КОНСПЕКТ УРОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭОР
«Кристаллические решетки»
Химия. 8 кл
Тип урока: Урок изучения нового материала.
Вид урока: урок – теоретического исследования и практическая работа.
| Тема урока | Кристаллические решётки (КР) |
| Тип урока | Открытия нового знания |
| Цель урока | Сформировать понимание и обеспечить усвоение теоретических знаний о зависимости физических свойств веществ от их строения через овладение представлениями о типах кристаллических решеток. |
| Образовательные
ресурсы | Учебник «Химия» О.С.Габриеляна, презентация, раздаточный материал, модели кристаллических решеток; лёд, кварц; на столах учащихся – кварц, сера, флюорит CaF2, поваренная соль, графит, медная проволока |
| План урока | 1. Проблема урока: почему лёд тает, а кварц – прочный кристалл с температурой плавления 1713 0С? 2. Поиск решения проблемы: 2.1. Типы КР 2.2. Зависимость свойств веществ от типа КР |
| Основные понятия | Кристаллические и аморфные вещества; кристаллические решётки: ионная, молекулярная, металлическая и атомная; узлы кристаллической решетки |
| Технология | Проблемно-диалогическая технология |
Цель урока: сформировать понятие о кристаллическом и аморфном состоянии твердых веществ, ознакомления с типами кристаллических решеток, их взаимосвязи с видами химической связи и влияния на физические свойства веществ.
Задачи
Образовательные:
создать условия для самостоятельного решения учебных и познавательных задач;
способствовать актуализации и закреплению знаний учащихся об агрегатных состояниях веществах и условиях перехода из одного состояния в другое;
обеспечить ознакомление с понятиями «аморфного» и «кристаллического» веществ, выявления зависимостисвойств веществ от типов кристаллических решеток, химической связи и строения атомов;
создать условия для овладения первичными навыками определения типа кристаллической решетки и по ней физических свойств веществ;
Развивающие:
способствовать развитию познавательного интереса учащихся к предмету;
развивать логические познавательные умения (анализ, классификация, сравнение, обобщение, формулирование выводов);
развивать навыки работы с информацией, представленной в различном виде (текстовая, видео, графическая), и перевода её в другую форму, систематизации в виде схемы или таблицы;
развивать коммуникативные навыки общения через работу в парах;
Воспитательные:
культуры умственного труда (ведения записей, самостоятельного оформления информации и др.).
Планируемые результаты
Личностные УУД:
жизненное, личностное, профессиональное самоопределение;
ценностно-смысловая ориентация учащихся;
готовность к жизненному и личностному самоопределению;
знание моральных норм, умение выделить нравственный аспект поведения и соотносить поступки и события с принятыми этическими принципами, а также ориентация в социуме и межличностных отношениях.
Регулятивные УУД:
целеполагание, как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимися, и того, что еще неизвестно;
планирование – определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата;
составление плана и последовательности действий;
прогнозирование – предвосхищение результата и уровня усвоения, его временных характеристик;
оценка - выделение и осознание учащимися того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения;
волевая саморегуляция, как способность к волевому усилию, к преодолению препятствий.
Познавательные УУД:
самостоятельное выделение и формирование познавательной цели;
поиск и выделение необходимой информации;
выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий;
контроль и оценка процесса и результатов деятельности;
действие со знаково-символическими средствами (замещение, кодирование, декодирование, моделирование).
Коммуникативные УУД:
планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками – определение цели;
постановка вопросов - сотрудничество в поиске и сборе информации;
владение монологической и диалогической формами речи.
Технологии обучения
информационно-коммуникационные технологии (видеосюжеты, презентация в программе PowerPoint, ЭОР), проблемное обучение
Формы работы учащихся:
работа в парах, выполнение лабораторной работы, самостоятельной работы.
Учащиеся работают с ЭОРами не более 25 мин (3, 5, 6, 7 этапы урока)
Оборудование:
презентация «Кристаллические решетки», модели кристаллических решеток разных типов (поваренной соли, алмаза и графита, углекислого газа и йода, металлов), образцы пластмассы, стекла, пластилин, смолы, воск; компьютер, проектор.
Необходимое техническое оборудование: Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, таблица «Типы кристаллических решеток». Модели кристаллических решеток разных типов (поваренной соли, алмаза и графита, углекислого газа и йода, металлов), коллекция «Металлы». Набор веществ: йод, сера, поваренная соль, вода, графит, красный фосфор, кислород, образцы пластмасс и изделий из них, стекло, пластилин, смолы, воск, жевательная резинка, глюкоза, шоколад. Компьютеры, мультимедийная установка.
Таблица 1.
СТРУКТУРА И ХОД УРОКА
| № | Этап урока | ЭОР (с указанием номера из таблицы Приложения № 2) | Деятельность учителя (с указанием действий с ЭОР, например, демонстрация) | Деятельность ученика | Время (в мин.) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | Мотивация к учебной деятельности |
| Задает вопросы учащимся. Включает учащихся в учебную деятельность на личностно значимом уровне. | Отвечают на вопросы учителя, определяют свою мотивацию. | 1 |
| 2 | Повторение изученного материала
|
| Анализирует результаты выполнения заданий учащимися. | Выполнение тестовой работы “Виды химической связи”. Итог выполнения работы – взаимопроверка по парам | 4 |
| 3 | Актуализация мыслительной деятельности учащихся | ЭОР № 1 | Отвечает на вопросы учащихся
| Задают вопросы учителю
| 2 |
| 4 | Постановка целей и определение задач урока. |
| Задает вопросы, направляет деятельность учащихся на самостоятельную постановку целей и задач урока. | Отвечают на вопросы учителя, формулируют цели и поэтапные задачи урока. | 2 |
| 5 | Введение нового материала |
ЭОР № 2 ЭОР № 3 ЭОР № 4 ЭОР № 5
| Поясняет задание учащимся
Определяет ЭОР И-типа, предъявляет их учащимся
Делает пояснения обучающимся по новому материалу в процессе диалога | Выполняют лабораторную работу
Наблюдают демонстрируемые материалы, делают соответствующие записи в тетрадях. Ведут диалог с учителем, заполняют таблицу. | 13 |
| 6 | Первичное закрепление новых знаний, самостоятельная работа по вариантам с самопроверкой. | ЭОР № 6 ЭОР № 7 | Определяет ЭОР П-типа, предъявляет их учащимся
Анализирует результаты выполнения заданий учащимися | Знакомятся с заданиями, задают вопросы по их усвоению
Выполняют задания П-типа | 8 |
| 7 | Обобщение, систематизация | ЭОР № 8 ЭОР № 9 ЭОР № 10 | Контролирует выполнение заданий, анализирует ответы учащихся | Выполняют вариативные задания К-типа и тесты | 12 |
| 8 | Выводы, выставление оценок, рефлексия |
| Подводит учащихся к самостоятельной формулировке выводов урока. Выставляет оценки учащимся. | Формулируют выводы соответственно их целям и задачам, фиксируют выводы и оценки за урок | 2 |
| 9 | Домашнее задание, комментарии |
| Сообщает домашнее задание, комментируя его. | Фиксируют домашнее задание. | 1 |
Ход урока:
Мотивация к учебной деятельности.
Учитель выясняет настрой учащихся, мотивирует их на успешную деятельность.
II. Повторение изученного материала
Выполнение тестовой работы “Виды химической связи” (Приложение № 1»
Задача: повторить виды химических связей, особенности образования связей.
Итог выполнения работы – взаимопроверка по парам.
III. Актуализация мыслительной деятельности учащихся.
Анализ ситуации.
Учитель: Что изучает химия? Ответ: Химия - это наука о веществах, их свойствах и превращениях веществ.
Учитель: Что же такое вещество? Ответ: Вещество - это то, из чего состоит физическое тело.
Учитель: Какие агрегатные состояния веществ вы знаете? Ответ: Существует три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное.
Дополнительный материал
1. Жидкое состояние вещества.
Жидкость отличается от газообразного и твердого состояний тем, что не имеет собственной формы. Последнее, однако, верно только в отношении жидкости, находящейся под действием гравитации. Естественная форма жидкости – шар – реализуется в отсутствии силы тяжести. Тяжесть отсутствует у свободно падающего тела. И падающие капли шарообразны.
2. Газообразное состояние вещества.
В газообразном состоянии молекулы вещества не связаны между собой и находятся на расстояниях, приблизительно на порядок больших, чем их диаметры.
4. Твердое состояние вещества.
В твердом состоянии находятся вещества кристаллического и аморфного строения.
Учитель: Приведите примеры веществ, которые при различных температурах могут существовать во всех трех агрегатных состояниях. Ответ: Вода. ЭОР № 1 (1 мин)
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c2-4185-11db-b0de-0800200c9a66/ch08_22_01.swf
(При обычных условиях вода находится в жидком состоянии, при понижении температуры ниже 00С вода переходит в твердое состояние - лед, а при повышении температуры до 1000С мы получим водяной пар (газообразное состояние))
Учитель (дополнение): Любое вещество можно получить в твердом, жидком и газообразном виде. Кроме воды – это металлы, которые при нормальных условиях находятся в твердом состоянии, при нагревании начинают размягчаться, и при определенной температуре(tпл) переходят в жидкое состояние - плавятся. При дальнейшем нагревании, до температуры кипения, металлы начинают испаряться, т.е. переходить в газообразное состояние. Любой газ можно перевести в жидкое и твердое состояние, понижая температуру: например, кислород, который при температуре -1940С превращается в жидкость голубого цвета, а при температуре -218,80С затвердевает в снегообразную массу, состоящую из кристаллов синего цвета. Сегодня на уроке мы будем рассматривать вещества в твердом состоянии.
IV. Постановка целей и определение задач урока.
Учитель объявляет тему урока, учащиеся формулируют цели урока.
V. Введение нового материала
Лабораторная работа
Учитель: Посмотрите на вещества на ваших столах. Как вы думаете, какое из этих веществ лишнее?
На столе: сера, поваренная соль (NaCl), графит, пластилин, образцы металлов.
Ответ учащихся: Пластилин.
Учитель: Почему?
Делаются предположения. Если ученики затрудняются, то с помощью учителя приходят к выводу, что пластилин в отличие от других представленных веществ, не имеет определенной температуры плавления - он (пластилин) постепенно размягчается и переходит в текучее состояние. Таков, например, шоколад, который тает во рту, или жевательная резинка, а также стекло, пластмассы, смолы, воск (при объяснении учитель демонстрирует классу образцы этих веществ). Такие вещества называют аморфными, а металлы и хлорид натрия - кристаллические.
Таким образом, различают два вида твердых веществ: аморфные и кристаллические.
Что бы выяснить отличие аморфных и кристаллических веществ мы заглянем внутрь этих веществ.
У аморфных веществ нет определенной температуры плавления, и расположение частиц в них строго не упорядочено.
Кристаллические вещества имеют строго определенную температуру плавления и, главное, характеризуются правильным расположением частиц, из которых они построены: атомов, молекул и ионов. Эти частицы расположены в строго определенных точках пространства – называемых узлами, и, если эти узлы соединить прямыми линиями, то образуется пространственный каркас - кристаллическая решетка.
Учитель: В зависимости от вида частиц и от характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решеток: ионные, молекулярные, атомные и металлические.
Далее идет рассмотрение типов кристаллических решеток. Особое внимание уделяется взаимосвязи типа кристаллической решетки, вида химической связи и свойств твердых веществ.
Результаты оформляются в таблицу (шаблон таблицы у учеников на столе).
Ионные кристаллические решетки
Учитель: Как вы думаете? Для веществ с каким видом химической связи будет характерен такой вид решетки? Ответ: Для веществ с ионной химической связью будет характерна ионная решетка.
Учитель: Какие частицы будут находиться в узлах решетки? Ответ: Ионы.
Учитель: Какие частицы называются ионами? Ответ: Ионы - это частицы, имеющие положительный или отрицательный заряд.
Учитель: Какие ионы бывают по составу? Ответ: Простые и сложные.
Демонстрация модели кристаллической решетки хлорида натрия (NaCl). ЭОР № 2 (1 мин)
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/bb570054-aae7-11db-abbd-0800200c9a66/?from=d05469af-69bd-11db-bd13-0800200c9c08&interface=teacher&class=50&subject=31
Объяснение учителя: В узлах кристаллической решетки хлорида натрия находятся ионы натрия и хлора. (Презентация. Слайды № 1, №2)
В кристаллах NaCl отдельных молекул хлорида натрия не существует. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую макромолекулу, состоящую из равного числа ионов Na+ и Cl-, NanCln, где n – большое число.
Связи между ионами в таком кристалле очень прочные. Поэтому вещества с ионной решеткой обладают сравнительно высокой твердостью. Они тугоплавки, нелетучи, хрупки. Расплавы их проводят электрический ток (Почему?), легко растворяются в воде.
Ионные соединения - это бинарные соединения металлов (I А и II A), соли, щелочи.
Ионными называют кристаллические решетки, в узлах которых находятся ионы. Их образуют вещества с ионной связью, которой могут быть связаны как простые ионы, так и сложные. Следовательно, ионные кристаллические решетки имеют соли, некоторые оксиды и гидроксиды металлов, т.е. те вещества, в которых существует ионная химическая связь. Связи между ионами в таком кристалле очень устойчивые. Поэтому вещества с ионной решеткой обладают сравнительно высокой твердостью и прочностью, они тугоплавки и нелетучи, хрупки. Расплавы их проводят электрический ток (Почему?), легко растворяются в воде.
Атомные
Демонстрация кристаллических решеток алмаза и графита.
У учеников на столе образцы графита.
Учитель: Какие частицы будут находиться в узлах атомной кристаллической решетки? Ответ:
В узлах атомной кристаллической решетки находятся отдельные атомы. ЭОР № 3 (1 мин)
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c4-4185-11db-b0de-0800200c9a66/ch08_22_03.swf
Учитель: Какая химическая связь между атомами будет возникать? Ответ: Ковалентная химическая связь.
Объяснения учителя. Действительно, в узлах атомных кристаллических решеток находятся отдельные атомы, связанные между собой ковалентными связями. Так как атомы, подобно ионам, могут по-разному располагаться в пространстве, то образуются кристаллы разной формы. (Презентация. Слайд № 3)
В данных решетках молекулы отсутствуют. Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую молекулу. Примером веществ с таким типом кристаллических решеток могут служить аллотропные модификации углерода: алмаз, графит; а также бор, кремний, красный фосфор, германий. Вопрос: Какие эти вещества по составу? Ответ: Простые по составу.
Атомные кристаллические решетки имеют не только простые, но и сложные вещества. Например, оксид алюминия, оксид кремния. Все эти вещества имеют очень высокие температуры плавления (у алмаза свыше 35000С), прочны и тверды, нелетучи, практически нерастворимы в жидкостях
Атомными называют кристаллические решетки, в узлах которых находятся отдельные атомы. В таких решетках атомы соединены между собой очень прочными ковалентными связями. Примером может служить алмаз – одно из аллотропных видоизменений углерода. Число веществ с атомной кристаллической решеткой не очень велико. К ним относятся кристаллический бор, кремний и германий, а также сложные вещества, например такие в состав которых входит оксид кремния: кремнезем, кварц, песок, горный хрусталь. Большинство веществ с атомной кристаллической решеткой имеют очень высокие температуры плавления (например, у алмаза она свыше 3500 градусов по Цельсию), они прочны и тверды, практически нерастворимы.
Молекулярные кристаллические решетки
Учитель демонстрирует и называет вещества: йод, сера.
Вопрос: Что объединяет эти вещества? Ответ: Эти вещества являются неметаллами. Простые по составу.
Вопрос: Какая химическая связь внутри молекул? Ответ: Химическая связь внутри молекул ковалентная неполярная.
Вопрос: Какие физические свойства для них характерны? Ответ: Летучие, легкоплавкие, малорастворимые в воде.
Учитель: Давайте сравним свойства металлов и неметаллов. Ученики отвечают, что свойства принципиально отличаются.
Вопрос: Почему свойства неметаллов сильно отличаются от свойств металлов?
Ответ: У металлов связь металлическая, а у неметаллов ковалентная неполярная.
Учитель: Следовательно, и тип решетки другой. Молекулярная. ЭОР № 4 (1 мин)
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c5-4185-11db-b0de-0800200c9a66/ch08_22_04.swf
Вопрос: Какие частицы находятся в узлах решетки?
Ответ: Молекулы.
Демонстрация кристаллических решеток углекислого газа и йода.
Объяснение учителя. Как видим, молекулярную кристаллическую решетку могут иметь не только твердые простые вещества: благородные газы, H2, O2, N2, I2, O3, белый фосфор Р4, но и сложные: твердая вода, твердые хлороводород и сероводород. Большинство твердых органических соединений имеют молекулярные кристаллические решетки (нафталин, глюкоза, сахар).
В узлах решеток находятся неполярные или полярные молекулы. (Презентация. Слайд № 4) Несмотря на то, что атомы внутри молекул связаны прочными ковалентными связями, между самими молекулами действуют слабые силы межмолекулярного взаимодействия. Вещества непрочные, имеют малую твердость, низкую температуру плавления, летучи, способны к возгонке.
Вопрос: Какой процесс называется возгонкой или сублимацией? Ответ: Переход вещества из твердого агрегатного состояния сразу в газообразное, минуя жидкое, называется возгонкой или сублимацией.
Молекулярными называют кристаллические решетки, в узлах которых располагаются молекулы. Химические связи в этих молекулах могут быть полярными и неполярными. Несмотря на то, что атомы внутри молекул связаны очень прочными ковалентными связями, между самими молекулами действуют слабые силы межмолекулярного притяжения. Поэтому вещества с молекулярными кристаллическими решетками имеют малую твердость, низкие температуры плавления, летучи. Молекулярные кристаллические решетки имеют твердая вода, твердый оксид углерода – «сухой лед», твердые хлороводород и сероводород, большинство твердых органических соединений (нафталин, глюкоза, сахар).
Металлические кристаллические решетки
Учитель: Ребята, у вас на столах коллекция металлов, рассмотрим эти образцы.
Вопрос: Какая химическая связь характерна для металлов? Ответ: Металлическая. Связь в металлах между положительными ионами посредством обобществленных электронов.
Вопрос: Какие общие физические свойства для металлов характерны? Ответ: Блеск, электропроводность, теплопроводность, пластичность.
Вопрос: Объясните, в чем причина того, что у такого числа разнообразных веществ одинаковые физические свойства?
Ответ: Металлы имеют единое строение. ЭОР № 5 (1 мин)
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/bb570057-aae7-11db-abbd-0800200c9a66/?from=d05469af-69bd-11db-bd13-0800200c9c08&interface=teacher&class=50&subject=31
Демонстрация моделей кристаллических решеток металлов.
Вещества с металлической связью имеют металлические кристаллические решетки. В узлах таких решеток находятся атомы и положительно заряженные ионы металлов, а в объеме кристалла свободно перемещаются валентные электроны. Электроны электростатически притягивают положительные ионы металлов. Этим объясняется стабильность решетки. (Презентация. Слайды № 5, № 6)
VI. Первичное закрепление изученного материала, самостоятельная работа с самопроверкой.
Работа по вариантам с ЭОРами (7-8 мин) с использованием заполненной таблицы.
Кристаллические решетки, вид связи и свойства веществ
| Тип решетки | Виды частиц в узлах решетки | Вид связи между частицами | Примеры веществ | Физические свойства веществ |
| Ионная | Ионы | Ионная – связь прочная | Соли, оксиды и гидроксиды типичных металлов | Твердые, прочные, нелетучие, хрупкие, тугоплавкие, многие растворимы в воде, расплавы проводят электрический ток |
| Атомная | Атомы | 1. Ковалентная неполярная - связь очень прочная 2. Ковалентная полярная - связь очень прочная | Простые вещества: алмаз(C), графит(C) ,бор(B), кремний(Si). Сложные вещества: оксид алюминия (Al2O3), оксид кремния (IV)-SiO2 | Очень твердые, очень тугоплавкие, прочные, нелетучие, нерастворимы в воде |
| Молекулярная | Молекулы | Между молекулами - слабые силы межмолекулярного притяжения, а вот внутри молекул прочная ковалентная связь | Твердые вещества при особых условиях, которые при обычных условиях - газы или жидкости (О2,Н2,Cl2,N2,Br2, H2O, CO2,HCl); сера, белый фосфор, йод; органические вещества | Непрочные, летучие, легкоплавкие, способны к возгонке, имеют небольшую твердость |
| Металлическая | Атом-ионы | Металлическая разной прочности | Металлы и сплавы | Ковкие, обладают пластичностью, тепло- и электропроводностью, блеском |
1-ый вариант: ЭОР № 6 http://fcior.edu.ru/card/8402/trenazher-tipy-kristallicheskih-reshetok.html
2-ой вариант: ЭОР № 7http://fcior.edu.ru/card/613/trenazher-kristallicheskie-reshetki.html
VII. Обобщение, систематизация.
Учащиеся выполняют вариативные задания К-типа и тесты, учитель контролирует выполнение заданий, анализирует ответы учащихся. (12 мин)
ЭОР № 8 http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c7-4185-11db-b0de-0800200c9a66/ch08_22_06.swf
ЭОР № 9 http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c8-4185-11db-b0de-0800200c9a66/index_mht.htm
ЭОР № 10 http://fcior.edu.ru/card/13227/testy-po-teme-kristallicheskie-i-amorfnye-veshestva-tipy-kristallicheskih-reshetok.html
VIII. Подведение итогов занятия
Учитель: Ребята, давайте подведем основные итоги нашего урока - ответьте на вопросы:
1. Какие классификации веществ вы узнали?
2. Как вы понимаете термин кристаллическая решетка?
3. Какие типы кристаллических решеток вы теперь знаете?
4. О какой закономерности строения и свойств веществ вы узнали?
5. В каком агрегатном состоянии вещества имеют кристаллические решетки?
Выводы
Учитель задает проблемные вопросы:
1) Как объяснить существование твердых веществ со столь различными свойствами?
2) Почему кристаллические вещества при ударе раскалываются в определенных плоскостях, а аморфные вещества этим свойством не обладают?
Выслушать ответы учеников и подвести их к выводу:
Свойства веществ в твердом состоянии зависят от типа кристаллической решетки (прежде всего от того, какие частицы находятся в ее узлах), что, в свою очередь, обусловлено типом химической связи в данном веществе. (Презентация. Слайды № 7, № 8)
Прослеживается логическая последовательность, взаимосвязь явлений в природе: Строение атома — ЭО — Виды химической связи — Тип кристаллической решетки — Свойства веществ
Рефлексия.
IX. Домашнее задание: §23, конспект.
1. Составьте формулы веществ: хлорид кальция, оксид кремния (IV), азот, сероводород.
Определите тип кристаллической решетки и попытайтесь прогнозировать: какова должны быть температура плавления у этих веществ.
2. Творческое задание - составить вопросы к параграфу.
Учитель благодарит всех за урок. Выставляет отметки ученикам.
Рекомендации по использованию в практической деятельности.
Данную разработку конспекта могут использовать в своей деятельности учителя химии, работающие в основной или средней школе. Материал конспекта может быть полезен учащимся, изучающим химию и их родителям.
Литература:
Поурочные разработки к учебнику “Химия 8 класс”. Л.М.Брейгер.
– Волгоград: Учитель, 2001.
Справочник школьника. Химия/Сост. М. Кременчугская, С.Васильев; Под ред. И. Пышнограевой. – М.: «Слово», 1995.
Учебник «Химия» 8 класс О.С.Габриелян
Учебное пособие “Химия” для 8 класса, часть 2. Н.А.Меденцева, А.А.Меденцев. – Томск, 2000.
Химия. 8 класс: Поурочные планы по учебнику О.С.Габриелян.
Химия в схемах и таблицах/Н.Э.Варавва. – М.: Эксмо, 2012.
