Урок на тему: "Химические свойства металлов. Электрохимический ряд напряжений металлов" (9 класс)

Учитель: Рейнова В.М.

Предмет: химия

Класс: 9

Урок №43

Цель урока: рассмотреть химические свойства металлов. Актуализировать, расширить и обобщить знания об электрохимическом ряде напряжения металлов.

Планируемые результаты:

Личностные: 

- понимать единство естественнонаучной картины мира и значимость естественнонаучных знаний для решения практических задач в повседневной жизни, уметь управлять своей познавательной деятельностью;

Метапредметные:

Познавательные универсальные учебные действия

Базовые логические действия:

- умения использовать приёмы логического мышления при освоении знаний: раскрывать смысл химических понятий (выделять их характерные признаки, устанавливать взаимосвязь с другими понятиями), использовать понятия для объяснения отдельных фактов и явлений.

Базовые исследовательские действия:

- умение использовать поставленные вопросы в качестве инструмента познания, а также в качестве основы для формирования гипотезы по проверке правильности высказываемых суждений;

- приобретение опыта по планированию, организации и проведению ученических экспериментов, умение наблюдать за ходом процесса, самостоятельно прогнозировать его результат, формулировать обобщения и выводы по результатам проведённого опыта, исследования, составлять отчёт о проделанной работе.

Работа с информацией:

- умение выбирать, анализировать и интерпретировать информацию различных видов и форм представления, получаемую из разных источников (научно-популярная литература химического содержания, справочные пособия, ресурсы Интернета), критически оценивать противоречивую и недостоверную информацию;

Коммуникативные универсальные учебные действия:

- умения задавать вопросы (в ходе диалога и (или) дискуссии) по существу обсуждаемой темы, формулировать свои предложения относительно выполнения предложенной задачи.

Регулятивные универсальные учебные действия:

- умение самостоятельно определять цели деятельности, планировать, осуществлять, контролировать и при необходимости корректировать свою деятельность, выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач, самостоятельно составлять или корректировать предложенный алгоритм действий при выполнении заданий.

Предметные УУД:

– углубить и обобщить имеющиеся у обучающихся знания о химической активности металлов исходя из их положения в периодической таблице Д.И. Менделеева и в электрохимическом ряду напряжения металлов.

Тип урока: урок открытия новых знаний

Оборудование и реактивы: компьютер, проектор, экран, металлы: натрий, кальций, цинк, магний, медь, растворы: соляной кислоты, серной кислоты, вода, фенолфталеин.

ХОД УРОКА

1. Организационный этап

2. Мотивационный этап

Ресурс: Пословицы о свойствах металловГалерея изображений (группа изображений по одной тематике). https://lesson.edu.ru/lesson/902a45c5-6df5-418a-ba03-67ca1f76f1a3

Обучающиеся разгадывают ребус, зашифрованный на рисунке 1 (в ребусе зашифрована пословица). В чём буквальный смысл пословицы и каково её толкование?
Ответ: «Слово – серебро, молчание – золото» означает, что наши слова имеют очень высокую цену и могут быть подобны благородному металлу серебру, но есть и высшая драгоценность – молчание (золото – один из самых неактивных металлов). Пословица даёт совет тщательно обдумывать каждое своё высказывание.

Обучающиеся называют пословицу - рисунок 2. В чём буквальный смысл пословицы и каково её толкование?

Ответ: «Куй железо, пока горячо». Пословица возникла из быта кузнецов. Под воздействием тепла метал становится более мягким, и, пока он раскалён, можно придавать ему любые формы (речь идёт о свойствах металлов – пластичности и ковкости). Пословица означает, что нужно действовать без промедления, пользоваться удобным моментом, чтобы осуществить то, что задумал.

Обучающиеся по рисунку 3 называют известную поговорку.
Ответ: «Пройти огонь, воду и медные трубы».
О каком человеке говорят, что он прошёл огонь, воду и медные трубы? При чём здесь медные трубы?

Ответ: «Пройти медные трубы означает пройти испытание славой». Так говорят о человеке, который преодолел много трудностей и тяжёлых жизненных испытаний. Образно говоря, это про человека, которого в зените славы встречает оркестр с медными трубами (свойство металлов, а конкретно, меди, – звон).

Что объединяет предложенные пословицы и поговорки? О чём пойдёт речь на уроке?
Учащиеся должны назвать тему урока.

Задание №1 Игра: «Верите ли Вы, что…». (ответ «да» или «нет»)

1. Металлы занимают верхний левый угол в ПСХЭ.

2. В кристаллах атомы металла связаны металлической связью.

3. Валентные электроны металлов крепко связаны с ядром.

4. Лучшие проводники электричества среди металлов – серебро и медь

5. Самый тугоплавкий металл – вольфрам

6. У металлов, стоящих в главных подгруппах (А), на внешнем уровне обычно 2 электрона.

7. Чтобы оценить реакционную способность металла в растворах кислот и солей, достаточно посмотреть в электрохимический ряд напряжения металлов.

8. Чтобы оценить реакционную способность металла в растворах кислот и солей, достаточно посмотреть в периодическую таблицу Д.И. Менделеева

Задание №2 Задание из открытого банка заданий для оценки естественнонаучной грамотности

Отгадайте загадку. Привела я солнце за своё оконце, к потолку подвесила, стало дома весело. Что это?

« Лампа накаливания»

Схема электрической лампы накаливания: 1- стеклянная колба; 2 – нить накаливания; 3 – держатели; 4 – штенгель; 5 – проводники; 6 – стеклянный стержень; 7 – цоколь.

Лампа накаливания (непламенный источник света) была изобретена в 1870 г. А.Н. Лодыгиным.

5 ноября 1870 г. с 20 до 22 ч на Волковом поле в Петербурге проводились публичные опыты по электрическому освещению. В некоторых уличных фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, масса народа любовалась этим освещением, многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно читать при керосиновом освещении и при электрическом. Основную часть лампы составляли два медных электрода с закреплённым в них графитовым стержнем. При подаче напряжения угольный стержень раскалялся. Но при этом колба заполнялась дымом, т. к. содержавшийся в ней воздух поддерживал горение. Цинковый цоколь вкручивался в патрон.

В 1877 г. Т.А. Эдисон усовершенствовал лампу.

В 1913 г. Ирвинг Ленгмюр, американский физик, предложил заполнять баллоны лампочек инертным газом, присутствие которого замедляло испарение нити, и свёртывать нить в виде вольфрамовой спирали, благодаря чему повышалась её температура.

Проанализируйте текст, назовите металлы, применяемые в лампе накаливания.

1. Спираль – самый тугоплавкий металл …………….(вольфрам)

2. Электроды (провода внутри стеклянного стержня), один из лучших проводников тока ………….(медь)

3. Стакан с винтовой нарезкой – цоколь …………………(цинк)

3. Актуализация знаний

Что обозначает запись? Ме⁰ – ne — Me⁺ⁿ 

(Ответ: Ме⁰ – является восстановителем, значит вступает во взаимодействие с окислителями). Какие вещества могут выступать в качестве окислителей:

Простые вещества (+О₂, Сl₂, S…)

Сложные вещества (Н₂О, кислоты, растворы солей…)

Сравнваем активность атомов К и Li по положению в периодической таблице Д.И. Менделеева и активность простых веществ, образованными данными элементами по положению в электрохимическом ряду напряжения металлов. 

Возникает противоречие: В соответствии с положением щелочных металлов в ПСХЭ и согласно закономерностям изменения свойств элементов в подгруппе активность калия больше, чем лития. По положению в ряду напряжения наиболее активным является литий.

4. Освоение нового материала

Выясняем в чем отличие химической от электрохимической активности. Приходим к выводу: что электрохимический ряд напряжений отражает способность металла переходить в гидратированный ион, где мерой активности металла является энергия. Выводы записывают в тетрадь. Чем меньше радиус иона, тем большее электрическое поле вокруг него создается, тем больше энергии выделяется при гидротации, следовательно более сильные восстановительные свойства у этого металла в реакциях.

Если металлы взаимодействуют с одинаковыми реактивами, то активность металлов будет одинаковая или разная?

Исследуем, активность щелочных металлов с водой.

Демонстрационный опыт №1

Na, H₂O, две пробирки, пинцет, фенолфталеин.

В ходе исследования выясняем, что щелочные металлы реагируют с водой.

Демонстрационный опыт №2

Исследуем, все ли металлы могут вступать в химическую реакцию с кислотами. (Zn, Mg, Cu)

Активность металла в реакциях с кислотами, водными растворами солей и др. можно определить, используя этот ряд, предложенный в 1865 г русским учёным Н. Н. Бекетовым: от калия к золоту восстановительная способность (способность отдавать электроны) уменьшается, все металлы, стоящие в ряду левее водорода, могут вытеснять его из растворов кислот; медь, серебро, ртуть, платина, золото, расположенные правее, не вытесняют водород.

Из исследования выявлено, что металлы находящиеся в ряду активности до водорода будут реагировать с кислотами, после водорода нет.

Таким образом, обратим внимание на гипотезу: Если металлы взаимодействуют с одинаковыми реактивами, то активность металлов будет одинаковая или разная? В ходе проведения опытов химических свойств металлов мы доказали, что активность металлов разная. Действие электрохимического ряда напряжения металлов ограничивается только реакциями металлов с растворами электролитов (кислот, солей).

Видео «Электрохимический ряд напряжений металлов. Вытеснение металла из соли другими металлами»

Ме + Соль = Новый металл + Новая соль

Fe + CuCl₂ = FeCl₂ + Cu

FeCl₂ + Cu ≠

5. Первичное закрепление нового знания.

Работа с памяткой (распечатана, находится на каждом столе)

Памятка:

1. В электрохимическом ряду напряжений металлов металл, стоящий левее, вытесняет металл, стоящий правее из их солей в растворе;

2. Металлы, стоящие до водорода, вытесняют его из кислот в растворе (искл.: HNO₃);

3. Ме (до Al) + Н₂О — щелочь + Н₂

Другие Ме (до Н₂) + Н₂О — оксид + Н₂ (жесткие условия)

Ме (после Н₂) + Н₂О — не реагируют

Повторяем: в каком случае пользуемся таблицей Менделеева, а в каком случае необходим ряд напряжение металлов.

Возвращаемся к начальным вопросам урока (Игра: «Верите ли Вы, что…») . Вопрос 7 и 8. Анализируем какое высказывание верное.

6. Домашнее задание:

Изучить §41. Выполнить задание:

Сформулируйте задание после просмотра видеолекции «Способы получения металлов». Обсудите с учащимися процессы, описанные в задаче. Попросите учащихся вспомнить необходимые формулы для расчётов. https://lesson.edu.ru/lesson/902a45c5-6df5-418a-ba03-67ca1f76f1a3

7. Рефлексия

Сегодня на уроке я узнал(а) новое….

Интересным было….

Показалось трудным…

В дальнейшем мне пригодится…

Больше всего запомнилось…

5