Учитель: Рейнова В.М.
Предмет: химия
Класс: 9
Урок №42
Тема: Общая характеристика химических элементов — металлов. Металлическая связь и металлическая кристаллическая решётка. Физические свойства металлов.
Цель урока: изучить положение металлов в ПСХЭ, рассмотреть принцип образования металлической связи, раскрыть причины общих физических свойств 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 металлах, особенности строения их атомов и общих физических свойств.
Тип урока: урок открытия новых знаний
Оборудование и реактивы: компьютер, проектор, экран, коллекция образцов металлов, железный гвоздь, алюминиевая фольга, спиртовка.
ХОД УРОКА
1. Организационный этап
2. Мотивационный этап
Ломоносов о металлах. Галерея изображений (группа изображений по одной тематике) - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6
В своём труде М. В. Ломоносов определял эти вещества как «светлое тело, которое ковать можно». О чём говорил Ломоносов?». Ответ на задание: труд М. В. Ломоносова «ПЕРВЫЕ ОСНОВАНИЯ МЕТАЛЛУРГИИ, ИЛИ РУДНЫХ ДЕЛ». Ломоносов говорил о металлах.
Сформулируйте тему урока.
Интересные факты-загадки о металлах (распечатанный материал лежит на столах обучающихся)
1.Если вы разбили термометр, то не играйте блестящей капелькой. Ее пары ядовиты. (Ртуть)
*Задание из открытого банка заданий для оценки естественнонаучной грамотности ФИПИ (PISA):
Попадая в живой организм, атомы и ионы некоторых металлов могут накапливаться и становиться токсичными (Hg, Pb, Cd). Это происходит потому, что у таких элементов очень велико время удержания токсиканта в живом организме (у ртути – до 10 лет). Каковы могли быть причины отравления ртутью местного населения?
Отметьте «Верно» или «Неверно» для каждой причины.
Причины | Верно | Неверно |
Ртуть скапливалась на дне залива, так как это тяжёлая жидкость. | | |
Планктон поглощал ионы ртути из морской воды. | | |
Местное население питалось в течение всей жизни преимущественно рыбой. | | |
Соединения ртути могли накапливаться в организмах морских животных, питающихся планктоном. | | |
Люди заразились от птиц воздушно-капельным путем. | | |
2.Название данного химического элемента с древнеармянского языка переводится как «капнувший с неба», но на нас он уже с неба не капает, хотя наш организм в нем нуждается. (Железо)
3.Вещество, образованное данным химическим элементом, обладает бактерицидным действием. Известно, что в древности хранили воду в сосудах, изготовленных из этого вещества, поэтому она долго не портилась. (Серебро)
*Задание из открытого банка заданий для оценки естественнонаучной грамотности ФИПИ (PISA) :
Этот элемент особенно нужен растущему детскому организму. У взрослого человека без него ломаются кости, не свертывается кровь, сердце работает плохо. Моллюск без него дома не построит, черепаха без крыши останется, а курице и яйцо упаковать не во что будет, это кальций. В теле человека его массовая доля составляет ≈ 1,7 %. (Кальций)
Одним из важнейших биогенных элементов является кальций. Кальций также участвует во многих обменных процессах в неживой природе. Он образует множество минералов, содержится в осадочных породах, в почве, его ионы присутствуют в природных водах.
Прочитайте внимательно текст. Ответьте на предложенные вопросы:
1. В виде каких частиц кальций содержится в природных соединениях?
2. Как кальций попадает в организмы животных и человека из неживой природы? Укажите последовательность природных процессов:
А. Питание растений. |
Б. Питание человека и животных. |
В. Вымывание ионов кальция в растворы. |
Г. Разрушение горных пород и минералов. |
Д. Образование осадочных пород и почвы. |
3. Актуализация знаний
«Cлово «металл» происходит от греческого metallon – «рудник». Как вы думаете, почему металлы получили такое название?»
Ответ на задание. Греческое «мeталлoн» имело значение «земляные работы», «раскопки», а позднее стало значить «шахты», «рудники», «руда». Производное от metalleu – «выкапываю». Металл буквально – «выкопанная» (руда). Большинство металлов получают путём извлечения их из руд.
Металлы 1. Галерея изображений (группа изображений по одной тематике). - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6
Металлы 2. Диагностическая работа - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6
4. Освоение нового материала.
1) Учащимся демонстрируется изображение ПСХЭ Д. И. Менделеева.
Подумайте, где в периодической системе располагаются металлы.
Ответ: знаки металлических химических элементов расположены ниже ломаной линии
B — Si — As — Te.
2) Демонстрация учащимся схемы «Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах и в группах».
Сравните радиусы атомов металлов и неметаллов.
Ответ. Радиусы атомов металлов существенно больше, чем радиусы атомов неметаллов, находящихся в том же периоде.
Демонстрация учащимся макета металлической кристаллической решётки и механизма образования металлической связи.
Вспомните определение металлической связи из курса химии 8 класса.
Подумайте, какие характерные физические свойства металлов объясняются существованием металлической связи. Перенести схему в тетрадь и запишите определение металлической связи.
Ответ на задание. Металлическая связь – это вид химической связи, возникающий между катионами металлов посредством обобществлённых электронов.
Металлическая связь определяет характерные свойства металлов: пластичность и ковкость, электро- и теплопроводность, металлический блеск.
Ресурсы:
Положение металлов в ПСХЭ Д.И. Менделеева. Строение атомов металлов. Интерактивная статья (параграф учебника) - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6.
Металлическая связь. Анимации. Демонстрация явлений, связанных с микромиром. Устройство и работа приборов и технических устройств - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6
5. Физкультминутка
6. Первичное закрепление нового знания. Применение изученного материала. Развитие функциональной грамотности
Проводим лабораторный опыт «Изучение образцов металлов».
На каждом столе имеются 4 пластинки из различных металлов. Каждую пластинку учащиеся рассматривают, пытаясь распознать металлы, называют их отличительные признаки. Результаты наблюдений заносят в таблицу (Приложение №1) (распечатано, лежит на каждом столе обучающихся
Великий русский ученый М. В.Ломоносов так говорил о металлах: «Металлом называется твердое, непрозрачное и светлое тело, которое на огне плавить и холодное ковать можно». Вопрос обучающимся: О каких физических свойствах металлов здесь идет речь?
Ковкость (пластическая деформация) Под пластической деформацией металла следует понимать изменение внешней формы под воздействием механических факторов, не приводящих к разрушению его на части
Следующее свойство - твердость. Металлы бывают мягкие и твердые. Калий, натрий (демонстрация) можно резать ножом. Из вольфрама и хрома изготавливают режущие, бурильные инструменты. По внешним признакам определяем твердость пластин. (Данные в таблицу).
Обратите внимание на внешний вид пластин. Какое свойство металлов используют при изготовлении зеркал, елочных игрушек? Металлический блеск, непрозрачность (Данные в таблицу)..
Следующее свойство металлов - электропроводность и теплопроводность. Наиболее электропроводные металлы: серебро, медь, золото. Наиболее теплопроводные - серебро, медь, алюминий, железо (Данные в таблицу).
Важное свойство металлов - их температура плавления. Учащиеся наблюдают эксперимент (проводит учитель): нагревают железный гвоздь и алюминиевую фольгу. Почему фольга изменяет форму, а гвоздь нет? (Температура пламени спиртовки не позволяет расплавить железо). Итак, металлы бывают легкоплавкие и тугоплавкие,
Плотность металлов различна. Самым легким является литий, его плотность 0,54г/см3, а самым тяжелым - осмий, плотность которого 22,6г/см3(Данные в таблицу).
Так как разные металлы имеют сходные металлические связи, а в ряде случаев образуют сходные металлические кристаллы, то многие из них при переходе в расплавленное состояние могут смешиваться друг с другом и образовывать сплавы. Сплавы могут образовывать и атомы металлов с неметаллами. Сплавы обладают другими, более разнообразными свойствами, по сравнению с металлами в них входящими. Так, медь, олово и цинк - мягкие металлы, сплав же на их основе - бронза - очень твердый. Третник - сплав олова со свинцом используют при паянии, т.к. он имеет низкую температуру плавления. Наиболее распространенные сплавы металла и неметалла - чугун и сталь.
Исключительное значение имеют сплавы золота. Ведь чистое золото мягкое, его прочность невелика, оно легко истирается; например, монета из чистого золота при обращении теряет каждое столетие пятую часть своего веса. Добавка меди в золото делает его твердым и упругим. О количестве золота в ювелирном изделии расскажет его проба. Проба 583 указывает, что сплав содержит 58,3% золота, или 583 г в 1000г сплава.
Самостоятельная работа учащихся с учебником: Найдите в тексте учебника ответ на вопрос, почему отличаются свойства металлов, входящих в сплав и свойства сплава? (причина в различии размеров ионов у металлов, входящих в сплав, из-за чего изменяется структура металла, ионы раздвигаются или сжимаются.)
7. Систематизация знаний и умений
Наиболее распространённым в земной коре металлом является алюминий.
Металлы — химические элементы, атомы которых легко отдают электроны внешнего электронного слоя, превращаясь в положительные ионы.
Атомы большинства металлов содержат на внешнем уровне содержится
электрона. Металлы характеризуются низкими значениями электроотрицательности.
В химических реакциях металлы являются только восстановителями.
Важнейшими характерными физическими свойствами металлов являются высокие электро- и теплопроводность, пластичность, металлический блеск. Общие свойства металлов обусловлены металлической связью и строением их кристаллических решёток.
Такие свойства металлов, как твёрдость, плотность, температура плавления изменяются в широких пределах.
8. Проверка приобретенных знаний, умений и навыков
Проверяем полученные знания через тестовую работу, с последующим взаимоконтролем.
9. Домашнее задание:
Изучить §39, пройти интерактивный тест:
(https://урок.рф/library/interaktivnij_test_po_himii_dlya_9_klassa_tema_me_145123.html?ysclid=lnip32hdy5700861036)
10. Рефлексия:
1. Что нового я узнал сегодня на уроке
2. Что вызвало у меня удивление
3. я понял, что…
4. было интересно…
5. было трудно…
6. я научился…
7. теперь я могу…
Приложение №1 Изучение образцов металлов по внешним признакам
Образцы | Цвет | Твердость | Металли-ческий блеск | Теплопро-водность | Электро-проводность |
медь | | | | | |
железо | | | | | |
цинк | | | | | |
алюминий | | | | | |
6