Разработка урока "Кристаллические решетки"

Урок химии 8 класса по теме: «Кристаллические решётки».

Цели и задачи.

                                          Изучить понятия: «кристаллическая решётка», «типы       кристаллических решёток» (ионная, атомная, молекулярная, металлическая).

                                           Рассмотреть зависимость физических  свойств простых и сложных веществ от типа кристаллической решётки.

                                           Развивать творческие способности ребят и умение самостоятельно работать с источниками  знаний.

                                           Воспитывать культуру работы в группе.

Ход урока.

Организационный этап.

II.          Изучение нового материала.

Погружение в тему урока.

Учитель.   Как только человек появляется на свет, он попадает в удивительный мир химических веществ. Мы вдыхаем воздух, а это смесь газов, мы захотели кушаит и первая наша пища – молоко матери, это то же смесь химических веществ. Химические вещества сопровождают нас со всей жизни, их  мир веществ велик и разнообразен. Они обладают самыми разными свойствами. А в таком веществе,  как вода, но морская вообще зародилась жизнь на нашей планете. Рано или поздно человек задаёт себе вопрос: почему вода летом жидкая, а зимой застывает в лёд.

                    В кружева будто одеты

                    Деревья, кусты, провода.

                    И кажется сказкою это,

                    А в сущности только вода.                            

Говорят – вода оборотень.  Что вы понимаете под этим выражением?

( Ответы детей – вода способна переходить из одного агрегатного состояния в другое)

? Какие агрегатные состояния вещества Вам известны?   (ответы детей)

(запись в рабочем листе)

Человек долгое время не мог ответить на вопрос. Почему воздух всегда – и летом, и зимой – газообразный? Почему вода в чайнике закипает и превращается в пар, а железо в тех же условиях остаётся твёрдым?

Словом, почему все вещества такие разные – одни почти всегда твёрдые, другие – газы, третьи – жидкости?  Оказывается, всё зависит от химических связей между молекулами или иными частицами, из которых состоит вещество. Газы летают в пространстве, а жидкости текут и льются. Их молекулы не связаны друг с другом сколько – нибудь прочно. Другое дело твёрдые вещества. Их мы и будем рассматривать сегодня на уроке.

Изучение нового материала.

Различают два вида твёрдых веществ: аморфные и кристаллические.

                                                                 (запись в рабочем листе)

Аморфные вещества не имеют определённой температуры  плавления, они постепенно размягчаются и переходят в текучее состояние. Таков, например, шоколад, который тает и руках, и во рту, или жевательная резинка, а также пластмассы, смолы, пластилин, воск. Аморфность – это хорошо, если из пластмассы нужно изготовить какие-либо изделия, и плохо, если такой характер у человека. Как видим, не только химия пользуется русским языком, но и русский язык обогащается химическими терминами.

Кристаллические вещества имеют строго определённую температуру плавления и, главное, характеризуются правильным расположением частиц, из которых  они построены: атомов, молекул или ионов. Частицы, из которых состоит вещество, не свалены в кучу как попало, а занимают каждая своё место, как зрители в театре занимают свои места в соответствии с купленными билетами. И точно так же, как в зрительном зале, «кресла» в кристалле расположены рядами и в затылок друг другу. Только стоит добавить ещё – и этажами друг над другом. Если молекулы «сядут» в эти кресла, то, соединив их мысленными линиями, мы получим в пространстве  трехмерный каркас – кристаллическую решётку вещества. Каждое «кресло» будет называться узлом кристаллической решётки.

Почему же одни кристаллические вещества резко отличаются по свойствам от других? Почему, например свойства кристаллов иода отличаются от свойств  кристаллов алмаза, а свойства кристаллов алмаза отличаются от свойств кристаллов поваренной соли. Какие типы кристаллических решёток существуют, и какими признаками они характеризуются нам нужно  разобраться.

Задание№1. Работать будем по парам, заполняя графы в таблице, используя материал параграфа №22 из нашего учебника.

1 вариант. Молекулярная кристаллическая решётка.

2 вариант. Атомная кристаллическая решётка.

3 вариант. Ионная кристаллическая решётка.

4 вариант. Металлическая кристаллическая решётка.

Таблица кристаллических решёток.

Признаки сравнения.	Молекулярная кристаллическая решётка	Атомная кристаллическая решётка	ионная кристаллическая решётка	Металлическая кристаллическая решётка
Вид связи
Частицы, образующие кристалл
Прочность  связи
Отличительные физические свойства веществ.
Примеры веществ.

Спустя 5-6 минут проводится беседа, по ходу которой происходит заполнение таблицы.

Молекулярная кристаллическая  решётка

Заполнение таблицы (первый столбик), работа с классом.

Учитель.                  Их толочь не надо в ступке -

                Так кристаллы эти хрупки.

                 Чуть-чуть нагреваются

                 И тотчас испаряются.

Кристаллы «сухого льда», обычно его  используют для охлаждения продуктов, в частности мороженного, многие из вас, вероятно, видели, вещество представляет собой белую кристаллическую массу, похожую на снег. При обычном давлении кристаллы этого вещества не плавятся, а сразу переходят в газообразный углекислый газ – возгоняются. Это явление ещё называется сублимацией. Это переход из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу.

-вода (Лёд-газ)

 Иод. Видиофрагмент к интеоактивной таблице.

Атомная кристаллическая решётка.

Учитель. Другое дело – вещества с атомной кристаллической решёткой.

-ответы детей, заполнение таблицы (второй столбик)

Дополнения учителя.

 В этой решётке каждый атом связан со своими соседыми очень прочными ковалентными связями, а весь кристалл в целом при желании можно считать огромной молекулой.

Для примера  рассмотрим кристаллы алмаза и графита.

Алмаз - самое твёрдое вещество в природе и с незапамятных времён считается царём всех самоцветов и драгоценных камней. Да и само название означает

по – гречески «несокрушимый». Из огранённых кристаллов алмаза получают бриллианты, которыми украшают дорогие ювелирные изделия. Алмазы и бриллианты издавна служили мерой богатства князей и императоров, а самые большие в мире алмазы получили каждый своё имя. Однако эти сокровища доставались дорогой ценой, и их история изобилует леденящими кровь сюжетами.

а) сообщение учащегося об алмазе «Регент»;

б) алмаз «Орлов»

в) алмаз «Шах»                                                       

Графит – по составу тот же углерод, но структура кристаллической решётки у  него не такая, как у алмаза. В графите атомы углерода расположены слоями, внутри которых соединение атомов углерода похоже на пчелиные соты. Эти слои связаны между собой гораздо слабее, чем атомы углерода в каждом слое. Поэтому графтит легко расслаивается на чешуйки и им можно писать. Применяется он для изготовления карандашей, а также в качестве сухой смазки, пригодной для деталей машин, работающих при высоких температурах. Кроме того, графит, хорошо проводит электрический ток, и из него делают электроды.

Ионная кристаллическая решётка.

-ответы детей, заполнение таблицы ( третий столбик)

Дополнение учителя.

Попадая в водный раствор, ионные кристаллы полностью распадаются на составляющие их ионы:

           И прочностью своей они горды –

           Но только если рядом нет воды.

Металлическая кристаллическая решётка.

Учитель.

Совершенно особая кристаллическая решётка у металлов. Но прежде всего: что такое «металлы».

Физики называют металлами вещества, которые, помимо особого «металлического» блеска, хорошо проводят тепло и электрический ток и к тому же пластичны.

? А что химики называют металлами.   (вещества, которые очень легко превращаются в катионы, теряя внешние электроны)

- ответы детей;

- заполнение интерактивной таблицы.

Дополнения учителя.

Атомы металла, очутившись в узлах кристаллической рещётки, не дремлют в «театральных креслах», как все остальные частицы, о которых уже была речь. Они не находят себе покоя, пока не отправят «по рядам» (а точнее – в междоузловое пространство кристалла) пару-тройку электронов. Эти электроны будут постоянно присутствовать в кристалле металла в виде так называемого «электронного газа». Электроны мечутся, как мошкара в воздухе летним вечером или снежная пыль во время метели. А когда настанет время проводить электрический ток, они пригодятся как переносчики заряда.

       Особого «газа» содержат немало

       Кристаллы и слитки любого металла…

Выводы по таблице делают дети, приводы примеры кристаллических веществ. Дозаполнение схемы.

III Закрепление.

1.

А) 10 человек из класса (лучшие после проведения первой контрольной работы)

работают с ПК.

Рассмотреть кристаллические решётки веществ:

-алмаза;

- аргона;

- воды;

- графита;

-иода;

-лития;

-поваренной соли.

Разделить вещества по типам кристаллических решёток.

Б) Остальные учащиеся выполняют тест для первичного закрепления.

Тест.

 Выбрать правильный ответ.

1. Ионную кристаллическую решётку имеет вещество, формула которого

а) SiО₂;    б) О₂,       в) ВаСl₂.

2. Летучесть обычно характерна для веществ, в узлах кристаллической решётки которых располагаются:

а) молекулы;      б) ионы;    в) атомы.

3. Ьольшая твёрдость и высокие температуры длавления характерны для веществ с кристаллической решёткой:

а) ионной;     б) атомной;     в) молекулярной.

4. Кристаллические решётки одинакового типа имеют все вещества набора

а) Сu, СuО; СuСl₂;

б) Н₂О, NаСl, Аl.

в) Н₂S, Н₂, NН₃.

 Тестирование.

Определите, о какой кристаллической решётке идет речь, разделите утверждения на 4 группы:

Атомные:

Молекулярные:

Ионные:

Металлические:

1.   В узлах решётки находятся ионы.

Между частицами данной решётки существует очень слабые силы межмолекулярного взаимодействия.

В узлах находятся и атомы, и ионы.

Вещества обладают сравнительно высокой твердостью и прочностью.

 Вещества, имеющие ионную связь.

В узлах решётки находятся отдельные атомы.

В узлах решетки находятся молекулы.

Вещества тугоплавки и нелетучи.

Вещества обладают ковкостью, пластичностью, электро- и теплопроводны.

10. Частицы в данной решётке соединены между собой очень прочными ковалентными связями.

Видиовопрос.

Сравним свойства двух веществ – «сухого льда» и кварца. Вам знакомы эти вещества.

«Сухой лёд» - это углекислый газ СО₂ в твёрдом состоянии, кварц SiО₂ – основная составная часть речного песка. «Сухой лёд» при обычной температуре испаряется, из кристаллического состояния переходит в газообразное, минуя жидкое. Кварц же тугоплавк. Чтобы перевести его в газообразное состояние, нужно нагреть до очень высокой температуры (2590ºС). Почему эти вещества с похожей химической формулой столь резко отличаются по свойствам?

( Сухой лёд имеет молекулярные кристаллы, кристаллах же кварца отдельных молекул нет, весь кристалл представляет собой кака бы единую гигантскую молекулу, в этом веществе атомная кристаллическая решётка, поэтому свойства этих веществ так отличаются друг от друга).

3)  Внимание! «Чёрный ящик».

Это изготовляли на Руси ещё в древности, собирая и перетапливая смолу елей и сосен.

Основа современной подобной продукции – тоже смола, только от некоторых южных деревьев, остальное добавки. Статистика утверждает, что жители Америки предпочитают это с ароматом винограда и корицы, Востока – хризантемы и розы и сирени, Европы – мяты. В одной только Японии существует около 150 разновидностей этого. Однако популярность этого продукта создаёт большие проблемы при уборке

помещений. Какая это продукция?

 Домашнее задание.

Подчеркните названия аморфных тел. Объясните свой выбор.

А) шоколад;

Б) вода;

В) жевательная резинка;

Г) пластмасса;

Д) алюминий;

Е) смола;

Ж) мел;

З) пластилин;

И) воск.

IV. Итог урока.

Учитель:

Не предела человеческому разуму, нет предела его возможностям и то, что мы теперь так много знаем о природе и свойствах удивительных кристаллических веществ открывает перед вами ещё большие неграниченные возможности в изучении наук о веществах.

Подведение итогов. Сдача на проверку рабочих листовов.

Рефлексия

Рефлексия по принципу не законченного предложения.

-Сегодня на уроке я закрепил и углубил знания по …

-Сегодня на уроке я узнал …

-После сегодняшнего урока я буду относиться…