Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Технология развития критического мышления на уроках химии
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Химия

Технология развития критического мышления на уроках химии

библиотека
материалов

Технология развития критического мышления на уроках химии. Стратегия "Зигзаг"

РАЗРАБОТКА  УРОКА  В  9 КЛАССЕ

 Технология развития критического мышления на уроках химии. Стратегия «Зигзаг»

Оглавление 

1. Введение                                                                                                                                                                                                   

2. Основные положения методики технологии       развития критического мышления                                                          

3. Использования стратегии «Зигзаг»на уроках химии                                           

4. Заключение                                                                                                     

5. Список литературы                                                                                        

6. Приложение  №1  - №2                                                                                         

Введение

Российская школа вступила в сложный этап качественной перестройки содержания образования. Перед каждым учителем поставлена задача - добиться коренного улучшения обучения и воспитания подрастающего поколения. В статье 66 закона об образовании говорится о том, что среднее общее образование направлено на становление и формирование личности обучающегося, развитие интереса к познанию и творческих способностей обучающегося, формирование навыков самостоятельной учебной деятельности, подготовку обучающегося к жизни в обществе, самостоятельному жизненному выбору, продолжению образования и началу профессиональной деятельности.

Развивающемуся обществу нужны современно образованные, нравственные, предприимчивые люди, которые могут самостоятельно принимать ответственные решения в ситуации выбора, прогнозируя их возможные последствия, способны к сотрудничеству, отличаются мобильностью, динамизмом, конструктивностью, обладают развитым чувством ответственности за судьбу страны.

 В концепции модернизации российского образования в качестве одной из задач выдвигается формирование молодого человека с критическим, нестандартным мышлением, способного к поиску взвешенных решений, основанных на самостоятельном исследовании окружающего мира. 

Выпускник школы должен самостоятельно мыслить, уметь увидеть возникающие в реальном мире трудности и искать пути рационального их преодоления, четко осознавать, где и каким образом приобретаемые им знания могут быть применены в окружающей действительности.

Главное внимание надо уделить деятельностному обучению, развитию индивидуальных способностей учащихся. Очень важно научить школьников грамотно работать с информацией. Способствовать этому будут использование учителем различных педагогических технологий. 

Одной из педагогических технологий, посредством которой обеспечивается более глубокое и более полное усвоение учебного материала по химии, является технология развития критического мышления. Она способствует совершенствованию  качества обучения учащихся,  закреплению приобретенных знаний, формированию умения переноса их в новые ситуации, установлению межпредметных связей.  Развивает мыслительные навыки учащихся, делает образование личностно – ориентированным, помогает связи обучения с жизнью.

Цель работы: 

показать использование стратегии «Зигзаг» на уроках химии.

Для реализации этой цели поставлены следующие задачи:

раскрыть сущность технологии развития критического мышления

показать структуру урока в рамках технологии развития критического мышления

Основные положения методики технологии развития критического мышления

Технология развития критического мышления - разновидность личностно-ориентированного обучения, система формирования навыков работы с информацией, позволяющая развивать у школьников творческое, аналитическое, конструктивное мышление.  Данная технология относится к общепедагогическим, надпредметным. 

Технология развития критического мышления - это совокупность разнообразных приёмов, направленных на то, чтобы сначала заинтересовать ученика, пробудить в нём исследовательскую, творческую активность, затем предоставить ему условия для осмысления материала и, наконец, помочь ему обобщить приобретённые знания.  

Особенности этой технологии заключаются в следующем:

не объем знаний или количество информации является целью образования, а то, как ученик умеет управлять этой информацией: искать, наилучшим способом присваивать, находить в ней смысл, применять в жизни;

не присвоение «готового» знания, а конструирование своего, которое рождается в процессе обучения;

•  коммуникативно-деятельностный принцип обучения, предусматривающий диалоговый режим занятий, совместный поиск решения проблем, а также «партнерские» отношения между педагогом и обучаемыми;

объективная оценка положительных и отрицательных сторон в познаваемом объекте. 

По мнению Г.К. Селевко, критическое мышление - это один из видов интеллектуальной деятельности человека, который характеризуется высоким уровнем восприятия, понимания, объективности подхода к окружающему его информационному полю. 

Критическое мышление — это:

- способность ставить новые, полные смысла вопросы;

- вырабатывать разнообразные, подкрепляющие аргументы;

- принимать независимые продуманные решения.

 Дж. Барелл выделяет следующие характеристики критически мыслящего человека:

Проявляет настойчивость в решении проблем

Открыт для других идей

Слушает собеседника

Рассматривает проблему с разных точек зрения

Устанавливает множество связей между явлениями

Умеет строить различные выводы

Применяет свои навыки и знания в различных ситуациях

Активно воспринимает информацию

Любознателен

Что даёт ТРКМ ученику

- повышение эффективности восприятия информации

- повышение интереса как к изучаемому материалу, так и к самому процессу обучения

- умение ответственно относиться к  собственному образованию

- умение работать в сотрудничестве с другими

- повышение качества образования

      -    желание и умение стать человеком, который учится в течение всей жизни 

Что даёт ТРКМ учителю

- умение создать в классе атмосферу открытости и сотрудничества

- возможность использовать модель обучения и систему эффективных методик, которые способствуют развитию критического мышления и самостоятельности в процессе обучения

- стать практиками, которые умеют грамотно анализировать свою деятельность

  - стать источником ценной профессиональной информации для других учителей 

Технология критического мышления по И.В. Муштавинской

Основы методики развития критического мышления включают в себя три стадии, которые должны присутствовать на уроке в процессе познания. 

Первая стадия – вызова. На этой стадии происходит актуализация имеющихся знаний по теме.

Вторая стадия – осмысление. Она даёт возможность познакомиться с новой информацией, понятиями, увязать их с уже имеющимися знаниями. 

Третья стадия – рефлексия или размышления. Она позволяет ученикам осмыслить всё, что они разобрали на уроке, выразить это своими словами. 

Эти три стадии необязательно должны присутствовать на каждом уроке. Однако важно, чтобы какие-то приёмы и методы развития критического мышления использовались ежеурочно.

I этап – стадия вызова

- актуализация имеющихся знаний

- пробуждение интереса к получению новой информации

- постановка учеником собственных целей обучения -вызов у учащихся уже имеющихся знаний по изучаемому вопросу

- активизация их 

деятельности

 -мотивация к дальнейшей работе  - «вспоминает», что ему известно по изучаемому вопросу

- делает предположения

- систематизирует информацию до изучения нового материала 

 - задает вопросы, на которые хочет получить ответы.  - рассказ-предположение по ключевым словам;

- систематизация материала (графическая): кластеры, таблицы;

- верные и неверные утверждения;

- перепутанные логические цепочки;

- мозговая атака;

- проблемные вопросы,

-  «толстые» и «тонкие» вопросы 

II этап - осмысление содержания 

- получение новой информации

- корректировка учеником поставленных целей обучения направлена на сохранение интереса к теме при непосредственной работе с новой информацией

 постепенное продвижение от знания «старого» к «новому»   читает, слушает текст, используя активные методы чтения

 делает пометки на полях 

 ведет записи по мере осмысления новой информации  методы активного чтения: 

«инсерт», «фишбоун»

ведение записей типа двойных дневников, бортовых журналов

поиск ответов на поставленные в первой части урока вопросы 

III этап - рефлексия      

- размышление, рождение нового знания

- постановка учеником новых целей обучения - вернуть учащихся к первоначальным записям

- внести изменения

- дать творческие, исследовательские или практические задания на основе изученной информации  соотносят «новую» информацию со «старой», используя знания, полученные на стадии осмысления  -заполнение кластеров, таблиц

- установление причинно-следственных связей между блоками информации

-возврат к ключевым словам, верным и неверным утверждениям

- ответы на поставленные вопросы

-организация дискуссий

-исследования по отдельным вопросам темы 

- синквейн

Все приёмы ТРКМ помогают формировать и развивать универсальные учебные навыки (УУД).

Познавательные УУД

Общеучебные универсальные учебные действия:

•  поиск и выделение необходимой информации 

•  проявление познавательной инициативы

•  знаково-символические действия, где выделены существенные характеристики объекта 

•  структурирование знаний 

•  постижение речевого высказывания в устной и письменной форме

•  смысловое чтение

•  контроль и оценка процесса и результатов деятельности

Логические универсальные действия 

анализ объектов с целью выделения признаков (существенных, несущественных) 

синтез – составление целого из частей, в том числе самостоятельное достраивание с выполнением недостающих компонентов 

выбор оснований и критериев для сравнения, классификации объектов

установление причинно-следственных связей

 Регулятивные УУД

      контроль и коррекция – внесение необходимых дополнений и коррективов в план и способ действия в случае расхождения эталона, реального действия и его результата; внесение изменений в результат своей деятельности, исходя из оценки этого результата самим обучающимся, учителем, товарищами 

    оценка – выделение и осознание обучающимися того, что уже усвоено и что еще нужно усвоить, осознание качества и уровня усвоения; оценка результатов работы; 

    саморегуляция как  способность к мобилизации сил и энергии к волевому усилию и преодолению препятствий. 

 Коммуникативные УУД

 планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками 

 инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации

управление поведением партнера – контроль, коррекция, оценка его действий 

умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в  владение монологической и диалогической формами речи 

применение знаний в конкретной учебной ситуации

Личностные УУД

-личностное, профессиональное, жизненное самоопределение

- установление обучающимися связи между целью учебной деятельности и ее мотивом   

-нравственно-этическая ориентация

-оценивание содержания изученного материала, исходя из социальных и личностных ценностей 

-умение формулировать собственную позицию

Стратегия «Зигзаг» на уроках химии

В ходе своей педагогической деятельности я стараюсь использовать методы и приёмы технологии развития критического мышления: 

  «Зигзаг 1».

Одним из эффективных приёмов ТРКМ является стратегия «Зигзаг1».

Данную стратегию уместно использовать для развития у школьников следующих умений:

-анализировать текст совместно с другими людьми;

- вести исследовательскую работу в группе;

- доступно передавать информацию другому человеку;

 -самостоятельно определять направление в изучении какого-то предмета с учетом интересов группы. 

  Стратегия «Зигзаг 1» используется для изучения и систематизации большого по объему материала.

  Для этого предстоит сначала разбить текст на смысловые отрывки для взаимообучения.

  Количество отрывков должно совпадать с количеством членов групп. Например, если текст разбит на 5 смысловых отрывков, то в группах (назовем их условно рабочими) - 5 человек. 

1. Стадия вызова - осуществляется при помощи любых известных вам приемов. В данной стратегии может и не быть фазы вызова как таковой, так как само задание – организация работы с текстом большого объема – само по себе служит вызовом.(на этой стадии могут быть применены приёмы «Кластер» или «Верю – не верю».

2. Стадия осмысления - класс делится на группы. Группе выдаются тексты различного содержания по пяти основным темам «Зигзага».

Каждый учащийся работает со своим текстом: выделяя главное, либо использует одну из графических форм (например «кластер»). По окончании работы учащиеся переходят в другие группы – группы экспертов.  

Работа в группе «экспертов». Новые группы составляются так, чтобы в каждой оказались специалисты по одной теме. В процессе обмена результатами своей работы, составляется общая презентационная схема рассказа по теме. Решается вопрос о том, кто будет проводить итоговую презентацию. 

Затем учащиеся пересаживаются в свои первоначальные группы. Вернувшись в свою рабочую группу, эксперт знакомит других членов группы со своей темой, пользуясь общей презентационной схемой. В группе происходит обмен информацией всех участников рабочей группы. Таким образом, в каждой рабочей группе, благодаря работе экспертов, складывается общее представление по изучаемой теме.

   Следующим этапом станет презентация сведений по отдельным темам, которую проводит один из экспертов, другие вносят дополнения, отвечают на вопросы. Таким образом, идет «второе слушание» темы. 

3 Стадия рефлексии 

Итогом урока может стать исследовательское или творческое задание по изученной теме. (приложение 1) 

Заключение

Современное общество заинтересованно в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно действовать, принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни. Технология развития критического мышления позволяет реализовать эти задачи через включение в урок разнообразных методов и приёмов, которые могут быть применены в различных предметных областях.

Использование технологии развития критического мышления делает уроки разнообразнее, обеспечивает деятельность учащихся на каждом этапе урока. Школьники имеют возможность общаться через парную или групповую работу, проявлять своё творчество. Выполняя задания самоконтроля и самооценки, работая с инструктивными карточками,  ученики развивают навыки самоорганизации и саморегуляции, навыки самоанализа, критического отношения к себе. 

Список литературы

1.  Боганикова Н.В., Муштавинская И.В.  

Технология развития критического мышления на уроках истории и краеведения. СПБ, 2001.

2.  Гражданское образование.

Учебно – методическое пособие. СПБ, 2003.

3.  Загашев И.О., Заир-Бек С.И., Муштавинская И.В. 

Учим детей мыслить критически. СПБ, 2003.

 

4.  Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. Учебное пособие. М., 1998

5.  Габриелян О.С.

Химия – 8 (9, 10,11). Учебник для общеобразовательных учреждений. Москва, 2013

6.  Нечитайлова Е.В. Использование технологии развития критического мышления на уроках химии.  Статья.  Журнал «Химия в школе» № 6, 2011

                                  ПРИЛОЖЕНИЯ.

Приложение 1.

Тема Общая характеристика неметаллов.

Цель Знакомство с неметаллами ПСХЭ.

Задачи формирования универсальных учебных действий

Личностные

- оценивать собственную учебную деятельность с точки зрения самостоятельности.

применять правила делового сотрудничества: сравнивать разные

точки зрения; считаться с мнением другого человека; проявлять терпение и доброжелательность в споре (дискуссии), доверие к собеседнику (соучастнику).

Регулятивные

- определять цель выполнения задания

- корректировать деятельность: вносить изменения в работу с учетом возникших трудностей и ошибок

Познавательные

- работать с различными источниками информации

-  отделять значимую информацию от второстепенной

-  применять ПСХЭ для получения необходимой информации

-  презентовать полученную информацию в устной и наглядной формах

Коммуникативные

- воспринимать текст с учетом поставленной учебной задачи,

- находить в тексте информацию, необходимую для ее решения;

характеризовать качества, признаки , свойства полезных ископаемых

Оборудование

- тексты для выполнения задания по конкретным вопросам (по количеству учащихся в группе 5 человек)

- карточки с вопросами

- листы презентаций для работы в экспертной группе

- фломастеры, маркеры, цветные карандаши для оформления презентации

- ПСХЭ

- учебник Химия,9 класс, О.С.Габриелян, 2010 год

- образцы неметаллов

 Форма работы 

- индивидуально – групповая                          

Примечание. Продолжительность урока с применением стратегии «Зигзаг 1» может доходить до 60 минут, т. к. во время урока учащимся приходится неоднократно перемещаться по классу, организовывать рабочие места.

Этапы урока с описанием вида деятельности учителя и учащихся 

Учащиеся рассаживаются по группам в соответствии с выданным ему номером.

Стадия вызова

- Прочитайте тему урока

-Что такое неметаллы?

- О чём пойдёт речь на уроке?

- Использование «кластера» или «верю- не верю»

-Общая характеристика неметаллов

Учащиеся выполняют работу ИНДИВИДУАЛЬНО.

Время работы 3-5 минут

Стадия осмысления. Работа в рабочих группах

Предлагается прочитать полученный текст(каждый свой),выделить главные мысли, составить конспект (можно использовать «Кластер») На данном этапе учащиеся работают индивидуально.

При возникновении вопросов, ученик поднимает руку и молча ждёт помощи от учителя. 

Время работы 5-7 минут

Работа в группе экспертов

- Распределитесь по номерам вопросов и создайте новые группы.

- Обсудите получившиеся работы и создайте общую презентацию. - Подумайте, кто в конце урока будет публично представлять вашу совместную работу. Учащиеся переходят из рабочих групп в экспертные.

На данном этапе происходит отбор материала, его структурирование и дополнение (групповая работа). Подготовка к трансляциитекста в рабочих группах. Готовят графическое изображение вопроса в любой форме (кластер, рисунок, схема и т.д.) Получившиеся работы вывешиваются на доску.

Время работы до 15 минут

Работа в рабочих группах (возврат)

- Возвращайтесь в свою рабочую группу.

- Познакомьте всех членов группы со своей работой. Трансляция в группе тем с 1-5 последовательно Остальные заполняют таблицу.

Время работы до 25 минут (3-5 минут на вопрос)

Презентация экспертов

- Сейчас у вас будет возможность ещё раз прослушать все сообщения и внести, если потребуется, в свои работы коррективы, Слушание эксперта от каждой группы.

Время работы 5 минут

Рефлексия

Затем школьники отвечают на вопросы:

1. Что вам особенно понравилось на уроке?

2. В чем польза этого урока для вас?

3. С какими трудностями вы столкнулись на уроке?

Карточка рефлексивного анализа

Класс _____________________

Фамилия, имя ____________________________________________

Оцените по 5-балльной шкале:

Свою работу на уроке _____________

Работу группы _______________

Форму организации урока _______________ Работают самостоятельно 

Время работы 5-7 минут.

Домашнее задание

Приложение 2.

1. Общая характеристика элементов-неметаллов

Химических элементов-неметаллов всего 22, но два из них, кислород и кремний составляют 76 % от массы земной коры. 

Неметаллы составляют 98,5 % от массы растений и 97,6 % от массы человека. Из углерода, водорода, кислорода, серы, фосфора и азота состоят все важнейшие органические вещества, они являются элементами жизни. Водород и гелий – основные элементы Вселенной из них состоят все космические объекты, включая наше Солнце. Без соединений неметаллов невозможно представить нашу жизнь, особенно если вспомнить, что жизненно важное химическое соединение – вода – состоит из водорода и кислорода.

Неметаллы – это химические элементы, которые образуют в свободном виде простые вещества, не обладающие физическими свойствами металлов.

Неметалличность определяется способностью атомов принимать электроны. Чем меньше надо принять электронов до восьми и чем легче их удержать, тем ярче выражены неметаллические свойства атомов.

       Положение элементов-неметаллов в Периодической системе     химических элементов Д.И. Менделеева.

Если в Периодической системе провести диагональ от бериллия к астату, то справа вверх по диагонали будут находиться элементы-неметаллы, а слева снизу – металлы, к ним же относятся элементы всех побочных подгрупп, лантаноиды и актиноиды. Элементы, расположенные вблизи диагонали, например, бериллий, алюминий, титан, германий, сурьма, обладают двойственным характером и относятся к амфотерным. Элементы-неметаллы: s-элемент – водород; р-элементы 3 группы – бор; 4 группы – углерод и кремний; 5 группы – азот, фосфор и мышьяк, 6 группы – кислород, сера, селен и теллур и все элементы 7 группы – фтор, хлор, бром, йод и астат. Элементы 8 группы – инертные газы, занимают особое положение, они имеют полностью завершенный внешний электронный слой и занимают промежуточное положение между металлами и неметаллами. Их иногда относят к неметаллам, но формально, по физическим признакам.

В периоде, у неметаллов: заряд ядра увеличивается; радиус атома уменьшается; число электронов на внешнем энергетическом уровне увеличивается; электроотрицательность увеличивается; окислительные свойства усиливаются; неметаллические свойства усиливаются.

В группе у неметаллов заряд ядра увеличивается; радиус атома увеличивается; число электронов на внешнем энергетическом уровне не изменяется; электроотрицательность уменьшается; окислительные свойства ослабевают; неметаллические свойства ослабевают. Все простые вещества-неметаллы образованы атомами, связанными между собой ковалентной неполярной связью.

Неметаллы образуют большое количество кислородных соединений – оксидов.

2. Особенности строения атомов неметаллов. Строение и свойства простых веществ.

Основные критерии неметаллов:

- Небольшой атомный радиус (в сравнении с радиусами атомов-металлов одного с ними периода).

- Большее число электронов на внешнем уровне (4-8 е).

- Элементы-неметаллы расположены только в главных подгруппах, значит, происходит  заполнение электронами только внешнего 

энергетического уровня.

- Для атомов-неметаллов характерны высокие значения ЭО.

Отсюда и такое важнейшее свойство атомов неметаллов – тенденция к приёму недостающих до 8 электронов, т.е. окислительные свойства.

 Качественной характеристикой атомов неметаллов, т.е. своеобразной мерой их неметалличности, может служить электроотрицательность, т.е. свойство атомов химических элементов поляризовать химическую связь, оттягивать к себе общие электронные пары. 

Электроотрицательность – мера неметалличности, т.е. чем более электроотрицателен данный химический элемент, тем ярче выражены неметаллические свойства.

Существует два рада активности:

                                         Ряд активности металлов.

                                         Ряд активности неметаллов

     Ряд активности металлов характеризует их восстановительные способности, т.е. меру их металличности. Ряд активности неметаллов характеризует их окислительные способности, т.е. меру их неметалличности. 

Чем выше значение Э.О., тем:

- больше способность оттягивать электронную плотность атомов;

-  больше неметаллические свойства атома;

- больше окислительные свойства.

самый активный неметалл-фтор

Для неметаллов – простых веществ характерна ковалентная неполярная химическая связь (в сравнении: металлы – простые вещества образованы за счет металлической связи!). В отличие от металлов простые вещества- неметаллы  имеют большее многообразие свойств. 

В чем же причина разнообразия физических свойств у неметаллов? Такое разнообразие свойств является следствием образования неметаллами двух типов кристаллических решеток: атомной и кристаллической. 

Самые типичные неметаллы имеют молекулярное строение, а менее типичные – немолекулярное. Этим и объясняется отличие их свойств. 

                                       Простые вещества

С немолекулярным строением С молекулярным строением

C, B, Si F2, O2, Cl2, Br2, N2, I2, S8

У этих неметаллов атомные кристаллические решетки, поэтому они обладают большой твердостью и очень высокими температурами плавления. У этих неметаллов в твердом состоянии молекулярные кристаллические решетки. При обычных условиях это газы, жидкости или твердые вещества с низкими температурами плавления.

           3. Физические свойства неметаллов

Если большинство элементов-металлов не окрашены, исключение составляют только медь и золото, то практически все неметаллы имеют свой цвет: фтор – оранжево-желтый, хлор – зеленовато-желтый, бром – кирпично-красный, йод – фиолетовый, сера – желтая, фосфор может быть белым, красным и черным, а жидкий кислород – голубой.

Все неметаллы не проводят тепло и электрический ток, поскольку у них нет свободных носителей заряда – электронов, все они использованы для образования химических связей. Кристаллы неметаллов непластичные и хрупкие, так как любая деформация приводит к разрушению химических связей. Большинство из неметаллов не имеют металлического блеска.

Физические свойства неметаллов.

1. Пластичностью не обладают, хрупкие

2. Блеска нет (искл. активированный уголь, кремний и кристаллический йод

3. Теплопроводность (только графит)

4. Цвет разнообразный: желтый, желтовато-зеленый, красно-бурый,фиолетовый

5. Электропроводность (только графит и черный Фосфор.)

6. Агрегатное состояние:

o газообразное(H2, O2, Cl2 ,F2, N2,благородные газы)

o твердое (Р, С,S,Si,I2 )

o жидкое (Br2)

7     Растворимость:

       в воде неметаллы нерастворимы или малорастворимы. Некоторые из      них (галогены, сера) лучше растворяются в органических растворителях, белый фосфор — в сероуглероде. Фтор в воде растворять нельзя, так как он бурно реагирует с водой. 

 Вида связи, характерные для неметаллов:

ковалентная (неполярная — в простых вещест¬вах (С12) 

полярная — в соединениях неметаллов (SCI2).

Для неметаллов более характерно различие в свойствах, чем общность. 

Следовательно, простые вещества — неметаллы в отличие от ме¬таллов характеризуются большим разнообразием физических свойств, что обусловлено различным их строением.

4.Кристаллическое строение неметаллов-простых веществ. Аллотропия.

Если металлы – простые вещества образованы за счет металлической связи, то для неметаллов – простых веществ характерна ковалентная неполярная химическая связь. В отличие от металлов неметаллы – простые вещества, характеризуются большим многообразием свойств. 

Элементы – неметаллы более способны, по сравнению с металлами, к аллотропии.

Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ называется аллотропией, а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.

Каковы причины аллотропии неметаллов? 

Аллотропия неметаллов является следствием:

- разных типов кристаллических решеток и разной

структуры кристаллических решеток,

 - а также разного состава молекул аллотропных модификаций ( О2    и О3).

 

 

Разная структура кристаллической решетки:

1) тетраэдр - алмаз 

2) слоистая – графит

Неметаллы (сера, углерод, фосфор, кислород) образуют аллотропные модификации: 

Фосфор

БЕЛЫЙ ФОСФОР — воскообразное, прозрачное вещество, с характерным запахом. Состоит молекул Р4. Самовозгорается на воздухе, ядовит. Используется при изготовлении фосфорной кислоты (для получения пищевых фосфатов и синтетических моющих средств). Применяется при изготовлении зажигательных и дымовых снарядов, бомб.

КРАСНЫЙ ФОСФОР имеет цвет от алого до темно-коричневого и фиолетового. Существует несколько кристаллических форм с различными свойствами. Используют в изготовлении минеральных удобрений, спичечном производстве. Фосфор применяется в производстве сплавов цветных металлов, сплавов. Соединения фосфора служат исходными веществами для производства медикаментов.

Сера

При нормальном давлении и температурах до 98,38°C стабильна РОМБИЧЕСКАЯ аллотропная модификация СЕРЫ, образующая лимонно-желтые кристаллы.

Выше 95,39°C стабильна МОНОКЛИННАЯ модификация серы.

Резиноподобную ПЛАСТИЧЕСКУЮ серу получают при резком охлаждении расплавленной серы (выливая расплав в холодную воду). Эти модификации состоят из нерегулярных зигзагообразных цепей Sn. При длительном выдерживании при температурах 20-95°C все модификации серы превращаются в ромбическую. 

Кислород

КИСЛОРОД О2 – газ без цвета, вкуса и запаха, мало растворим в воде, поддерживает горение и дыхание. В атмосфере земли образуется в процессе фотосинтеза.

ОЗОН – О3 – газ голубого цвета, с характерным запахом, очень реакционноспособен. Образуется во время грозы и в хвойных лесах. Основная масса О3 в атмосфере расположена в виде слоя — озоносферы — на высоте от 10 до 50 км с максимумом концентрации на высоте 20-25 км. Этот слой предохраняет живые организмы на Земле от вредного влияния коротковолновой ультрафиолетовой радиации Солнца. В промышленности О3 получают действием на воздух электрического разряда. Используют для обеззараживания воды и воздуха.

Углерод

АЛМАЗ, минерал, кристаллическая модификация самородного углерода, по блеску, красоте и твердости превосходящий все минералы. 

Размеры кристаллов варьируют от микроскопических до очень крупных, масса самого крупного алмаза «Куллинан», найденного в 1905 в Южной Африке 3106 кар (0,621 кг).

Алмаз — самое твердое из всех природных веществ. По шкале Мооса относительная твердость алмаза равна 10,

 

ГРАФИТ, минерал, наиболее распространенная и устойчивая в земной коре модификация углерода. Структура слоистая. Темно-серые до черных чешуйчатые массы. Огнеупорен, электропроводен, химически стоек. Используется в производстве плавильных тиглей, в литейном деле, при изготовлении электродов, щелочных аккумуляторов, карандашей и т. д. Графит получают также искусственно — нагреванием антрацита без доступа воздуха. Блоки из чистого искусственного графита используют в ядерной технике, в качестве покрытия для сопел ракетных двигателей и т. д.

Олово

Аллотропные модификации олова представляет собой одна- металл, а другая — неметалл.

 При комнатной температуре обычно существует бета-олово (белое олово) – металл, из которого раньше отливали оловянных солдатиков (сказка Г.Х.Андерсена «Стойкий оловянный солдатик) и которым покрывают изнутри консервные банки.

 При температуре ниже +13оС более устойчивое альфа -олово  (серое оло¬во) серый мелкокристаллический порошок проявляет свойства неметалла.

Процесс превращения белого олова в серое быстрее всего идёт при температуре -33оС. Это превращение получило образное название «оловянной чумы».

Оловянная чума, полиморфное превращение т. н. белого олова в серое (b ® a), при котором металл рассыпается в серый порошок. Причина разрушения состоит в резком увеличении удельного объёма металла (плотность (b-Sn больше, чем a-Sn). Переход облегчается при контакте олова с частицами a-Sn и распространяется подобно «болезни». Наибольшую скорость распространения Оловянная чума имеет при температуре —33 °С; свинец и многие др. примеси её задерживают. В результате разрушения «чумой» паянных оловом сосудов с жидким топливом в 1912 погибла экспедиция Р. Скотта к Южному полюсуДавным-давно было замечено, что при сильных холодах посуда, сделанная из олова, покрывается специфическими «язвами», которые, разрастаясь, постепенно приводят к превращению такой посуды в порошок. Причем стоило «простудившейся» миске прикоснуться к здоровой, та тоже покрывалась пятнами и рассыпалась. Долго люди не могли понять сути происходящего. В конце прошлого века в России был такой случай. Из Голландии в Россию был отправлен железнодорожный состав, доверху груженный брусками олова. По прибытии в Москву в открытых вагонах грузчики вместо ожидаемого металла обнаружили… серый порошок. Объяснить это необычное явление удалось лишь много позже, когда на помощь ученым-металловедам пришел рентгеновский анализ, давший возможность проникнуть в суть кристаллического строения веществ. В частности, олово может принимать различные кристаллические формы. Известное нам белое олово — пластичный металл, при температуре ниже 13°С образует новую модификацию, обладающую свойствами полупроводников, — олово серое, в кристаллической решетке которого атомы располагаются менее плотно. Одна модификация переходит в другую тем быстрее, чем ниже температура окружающей среды. При –33°С скорость превращений становится максимальной. Олово трескается и превращается в порошок. 

Именно это превращение и получило название «оловянная чума». 

«Вылечить» же металл, столь необходимый для пайки проводов и электронной аппаратуры, возможно, если добавить в него стабилизатор, например висмут.

Явление аллотропии для неметаллов более характерно, чем для металлов.

5.Применение неметаллов

Водород используется в химической промышленности для синтеза аммиака, хлороводорода и метанола, применяется для гидрогенизации жиров. Используется в качестве восстановителя при производстве многих металлов, например, молибдена и вольфрама, из их соединений.

Хлор применяют для производства соляной кислоты, винилхлорида, каучука и многих органических веществ и пластмасс, в текстильной и бумажной промышленности используют в качестве отбеливающего средства, в быту – для обеззараживания питьевой воды.

Бром и йод используют в синтезе полимерных материалов, для приготовления лекарственных препаратов и др.

Кислород применяется при сжигании топлива, при выплавке чугуна и стали, для сварки металлов, необходим для жизнедеятельности организмов.

Сера используется для производства серной кислоты, изготовления спичек, пороха, для борьбы с вредителями сельского хозяйства и лечения некоторых болезней, в производстве красителей, взрывчатых веществ, люминофоров.

Азот и фосфор применяются при производстве минеральных удобрений, азот применяется при синтезе аммиака, для создания инертной атмосферы в лампах, используется в медицине. Фосфор применяется при производстве фосфорной кислоты.

Алмаз используется при обработке твердых изделий, в буровых работах и ювелирном деле, графит – для изготовления электродов, тиглей для выплавки металлов, в производстве карандашей, резины. 

Выводы:

1. Элементы-неметаллы расположены в главных подгруппах III–VIII групп ПС Д.И. Менделеева, занимая её верхний правый угол.

2. На внешнем электронном слое атомов элементов-неметаллов находятся от 4 до 8 электронов(исключение бор).

3. Неметаллические свойства элементов усиливаются в периодах и ослабевают в подгруппах с увеличением порядкового номера элемента.

4. Малый радиус атома.

5. Высокое значение электроотрицательности (Э.О.).

 

 

 

 

 

 

 




Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 05.01.2016
Раздел Химия
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров635
Номер материала ДВ-307737
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх