Веб-квест по теме "Алюминий - металл будущего"

Веб-квест: «Алюминий – металл будущего» .

Автор:  Райляну Ирина Николаевна

Тема урока:  « Алюминий – металл будущего».

 Предметная область: химия, 9 класс. Соответствует стандарту общего образования, проводится на  уроке в общей теме: «Металлы».

    Необходимые ресурсы для выполнения задания: ПК, доступ и Интернет.

Цель:  охарактеризовать положение алюминия в Периодической системе химических элементов в свете строения атома, его физические и химические свойства, применение и нахождение в природе. Охарактеризовать историю получения, современное производство, реакции, лежащие в основе производства.

   Тип задания для веб-квеста: пересказ (понимание темы на основе представления материалов из разных источников в новом формате), создание презентации, постера, эссе.

Введение

Мы продолжаем изучение большой и важной темы “Металлы”. Сегодня нам предстоит познакомиться с металлом хорошо знакомым вам с детства. Послушайте легенду.

“Однажды к римскому императору Тиберию пришёл незнакомец. В дар императору он принёс изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно лёгкого металла. Мастер поведал, что получил этот металл из “глинистой земли”. Но император, боясь, что обесценятся его золото и серебро, велел отрубить мастеру голову, а его мастерскую разрушить”.

Даже в своём произведении «Что делать?», Чернышевский  познакомил нас с этим металлом. Послушайте!

«Но какие это ионы и катионы? Из чего эти двери и рамы окон? Что это такое? Серебро? Платина? Да и мебель вся такая же - мебель из дерева тут лишь карниз, это только для разнообразия, но из чего же остальная мебель - потолки и полы?». «Попробуй подвинуть это кресло, »- говорит старшая царица. Это металлическая мебель легче нашей ореховой. Но что же это за металл?».

Так что же это за металл, ребята?

Чрезвычайно важное место занимает этот металл в жизни человека.

Какова роль алюминия  в настоящее время?

     Для решения данных вопросов необходимы специалисты:

Роль 1.  Химик

Роль 2.  Историк

Роль 3.  Технолог

Роль 4.  Аналитик

Роль 5. Геолог

Роль 6. Ювелир

Ознакомьтесь с предложенными ролями. Выберите себе одну из ролей.      

Роль 1. Химик.

Как химик, вы должны охарактеризовать следующие вопросы:

1. Положение алюминия  в периодической системе химических элементов в свете строения атома
2. Физические свойства алюминия
3. Химические свойства алюминия

  https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B9

http://www.tochmeh.ru/info/alum2.php

http://libmetal.ru/al/al%20prop.htm

Видеоопыт: плавление алюминия

https://www.youtube.com/watch?v=gqvJ_2j5sZc

Видеоопыт: взаимодействие алюминия с серой

http://www.youtube.com/watch?v=oIniO99WUjg

Взаимодействие алюминия с бромом

http://www.youtube.com/watch?v=-CX5GtM1JI4

Взаимодействие алюминия с йодом

http://www.youtube.com/watch?v=6LynCavegF8

 После работы с источниками информации обсудить результаты работы в микрогруппе и подготовить совместный отчет. Для подготовке отчета можно использовать презентацию или текстовый редактор.

Роль 2.  Историк

Как историк, рассмотрите историю  начала «железного века», открытие алюминия,  месторождения бокситов в Казахстане, и события, связанные с открытием алюминия.

 Рассмотрите основные вопросы:

1. Охарактеризовать термин «железный век»
2. Получение алюминия.
3. Какие условия необходимы в процессе получения алюминия.
4. Почему раньше алюминий стоил дороже золота.

http://www.chem.msu.su/rus/history/element/Al.html
http://www.alhimikov.net/otkritie_elementov/Al.html

После работы с источниками информации обсудить результаты работы в микрогруппе и подготовить совместный отчет. При  подготовке отчета можно использовать презентацию или текстовый редактор.

 Роль 3.  Технолог

Как, специалист в этой области, вы должны объяснить производств алюминия  в настоящее время,  реакции лежащие в основе производства, обратить внимание на экологию производства. Рассмотреть и обсудить следующие вопросы:

1. Производство алюминия: реакции лежащие в основе данного производств.
2. Экологические проблемы, их решения при производстве алюминия.

 http://www.vevivi.ru/best/Sposoby-polucheniya-alyuminiya-ref120480.html

http://www.youtube.com/watch?v=nK7sSmoRKgA

http://emchezgia.ru/cvet_met/28_elektroliticheskoepoluchenie_alyuminiya.php

После работы с источниками информации обсудить результаты работы в микрогруппе и подготовить совместный отчет. Для подготовки отчета можно использовать презентацию или текстовый редактор.

Роль 4. Аналитик

Как, специалист в этой области, вы должны объяснить нахождение алюминия в природе.

Рассмотреть и обсудить следующие вопросы:

1.Разнообразие форм алюминиевой посуды и утвари огромно. Казаны, кастрюли, гусятницы, утятницы, котлы, сковороды – всю эту, несомненно, нужную хорошей хозяйке посуду делают из алюминия. Вилки, ложки, кружки, ведра, дуршлаги, тарелки, миски, противни, приспособления для хранения льда, кастрюли-скороварки – для производства всего этого тоже используется алюминий.

Что можно готовить в алюминиевой посуде?

Как ухаживать за алюминиевой посудой?

2. Около 100 лет назад Николай Гаврилович Чернышевский, сказал об алюминии, что этому металлу суждено великое будущее, что алюминий – металл социализма. Он оказался провидцем: в XX в. элемент №13 алюминий стал основой многих конструкционных материалов.

Почему алюминий – самый прогрессивный строительный материал?

3.Шоколад обязательно должен быть завернут в упаковку. Это предохраняет его от вредного влияния окружающей среды (воздуха, света, влаги, загрязнений и механических повреждений), увеличивает срок его хранения, а также придает привлекательный внешний вид.

В соответствии со стандартом шоколад, выпускаемый в плитках, должен быть завернут в  …..

http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=516332

http://www.plasma-welding.ru/technology/primalspl.html

Видео

http://www.youtube.com/watch?v=FI0UShJQC3g

Роль 5. Геолог

Как, специалист в этой области, вы должны объяснить нахождение алюминия в природе.

Рассмотреть и обсудить следующие вопросы:

1.Распространенность в земной коре.

2.Основные месторождения в Казахстане.

      3.  Основные природные соединения алюминия.

http://www.krugosvet.ru/node/3118

http://www.kazedu.kz/referat/18236

http://www.erudition.ru/ref/id.48673_1.html

После работы с источниками информации обсудить результаты работы в микрогруппе и подготовить совместный отчет. При подготовке отчета можно использовать презентацию или текстовый редактор.

Роль 6.  Ювелир

•    Синий сапфир люди связывали с небом, а  алый рубин символизировал кровь. Древнеиндийские легенды рассказывают, что рубины произошли из капель крови поверженного демона. Считалось, что сильного духом этот камень превратит в настоящего героя, а злого и завистливого – в чудовище. Но красный цвет - еще и цвет исцеления. В Средние века считали, что рубин предохраняет от болезней, и распознает яды.

•    Самый крупный сапфир в мире был найден не так давно – в 1995 году на Мадагаскаре. Камень весом 61 500 каратов (12,3 кг) получил заслуженное имя "Сапфир тысячелетия". Многие музеи мира хотели приобрести это сокровище, хотя приблизительная его стоимость приближается к 100 миллионам долларов.

Что объединяет сапфиры и рубины?

http://www.transantique.ru/articles/view/id/362

http://biseroplet.ucoz.ru/publ/5-1-0-37

После работы с источниками информации обсудить результаты работы в микрогруппе и подготовить совместный отчет. При подготовке отчета можно использовать презентацию или текстовый редактор.

Порядок работы:

1.      Выберите себе ту роль, которая вам ближе и с которой, как вам кажется,  вы можете справиться.

2.      Выбравшие себе одну и туже роль, можете объединиться в микрогруппу или работать индивидуально до тех пор, пока не наступит этап выработки общей точки зрения на проблему.

3.      После работы вы должны обсудить результаты работы в микрогруппе и подготовить совместный отчет.

4.      Для оформления результатов вы можете использовать:

- мультимедийные презентации;

- обобщающие таблицы;

- творческие отчеты

- веб-страницы.

- различные виды схем и диаграммы.

  Отчет: Ваша работа должна быть представлена в виде презентации Power Point, в которой вы отразите ваши ответы на главные вопросы темы:

1.      Строение атома, его физические и химические свойства, применение.

2.      Охарактеризовать историю открытия и производства алюминия.

3.      Рассмотреть области распространения и применения алюминия.

         Критерии оценки

Работа в группе будет оцениваться.

вид задания	критерии оценки
Устное выступление	Адекватность содержания жанру выступления, логичность изложения, эффективное использование средств наглядности и средств невербальной коммуникации.
Проект	Глубина и оригинальность содержания, качество оформления, грамотность изложения, успешность коллективной работы .

        В зависимости от набранных баллов будет выставлена оценка за весь квэст и оценки каждому «специалисту».

Критерии оценки технического оформления	Глубина и оригинальность содержания	Качество оформления	Грамотность изложения	Успешность коллективной работы

Ресурсы:

Вы должны использовать при выполнении заданий:

 - программу подготовки презентаций PowerPoint;

 - ссылки на Интернет ресурсы;

 - энциклопедии, справочники.

    Заключение:  охарактеризовали положение алюминия в Периодической системе химических элементов в свете строения атома, его физические и химические свойства, применение. Охарактеризовали историю открытия алюминия и современное производство получения алюминия, реакции, лежащие в основе производства.

    Результат

Результатом выполнения работы должны быть презентации и использование текстового редактора.

Заключительный этап работы.

1.      После того, как все члены команды завершат работу, соберитесь вместе, обсудите результаты работы;

2.      Подведите итоги вашей работы и отберите самое интересное;

3.      Обдумайте план вашего отчета и создайте общий отчет группы, разместите его в Сети Интернет;

4.      Если у вас возникли трудности обратитесь с вопросами к преподавателю

5.      Посмотрите работы других групп, оставьте свои комментарии.

Интернет-ресурсы

hemi.wallst.ru - образовательный сайт для школьников;

xumuk.ru - сайт о химии для химиков.

 Юный химик (http://ychem.euro.ru/index.htm#nov)

Мир химии (http://www.chemistry.narod.ru/)

 Web-квест по химии (http://school-sector.relarn.ru/web_quests/Chemistry_Quest/index.html)

 Химическая страничка (http://www-windows-1251.edu.yar.ru/russian/cources/chem/)

 Алхимик (http://www.alhimik.ru)

 Электронный справочник (http://www.informika.ru/text/database/chemy/START.html)

 Мир химии (http://www.chem.km.ru/

• 1 слайд

  №13 Счастливый
  или
  несчастливый?
  “Однажды к римскому императору Тиберию пришёл незнакомец. В дар императору он принёс изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно лёгкого металла. Мастер поведал, что получил этот металл из “глинистой земли”. Но император, боясь, что обесценятся его золото и серебро, велел отрубить мастеру голову, а его мастерскую разрушить”.
  Даже в своём произведении «Что делать?», Чернышевский познакомил нас с этим металлом. Послушайте!
  «Но какие это ионы и катионы? Из чего эти двери и рамы окон? Что это такое? Серебро? Платина? Да и мебель вся такая же - мебель из дерева тут лишь карниз, это только для разнообразия, но из чего же остальная мебель - потолки и полы?». «Попробуй подвинуть это кресло, »- говорит старшая царица. Это металлическая мебель легче нашей ореховой. Но что же это за металл?».
  

• 2 слайд

  «Серебро из глины»
  Немецкий учёный Ф. Велер (1827 г.)
  получил алюминий при нагревании
  хлорида алюминия со щелочными
  металлами калий и натрий.
  А.Сент-Клер Девиль.
  Впервые получил алюминий промышленным способом (1855г.).
  

• 3 слайд

  Геолог
  Нахождение в природе
  Выберите роль в проекте
  Химик
  Физические свойства
  Технолог
  Получение алюминия
  Аналитик
  Применение алюминия
  Историк
  Из истории открытия
  Ювелир
  с примесями хрома – рубины
  и с примесями титана и желез...
  

• 4 слайд

  Из истории открытия
  http://www.chem.msu.su/rus/history/element/Al.html
  http://www.alhimikov.net/otkritie_elementov/Al.html
  В период открытия алюминия - металл был дороже золота. Англичане хотели почтить богатым подарком великого русского химика Д.И Менделеева, подарили ему химические весы, в которых одна чашка была изготовлена из золота, другая - из алюминия. Чашка из алюминия стала дороже золотой. Полученное «серебро из глины» заинтересовало не только учёных, но и промышленников и даже императора Франции.
   
  
   
   
   
   
  
  

• 5 слайд

  Рассмотрите основные вопросы:
  1.Охарактеризовать термин «железный век»
  2.Получение алюминия.
  3.Какие условия необходимы в процессе получения алюминия.
  4.Почему раньше алюминий стоил дороже золота.
  
  
  Al
  Задание для историка
  

• 6 слайд

  Из глины я обыкновенной,
  И на редкость современный,
  Не боюсь электротока,
  
  Хозяйкам на кухне служу без срока,
  Бесстрашно в воздухе лечу,
  Мне все задачи по плечу.
  Конструкции лёгкие из дюрали,
  Не перечислить всех регалий,
  Горжусь своим я именем
  Зовусь я …
  

• 7 слайд

  Задание для ювелира
  Изучив материал о применении алюминия и его соединений в ювелирном деле, составьте отчет в виде сообщения.
  
  
  УДАЧИ!!!
  

• 8 слайд

  Рассмотреть и обсудить следующие вопросы:
  Производство алюминия: реакции лежащие в основе данного производств.
  Экологические проблемы, их решения при производстве алюминия.
  
  
  УДАЧИ!!!
  Задание для технолога
  

• 9 слайд

  Как, специалист в этой области, вы должны объяснить нахождение алюминия в природе.
  Рассмотреть и обсудить следующие вопросы:
  1.Распространенность в земной коре.
  2.Основные месторождения в Казахстане.
  Основные природные соединения алюминия.
  УДАЧИ!!!
  Задание для геолога
  

• 10 слайд

  Нахождение в природе
  http://www.krugosvet.ru/node/3118
  

• 11 слайд

  Название соединения
  
  Формула
  
  Содержание Al
  
  Цвет
  
  Твердость
  
  Каолинит
  
  Al2O3*2SiO2*H2O
  
   
  90%
  
  95%
  
  Жел.
   малая
  Боксит
  
  Al2O3*n H2O
  
   
   
  крас.
   очень
  твердый
  
  Полевой шпат
  
  K2O*Al2O3*6SiO2
  
   
  50%
   
  Бел.
   
  мягкий
  Корунд
  
  Al2O3
  
   68%
   
  Бесцв..
   
  
  высокая
  Нефелин
  
  Na2O*Al2O3*2SiO2
  
  45%
   
  Кор.
   нет
  
  ПРИРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
  http://www.kazedu.kz/referat/18236
  http://www.erudition.ru/ref/id.48673_1.html
  

• 12 слайд

  Алюминий как химический элемент:
  б) нахождение в природе.
  Алюминий в природе встречается в виде алюмосиликатов, боксита, корунда и криолита.
  Алюмосиликаты составляют основную массу земной коры. Продукт их выветривания – глина и полевые шпаты.
  

• 13 слайд

  С примесями хрома – рубины и
  с примесями титана и железа – сапфиры
  http://biseroplet.ucoz.ru/publ/5-1-0-37
  http://www.transantique.ru/articles/view/id/362
  Синий сапфир люди связывали с небом, а алый рубин символизировал кровь. Древнеиндийские легенды рассказывают, что рубины произошли из капель крови поверженного демона. Считалось, что сильного духом этот камень превратит в настоящего героя, а злого и завистливого – в чудовище. Но красный цвет - еще и цвет исцеления. В Средние века считали, что рубин предохраняет от болезней, и распознает яды.
  Самый крупный сапфир в мире был найден не так давно – в 1995 году на Мадагаскаре. Камень весом 61 500 каратов (12,3 кг) получил заслуженное имя "Сапфир тысячелетия".
  Многие музеи мира хотели приобрести это сокровище, хотя приблизительная его стоимость приближается к 100 миллионам долларов.
  Что объединяет сапфиры и рубины?
  

• 14 слайд

  Алюминий как простое вещество: получение.
  

• 15 слайд

  
  Получение алюминия в промышленности
  
  Электролиз расплава оксида алюминия:
  http://www.youtube.com/watch?v=nK7sSmoRKgA
  2AI2О3 =4 AI +3О2 – 3352 кДЖ
  (боксит)
  Богатые месторождения бокситов в Костанайской и Актюбинской областях.
  http://www.vevivi.ru/best/Sposoby-polucheniya-alyuminiya-ref120480.html
  http://emchezgia.ru/cvet_met/28_elektroliticheskoepoluchenie_alyuminiya.php
  

• 16 слайд

  Физические свойства
  https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B9
  Алюминий – металл серебристо- белого цвета, лёгкий ( q- 2,7 г./ см.3), плавится при температуре 6600С. обладает хорошей ковкостью, пластичностью, электрической проводимостью и теплопроводностью, легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы. http://www.tochmeh.ru/info/alum2.php
  http://libmetal.ru/al/al%20prop.htm
  Видеоопыт: плавление алюминия.
  https://www.youtube.com/watch?v=gqvJ_2j5sZcВыводы по физическим свойствам
  
  

• 17 слайд

  Выводы по физическим свойствам
  Мягок, масса алюминиевой детали составляет лишь треть стальной детали таких же размеров.
  Устойчив к коррозии на воздухе, а также в среде многих газов и жидкостей.
  Обладает высокой отражательной способностью и благодаря своему блеску имеет декоративный вид.
  Отличается относительно высокой упругостью и не становится хрупким при низких температурах.
  Хорошо поддается обработке резанием и давлением – его можно раскатать в фольгу толщиной 0,01мм и меньше.
  Проводит электрический ток и тепло лучше, чем все другие обычные металлы (кроме меди).
  

• 18 слайд

  Алюминий как простое вещество:
  химические свойства:
  -Взаимодействие с простыми веществами (О2, Br2 , S);
  1. 2Аl + 3Cl2 => ?
  на холоде
  2. 4Al + 3O2 => ?
  покрывается пленкой оксида, но в мелкораздроблен-ном виде горит с выделением большого количества теплоты.
  3. 2Аl +3Br2 =>?
  Видеоопыт
  http://www.youtube.com/watch?v=-CX5GtM1JI4
  4. 2Al + 3S =>? при нагревании
  Видеоопыт
  http://www.youtube.com/watch?v=oIniO99WUjg
  
  
  

• 19 слайд

  УРАВНЕНИЯ РЕАКЦИЙ
  Взаимодействие с фосфором
  Аl+ Р= ?
  Взаимодействие с углеродом
  4Аl + 3С = ? при нагревании
  Взаимодействие с йодом
  2 Аl + 3I2 =? – выделяются фиолетовые пары йода
  Видеоопыт
  http://www.youtube.com/watch?v=6LynCavegF8
  

• 20 слайд

  Задание для химика.
  Как химик, вы должны охарактеризовать следующие вопросы:
  Положение алюминия в периодической системе химических элементов в свете строения атома.
  Физические свойства алюминия.
  Химические свойства алюминия.
  Дописать уравнения реакций.
  УДАЧИ!!!
  

• 21 слайд

  Алюминий как простое вещество: химические свойства: -Взаимодействие со сложными веществами (H2O, кислотой, щелочью);
  
  2Al+6HСl=2АlCl3+3H2
  Взаимодействие алюминия с соляной кислотой.wmv
  Al + H3PO4 = не возможно
  
  
  
  2Аl+ 2NaОН + 2Н2О =2 NaАlО2 +Н2 выделяется водород
  Взаимодействие алюминия с гидроксидом натрия.wmv
  Концентрированная серная и азотная кислоты на алюминий не действуют!!!
  

• 22 слайд

  Химические свойства (обобщение)
  Алюминий восстанавливает все элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой.
  

• 23 слайд

  Алюминий как простое вещество: применение.
  

• 24 слайд

  Применение алюминия
  http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=516332
  http://www.plasma-welding.ru/technology/primalspl.html
  ВИДЕО http://www.youtube.com/watch?v=FI0UShJQC3g
  Al
  

• 25 слайд

  1.Разнообразие форм алюминиевой посуды и утвари огромно. Казаны, кастрюли, гусятницы, утятницы, котлы, сковороды – всю эту, несомненно, нужную хорошей хозяйке посуду делают из алюминия. Вилки, ложки, кружки, ведра, дуршлаги, тарелки, миски, противни, приспособления для хранения льда, кастрюли-скороварки – для производства всего этого тоже используется алюминий.
  Что можно готовить в алюминиевой посуде?
  Как ухаживать за алюминиевой посудой?
  Почему алюминий – самый прогрессивный строительный материал?
  В соответствии со стандартом шоколад, выпускаемый в плитках, должен быть завернут в …..
  
  Задание для аналитика.
  

• 26 слайд

  ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТАhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B9
  Порядковый номер;
  Атомная масса;
  Период (большой, малый);
  Группа (подгруппа А, В);
  Строение атома ( заряд ядра, число протонов, нейтронов, электронов, электронная формула);
  Степень окисления;
  Оксиды;
  Летучие водородные соединения.