Щелочные металлы. Нахождение в природе. Физические и химические свойства.

Химия 9 класс

Тема урока: Щелочные металлы. Нахождение в природе. Физические и химические свойства.

Цель урока: рассмотреть положение щелочных металлов в ПСХЭ, их нахождение в природе, физические и химические свойства; развивать умение наблюдать, сравнивать, анализировать, делать предположения и выводы; воспитывать ответственное отношение к учебе.

Задачи урока:

Образовательные: 

- создать условия для получения учащимися знаний о положении щелочных металлов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, физических и химических свойствах щелочных металлов, нахождении в природе и значимости металлов в жизни человека.

Развивающие: 

- способствовать развитию у учащихся логического мышления, умения анализировать и сравнивать, работать с дополнительной информацией.

Воспитательные:

- содействовать формированию представлений о причинно-следственных связях и отношениях, вырабатывать стремление к коллективизму, формировать мировоззренческое понятие о познаваемости природы.

Планируемые результаты

Предметные:

- знать нахождение щелочных металлов в природе;

- знать физические и химические свойства щелочных металлов;

- уметь составлять уравнения реакций в соответствие с химическими свойствами щелочных металлов.

Личностные:

- формировать уважительное отношение к чужому мнению;

- формировать ответственное отношение к учению.

Метапредметные:

Коммуникативные:

- уметь слушать собеседника и вести диалог; уметь признавать возможность существования различных точек зрения.

Регулятивные:

- продолжить развитие умения планировать и регулировать свою деятельность, самостоятельно планировать пути достижения цели.

Познавательные:

- умение определять понятия, устанавливать аналогии, строить логические заключения и делать выводы.

Тип урока: урок изучения нового материала

Оборудование: спиртовка, ложки для сжигания веществ.

Реактивы: соли Na и K

Ход урока

I Организационный момент

II Актуализация опорных знаний учащихся.

III Мотивация учебной деятельности

1. Как называются элементы 1 группы главной подгруппы. Перечислите их.    (Щелочные металлы; Li; Na; K; Rb; Cs; Fr)  

Fr - радиоактивный металл, наиболее долгоживущий изотоп его имеет период полураспада 22 минуты.

2.Составьте электронные и графические формулы щелочных металлов?  Li; Na; K(Na )₂)₈)₁ K)₂)₈)₈)₁)

3.Чем отличаются и что общего в строении этих элементов?

(Разный атомный радиус; одинаковое число валентных электронов на последнем слое – 1e).

4. Какую степень окисления будут иметь щелочные металлы? (+1).

5. Какими свойствами обладают все металлы (восстановители).

Какова цель нашего урока?

IV Изложение нового материала

1.Положение щелочных металлов в ПСХЭ

К щелочным металлам относятся элементы первой группы, главной подгруппы: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций.

Происхождение названий щелочных металлов 

Li (1817) лат. " литос" - камень

Na (1807) араб. "натрум" -сода

К (1807) араб. "алкали" - щелочь

Rb (1861) лат. "рубидус" - темно-красный

Cs (1860) лат. "цезиус" - небесно-голубой

Fr (1939) от названия страны Франция.

Все они имеют одинаковое строение внешнего энергетического уровня, а, следовательно, сходные физические и химические свойства. В соединениях всегда одновалентны.

С увеличением порядкового номера атомный радиус увеличивается, способность отдавать валентные электроны увеличивается и восстановительная активность увеличивается.

2.Нахождение в природе

Щелочные металлы в природе встречаются только в виде соединений.

Na-2,64% (по массе), K-2,5% (по массе), Li, Rb, Cs - значительно меньше, Fr- искусственно полученный элемент.

Самостоятельная работа учащихся с учебником (стр.152, таблица 30)

3. Натрий и калий – их биологическая роль и применение  соединений  натрия и калия в медицине.

Натрий и калий являются биогенными элементами, т.е. элементами, играющими важную роль в живых организмах, в частности, в организме человека.

Na+ – главный внеклеточный катион, участвует в создании мембранных потенциалов клеток, входит в состав плазмы крови. Общая масса  его в организме - 100 г.

K+ – главный внутриклеточный катион, участвует в создании мембранных потенциалов клеток, участвует в поддержании сердечного ритма, регулирует водный режим. Общая масса в организме - 250 г.

В медицине  находят широкое применение следующие соединения натрия и калия:

А) 0,9%-ный раствор NaCL является физиологическим раствором, используется для инъекций;

Б) пищевая сода NaНСO₃ применяется как средство для понижения кислотности желудочного сока;

В) глауберова соль Na₂SO₄ - известное слабительное средство.;

Г) раствор перманганата калия КМnО₄ имеет способность убивать болезнетворные организмы, обладает антисептическими свойствами. Используют для полоскания слизистых оболочек горла, промывания желудка при пищевых отравлениях;

Д) соли калия входят в состав лекарственных препаратов, нормализующих сердечную деятельность.

3. Физические свойства 

Щелочные металлы представляют собой вещества серебристо-белого цвета, которые быстро тускнеют на воздухе вследствие окисления.  Для предотвращения контакта с воздухом и влагой во избежание взрывов  и пожаров щелочные металлы хранят под слоем керосина в герметически закрытых сосудах, а литий в вазелине. Значит, эти вещества взрывоопасны. ЩМ  хорошо проводят электрический ток, пластичны. Все щелочные металлы кроме лития очень мягкие, легко режутся ножом. Плотность металлов увеличивается с 0,53 г/см³ у лития  до 2,44г/см³ у цезия. Плотность Li; Na; K  меньше 1 г/см³, поэтому при внесении в воду они плавают на ее поверхности. Щелочные металлы легкоплавки: температура плавления понижается в подгруппе от 180 ⁰ С у лития до 28 ⁰ С у цезия.

Физкультминутка

Чтобы голова не болела,

Ей вращаем вправо-влево. (Вращение головой)

А теперь руками крутим –

И для них разминка будет. ( Вращение прямых рук вперед и назад)

Тянем наши ручки к небу,

В стороны разводим. (Потягивания – руки вверх и в стороны)

Повороты вправо-влево

Плавно производим. (Повороты туловища влево и вправо)

Наклоняемся легко,

Достаем руками пол. ( Наклоны вперед)

Потянули плечи, спинки,

А теперь конец разминке. (Дети садятся)

4.Химические свойства

Типичные металлы, очень сильные восстановители. В соединениях проявляют единственную степень окисления +1. Восстановительная способность увеличивается с ростом атомной массы. Все соединения имеют ионный характер, почти все растворимы в воде. Гидроксиды R–OH – щёлочи, сила их возрастает с увеличением атомной массы металла. Воспламеняются на воздухе при умеренном нагревании. С водородом образуют солеобразные гидриды. Продукты сгорания чаще всего пероксиды. Восстановительная способность увеличивается в ряду Li–Na–K–Rb–Cs

А) Взаимодействие с водой:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂    

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂­

Б) Взаимодействие с кислотами:

2Na + 2HCl → 2NaCl + H₂­

В) Взаимодействие с кислородом:

4Li + O₂ → 2Li₂O (оксид лития)

2Na + O₂ → Na₂O₂ (пероксид натрия)

K + O₂ → KO₂ (надпероксид калия)

На воздухе щелочные металлы мгновенно окисляются. Поэтому их хранят под слоем органических растворителей (керосин и др.).

Г) Взаимодействие с неметаллами

2Li + Cl₂ → 2LiCl (галогениды)

2Na + S → Na₂S (сульфиды)

2Na + H₂ → 2NaH (гидриды)

6Li + N₂ → 2Li₃N (нитриды)

2Li + 2C → Li₂C₂ (карбиды)

ЛО № 10

Распознавание ионов натрия и калия.

Характерной для щелочных металлов является окраска, придаваемая каждым из них бесцветному пламени:  

Li⁺ -малиновый

Na⁺ - желтый

K⁺- фиолетовый                                                                                                      

Cs⁺- фиолетово-синий

5. Получение

Т.к. щелочные металлы - это самые сильные восстановители, их можно восстановить из соединений только при электролизе расплавов солей:
2NaCl=2Na+Cl₂

6. Применение щелочных металлов

Литий - подшипниковые сплавы, катализатор

Натрий - газоразрядные лампы, теплоноситель в ядерных реакторах

Рубидий - научно-исследовательские работы

Цезий – фотоэлементы

VI Закрепление

1. Выполните тестовые задания стр.155

2. Выполните упр. 5 стр. 155

VII Домашнее задание

Изучить § 43, выполнить упр. 4 стр. 155

VIII Рефлексия:

C какими трудностями вы столкнулись при изучении этой темы и как вы решили эту проблему?

Что вам было интересно на уроке?

Что не понравилось?

Что нового вы узнали для себя