печь, железный метеорит, древние китайские скульптуры из бронзы, металлопрокат, металлические музыкальные инструменты – труба, медные тарелки, саксофон, жидкий расплавленный металл, тюбики масляных красок, металлические конструкции (пролеты мостов, Эйфелева башня, литые чугунные решетки, узорная металлическая мебель), рельсы ж/д, транспорт, изумрудная зелень растений, монеты, памятники и скульптуры из металла – Рабочий и Колхозница, памятник Покорителям космоса, золотая маска фараона, Колосс Родосский, Царь-пушка, Царь-колокол; старинное и современное оружие, доспехи воинов, кровь (гемоглобин), авиация, космические корабли и спутники, роботы.

Вопрос: Ребята, как вы думаете, какое ключевое слово объединяет этот видеоряд?

О чем пойдет речь сегодня на уроке?

Учащиеся: О металлах.

- Если вы внимательно осмотритесь вокруг себя, то где бы вы ни были: дома или в школе, на улице, в метро, на промышленных объектах или в транспорте – вы увидите, какое множество металлов трудится вокруг нас и для нас. «Профессий» у металлов много. Почему они так важны? Наверное, благодаря своим особенным свойствам. Сегодня на уроке повторим и обобщим все ваши знания о металлах.

(На экране тема урока, слайд)

Постановка задач урока: (слайд)

- Сегодня не просто урок, а урок-игра, в которой будут соревноваться две команды.

(Происходит деление класса на две команды, выбор названия команд, капитанов).

Сообщаем учащимся условия игры: команды будут соревноваться в 6 турах, право ответа есть у той команды, которая первой поднимет руку, выкрики будут наказываться штрафными баллами.

- На уроке вы будете работать и индивидуально. Для индивидуальной работы на уроке я раздам каждому из вас «Рабочий лист». В нем вы будете работать практически на всех этапах урока. По окончании каждого этапа вы будете обмениваться «Рабочими листами» и оценивать работу друг друга. А в конце урока вы подведете итог всей своей работы, оценив ее по пятибалльной шкале.

3. Обобщение знаний по теме « Металлы»

1 этап (Разминка) - Альтернативный тест (слайд) - 3 мин.

Решите альтернативный тест (выбор правильного ответа из множества).

I команда выбирает правильные ответы для натрия,

II команда - для алюминия:

1.Активный щелочной металл.

2.Амфотерный металл.

3.Мягкий металл, режется ножом.

4.На внешнем электронном уровне этого металла 3 электрона.

5. Проявляет степень окисления +1.

6. Активно реагирует с водой при комнатной температуре.

7. Вступает в реакции при комнатной температуре после снятия защитной пленки.

8. При взаимодействии с кислородом образует пероксид.

9. Этот металл используют для восстановления металлов из их оксидов.

10. При взаимодействии с кислородом образует оксид.

11. Получают из бокситов и нефелинов.

12. Этот металл получают электролизом расплава его солей.

- обменяйтесь с соседом по парте «Рабочим листом», проверьте ответы друг друга и поставьте оценки.

2 этап –

1-часть.

Игра «Руки вверх».

 Цель игры. Активизировать внимание учащихся, закрепить понятия «металл», «неметалл». Я называю химические элементы, вы внимательно слушаете. Если называю металл, то вы поднимаете руки вверх, а если неметалл, то руки остаются на парте. Ученик, допустивший ошибку, дает определение металлу и неметаллу.

2-часть.

Положение химических элементов металлов в ПСХЭ Д.И.Менделеева.

По положению химического элемента в ПСХЭ можно сделать вывод о принадлежности элемента к металлам или неметаллам.

- Вспомните: как расположены металлы в ПСХЭ Д.И. Менделеева? Почему? Чем отличается строение атомов металлов от строения атомов неметаллов?

Запишите в свой «Рабочий лист», как расположены металлы в ПСХЭ Д.И.Менделеева.

(за каждый правильный ответ своего представителя команда получает бонус – 1балл)

Бор(В), Литий, водород(Н), Натрий, углерод(С), Бериллий, фосфор(P), мышьяк(As), калий,

магний, кальций кремний(Si), азот(N), железо, платина, кислород(О), сера(S), селен(Se)

2-часть.

Игра «Раздели нас».

Приглашаются участники обеих команд, которые получают карточки, на которых даны в чередующемся порядке строки химических элементов- металлов и химических элементов-неметаллов. Знаки эти перепутаны. Игроки оп сигналу должны в строке химических элементов- металлов определить и вычеркнуть знаки элементов- неметаллов, а среди  химических элементов –неметаллов вычеркнуть элементы- металлы.

Металлы	Na	K	Mg	O	Ba u	Au	P	C
Неметаллы	Cl	N	C	Ag	O	F	H	Si
Металлы	Fe	Ca	Cu	Ba	Br	Si	Pt	Hg
Неметаллы	Se	Si	N	F	Na	Ag	Li	Mg
Металлы	Cs	Cl	Mn	Cr	K	Cu	Br	F
Неметаллы	P	Sn	N	O	H	C	Ca	Mn
Металлы	H	Hg	Zn	S	Mg	Cu	P	Br
Неметаллы	Zn	Ba	H	Fe	J	Hg	Ne	Mn

3 этап - Строение атомов металлов. (слайд)

Составьте схемы строения электронных оболочек следующих атомов:

1 команда: а) натрия, магния, алюминия,

2 команда: б) лития, натрия, калия.

- Чем они отличаются? В чем особенности их строения? В чем сходство?

Учащиеся 1 команды: под а) - на последнем электронном слое в атомах элементов - натрий, магний, алюминий - содержится, соответственно, 1, 2, 3 электрона; у атомов этих элементов разный заряд ядра атома. Сходство в том, что в атомах этих элементов одинаковое число электронных слоев (три), т.к. они находятся в ПСХЭ Д.И.Менделеева в одном периоде (третьем).

Учащиеся 2 команды: под б) – в атомах лития, натрия, калия разное число электронных слоев, значит, они отличаются друг от друга радиусом атомов; у атомов этих элементов разный заряд ядра атома. Сходство в том, что на последнем электронном слое в атомах всех этих элементов находится по 1 электрону, т.к. они находятся в ПСХЭ Д.И.Менделеева в главной подгруппе первой группы.

- Какой из металлов в каждой группе наиболее активен? Почему?

Учащиеся 1 команды: под а) – натрий, т.к. ему отдать 1 электрон легче, чем магнию – 2, а алюминию – 3. Значит, в химических реакциях натрий будет более активным восстановителем;

Учащиеся 2 команды: под б) – калий, т.к. у него самый большой радиус атома и электрон последнего слоя слабее удерживается ядром. Значит, и отдать его калию будет легче. А чем легче металл отдает свои электроны, тем более активным металлом он является.

-Подумайте, какой общий вывод можно сделать о строении атомов металлов?

Учащиеся обеих команд (по первой поднятой руке): Для атомов металлов характерно небольшое количество электронов на внешнем уровне (как правило, 1-3) и относительно большие атомные радиусы.

Запишите этот вывод в «Рабочий лист».

4 этап - Физические свойства металлов (слайд)

- Каковы общие физические свойства металлов? Поясните эти свойства, основываясь на представлениях о металлической связи.

Учащиеся обеих команд (по первой поднятой руке): рассказывают о том, что такое металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка.

- Впишите основные физические свойства металлов в схему в своем «Рабочем листе». И запишите, чем обусловлены эти свойства (электропроводность, теплопроводность, металлический блеск, пластичность, ковкость).

5 этап - Химические свойства металлов и их соединений

- Все реакции с участием металлов являются окислительно – восстановительными. Какова роль металлов в ОВР? Почему?

Учащиеся обеих команд (по первой поднятой руке): в ходе химической реакции атомы металлов отдают свои электроны, т. е. металлы в ОВР являются восстановителями, а сами при этом окисляются.

- Каковы химические свойства металлов? Перечислите, с какими веществами они взаимодействуют?

Учащиеся обеих команд (по первой поднятой руке): с неметаллами, с водой, с кислотами, с водными растворами солей.

Все ли металлы одинаково реагируют с кислородом, водой, кислотами? Почему? Как узнать, будет или нет данный металл реагировать с водой, солью или кислотой?

Учащиеся обеих команд (по первой поднятой руке): Нет, у разных металлов разная химическая активность. Это зависит от положения металла в электрохимическом ряду напряжений металлов. (слайд)

- Ребята, сейчас я предлагаю вам в течение 2-3 минут выполнить небольшой тест в вашем «Рабочем листе».

Тест «Химические свойства металлов»
Вариант 1	Вариант 2
1.С водой с образованием растворимого гидроксида взаимодействует: а) К; б)Zn; в) Pb; г)Ag. 2. Какой из металлов энергичнее реагирует с кислородом: а)Fe; б)Hg; в) Ag; г)Cu. 3. С соляной кислотой не будет взаимодействовать: а)Fe; б) Al; в)Zn; г) Сu 4. С водным раствором хлорида меди (II) взаимодействует: а) серебро б) золото в) цинк г) ртуть	1. При горении натрия на воздухе образуется: а)Na2O; б) Na2O2; в)NaO2; г)NaОН. 2.С водным раствором сульфата железа (II) не взаимодействует : а)Mg; б)Cu; в)Al; г) Zn 3. 3.С соляной кислотой энергичнее всех будет взаи взаимодействовать: а) алюминий б)свинец в) магний г) железо 4. С водным раствором гидроксида натрия взаимодействует: а) Cu; б) Ca; в) Mg; г)Al.

- обменяйтесь с соседом по парте своими «Рабочими листами», проверьте ответы друг друга и поставьте оценки (без ошибок «5»;1 ошибка- «4»; 2 ошибки - «3»). - проверьте себя (слайд)

- А теперь я предлагаю командам следующее задание - на время и правильность исполнения:

Посмотрите вокруг: в классе в разных местах – на стене, на двери, на дверце шкафа, на учительском столе, на окне, на кафедре, на спинке стула и т.д. – заранее развешаны листы формата А4 с написанными на них цифрами 1,2,3,4,5,6 (на одном листе одна цифра; для 1 команды – красные цифры, для 2 команды – синие цифры); с обратной стороны листов написаны формулы химических веществ.

Задача каждой команды: соберите эти листы, составьте цепочку превращений из химических формул, которые написаны на листах – в той же последовательности, что и цифры на листах и решите цепочку превращений в своих «Рабочих листах». (Максимально команда может заработать 5 баллов: за каждое уравнение по 1 баллу)

1 команда:

1.                  Сu → CuO → CuSO₄ → Cu(OH)₂ → CuO → Cu

Для 5 реакции - расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель. ( + еще 1 балл)

Для 3 реакции – запишите полное и сокращенное ионное уравнение реакции. (+ еще 1 балл)

2 команда:

2) Mg → MgCl₂ → Mg(OH)₂ → MgSO₄ → MgCO₃ → MgO

Для 1 реакции - расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель. ( + еще 1 балл)

Для 2 реакции – запишите полное и сокращенное ионное уравнение реакции. ( + еще 1 балл)

6 этап – конкурс капитанов - «Очумелые ручки». (слайд)

Задание: уважаемые капитаны, проделайте реакции, подтверждающие качественный состав:

Капитан 1 команды - хлорида железа (III);

Капитан 2 команды – сульфата алюминия.

Запишите соответствующие уравнения реакций в молекулярном виде. (Ответы: (слайд)

Капитан 1 команды:

1) реакции, подтверждающие наличие иона Fe ³⁺ - взаимодействие хлорида железа (III) с роданидом калия KNCS или роданидом аммония NH₄NCS:

FeCl₃ + 3KNCS = Fe(NCS)₃ + 3KCl (Кроваво-красное окрашивание)

(можно вместо роданида калия или аммония взять желтую кровяную соль К₄(Fe(CN)₆):

3К₄(Fe(CN)₆) + 4 FeCl₃ = Fe₄(Fe(CN)₆)₃ + 6KCl (темно-синий осадок – берлинская лазурь)

А можно – с водным раствором щелочи, например, с гидроксидом натрия:

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaCl (Бурый осадок)

1.    реакция, подтверждающая наличие иона Cl^- - взаимодействие хлорида железа (III) с водным раствором нитрата серебра AgNO₃:

FeCl₃ + 3AgNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3AgCl (белый творожистый осадок)

Капитан 2 команды:

1) реакции, подтверждающие наличие иона Al ³⁺ - взаимодействие сульфата алюминия с водным раствором щелочи - сначала наблюдается выпадение серо-белого осадка гидроксида алюминия, а затем его растворение при дальнейшем добавлении избытка щелочи:

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Al(OH)₃ + 3Na₂SO₄

Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O

2) реакция, подтверждающая наличие иона SO₄^2- - взаимодействие сульфата алюминия с водным раствором хлорида бария:

Al₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ = 2AlCl₃ + 3BaSO₄ (выпадение белого осадка) )

- А пока капитаны решают экспериментальные задачи, у каждой команды есть возможность заработать дополнительные баллы в свою копилку (за каждый правильный ответ команда получает 1 балл).

Конкурс «Вопрос – ответ» (демонстрация слайдов) (биологическая роль металлов)

1.        В какой металл упаковывают еду для космонавтов и конфеты для сладкоежек? (алюминий)

2.        На долю этого металла приходится более 1,5% от массы тела человека. 98% его содержится в костях скелета. Однако, он не только делает наши кости крепче, но и способствует работе нервной системы. Здоровый человек должен получать в день 1,5 г его. Что это за металл? (кальций)

3.        Почему железо называют небесным металлом?  (В метеоритах, падающих на землю, всегда присутствует железо в чистом, не подвергшемся коррозии виде).

4.        Где и когда был найден самый большой самородок меди? (1857год, в США в районе Великих озер, его масса составляла 420 тонн).

5.        Н. Г. Чернышевский в своей книге «Что делать?» описал сон Веры Павловны: «Но какие это полы и потолки? Из чего эти двери и рамы окон? Серебро? Платина?  Да и мебель почти такая же, мебель из дерева только для разнообразия. Из чего все остальное? Эта металлическая  мебель легче ореховой». Что это за металл? (алюминий. Во время написания книги этот металл был дорогой. Его присутствие говорило о богатстве этого дома).

6.        Сплав меди, олова и свинца достаточно музыкальный,  из него отливают колокола. Какой металл кроме перечисленных добавляют для звонкости (серебро).

7.        Горькая или английская соль, в состав которой входит этот металл, используется в медицине в качестве слабительного, содержится в морской воде и придает ей горький вкус? (магний)

8.        Важнейшая соль, из которой многочисленные морские животные (моллюски, раки, простейшие) строят покровы своего тела – разнообразные по форме, многоцветные по окраске раковины. (Карбонат кальция)

9.        Академик А.Е.Ферсман писал, что при отсутствии этого металла «… на улицах стоял бы ужас разрушения: ни рельсов, ни вагонов, и автомобилей, камни мостовой превращаются в труху, растения начинают чахнуть. Впрочем, человек бы этого не заметил, т.к., лишившись 3г этого металла, он бы моментально умер» Что это за металл? (Железо. Без железа не может происходить образование гемоглобина и миоглобина – красных кровяных телец и мышечного пигмента)

10.    Этот металл входит в состав гипса, который используется в медицине для наложения неподвижных гипсовых повязок и в зубоврачебной технике для получения слепков полости рта. О каком металле идет речь? (кальций)

11.    Я не менее красивый металл, чем золото. Мой род очень древний, ему примерно 7 тысяч лет. С моей помощью 5 тыс. лет назад соорудили 147 метровую пирамиду Хеопса. Из меня изготовили щит герою Троянской войны Ахиллу. Я очень музыкальный металл, у меня прекрасный голос. Я умею исцелять, без меня у человека развивается малокровие, слабость. Кто я? (медь)

12.    При недостатке этого металла нарушается обмен веществ у растений и животных, снижается интенсивность фотосинтеза растений, а это ведет к понижению содержания крахмала и сахара в зерне и корнеплодах. Поэтому его соли широко используются в сельском хозяйстве в качестве удобрений. Что это за металл? (Ответ: калий)

13.    Этот металл входит в состав физиологического раствора и питьевой соды, которые широко используются в медицине. (Ответ: натрий)

14.    Этот элемент входит в состав многих ферментов, оказывает стимулирующее действие на процесс полового созревания, образования костей, распада жировой ткани. (Цинк)

15.              Этот элемент является основным ионом внутриклеточной среды. Его концентрация в крови во много раз меньше чем внутри клеток. Этот факт является очень важным для нормального функционирования клеток организма. (Калий)

16.    Этот элемент является самым распространенным ионом плазмы – жидкой части крови. На долю этого элемента приходится основная доля в создании осмотического давления плазмы. (Натрий)

17.    Этот металл может исцелять. Если хранить воду в сосудах, изготовленных из этого металла, или просто в контакте с изделиями, то мельчайшие частички этого металла переходят в раствор и убивают микроорганизмы и бактерии. Такая вода долго не портится и не "зацветает". О каком металле идет речь? (Серебро)

18.    Что помогает обнаруживать детали конструктора «Лего», если их проглатывают дети? (Ответ: В состав пластмассы для деталей конструктора «Лего» входит сульфат бария)

19.    Без хлорофилла не было бы жизни, а без этого металла – хлорофилла, ведь в нем содержится 2% этого элемента. Общее количество этого металла в хлорофилле всех растений Земли составляет 100 млрд.т. Что это за металл? (Магний) 

Проверка решения экспериментальных задач на доске капитанов.

IV. Подведение итогов: подсчет баллов и выставление оценок. Рефлексия.

Продолжите любую фразу (на выбор):

1) Сегодня мне захотелось ...

2) Самым интересным на уроке было...

3) Сегодня на уроке я почувствовал…

4) Сегодня я понял...

5) Теперь я могу ...

6) Сегодня я задумался....

7) Было трудно …

8) Меня удивило …

9) Я выполнял задания …

Оцените сами себя - каков ваш уровень усвоения темы:

1) Легко справился с заданиями. К контрольной работе готов!

2) Иногда испытывал затруднения. Необходимо повторить некоторые вопросы темы.

3) С большей частью заданий не справился. Перед контрольной работой нужно хорошо повторить всю тему.

- И в своем «Рабочем листе» отметьте галочкой напротив утверждений - легко справился, испытывал затруднения, нужно повторить - уровень усвоения темы, а в квадрате (в самом нижнем правом углу) поставьте себе оценку за работу на уроке.

Ребята, встаньте, пожалуйста, те, кто оценил свою работу на уроке на «5». Спасибо.

Встаньте, пожалуйста, те, кто оценил свою работу на уроке на «4». Спасибо.

А теперь встаньте, пожалуйста, те, кто оценил свою работу на уроке на «3». Спасибо.

Надеюсь, что «2» сегодня на уроке никто не заработал.

После урока свой «Рабочий лист» вы можете оставить у себя и использовать его как опорный конспект при подготовке к контрольной работе.

А чтобы и мне было понятно, как вы усвоили тему, насколько эффективно мы поработали с вами сегодня, пожалуйста, возьмите каждый с моего стола пластмассовый шарик и бросьте в одну из трех колб (на каждой колбе соответствующая вашему настроению надпись: «Легко справился с заданиями. К контрольной работе готов!», «Иногда испытывал затруднения. Необходимо повторить некоторые вопросы темы», «С большей частью заданий не справился. Перед контрольной работой нужно хорошо повторить всю тему.»)

V. Домашнее задание:

Повторить §§ 4-13, подготовиться к контрольной работе.

1. РАБОЧИЙ ЛИСТ ученика (цы) Ф.И. _______________________

Дата

Тема урока:

Этап 1. Разминка - альтернативный тест Утверждения: «+» или «-» 1.Активный щелочной металл. 2.Амфотерный металл. 3.Мягкий металл, режется ножом. 4.На внешнем электронном уровне этого металла 3 электрона. 5. Проявляет степень окисления +1. 6. Активно реагирует с водой при комнатной температуре. 7. Вступает в реакции при комнатной температуре после снятия защитной пленки. 8. При взаимодействии с кислородом образует пероксид. 9. Этот металл используют для восстановления металлов из их оксидов. 10. При взаимодействии с кислородом образует оксид. 11. Получают из бокситов и нефелинов. 12. Этот металл получают электролизом расплава его солей. оценка: (без ошибок - «5»;1-2 ошибки - «4» ; больше 3 - «3»)

Этап 2. Положение химических элементов металлов в ПСХЭ 1. В 2. Me … Fr At оценка:

Этап 3. Строение атомов металлов

Составьте схемы строения электронных оболочек следующих атомов:

1 команда: а) натрия, магния, алюминия,

2 команда: б) лития, натрия, калия.

А) натрий: А) литий:

Б) магний: Б) натрий:

В) алюминий: В) калий:

Общий вывод:
Этап 4. Физические свойства металлов Ме Чем обусловлены физические свойства металлов? Вывод:

Этап 5. Химические свойства металлов и их соединений.

А) Тест «Химические свойства металлов»
Вариант 1	Вариант 2
1.С водой с образованием растворимого гидроксида взаимодействует: а) К; б)Zn; в) Pb; г)Ag. 2. Какой из металлов энергичнее реагирует с кислородом: а)Fe; б)Hg; в) Ag; г)Cu. 3. С соляной кислотой не будет взаимодействовать: а)Fe; б) Al; в)Zn; г) Сu 4. С водным раствором хлорида меди (II) взаимодействует: а)серебро б) золото в) цинк г) ртуть	1. При горении натрия на воздухе образуется: а)Na2O; б) Na2O2; в)NaO2; г)NaОН. 2.С водным раствором сульфата железа (II) не взаимодействует : а)Mg; б)Cu; в)Al; г) Zn 3. 3.С соляной кислотой энергичнее всех будет взаи взаимодействовать: а) алюминий б)свинец в) магний г) железо 4. С водным раствором гидроксида натрия взаимодействует: а) Cu; б) Ca; в) Mg; г)Al. Оценка: (без ошибок «5»;1 ошибка- «4»; 2 ошибки - «3»)

Б) Составьте и решите цепочку превращений Оценка:

Подведение итогов - подсчет баллов и выставление оценок.

Уровень усвоения темы	Поставьте галочку напротив соответствующего утверждения
Легко справился с заданиями. К контрольной работе готов!
Иногда испытывал затруднения. Необходимо повторить некоторые вопросы темы.
С большей частью заданий не справился. Перед контрольной работой нужно хорошо повторить всю тему.