Урок по химии "Галогены" (8 класс)

Тема: Сравнительная характеристика галогенов

Цели урока:

Образовательные:

Повторить положение галогенов в ПСХЭ Д. И. Менделеева, строение их атомов, сравнить окислительно- восстановительные способности. Рассмотреть строение молекул простых веществ, сравнить их химическую активность.  Рассмотреть физические свойства простых веществ, выявить закономерности их изменения. Изучить химические свойства галогенов (взаимодействие с металлами, неметаллами, водой и галогенидами).

Раскрыть биологическое значение галогенов и применение простых веществ.

Развивающие          

Создать условия для развития умения устанавливать причинно-следственные связи состав - строение - свойства на примере галогенов.

Создать условия для развития исследовательских способностей, внимания, наблюдательности; способствовать расширению кругозора; создавать условия для активизации мыслительной деятельности

Воспитывающие

Создать условия для воспитания навыков сотрудничества, умения слушать.

Формировать чувство ответственности при обращении с различными химическими веществами. Продолжить формирование культуры умственного и практического труда; чувство коллективизма; воспитание у учащихся нравственных ценностей, формирование жизненно необходимых качеств: трудолюбия, аккуратности, ответственности, самостоятельности, внимательности, обязательности.

Оборудования: учебник 8 класса автор Г.Е Рудзитис, Ф.Г Фельдман. Реактивы и оборудование: Кристаллический йод, соль йодида, картофель, морская соль, медицинский йод, морская капуста, зубная паста, капсула с бромом , порошкообразное отбеливающие средство

Методы обучения:

по источникам знаний:словесный, наглядный, практический.

по характеру движения мысли:индуктивный.

по принципу расчленения и соединения:аналитический, обобщающий.

по характеру познавательной деятельности:объяснительно-иллюстративный,    частично-поисковый, рассуждающего изложения;

по характеру организации УВП– фронтальный способ деятельности.

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний

Опорные знания:  Свойства веществ неметаллов, химическом элементе, АМУ.

План урока:      

1.Организационный этап

2.Изучение нового материала

3. Закрепление

4.Домашнее задание

1.     Организационный этап

Приветствие, готовность к уроку

У-ль: Перед вами различные предметы используемые человеком в повседневной жизни (Демонстрируется зубная паста, морская соль, медицинский йод, порошкообразное отбеливающие средство, морская капуста).

Что объединяет  такие разные предметы и продукты?

У-к: В своем составе имеют галоген.

У-ль: Верно, тема урока – сравнительная характеристика галогенов.

Работать мы будем по следующему плану:

I.            История открытия галогенов

II.            Характеристика атомов по ПСХЭ

III.            Физические свойства

IV.            Химические свойства

V.            Применение.

2.     Изучение нового материала

I.      История открытия

Фтор в свободном виде получил впервые в 1886 г. французский химик

Анри Муассан, который был удостоен за это Нобелевской премии. Свое

название элемент получил от греческого фторос – «разрушающий».

 Хлор открыт шведским химиком К. Шееле в 1774 г. Элемент получил

название за свой цвет (греч. хлорос – желто – зеленый ). В жидком состоянии

его впервые получил Майкл Фарадей.

 Бром открыт 1826 г. французским химиком А. Баларом. Элемент назван

так за свой запах ( греч. бромос – «зловонный»). Кроме того А. Балар назвал

данный элемент мурид.

 Йод получен в 1811 г. французским ученым Б. Куртуа, а название получил

за цвет своих паров (греч. иодэс – фиолетовый). Академик А. Е. Ферсман

назвал его «вездесущий».

II.            Характеристика атомов по ПСХЭ (пользуясь ОК)

Элементы главной подгруппы VII группы – типичные неметаллы. Это и

понятно, ведь их атомы содержат на внешнем энергетическом уровне семь

электронов, и им не достает лишь одного электрона, чтобы завершить его.

Атомы галогенов при взаимодействии с металлами принимают электрон от

атомов металлов. При этом возникает ионная связь и образуются соли.

Отсюда и происходит общее название подгруппы «галогены», т. е

«рождающие соли».

 Галогены – очень сильные окислители. Фтор в химических реакциях

проявляет только окислительные свойства, и для него характерна только степень окисления -1 в соединениях.

Остальные галогены могут проявлять и восстановительные свойства при

взаимодействии с более электроотрицательными элементами - фтором

кислородом, азотом. Восстановительные свойства галогенов усиливаются от

хлора к йоду, что связано с увеличением радиусов их атомов: атомный

радиус хлора примерно в полтора раза меньше, чем атомный радиус йода.

Название	Схема строения атома	Электронная формула
Фтор	F +9)2)7	…2s22p5
Хлор	Cl +17)2)8)7	…3s23p5
Бром	Br +35)2)8)18)7	…4s24p5
Йод	I [phone]	…5s25p5

1)      Общая электронная конфигурация внешнего энергетического уровня -nS²nP⁵.

2)      С возрастанием порядкового номера элементов

увеличиваются радиусы атомов,

уменьшается электроотрицательность,

ослабевают неметаллические свойства (увеличиваются металлические свойства);

галогены - сильные окислители,

окислительная способность элементов уменьшается с увеличением атомной массы.

3)      С увеличением атомной массы окраска становится более темной, возрастают температуры плавления и кипения, а также плотность.

Hal₂,

Графическая формула молекулы: Hal – Hal

В ряду F₂, Cl₂, Br₂, I₂ - r_ков­, I¯, A¯, c¯, Е_св¯, l_св­.

Ковалентная неполярная связь, ТКР – молекулярная.

III.            Физические свойства

Рассмотрим физические свойства галогенов.(Пользуясь ОК)

У-ль: В каком агрегатном состоянии находятся эти вещества? (Демонстрация агрегатных состояний веществ).

У-к: Хлор – газ, летуч, жёлто-зелёный. Бром – летучая жидкость бурого цвета. Йод – твёрдое вещество, летуч, фиолетового цвета. Йод тоже летуч, при нагревании он переходит из твердого в газообразное состояние, минуя жидкое. Такой процесс называется возгонкой.

(Демонстрация возгонки йода).

У-ль:В чём сходство галогенов, хотя у них разные агрегатные состояния?

У-к: Летучесть.

У-ль: Почему характерна летучесть  для галогенов? С чем это связано?

У –к:Потому что у них молекулярная кристаллическая решётка.

(Демонстрация модели).

IV.            Химические свойства

Химическая активность галогенов, как неметаллов, от фтора к Йоду

ослабевает. Каждый галоген является самым сильным окислителем в своем

периоде. Окислительные свойства галогенов отчетливо появляются при их

взаимодействии с металлами. При этом, как вы уже знаете, образуются соли.

 а) отношение галогенов к металлам.

 Так, фтор уже при обычных условиях реагирует с большинством металлов,

а при нагревании – и с золотом, серебром, платиной, известными своей

химической пассивностью. Алюминий и цинк в атмосфере фтора

воспламеняются.

Zn + F₂ = ZnF₂

Остальные галогены реагируют с металлами в основном при нагревании.

Если в тугоплавкой трубке нагревать кусочек натрия в атмосфере хлора, то трубка изнутри покроется белым налетом. Это образуются кристаллы

поваренной соли NaCI – хлорида натрия.

2Na + CI₂ = 2NaCI

В парах брома сгорает раскаленная медная проволока:

 Cu + Br₂ = CuBr₂

Йод окисляет металлы медленнее, но в присутствии воды, которая является

катализатором, реакция йода с порошком алюминия протекает очень бурно:

2AI + 3I₂ = 2AlI₃

б) отношение галогенов к водороду.

 С водородом соединяются все галогены, но при разных условиях.

H₂ + F₂ = 2HF реакция идет даже в темноте со взрывом.

H₂ + CI₂ = 2HCI реакция идет при горении спокойно, смесь на свету

реагирует со взрывом.

H₂ + Br₂ = 2HBr реакция идет при горении водорода в парах брома при

нагревании.

H₂ + I₂↔ 2HI реакция обратимая, идет при нагревании йода и горении

в его парах водорода.

в) отношение галогенов к сложным веществам.

 Фтор с водой реагирует так энергично, что происходит возгорание. Вода

горит во фторе!

2F₂ + 2Н₂О → 4HF + О

Хлор растворим в воде, при этом образуется хлорная вода, которая

обладает отбеливающим и обеззараживающими свойствами.

CI₂ +H₂O = 2HCI + O (атомарный кислород - сильный окислитель).

Здесь кислород выступает в непривычной для себя роли восстановителя.

Об уменьшении окислительных и увеличении восстановительных свойств

галогенов от фтора к иоду можно судить и по их способности вытеснять друг

друга из растворов солей. Так, хлор вытесняет бром и йод из растворов их

солей, например:

CI₂ + 2KI = 2KCI + I₂

г) качественная реакция на галогенид-ион.

качественная реакция на йод – крахмал – синее окрашивание

Высокая химическая  активность – общее химическое свойство. Но от хлора к йоду активность падает. Фтор ещё активнее, чем хлор. Галоген с меньшим порядковым номером вытесняет любой галоген с большим порядковым номером из раствора соли, но не наоборот.

VI.            Применение.

Фтор используют в производстве химически стойких пластмасс –

фторопластов. Тефлон (- CF2 – CF2 -) используется как химически стойкий

материал при строительстве космических кораблей, и для производства

кухонной посуды. Но фтор, входящий в состав тефлона может негативно

сказаться на деятельности щитовидной железы, поэтому в последнее время сковороды с керамическим покрытием вытесняют тефлоновые. Фторкаучук

применяется для производства износостойких автомобильных шин. Из

фторполимеров делают протезы кровеносных сосудов. В пищевой

промышленности фреон (CF4, CCI2F2) используют для производства

воздушного фруктового мороженого. Фреон также является хладагентом для

холодильных установок и веществом-распылителем в аэрозольных

упаковках: дезодорантов, освежителей воздуха и т.д. По мнению ученых,

применение фреонов губительно действует на озоновый слой.

Хлор используют как отбеливающее средство в производстве бумаги и

тканей, а также для обеззараживания сточных вод. Много хлора расходуется

для получения соляной кислоты в промышленности. Гексахлоран

используют как инсектицид. Хлоропреновый  каучук  устойчив к едким

веществам. Полихлорвинил –заменитель кожи – идет на производство обуви

и одежды. Хлорат калия необходим в пиротехнике. Соляную кислоту

применяют для очистки поверхности металлов при проведении сварочных

работ. Всем известно применение поваренной соли – хлорида натрия NaCI.

Но ее используют не только в пищу, а как сырье для получения Na, хлора,

щелочи.

Бром используют в производстве красителей. Бромиды натрия и калия

успокаивающе действуют на нервную систему, поэтому их применяют в

психиатрии для лечения бессонницы, эпилепсии, неврастении, коклюша.

Бромид серебра применяется для приготовления фоточувствительных

эмульсий.

Йод применяется в медицине в виде 10-%-ного раствора в спирте. Пары йода

добавляют в лампы накаливания, что увеличивает яркость света и срок

службы.

3.     Закрепление

1.      Какой элемент назван «зловонным»?

2.     Кто открыл йод?

3.     4.Что общего в строении атомов галогенов?

4.     Как изменяются окислительные свойства галогенов в группе сверху вниз?

5.     Что является качественным реактивом на галогенид-ион?

4.Домашнее задание: по учебнику 8 класса §50, на стр.172 упр. 4

Выберите правильный вариант ответа
1. Больший радиус атома	F	Br
2. Большая электроотрицательность	Cl	I
3. Сильнее окисляется	F2	Br2
4. Прочность связи между атомами галогена и водорода	HCl	HI
5. Прочность кристаллической решётки	F2	Br2
6. Сильная кислота	HF	HBr

Правила составления синквейна:

1.     Первая строка — тема синквейна, заключает в себе одно слово (обычно существительное или местоимение), которое обозначает объект или предмет, о котором пойдет речь.

2.    Вторая строка — два слова (прилагательные или причастия), они дают описание признаков и свойств выбранного в синквейне предмета или объекта.

3.    Третья строка — образована тремя глаголами, описывающими характерные действия объекта.

4.    Четвертая строка — фраза из четырёх слов, выражающая личное отношение автора синквейна к описываемому предмету или объекту.

5.    Пятая строка — одно слово-резюме, характеризующее суть предмета или объекта.

_____________________________________________________________________________

Выберите правильный вариант ответа
1. Больший радиус атома	Cl	I
2. Большая электроотрицательность	F	Br
3. Сильнее окисляется	Cl2	I2
4. Прочность связи между атомами галогена и водорода	HF	HBr
5. Прочность кристаллической решётки	Cl2	I2
6. Более сильная кислота	HCl	HI

Правила составления синквейна:

1.     Первая строка — тема синквейна, заключает в себе одно слово (обычно существительное или местоимение), которое обозначает объект или предмет, о котором пойдет речь.

2.    Вторая строка — два слова (прилагательные или причастия), они дают описание признаков и свойств выбранного в синквейне предмета или объекта.

3.    Третья строка — образована тремя глаголами, описывающими характерные действия объекта.

4.    Четвертая строка — фраза из четырёх слов, выражающая личное отношение автора синквейна к описываемому предмету или объекту.

5.    Пятая строка — одно слово-резюме, характеризующее суть предмета или объекта.

^{Галогены}

              Электронные формулы                                                   Ряд активности галогенов

                                    

Физические свойства галогенов                                                   Распространение в природе                                                                                                     

Вещество	Агрегатное состояние при обычных условиях	Цвет	Запах	Температура  плавления, оС	Температура  кипения, оС
Фтор	Газ, не сжижается  при обычной температуре	Светло-желтый	Резкий, раздражающий	-220	-188
Хлор	Газ, сжижающийся  при обычной температуре  под давлением	Желто-зеленый	Резкий, удушливый	-101	-34
Бром	Жидкость	Буровато-коричневый	Резкий, зловонный	-7	+58
Йод	Твердое вещество	Черно-фиолетовый  с металлическим блеском	Резкий	+114	+186

                          

Хлор	1774г.	“Хлорос” - желто-зеленый, открыл Шееле
Йод	1811г.	“Иодэс” - фиолетовый, открыл Куртуа. Любимый кот ученого прыгнул на бутылки, содержащие золу морских водорослей в спиртовом растворе и концентрированную серную кислоту. Бутылки разбились, жидкости смешались, с пола стали подниматься клубы сине-фиолетового пара, который и оказался иодом.
Бром	1826г.	“Бромос” - зловонный, открыл Балар. Получен при исследовании жидкости из растворенной в воде золы морских водорослей (при пропускании через нее хлора).
Фтор	1866г.	“Фторос” - разрушающий. Анри Муассан был удостоен Нобелевской премии за открытие фтора. Однако, когда Муассан докладывал Парижской академии наук о своем открытии, один глаз его был закрыт черной повязкой. В истории фтора немало трагических страниц.

                       Приминение галогенов                                 История открытия галогенов

 

Получение галогенов

В лаборатории:

1. Получение хлора. Хлор получают действием соляной кислоты на окислители: MnO₂, KMnO₄, PbO₂, K₂Cr₂O₇ и другие:

16HCl + 2KMnO₄ = 5Cl₂ + 2MnCl₂ + 2KCl + 8H₂O.

2. Бром и йод получают действием окислителя на бромиды или йодиды в кислой среде:

MnO₂ + 2KBr + 2H₂SO₄ = Br₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + 2H₂O;

2NaNO₂ + 2NaI + 2H₂SO₄ = I₂ + 2NO + 2NaHSO₄ + 2H₂O.

В промышленности: (см. на обороте)

1. Важнейший способ получения фтора – электролиз расплавов фторидов. В качестве основного источника используется гидрофторид калия KHF₂, фтор выделяется на аноде.
2. Хлор в промышленности получают электролизом раствора хлорида натрия. Газообразный хлор выделяется на аноде:

2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + H₂ + Cl₂.

3. Для получения брома используют реакцию его замещения в бромидах:

2KBr + Cl₂ = 2KCl + Br₂.

4. Основные источники получения йода – морские водоросли и нефтяные буровые воды:

2NaI + MnO₂ + 3H₂SO₄ = I₂ + 2NaHSO₄ + MnSO₄ + 2H₂O.

РАБОЧИЙ ЛИСТ

___.___.___  Тема: «______________________________________________________________________________________».

План сравнительной характеристики	F2	Cl2	Br2		I2
Задание № 1:     выпишите из опорного конспекта №1и № 2
1. Распространение в природе
2. Открытие элемента
Задание № 2:   дополните схемы
3. Строение атома:    а) элементарный состав	p+,     nº,       e-	p+ ,      nº ,      e-	p+,       nº ,       e-		p+,        nº,        e-
б) полная электронная формула	… 2s2  2p5	… 3s2  3p5	1s22s22p63s23p63d10 4s2 4p5		1s22s22p63s23p64s23d104p64d105s25p5
Что общего в строение атомов химических элементов VII А группы?
Задание № 3: используя данные ПС,  справочный материал и текст учебника стр. 157-158 дополните предложения
радиус атома, А	0,71	0,99	1,14		1,33
С возрастанием порядкового номера элементов  радиусы атомов__________________, электроотрицательность _______________, неметаллические свойства_____________ (увеличиваются металлические свойства). Галогены - сильные окислители, но с увеличением атомной массы окислительная способность элементов ___________________. Фтор в химических реакциях проявляет только окислительные свойства. Восстановительные свойства галогенов _________________от  ____ к ____, что связано с увеличением радиусов их атомов.
Задание № 4: выпишите из опорного конспекта №1 физические свойства галогенов
4. Физические свойства Агрегатное состояние, цвет, запах, t,º С кип., t,º С плав.	t ºС кип. -188,2 tºС плав. -219,7	tºС кип. -34 tºС плав. -100	tºС кип. +58,8 tºС плав. -7,2		tºС кип. +184,3 tºС плав. +113,5
Задание № 5: дополните схемы уравнений реакций коэффициентами и с.о., подпишите, какие вещества являются окислителями, а какие – восстановителями; где необходимо –  дополните предложение
5. Химические свойства а) взаимодействие  с металлам.	Zn + F2 →	Na + CI2 →	Cu + Br2 t→		AI +    I2 →
б) взаимодействие с водородом	H2 + F2 → реакция идет даже в темноте со взрывом.	H2 + CI2 →  реакция идет при горении спокойно, смесь на свету реагирует со взрывом.	H2 + Br2 t → реакция идет при горении водорода в парах брома при нагревании.		H2 + I2 ↔    реакция обратимая, идет при нагревании йода и горении в его парах водорода.
в) Сила кислот HF, HCl, HBr, HI	Сила кислот определяется прочностью соединения. В подгруппе галогенов R  атомов ________и прочность соединений ___________сверху вниз. Чем прочнее связь, тем кислота _______.     Сила кислот увеличивается от ____ к ______, т.к. прочность соединения уменьшается.
г) взаимодействие со сложными веществами *Галоген с меньшим порядковым № вытесняет любой галоген с большим порядковым №, но не наоборот.	F2 +  Н2О →  HF + О              (атомарный кислород ) Вода горит во фторе!	CI2 +H2O →   HCI + O Хлор растворим в воде CI2 +    KI →KCI + I2 Хлор вытесняет йод из раствора соли		Br2 +    KI →    KBr+ I2 Бром вытесняет йод из раствора соли	I2 + H2S → S +    HI Реакция с сероводородом I2 + H2O → HI + HIO Йод частично реагирует с водой с образованием йодноватистой кислоты (HIO)
д) качественные реакции на галогенид-ион.		NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3 Творожистый осадок белого цвета		NaBr + AgNO3 = AgBr↓+ NaNO3 Осадок бледно-желтого цвета	KI + AgNO3 = AgI↓+ KNO3 Осадок - желтого цвета.
Задание № 6: Используя текст учебника стр. 172 и дополнительные источники информации дополните таблицу
5. Применение

1. Галогены

2. Простые, сильные

3. Образуют, проявляют, реагируют

4. Рождающие соли

5. Элементы.