Металлы и неметаллы

Тема: Простые вещества: металлы и неметаллы.

Цели:

1. Создать условия для восприятия и конкретизации имеющихся знаний о металлах и неметаллах, их особенностях, строении, а также понимания роли металлов и неметаллов в жизнедеятельности человека.

2. Способствовать развитию умений: анализировать, сравнивать, логически мыслить, обоснованно высказывать свою точку зрения, а также формированию навыков работы с различными информационными источниками: таблицами, схемами, опорными конспектами, тетрадями на печатной основе.

3. Обеспечить условия для формирования коммуникативных способностей: умений слушать и слышать своих товарищей; волевых качеств – ответственности, толерантности.

Тип урока: изучение новых знаний и первичное их закрепление.

Методы обучения: наглядный,словесный, логический, индуктивный, дедуктивный, частично-поисковый.

Формы урока: фронтальная, индивидуальная, парная, групповая.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте, садитесь. Ребята, сегодня у нас необычный урок. К нам пришли гости. Я надеюсь, что вы сегодня на уроке будете не только внимательно слушать, но и принимать активное участие, а при необходимости помогать друг к другу.

Прежде чем начать урок, я хочу рассказать вам одну историю…

В одной удивительной и загадочной стране жили два народа. Жители большого народа обладали твердым, но пластичным характером, они были теплы в общении и носили блестящие одежды. Если же в их карманах заводился хоть один лишний электрончик (а электронами в этой стране назывались деньги), то характер их портился, они становились агрессивными и даже опасными, поэтому скорее хотели от него избавиться, чтобы стать опять добрыми и веселыми.

А жители малого народа носили разные одежды, были холодные и хрупкие. Они отличались своей скупостью. Свою «электронную валюту» они неохотно одалживали и при малейшей возможности стремились забрать еще...

И вот однажды жители этой страны поспорили, кто из них главней?...

Вопрос: Как вы думаете: кем были жители этой страны? (Металлы и неметаллы). Так и будет называться тема нашего урока.

Запись темы урока в тетрадь «Простые вещества: металлы и неметаллы».

Проблемный вопрос: Сегодня в течение урока мы попробуем разрешить возникший спор между металлами и неметаллами и постараемся выяснить: Кто же все-таки из них главней: МЕТАЛЛЫ или НЕМЕТАЛЛЫ?!

Вопрос: Как вы думаете, что мы должны сделать для того, чтобы ответить на этот вопрос?

(Выдвижение гипотез учащимися и запись их на доске)

- Сравнить свойства металлов и неметаллов.

- Изучить строение металлов и неметаллов.

- Узнать применение металлов и неметаллов

- Сравнить их роль.

1. Актуализация знаний. (Стадия вызова)

- Фронтальная работа: Перед тем как решить проблему нашего урока, давайте вспомним…

1) Что такое вещество?

2) Какие вещества называются простыми?

3) Какие сложными?

- Работа в парах: (Один учащийся выполняет у доски, остальные в тетради)

Задание: Отметьте кружочком в таблице напротив химической формулы вещества правильный ответ. Из букв, соответствующих правильным ответам, получите фамилию ученого, который предложил классификацию простых веществ на металлы и неметаллы в  конце XVIII  в. 

Вопрос: Кто же предложил классификацию простых веществ на металлы и неметаллы? (Ответ: Лавуазье). Обратите внимание, что металлы и неметаллы являются простыми веществами. А их соединения – сложными.

Прием «Толстые и тонкие вопросы»

Вопрос: Какой информацией о металлах и неметаллах вы уже обладаете?

- Заполнение колонки «Первоначальный ответ» (Индивидуальная работа).

Фронтальная работа: - На какие вопросы вы затрудняетесь ответить? (Отвечают)

В конце урока мы еще раз вернемся к этим утверждениям, чтобы ответить на вопросы, которые вызвали затруднение.

1. Изучение нового материала. (Стадия осмысления)

Стратегия «Зигзаг».

Работа в рабочих группах. Формируются группы. (На данном этапе учащиеся работают индивидуально.)

Учитель: У вас на столах лежат тексты, распределите их между собой. Прочитайте полученный текст (каждый свой), выделите главные мысли, составьте опорную схему или кластер.

Ученик 1. Особенности строения металлов.

Ученик 2. Особенности строения неметаллов.

Ученик 3. Физические свойства металлов

Ученик 4. Физические свойства неметаллов.

Ученик 5. Аллотропия неметаллов.

Работа в группе экспертов. (Учащиеся переходят из рабочих групп в экспертные).

- Распределитесь по номерам вопросов и создайте новые группы.

- Используя «Ключевые слова», обсудите текст.

- Внесите дополнения в свой кластер (опорную схему).

Работа в рабочих группах (возврат).

- Возвращайтесь в свою рабочую группу.

- Ознакомьте всех участников группы с изученной информацией.

(Взаимообучение)

4. Первичное закрепление изученного материала.

Прием «Сводная таблица»

Учитель: А сейчас проверим, как вы усвоили новый материал.

Работа в группах. Заполнение таблицы.

- Работа учащихся с низкой мотивацией: «Создание коллажа» Применение металлов и неметаллов.

- Работа учащихся с повышенной мотивацией: «Синквейн» Металлы. Неметаллы.

(Проверка выполненной работы)

-У вас получилась информационная таблица сравнения металлов и неметаллов, которая в дальнейшем может пригодиться при повторении, при подготовке к ВОУД.

Физминутка

Прием «Дебаты»

Учитель: Мы рассмотрели особенности металлов и неметаллов. А кто же из них все-таки главней? Металлы или неметаллы?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос нужно рассмотреть «положительные» и «отрицательные» стороны, и металлов, и неметаллов. Сейчас мы устроим небольшие дебаты. Дома вы должны были подготовиться.

(Защита презентаций)

1 группа «Польза и важность металлов в жизни человека»

2 группа «Вред металлов для человека»

3 группа «Польза и важность неметаллов в жизни человека»

4 группа «Вред неметаллов для человека»

5. Подведение итога урока.

Вопрос: В чем отличие металлов от неметаллов?

(Формулирование выводов)

- Ответ на проблемный вопрос: Мы изучили особенности строения, свойства, значение и применение металлов и неметаллов. Можем теперь ответить на вопрос, кто главнее: металлы или неметаллы?

(Высказывают свое мнение)

1. Стадия рефлексии - Заполнение колонки «Окончательный ответ»

Обсуждение

1. Информация о домашнем задании.

Обязательный уровень: §50 изучить, отвечать на вопросы, Возможный уровень: Подготовить сообщение об удивительных событиях, связанных с металлами и неметаллами в истории человечества. («Оловянная чума», гибель экипажа «Мальборо», «Открытие холодного огня»)

1. Оценивание деятельности учащихся на уроке.

ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Особенности строения неметаллов.

Атомы неметаллов имеют: небольшой атомный радиус (в сравнении с радиусами атомов-металлов одного с ними периода), большее число электронов на внешнем уровне (от 4- до 8 электронов).

Элементы-неметаллы расположены только в главных подгруппах, поэтому у них происходит  заполнение электронами только внешнего энергетического уровня.

Для атомов-неметаллов характерны высокие значения электроотрицательности (ЭО), поэтому им легче принять недостающие электроны, чтобы перейти в устойчивое восьмиэлектронное состояние, проявляя окислительные свойства.

Для неметаллов – простых веществ характерна ковалентная неполярная химическая связь.

В отличие от металлов простые вещества - неметаллы  имеют большее многообразие физических свойств. Что объясняется образованием неметаллами двух типов кристаллических решеток: атомной и молекулярной. 

Самые типичные неметаллы имеют молекулярное строение, а менее типичные – немолекулярное.

1. Аллотропия неметаллов.

Элементы – неметаллы более способны, по сравнению с металлами, к аллотропии - способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ. Такие простые вещества называются аллотропными видоизменениями или модификациями. Аллотропные модификации образуют сера, углерод, фосфор, кислород.

Причины аллотропии неметаллов:

1) образование разных типов кристаллических решеток и разной структуры кристаллических решеток. Например, углерод образует алмаз и графит. У них разная структура кристаллической решетки: тетраэдр – алмаз, слоистая – графит.

2) разный состава молекул аллотропных модификаций (Например, кислород образует два простых вещества: кислород - О₂   и озон - О₃).

3. Физические свойства неметаллов

Неметаллы  обладают многообразием физических свойств.  Они находятся в разных агрегатных состояниях. Например, водород Н₂, кислород О₂ и озон О₃, фтор F₂, азот N₂ – газы при обычных условиях, бром – жидкость, бор, углерод (алмаз, графит), кремний, фосфор (красный, белый), селен, иод I₂ – твердые вещества.

У неметаллов нет блеска (исключение - активированный уголь, кремний и кристаллический йод).

Другие неметаллы обладают разнообразным спектром цветов: красный – у красного фосфора, белый – у белого фосфор, желтый – у серы, желто-зеленый – у хлора, фиолетовый - у йода.

Все неметаллы не проводят тепло и электрический ток, поскольку у них нет свободных носителей заряда – электронов, так как все электроны использованы для образования химических связей. (Из неметаллов теплопроводностью обладает только графит, а электропроводностью - графит и черный фосфор.)

Кристаллы неметаллов непластичные, а наоборот хрупкие, так как любая деформация приводит к разрушению химических связей.

В воде неметаллы нерастворимы или малорастворимы.

4. Физические свойства металлов.

Для металлов характерны следующие физические свойства, которые определяются их строением.

а) твердость – все металлы кроме ртути, при обычных условиях твердые вещества. Самые мягкие – натрий, калий (их можно резать ножом). Самый твердый - хром (царапает стекло).

б) плотность. Металлы делятся на легкие (5г/см³) и тяжелые (больше 5г/см³).

в) плавкость. Металлы делятся на легкоплавкие и тугоплавкие.

г) электропроводность, теплопроводность металлов обусловлена их строением. Хаотически движущиеся электроны под действием электрического напряжения приобретают направленное движение, в результате чего возникает электрический ток.

д) металлический блеск – электроны, заполняющие межатомное пространство отражают световые лучи, а не пропускают как стекло. Поэтому все металлы в кристаллическом состоянии имеют металлический блеск.

Большинство металлов серебристо-белого цвет. Только золото и медь имеют желтый и красно-коричневый цвет. Самые блестящие металлы – ртуть, серебро, палладий. В порошке все металлы, кроме Al и Mg, теряют блеск и имеют черный или темно-серый цвет.

е) пластичность. При механическом воздействии происходит смещение слоев атомов, а не разрыв связи, поэтому металлы характеризуется высокой пластичностью.

1. Особенности строения металлов.

Металлы - это химические элементы, атомы которых отдают электроны внешнего (а иногда предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы. Металлы – восстановители. Это обусловлено небольшим числом электронов внешнего слоя (от 1 до 3 электронов), большим радиусом атомов, вследствие чего эти электроны слабо удерживаются с ядром.

Сходство  металлов  обусловлено  их внутренним строением. Простые вещества – металлы всегда образуют металлическую кристаллическую решетку.

В узлах металлической кристаллической решётки находятся атомы и ионы, между которыми свободно перемещаются электроны, связывая их в единое целое. Совокупность таких электронов часто называют электронным газом.

Атомы  в  металле  «упакованы»  очень  плотно, поэтому часть электронов постоянно переходит от одних атомов к другим. Именно благодаря этим  «свободным»  электронам  металлы проводят  электрический  ток.  Атомы,  которые теряют электроны, превращаются в положительно  заряженные  частицы  — ионы.

1. Значение металлов вприроде и жизни людей.

Металлы и их сплавы — одни из главных конструкционных материалов современной цивилизации. Это определяется прежде всего их высокой прочностью однородностью и непроницаемостью для жидкостей и газов.

Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий).

К металлам – "элементам жизни” относят 10 химических элементов металлов - K, Na, Mg, Ca, Fe, Mn, Co, Cu, Zn, Mo. Значение их огромно.

При недостатке ионов Na+ появляется головная боль, потеря памяти, а при избытке – развивается гипертония.

Са - участвует в свёртываемости крови, способствует росту зубов, образованию молока у кормящих женщин, входит в состав скелета. Недостаток  

К - приводит к аритмии,

Zn - к повреждению кожи, нарушению волосяного покрова, замедлению полового созревания,

Mg – к повышению возбудимости, а избыток Mg вызывает депрессивное состояние.

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.