Металлы – простые вещества

1
Простые вещества – металлы
(урок с элементами исследовательской деятельности)
Цель урока: знать и уметь давать характеристику элементов-металлов по положению в
периодической системе, строение атомов металлов, физические свойства простых веществ
– металлов
Задачи
Образовательные
1. Актуализировать знания учащихся о строении атома, физических смыслах
порядкового номера, номера группы, номера периода.
2. Сформировать у учащихся знания о том, что металлам в свободном состоянии
присущи особые, характерные для них свойства.
3. Показать зависимость физических свойств металлов от наличия в них
металлической связи и особенностей кристаллической решетки.
Развивающие
1. Включить учащихся в активный познавательный процесс, предоставляя
возможность выбора действия на уроке: работа с дополнительной и справочной
литературой, Internet.
2. Учить планировать деятельность, ценить время урока.
3. Прививать интерес к химии у учащихся с низким уровнем познавательной
активности, используя элементы исследовательской деятельности на уроке, стихи,
дидактические игры.
4. Развивать общеучебные навыки.
Воспитательные
1. Показать роль химической науки и практики в развитии народного хозяйства
страны.
2. Воспитывать уважение к мастерам, добывающим и обрабатывающим металл,
используя исторический материал, межпредметные связи.
3. Продолжить работу по накоплению фактического материала для углубленного
усвоения понятий, последующих обобщений мировоззренческого характера.
Тип урока: изучение нового материала.
Вид урока: лабораторный с элементами исследовательской деятельности.
Оборудование: образцы металлов (алюминий – проволока и фольга, цинк, медь, железо);
штатив с пробирками; 2 стеклянные пластинки; справочник школьника «Химия»; ММП
учащихся «Особенности строения атомов металлов»; ММП «Свойства меди и ее
применение в истории цивилизации»; сообщения учащихся; учебный фильм «Металлы и
неметаллы»; Internet.
Ход урока
I. Организационно-мотивационный этап
1. Организационный момент
Откройте оглавление учебника на странице 265. Какие темы изучены в 1 четверти?
2. Актуализация знаний учащихся о строении атома, физическом смысле порядкового
номера, номера группы, номера периода.
Входной контроль
Индивидуально 1: Химические элементы могут иметь несколько форм существования:
свободные атомы, в составе простых веществ и в составе сложных веществ. Приведите
примеры, используя модели химических элементов водорода и кислорода (Н, Н2, Н2О, О2,
О3): индивидуальная работа на магнитной доске с использованием моделей атомов.
2
Индивидуально 2: игра «крестики-нолики» на интерактивной доске (показать
выигрышный путь - линию, связывающую А) только металлы Б) только
неметаллы)
А.
K
N
O
B
Ca
S
H
C
Mg
Б.
K
B
H
N
C
Na
O
S
Mg
Класс: Входной контроль – тест
1 вариант
А1. Атом химического элемента, имеющего заряд ядра +7:
1) азот
2) фосфор
3) хлор
4) неон
А2. Элемент 3-го малого периода главной подгруппы IV группы периодической системы
Д.И.Менделеева:
1) бор
2) кремний
3) азот
4) фтор
А3. Атом химического элемента, содержащего в электронной оболочке 18 электронов:
1) водород
2) йод
3) аргон
4) кислород
А4. Атом химического элемента, имеющего на внешнем энергетическом уровне 6
электронов:
1) хлор
2) азот
3) кремний
4) кислород
А5. Относительная молекулярная масса оксида углерода, формула которого СО, равна:
1) 28
2) 30
3) 45
6) 90
2 вариант
А1. Атом химического элемента, имеющего заряд ядра +13:
1) алюминий
2) цинк
3) железо
4) медь
А2. Элемент 4-го большого периода главной подгруппы I группы периодической системы
Д.И.Менделеева:
1) железо
2) кальций
3) магний
4) натрий
А3. Атом химического элемента, содержащего в электронной оболочке 11 электронов:
1) медь
2) цинк
3) натрий
4) калий
А4. Атом химического элемента, имеющего на внешнем энергетическом уровне 2
электрона:
1) натрий
2) алюминий
3) калий
4) магний
А5. Относительная молекулярная масса оксида магния, формула которого МgО, равна:
1) 28
2) 30
3) 40
6) 80
Беседа
На какие группы делятся простые вещества?
Как, используя периодическую систему, можно описать строение атома?
Каков физический смысл № группы, периода, порядкового номера?
Что знаете о строении атомов неметаллов?
Во что превращаются атомы неметаллов, присоединяя электроны?
Какую группу простых веществ логично изучать сегодня? (открыть рабочие тетради
на печатной основе О.С.Габриелян, стр. 45)
3
II. Исполнительский этап
Беседа
Рабочая тетрадь, задание №1, стр. 45: Где располагаются металлы в периодической
системе Д.И.Менделеева? (диагональ от бора к астату)
Что знаете о строении атомов металлов?
Учитель: В природе отдельных атомов не существует, они связываются друг с другом и
образуют простые или сложные вещества.
Через века человек пронес уважение к металлу и его мастерам, добывающим и
обрабатывающим его. Старинная легенда повествует о таком случае.
Когда закончилось строительство Иерусалимского храма, царь Соломон устроил
пиршество, на которое пригласил всех мастеров, принимавших участие в этой
грандиозной стройке. Собравшиеся гости приготовились было отведать угощения, как
вдруг царь спросил:
- Ну, а кто же из строителей самый главный? Кто больше всех сделал для создания этого
чудо-храма?
Поднялся каменщик (слова ученика):
1-й ученик: Разумеется, храм – это наших рук дело, и двух мнений здесь быть не может.
Мы – каменщики, выложили его кирпич к кирпичу. Взгляните, какие прочные стены,
арки, своды. Века простоит он во славу царя Соломона.
Поднялся плотник
2-й ученик: Спору нет, основа храма каменная, - вмешался плотник, - но судите сами,
гости дорогие, хорош бы был этот храм, если бы я и мои товарищи не потрудились в поте
лица. Приятно было бы вам смотреть на голые стены, не отделай мы их красным деревом
да ливанским кедром? Мы – плотники, по праву можем считать себя подлинными
создателями этого сказочного дворца.
Поднялся землекоп
3-й ученик: Смотри в корень, - прервал его землекоп. – Хотел бы я знать, как эти
хвастуны (он кивнул в сторону каменщика и плотника) возвели бы храм, если бы не
вырыли котлован для его фундамента. Да стены вместе с его отделкой рассыпались бы от
первого порыва ветра, как карточный домик.
Учитель: Но царь Соломон недаром слыл мудрым. Подозвав к себе каменщика, он
спросил:
- Кто сделал твой инструмент?
1-й ученик: Конечно, кузнец.
- А твой? – обратился Соломон к плотнику.
2-й ученик: Кто же, как не кузнец, - не раздумывая, сказал плотник.
- Ну, а твои лопату и кирку? – поинтересовался Соломон у землекопа.
3-й ученик: Ты же сам знаешь, царь, что их мог сделать только кузнец, - был его ответ.
Учитель: Тогда царь Соломон встал, подошел к человеку, скромно сидящему в углу. Это
и был кузнец. Царь вывел его на середину зала.
- Вот кто главный строитель храма, - воскликнул мудрейший из царей. С этими словами
он усадил кузнеца рядом с собой на парчовые подушки.
Учитель: Такова легенда. Мы не можем ручаться за достоверность описанных событий,
но, как бы то ни было, в легенде отразилось огромное уважение, которым издревле
пользовались мастера, покоряющие металл, заставляющие его служить людям.
Сообщения учащихся о каменном, бронзовом и железном веках (при наличии
времени)
4
Учитель: Металлы важны для человека. Из более чем 100 элементов металлов – 87
(диагональ бор - астат). Какими свойствами они обладают? Давайте сейчас выясним.
Дети формулируют цель урока. Записывают тему урока в тетрадь, выполняют
лабораторную работу.
Посмотрите, на столе у вас находятся образцы металлов. Рядом – инструктивная карта,
пользуясь которой мы будем изучать свойства металлов.
Лабораторная работа
Общие физические свойства металлов
Инструктивная карта
Рассмотрите выданные вам образцы металлов и заполните поочередно 2, 3, 4 колонки
таблицы.
1. Возьмите в руки кусочек алюминия. Что можно сказать об его агрегатном
состоянии? Отметьте в первой колонке таблицы.
2. Посмотрите, обладает ли алюминий металлическим блеском? Покрутите его на
свету. Поставьте значок «+» или «-» во вторую колонку таблицу.
3. Согните кусочек алюминиевой фольги. Пластична ли она? Отметьте значком «+»
или «-».
4. Проделайте то же самое с цинком, медью, железом.
Учащиеся заполняют таблицу, комментируя свои действия по одному.
Металл
Агрегатное
состояние
Блеск
Пластичность Электропроводность
Теплопроводность
Al
Zn
Cu
Fe
У нас с вами остались 2 колонки не заполненными: электропроводность и
теплопроводность. Убедимся, обладают ли металлы этими свойствами, используя
справочные материалы (работа учащихся со справочным материалом, сетью Internet).
Вопросы
Одинакова ли электро- и теплопроводность у разных металлов?
Какой из них самый электропроводный?
Какой из них самый теплопроводный? (Дети формулируют вывод самостоятельно,
записывают себе в тетрадь)
Вывод 1: Все металлы твердые (единственный жидкий металл - ртуть), имеют
металлический блеск, пластичные, проводят тепло и электрический ток. Из
предложенных металлов самый электропроводный – медь (после серебра), на
третьем месте – алюминий.
Зависимость физических свойств металлов от наличия в них металлической
связи и особенностей кристаллического строения
Вопросы
Что обуславливает общие физические свойства металлов?
Вернемся к строению атомов металлов.
5
Мультимедийная презентация (Строение атомов металлов)
Na0 – 1e = Na+
Mg0 – 2e = Mg2+
Al0 – 3e = Al3+
Атомы Ионы
Вопросы
Какие из исследуемых нами атомов элементов могут отдать 1 электрон, 2 и 3 электрона.
Запишите схему образования химической связи для алюминия, цинка, меди.
Al0 – 3e = Al3+
Zn0 – 2e = Zn2+
Сu0 – 1e = Cu1+
Вывод 2: Металлы способны к отдаче электронов внешнего электронного уровня.
В связи с этим металлы имеют специфическую кристаллическую решетку, которая
называется «металлической». Благодаря свободным электронам металлы имеют
общие свойства: твердые (исключение - ртуть), имеют металлический блеск,
пластичные, тепло- и электропроводные (учебник, страница 67).
Кроме общих свойств, есть и отличия (работа с учебником О.С.Габриелян –
анализ диаграмм, рисунок 42, страница 71).
Плотность: легкие (плотность меньше 5) и тяжелые; температура плавления:
легкоплавкие (t плавления до 1539 градусов) и тугоплавкие.
Учитель: Такие свойства металлов, как электропроводность и теплопроводность,
возможны благодаря подвижности электронов. Благодаря специфическому строению
металлы блестят и не прозрачны. Благодаря свободным электронам возможно смещение
одного слоя кристаллической решетки относительно другого, поэтому металлы пластичны
(опыт с 2-мя стеклянными пластинками).
Применение металлов – простых веществ.
Учитель: Исходя из своих свойств, металлы применяются человеком для разных
целей.
Задание 4 (Рабочая тетрадь, стр. 46): заполните пропуски так, чтобы получилась
последовательность: название вещества – свойство – применение:
А) ртуть - ________________________________________ - используется в градусниках;
Б) серебро – блеск - __________________________________________________________;
В) ________________________ - электропроводность - ____________________________;
Г) _____________________ - _____________________ - получение фольги;
Д) золото - ___________________________ - _____________________________________ .
Ответы: А) жидкий металл (текучесть); блеск
Б) изготовление зеркал
В) алюминий (медь); изготовление проводов
Г) алюминий; пластичность
Д) пластичность; изготовление украшений (золочение куполов)
Вывод 3: Металлы используются человеком, исходя из их свойств.
Состав
Строение
Свойства
Применение
6
III. Оценочно-рефлексивный этап
Определите, о каких свойствах металлов идет речь:
- Посмотри! Блестящий чайник
И пузатый самовар
Тонким слоем покрывает
Никель – сказочный металл! (металлический блеск + антикоррозийность)
- Без медной электропроводки
Нам свет в квартире не включить,
И трансформатор без обмотки
Не мог бы технике служить. (электропроводность)
- Титан – химический реактор
И очень прочная броня,
Компрессор, рельсы, элеватор,
Конструкций легких кружева! (прочность, пластичность)
Беседа
1. Что сегодня изучали?
2. Какие способы изучения свойств металлов использовали? (исследование
свойств металлов в ходе ЛР, работа с дополнительной и справочной
литературой, сетью Internet).
3. Что выяснили?
- Металлы располагаются в 1- 3 группах ПС
- Металлы способны к отдаче электронов внешнего электронного уровня. В связи с этим
металлы имеют специфическую кристаллическую решетку, которая называется
«металлической».
- Благодаря свободным электронам металлы имеют общие свойства: твердые (исключение
- ртуть), имеют металлический блеск, пластичные, тепло- и электропроводные.
- Металлы имеют общие свойства в связи со сходностью строения наружных электронных
слоев (мало электронов); но есть и отличия (число электронов 1-3).
- Металлы используются человеком, исходя из их свойств.
Итоговый контроль
Вставьте пропущенные знаки, числа, слова
1 вариант
Атом алюминия _________ имеет заряд ядра _______, протонов в ядре ________,
нейтронов в ядре __________, общее число электронов _____,
____ электронных слоя, _______ электрона на внешнем слое.
Составьте схему превращения атома алюминия в ион алюминия: _____________________.
Простое вещество алюминий имеет следующие физические свойства (общие + данные
рисунка 42 – легкие: металлы с плотностью меньше 5, тяжелые – больше 5;
легкоплавкие: металлы с температурой плавления до 1539 градусов, тугоплавкие –
больше 1539 градусов):______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________.
7
2 вариант
Вставьте пропущенные знаки, числа, слова
Атом меди _________ имеет заряд ядра _______, протонов в ядре ________, нейтронов в
ядре __________, общее число электронов _____,
____ электронных слоя, _______ электрон на внешнем слое.
Составьте схему превращения атома меди в ион меди: _____________________.
Простое вещество медь имеет следующие физические свойства (общие + данные рисунка
42 - легкие металлы с плотностью меньше 5; тяжелые – больше 5; легкоплавкие
металлы с температурой плавления до 1539 градусов, тугоплавкие – больше 1539
градусов):____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________.
Домашнее задание
Параграф 13 (учебник О.С.Габриелян)
Задание в рабочей тетради № 2, 3, 4 (если не успели на уроке)
Дополнительно: сообщения на тему «Металлы и их применение»
Информация о себе
ФИО
Регион
Населенный пункт
Название учреждения
Должность
e-mail
Зайцева Нина Леонидовна
Ямало-Ненецкий автономный округ Надымский район
Поселок Заполярный
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Заполярная средняя общеобразовательная школа»
Учитель химии
[email protected]