Урок по теме «Щелочные металлы» 11 класс

Цели урока: повторить свойства металлов, систематизировать и углубить знания о щелочных металлах на основании их сравнительной характеристики. Сформировать понятие о физических и химических свойствах щелочных металлов.(слайд 2)

Образовательная: объяснить строение атомов ЩМ; химические формулы важнейших соединений ЩМ.

Развивающая: научить характеризовать ЩМ на основании их положения в ПСХЭ Д.И.Менделеева и ЭХ ряду напряжений металлов; составлять уравнения химических реакций с участием ЩМ и их соединений.

Воспитывающая: Способствовать развитию познавательного интереса к предмету, расширению кругозора учащихся, умение излагать свою точку зрения и отстаивать свою правоту; создание условий для самовыражения личности учащегося.

Планируемые результаты:

Предметные:

Знать строение атомов ЩМ; химические формулы важнейших соединений ЩМ.

Метапредметные:

Уметь характеризовать ЩМ на основании их положения в ПСХЭ Д.И.Менделеева и ЭХ ряду напряжений металлов; составлять уравнения химических реакций с участием ЩМ и их соединений.

Личностные: развитие познавательного интереса к предмету, расширению кругозора учащихся, умение излагать свою точку зрения и отстаивать свою правоту; создание условий для самовыражения личности учащегося.

Термины: щелочные металлы, оксиды, гидроксиды, соли щелочных металлов.

Оборудование: растворы кислот, фенолфталеин, стеклянная посуда, ИКТ, презентация по теме урока, образцы щелочных металлов (натрия, лития, калия), фильтровальная бумага, пинцет, скальпель, растворы кислот, колбы, чашки Петри, проволока с ушком для прокаливания веществ в пламени.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Вид урока: комбинированный урок.

Ход урока

1.Организационный момент: Приветствие учащихся, проверка отсутствующих.

2.Актуализация знаний: проводится опрос по ранее изученной теме.

3.Работа по теме урока

План по теме урока:

1.Общая характеристика щелочных металлов.

2.Физические свойства щелочных металлов.

3.Химические свойства щелочных металлов.

4.Взаимодействие ЩМ с неметаллами, с водой, с кислотами.

5.Соединения щелочных металлов.

6. Закрепление.

Общая характеристика щелочных металлов

Сегодня на уроке мы приступаем к изучению активных металлов.

- Как вы думаете о каких металлах пойдет речь сегодня на уроке?(Ответ: Щелочные металлы)

Щелочные металлы —это элементы главной подгруппы I группы: литий Li,натрийNа, калий К, рубидий Rb, цезий Сs , франций Fr(слайд 4)

Учащиеся самостоятельно характеризуют положение ЩМ в ПСХЭ,состовляют электронные формулы их атомов.(слайд 5)

-Что общего в атомном строении ЩМ?

На внешнем энергетическом уровне атомы этих элементов содержат по одному электрону, находящемуся на сравнительно большом удалении от ядра. Они легко отдают этот электрон, поэтому являются очень сильными восстановителями. Во всех своих соединениях щелочные металлы проявляют степень окисления +1. Восстановительные свойства их усиливаются при переходе от Li к Сs, что связано с ростом радиусов их атомов. Это наиболее типичные представители металлов: металлические свойства выражены у них особенно ярко.(слайд 6)

Щелочные металлы простые вещества

Физические свойства ЩМ

Серебристо-белые мягкие вещества (режутся ножом), с характерным блеском на свежесрезанной поверхности. Все они легкие и легкоплавкие, причем, как правило, плотность их возрастает от Li к Сs, а температура плавления, наоборот, уменьшается.

(слайд 8)

Плотность ЩМ возрастает от лития к францию, температура плавления, наоборот, уменьшается. Все ЩМ(кроме лития) плавятся при температуре ниже кипения воды.(слайд 9)

Химические свойства ЩМ

-Исходя из электронного строения атомов, охарактеризуйте химические свойства ЩМ.

(Ответ: ЩМ являются очень сильными восстановителями, так как обладают большим атомным радиусом и содержат только один электрон на внешнем энергетическом уровне, который легко отдают при взаимодействии с другими соединениями. В качестве окислителей могут выступать простые вещества – неметаллы, оксиды, кислоты, соли, органические вещества.)

-Как изменяются химические свойства ЩМ в подгруппе при увеличении порядкового номера элемента?

(Ответ: С увеличением номера увеличивается атомный радиус элементов, увеличивается число атомных слоев, следовательно, легкость отдачи электронов возрастает. Поэтому восстановительные свойства ЩМ в подгруппе сверху вниз увеличиваются. Самый сильный восстановитель в ПСХЭ-Fr.)(слайд 11)

(Демонстрация классу как свежий блестящий срез ЩМ, быстро тускнеет на свету. Объясняется это явление чрезвычайно высокой химической активностью этих металлов, поэтому на воздухе ЩМ покрыты пленкой сложного состава. Зная химические свойства ЩМ, можно предположить, какие соединения входят в состав этой пленки: оксиды, пероксиды, гидроксиды ( влага воздуха), у лития еще и нитриды.)

Взаимодействие ЩМ с неметаллами

Щелочные металлы легко реагируют с кислородом, но каждый металл проявляет свою индивидуальность: оксид образует только литий:4Li + O2 = 2Li2O,

натрий образует пероксид:2Na + O2 = Na2O2,

калий, рубидий и цезий – надпероксид: K + O2 = KO2 (слайд 14)

Взаимодействие с водородом, серой, фосфором, углеродом, кремнием протекает при нагревании: с водородом образуются гидриды:2Na + H2 = 2NaH,

с серой – сульфиды:2K + S = K2S,

с фосфором – фосфиды:3K + P = K3P,

с кремнием – силициды:4Cs + Si = Cs4Si,

с углеродом карбиды образуют литий и натрий:2Li + 2C = Li2C2 (слайд 15)

С азотом легко реагирует только литий, реакция протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:6Li + N2 = 2Li3N.

С азотом легко реагирует только литий, реакция протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:6Li + N2 = 2Li3N(слайд 16)

Взаимодействие ЩМ с водой

Все щелочные металлы реагируют с водой, литий реагирует спокойно, держась на поверхности воды, натрий часто воспламеняется, а калий, рубидий и цезий реагируют со взрывом.(слайд 18)

Взаимодействие ЩМ с водой происходит по общей схеме:

2М+2H₂O=2MOH+H₂

Щелочные металлы реагируют с водой в зависимости от степени своей химической активности. Литий реагирует спокойно, без воспламенения. Все последующие элементы реагируют с водой с воспламенением и даже со взрывом, который усиливается от Na к Cs.(провести эксперемент:отрезать небольшой кусочек металла, который желательно положить на фильтровальную бумагу, а затем опустить на поверхность воды. Предварительно нужно добавить в воду фенолфталеин.

- С чем связано изменение окраски индикатора? (При взаимодействии ЩМ с водой образуются щелочи, которые и окрашивают индикатор в малиновый цвет.)

Взаимодействие ЩМ с кислотами

Щелочные металлы способны реагировать с разбавленными кислотами с выделением водорода, однако реакция будет протекать неоднозначно, поскольку металл будет реагировать и с водой, а затем образующаяся щелочь будет нейтрализоваться кислотой.

При взаимодействии с кислотами-окислителями, например, азотной, образуется продукт восстановления кислоты, хотя протекание реакции также неоднозначно.

Взаимодействие щелочных металлов с кислотами практически всегда сопровождается взрывом, и такие реакции на практике не проводятся.(слайд 19)

Соединения щелочных металлов

В свободном виде в природе щелочные металлы не встречаются из-за своей исключительно высокой химической активности. Некоторые их природные соединения, в частности соли натрия и калия, довольно широко распространены, они содержатся во многих минералах,растениях, природных водах.( слайд 20)

Гидроксид натрия NаОН в технике известен под названиями едкий натр, каустическая сода, каустик.

Техническое название гидроксида калия КОН — едкое кали.

Оба гидроксида — NaОН и КОН разъедают ткани и бумагу, поэтому их называют также едкими щелочами.

Едкий натр применяется в больших количествах для очистки нефтепродуктов, в бумажной и текстильной промышленности, для производства мыла и волокон.

Едкое кали дороже и применяется реже. Основная область его применения -производство жидкого мыла.( слайд 21)

Соли щелочных металлов - твердые кристаллические вещества ионного строения.

Nа2СO3 — карбонат натрия, образует кристаллогидрат Nа2СO3* 10Н2O, известный под названием кристаллическая сода, которая применяется в производстве стекла, бумаги, мыла.

Вам в быту более известна кислая соль — гидрокарбонат натрия NаНСO3, она применяется в пищевой промышленности (пищевая сода) и в медицине (питьевая сода).

К2С03 — карбонат калия, техническое название — поташ, используется в производстве жидкого мыла.

Nа2SO4 • 10Н2O — кристаллогидратат сульфата натрия, техническое название — глауберова соль, применяется для производства соды и стекла и в качестве слабительного средства.(слайд 22)

Биологическая роль и применение соединении калия и натрия (слайд 23,24)

4.Закрепление полученных знаний и умений.

Работа по заданиям:

1. Химический элемент, атомная масса которого 23, а число нейтронов в ядре равна 12, в периодической системе находится: а) в 3-м периоде, IБ группе; б) в 4-м периоде, IIIА группе, в) в 4 –м периоде, VIIБ группе; г) в 3-м периоде, IА группе;

2. Составьте уравнения реакций с кислородом: а) лития; б) натрия. Расставьте степени окисления элементов, покажите стрелкой переход электронов. Назовите продукты реакций.

3. Допишите уравнения реакций. а) Li +  H₂O→ … б) Na +  H₂O→… в) К + Н₂О→…

4. Почему все щелочные металлы являются сильными восстановителями?

5. Назовите области применения щелочных металлов и их соединений.          

5.Итог урока. Рефлексия

Мне было понятно (не понятно) …

Мне было интересно(не интересно), потому что…

Сегодня на уроке я узнал(а)…

Я хотел(а) бы продолжить изучение вопроса …

6.Домашнее задание. § 11, упр.1,2,5.