Тема. Валентность
Цели: способствовать формированию у учащихся понятия валентности; показать простые способы определения возможных валентностей атомов элементов по периодической системе; научить определять валентность атомов элементов по формулам бинарных соединений , используя алгоритм; развивать познавательный интерес к предмету , навыки логического и образного мышления; развивать кругозор учащихся через использование межпредметных связей (химия, математика, литература, физика), способствовать развитию речи , эмоций и творческих способностей; развивать умение выделять главное , существенное , уметь сравнивать и обобщать материал; формировать основные мировоззренческие идеи: причинно - следственные связи явлений , познаваемость мира; формировать основные группы компетентностей учащихся на различных этапах урока; воспитывать чувство товарищества , коллективизма , доброжелательности и требовательности к себе.
Оборудование и материалы: периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева; шаро-стержневые модели молекул.
Тип урока: комбинированный. (урок формирования ключевых компетентностей)
Ход урока
I. Организационный этап
Организационный момент
После основных организационных моментов в классе сообщаю тему, цели и условия проведения этого урока.
Цель. Должны знать: 1) что такое валентность элементов, 2) какие бывают валентности, 3) числовые значения валентностей некоторых элементов.
Должны уметь: 1) определять валентность элементов по положению в периодической системе, 2) определять валентность элементов по формулам бинарных соединений, используя алгоритм.
«Работая от души, вы делаете всё и для близких, и для себя. А если успеха не будет, работайте еще!»
Д.И. Менделеев
Я вам желаю чтобы к концу урока каждый узнал много нового и интересного, чтобы вас не покидало хорошее настроение, и вы были уверенными в себе.
У всех учащихся на столе есть рейтинг-лист, с содержанием которого они знакомятся в течение 1 минуты.
1. Подписали рейтинг-лист.
2. 8 заданий - 10 баллов.
3. Устные ответы - жетоны 0,5 и 1 балл.
Здоровьесберегающая компетентность.
Чтобы не было сколиоза, сидите прямо за столом.
Держите ноги на подставке только под прямым углом.
Также зрение берегите – ровно голову держите.
II . Актуализация опорных знаний - формирование информационной компетентности ( 1 балл за каждый правильный ответ )
Расположите термины в логической последовательности
( На доске строится схема из понятий «вещество», «молекулы», «атомы». )
Беседа с учениками (0,5 баллов)
♦ Из каких частиц состоит вещество?
♦ Что такое молекулы?
♦ Из каких частиц состоят молекулы?
♦ Что такое атом?
♦ У меня в руке табличка «химический элемент». К какому из понятий на доске я могу отнести химический элемент?
♦ Что такое индекс?
♦ Что такое группа элементов в периодической системе?
Р | Задание 1 (1 балл) Химический диктант Записать символы химических элементов: Водород, Хлор, Кислород, Азот, Карбон, Алюминий, Фосфор, Медь, Кальций. (взаимопроверка) |
Проблемный вопрос
(формирование компетентности саморазвития и самообразования)
Как вы думаете, каким же образом атомы соединяются в молекулы и за счет каких сил они в них удерживаются? (Мнения учащихся). (Вешаю вопрос на доску.)
III . Мотивация учебной деятельности - формирование информационной компетентности
Оказывается, еще двести лет назад ученые установили, что атомы соединяются в молекулы с помощью особых связей, которые называют химическими. Тогда атомы представляли в виде шариков, в которых есть «крючки», с помощью которых они удерживаются в молекуле.
В жизни нам часто встречаются химические формулы веществ: когда мы покупаем в аптеке лекарства с аннотацией к ним, продукты, работаем с реактивами на уроках химии. (демонстрирую) И как порой хочется знать, почему в одной формуле содержатся два атома кислорода (СO2), в другой - три (А12O3), а в третьей - одиннадцать (С12Н22О11) (Написано на доске). Так что же нужно знать для того, чтобы уметь самому составлять формулы веществ и при этом не перепутать формулу воды и кислоты.
IV . Изложение нового материала
Весь класс объединяется в четыре группы, каждая из групп получает свое задание.
Р | Задание 2 (1 балл) Работа в группах (формирование коммуникативной, социальной компетентности и компетентности саморазвития и самообразования) У вас на листах написаны брутто-формулы, которые показывают только качественный и количественный состав вещества. Вам нужно составить шаро-стержневые модели молекул, которые показывали бы расположение атомов в пространстве. После окончания работы представитель от каждой группы должен защитить свой проект и нарисовать на доске структурную формулу вещества, отражающую порядок связывания атомов друг с другом. Все остальные члены группы изображают структурную формулу в рейтинг-листе. |
Примечание. Атомы (шарики) могут соединяться друг с другом только с помощью одного стержня, одинаковые атомы между собой не соединяются.
Задача: группа 1 - НСl; группа 2 - Н2O; группа 3 – NH3; группа 4 - СН4.
(Защита ответов)
Что такое структурная формула? Структурная формула отражает порядок соединения атомов в молекуле вещества.
Беседа с учениками (1 балл за каждый правильный ответ)
(Формирование коммуникативной и социальной компетентности)
♦ Дети, а что общего в составе этих молекул?
♦ А чем они отличаются друг от друга?
♦ По формулам, написанным на доске, определите, какое количество химических связей образует атом водорода в каждой формуле.
♦ Какое количество связей образуют атомы Хлора, Кислорода, Азота и Углерода?
Тогда возникает вопрос (формирование компетентности саморазвития и самообразования): почему различные атомы содержат разное количество атомов водорода? Получается, атомы элементов Хлора, Кислорода, Азота, Углерода имеют свойство присоединять не любое, а только определенное число атомов водорода? Как вы считаете? (Ответы учащихся)
Что же такое валентность? Определение мы с вами составим совместно.
Р | Задание 3 (1 балл) Валентность - это (количество) химических связей, которое данный атом (может образовать) с другими атомами. От латинского слова “valentia” – сила. Валентность можно сравнить с числом протянутых рук к другим атомам. Валентность обозначается римскими цифрами над символами элементов. |
Задание (устно) (0,5 балла). Вернувшись к нашим первоначальным формулам , попробуйте определить валентность Cl, O, N, С, исходя из структурных формул
НСl , Н2O, NH3, СН4.
Прием «Мини-практикум» (на доске)
Определите валентность всех элементов по структурным формулам
S H H H O O













O O H C C O H S





H H H O O
Определение валентности по Периодической системе (формирование информационной компетентности)
(читаем в рейтинг-листах)
Иногда валентность элементов можно определять с помощью периодической системы элементов. В периодической системе элементы распределены по группам.
(Один ученик заранее подготовит и у доски рассказывает классу.)
Номер группы, в которой находится элемент, показывает максимальное число химических связей, которую может образовать его атом, то есть максимальная (высшая) валентность совпадает с номером группы.
Для атомов элементов I, II, III групп главных подгрупп валентность всегда постоянная, и равна номеру группы.
Некоторые элементы могут проявлять различные валентности, но не выше максимальной.
Все возможные валентности, которые может проявлять элемент, можно вычислить, отнимая от высшей валентности числа, кратные двум, например:
♦ Хлор находится в VII группе, следовательно, его высшая валентность равна VII; отнимая несколько раз двойку от семи, получаем возможные валентности хлора - VII, V, III, I
Таким образом, можно определить валентности для большинства элементов периодической системы. Однако, бывают и исключения: О, Cr, Fe.
Р | Задание 4 (2 балла) (формирование компетентности саморазвития и самообразования) Определите по Периодической системе возможные валентности Калия, Магния, Углерода, Серы. |
Запомните!
(Один ученик заранее подготовит и у доски рассказывает классу.)
• Валентность элементов указывается над символом элемента римскими цифрами.
• За единицу валентности принята валентность атома гидрогена (валентность гидрогена всегда равна I).
• Валентность оксигена равна II.
• Если валентность элемента, который стоит на первом месте, переменная, то обычно она указана в названии.
• Наибольшее значение валентности химических элементов - VIII .
• Значение валентности неметаллического элемента в соединении с водородом или металлическим элементом равно разности между числом VIII и номером соответствующей группы.
Задача (1 балл) (формирование компетентности саморазвития и самообразования)
Определите валентность фосфора в соединениях с водородом и металлическими элементами. (пункт 6)
Определение валентности по формулам бинарных соединений (формирование информационной компетентности)
• Что такое бинарные соединения?
Для того чтобы научиться определять валентность элементов в бинарных соединениях, нужно помнить, что суммарная валентность всех атомов одного элемента должна равняться суммарной валентности всех атомов другого элемента. Итак, определить валентность одного элемента в бинарных соединениях можно, зная валентность другого химического элемента.
Таблица 1
Алгоритм определения валентности по формулам бинарных соединений
(формирование информационной компетентности)
Пример. Определите валентность алюминия в соединении, формула которой А12О3 .
(Один ученик заранее подготовит и у доски рассказывает классу.)
Последовательность действий | Выполнение действий |
1. Запишите химическую формулу вещества | Al2O3 |
2. Известную валентность химического элемента отметьте в формуле римской цифрой над соответствующим символом | II Al2O3 |
3. Найдите суммарную валентность атомов кислорода, умножив его валентность на индекс (II 3 = 6) , и поделите ее на количество атомов алюминия (6 / 2 = 3) . Полученное частное будет искомой валентностью Алюминия. Запишите его значение над соответствующим символом в формуле соединения | III II Al2O3 |
4. Проверьте правильность определения валентности алюминия: произведение валентности алюминия в формуле на его индекс равен произведению валентности кислорода в формуле на его индекс (III 2 = II 3). Итак, валентность алюминия определена правильно | Al2O3 |
Физкультминутка (формирование здоровьесберегающей компетентности)
Вновь у нас физкультминутка, Наклонились, ну-ка, ну-ка!
Распрямились, потянулись, А теперь назад прогнулись.
(наклоны вперед и назад)
Голова устала тоже. Так давайте ей поможем!
Вправо-влево, раз и два. Думай, думай, голова.
(вращение головой)
Хоть зарядка коротка, Отдохнули мы слегка.
Р | Задание 5 (1 балл) (формирование компетентности саморазвития и самообразования) Азот имеет переменную валентность. Определите валентность азота в соединениях, формулы которых NO2 и N2O5 (используя алгоритм решения) Задание 6 (2 балла) (формирование компетентности саморазвития и самообразования) Из приведенного перечня выпишите химические формулы соединений, у которых атомы металлических элементов двухвалентные: Мn2O7, МnO2, FeO, Fe2O3, CrO3, СаН2. Задание 7 (1 балл) (по рядам) Хлор проявляет переменную валентность. Определите валентность хлора в соединениях, формулы которых С12O7 , С12O5 и С12O. Задание 8 (1 балл) Самостоятельно: SO3, СO2, МgН2. (Взаимопроверка) |
А сейчас мы немного поиграем, набрав в каждой игре дополнительное количество баллов (формирование коммуникативной, социальной, информационной, здоровьесберегающей компетентности и компетентности саморазвития и самообразования )
Игра «Кто вперед?» (3 балла)
Составьте закономерный ряд (от меньшего к большему) из таких формул :
Мn2O7, Р2O3, РbO2, Li2O, SO3, ВаО, Сl2O5 .
Игра «Третий лишний» (2 балла)
Найдите вещество, лишнее в каждой строчке:
1 ряд) Na2O, ZnO, К2O
2 ряд) Fe2O3, SiO2, Al2O3
3 ряд) SnO2, МnO2 , НgO.
V. Подведение итогов урока
Сегодня на уроке для более эффективной работы мы использовали различные формы учебной деятельности: самостоятельную и коллективную, устную и письменную, индивидуальную и групповую, чтобы раскрыть содержание понятия «валентность». Давайте еще раз вспомним, о чем шла речь на уроке .
Беседа с учениками
(Формирование коммуникативной и социальной компетентности)
♦ Какую проблему мы поставили в начале урока?
♦ К какому выводу мы пришли?
♦ Дать определение понятия «валентность».
♦ Какая бывает валентность?
♦ Чему равна валентность атома Водорода? Кислорода?
♦ Как определить валентность атомов элементов по периодической системе?
♦ Как определить валентность атомов в бинарных соединениях?
Оценочный этап: обсуждаются все заработанные баллы каждого ученика. По желанию ученик может перечислить баллы в оценку по 12-балльной системе.
VI. Домашнее задание (формирование информационной компетентности и компетентности саморазвития и самообразования)
1. Определите валентность атомов химических элементов по формулам соединений: NH3, Аu2O3, SiН4, СuО. (1 балл)
2. Из приведенного ряда выпишите только те формулы, в которых атомы металлов трехвалентные: МnО, Fe2O3, СrO3, РН3, К2O, А12O3. (2 балла)
3. Найдите закономерность в последовательности формул: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5 и проставьте валентность над каждым элементом. (3 балла)
4. Творческое задание: подготовить сообщение на тему «Эволюционный путь понятия "валентность"». (5 баллов)