Разработка урока по теме "Химические свойства металлов. Электрохимический ряд напряжений металлов" 9 класс

Класс: 9

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

Планируемые результаты: 1. 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.

2. Метапредметные:

Познавательные УУД: уметь объяснять и обобщать понятия; строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы, обобщать информацию, представленную в разных источниках.

Регулятивные УУД: планировать учебную деятельность в соответствии с учебным заданием, осуществлять само- и взаимоконтроль и коррекцию своей деятельности в процессе достижения результата

Коммуникативные УУД: организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и с одноклассниками, уметь слушать собеседника, осознанно использовать устную и письменную речь Личностные УУД: понимать единство естественнонаучной картины мира и значимость естественнонаучных знаний для решения практических задач в повседневной жизни, уметь управлять своей познавательной деятельностью

Методы организации учебной деятельности: беседа, демонстрационный опыт, проблемная ситуация.

Тип урока: урок открытия новых знаний

Оборудование и реактивы: компьютер, проектор, экран, презентация, металлы: натрий, кальций, цинк, магний, медь, растворы: соляной кислоты, серной кислоты, вода, фенолфталеин, учебник Химия 9 Г.Е.Рудзитис.

Х О Д У Р О К А

1. Организационный этап

2. Мотивационный этап

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)

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

«Царица эльфов»

ТИТАНИЯ (англ. Titania) — героиня романтической комедии У.Шекспира «Сон в летнюю ночь» (1595-1596), царица фей и эльфов. Имя Титания драматург заимствовал у своего любимого поэта Овидия. В волшебном лесу, населенном духами, кипят такие же страсти, как и в мире людей. Гораздо позднее написания комедии был открыт некий серебристо-белый металл, тугоплавкий, легкий, стойкий на воздухе и в морской воде. Его название связано с именем царицы эльфов. Он пластичен, хорошо подвергается ковке, прокатке в листы и даже в фольгу. Примеси кислорода, азота, углерода и водорода делают металл хрупким, лишают его пластичности, а заодно снижают его химическую активность. В пылевидном состоянии металл на воздухе может даже взорваться и превращается при этом в диоксид. Реагируя с соляной кислотой образует соль и выделяет газообразное вещество из кислоты.

Прочитайте текст, назовите: металл, о котором идет речь, его соль и газ, образующиеся при взаимодействии его с кислотой

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…)

Сравнаем 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. Реализация плана урока в соответствии с обозначенной целью

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 и щелочноземельных металлов с водой.

Демонстрационный опыт№1

Na, Ca, H₂O, две пробирки, пинцет, фенолфталеин.

В ходе исследования выясняем, что щелочные металлы лучше реагируют, чем щелочноземельные.

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 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. Стр.148 №3 и ответ на вопрос, указанный в прикрепленном файле в журнале.

Задание №1 из открытого банка заданий для оценки естественнонаучной грамотности КАК «БОЛЕЕТ» ЖЕЛЕЗО.

Первое железо, с которым столкнулось человечество, было из метеоритов. Это было химически чистое железо, устойчивое к коррозии и хорошо «сопротивляющееся» действию кислот. Однако ничтожные примеси лишают его этих свойств и повышают реакционную способность железа: оно реагирует с некоторыми неметаллами (S, Cl2), кислотами (HCl, HNO₃) и солями (CuSO₄, AgNO₃). В силу достаточной химической активности железо на Земле встречается преимущественно в виде соединений. При наличии кислорода, воды и достаточного времени практически любое изделие из железа в конечном счете полностью преобразуется в ржавчину и разрушается (корродирует). На земном шаре ежегодно «болеет» ржавчиной такое количество железа, которое равняется четверти его годовой добычи.

Проанализировав текст, запишите 5уравнений химических реакций, в которых участвует железо.

7. Рефлексия

Сегодня на уроке я узнал(а) новое….

Интересным было….

Показалось трудным…

В дальнейшем мне пригодится…

Больше всего запомнилось…

4