Методическая разработка урока

Салыкина Г.Ю., МОУ Шацкая средняя общеобразовательная школа, урок химии (8 класс)

Всероссийский педагогический конкурс

«Сценарий проблемно-эвристического урока»

Химические реакции. Уравнения химических реакций.

8 класс

МОУ Шацкая сош

г.Шацка Рязанской области

учитель химии высшей категории

Салыкина Галина Юрьевна

г.Шацк

2013

УМК: Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Жегин И.М.

(учебник: Н.Е.Кузнецова, И.М.Титова, Н.Н.Гара Химия 8 класс, Москва, Издательский центр «Вентана-Граф», 2012)

Тема. Химические реакции. Уравнения химических реакций.

Тип урока: ОНЗ (открытие нового знания)

Технология: ТДМ (технология деятельностного метода)

Особенности организации учебного процесса. Школа работает в режиме 5-дневной недели, продолжительность одного урока – 40 мин. Для полной реализации требований урока ОНЗ в рамках СДП (системно-деятельностного подхода) урок рассчитан на два академических часа – 80 мин.

Цели урока и задачи:

Основные цели ОНЗ:

1) сформировать умение строить алгоритм способов действий на примере алгоритма составления химического уравнения;

2) сформировать умение выводить формулировку понятий, на примере понятия «Химическое уравнение»;

3) сформировать умение применять построенный алгоритм при составлении уравнений химических реакций.

Мыслительные операции, необходимые на этапе проектирования: анализ, сравнение, синтез, обобщение.

Оборудование: ПК, видеопроектор, интерактивная доска, оборудование для проведения химического эксперимента.

Средства ИКТ: презентация «Химические реакции», файл аудио/видео Windows Media (.wmv) «Реакция соединения серы с железом», видеозапись (.avi) «Модель закона сохранения массы».

Материалы к занятию

Демонстрационный материал

Раздаточный материал

План урока в системно-деятельностной технологии

Резерв – 3 мин

Ход урока

1. Мотивация к учебной деятельности.

− Добрый день, ребята! (Слайд №1) «Со знанием должно быть обязательно связано умение... Печальное явление, когда голова ученика наполнена большим или меньшим количеством знаний, но он не научился их применять, так что о нём приходится сказать, что хотя он кое-что знает, но ничего не умеет». Сегодня на уроке я желаю вам использовать те знания, которые вы приобрели ранее и использовать их для формирования новых умений.

- Вы уже несколько уроков изучаете язык химии (символы, знаки, формулы), который используется для обозначения окружающих нас веществ. Состав каждого вещества строго индивидуален, также как и индивидуальны объекты макромира. В микромире тоже есть свои порядки. Сегодня вы продолжите учиться работать с формулами химических веществ, но это будет новая информация, с помощью которой вы узнаете, как законы микромира способствуют получению новых веществ и материалов, необходимых человеку.

− Как вы открываете новые знания? (Мы выясняем, какие знания у нас отсутствуют, и самостоятельно открываем эти знания.)

− С чего надо начать работу, чтобы успешно открыть новые знания? (Надо повторить то, что будет необходимо для открытия.)

2. Актуализация знаний и фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии.

- Вспомним, что мы уже знаем и что нам пригодится на сегодняшнем уроке.

Учитель предлагает загадки и организует повторение основных химических понятий: химический элемент, вещество, химическая формула, символы химических элементов, индекс, коэффициент. Используется эталон для повторения «Химическая формула» (все эталоны по ходу урока вывешиваются на доску)

(Слайд №2)

1. Запишем в строчку аш, о, цэ.
   Что у тебя есть на лице? (НОС)

2. Я уверенно скажу:
   За всю Землю я дышу.
   Миллионы я здесь лет
   Самый главный элемент! (О₂)

Примерный анализ ответов детей на загадки: мы изучали химический язык: формулы веществ, знаки и символы; в первой загадке речь идет о знаках химических элементов, во второй загадке представлена формула вещества, записанного с помощью символа и индекса

(Слайд №3 с последовательно появляющимися иллюстрациями на каждый вопрос учителя)

- Для чего нужно знать химический язык? (Чтобы мы могли описать химические превращения веществ.)

- Для чего нам нужно разбираться в химических превращениях? (Чтобы знать свойства веществ, которые нас окружают.)

- А для чего нам необходимо знать свойства веществ? (Чтобы правильно использовать их в своей жизни, чтобы научиться управлять химическими превращениями.) (Слайд №4)

- Вспомните сущность физических и химических явлений. (Анализ иллюстраций на слайде: признаками протекания химических реакций являются выпадение осадка, выделение газа, изменение цвета, появление запаха, выделение тепла и света.) (Слайд №5)

- Сегодня мы познакомимся с интересным химическим превращением двух веществ – железа и серы. Но сначала мы рассмотрим некоторые физические свойства этих веществ.

Учитель обращает внимание детей на внешний вид веществ, предлагает приготовить смесь этих веществ, ведет детей к постановке проблемы: как разделить полученную смесь.

Лабораторный опыт №1 «Действие магнита на смесь порошков серы и железа»

Лабораторный опыт №2 «Разделение смеси порошков серы и железа с помощью воды»

Демонстрационный опыт «Реакция соединения серы с железом»

(Техника проведения химического эксперимента описана в приложении 1).

(Слайд №5)

- А теперь вам предстоит выполнить пробное задание (чтобы мы поняли, что мы не знаем и могли определить цель деятельности)

Выполнение пробного задания с использованием раздаточного материала (задание №1)

1. Запишите формулу железа

2. Запишите формулу серы

3. Запишите формулу вещества, которое образуется при их взаимодействии

4. Предложите условную запись изображения хода химической реакции

- Какое у вас возникло затруднение?

Примерные ответы детей:

- Мы не знаем, как изобразить ход химической реакции

или

- Мы не уверены, что правильно составили эту запись

или

- я выполнил задание, но не могу обосновать свою запись

3. Выявление места и причины затруднения.

- Где возникло затруднение?

- в составлении условной записи реакции

- В чем причина затруднения?

- я не знаю всех знаков, с помощью которых условно показывают химическое превращение

- я не знаю алгоритма составления условной записи химической реакции

4. Построение проекта выхода из затруднения

- Сформулируйте цель вашей деятельности

- узнать, как называется условная запись химической реакции

- узнать алгоритм составления условной записи химической реакции

- Сформулируйте тему урока

- Химические реакции

(Слайд №7) Тема в презентации: «Химические реакции»

- Ребята, на самом деле это тема целого раздела химии, который нам предстоит изучать несколько уроков. И на сегодняшнем уроке вы узнаете о том, как с помощью условной записи можно отразить сущность химических реакций.

- Как вы думаете, какие средства нам помогут открыть новое знание? (учебник, учитель, презентация)

- Правильно, и задание №2, но для его выполнения вы должны познакомиться с некоторыми законами микромира.

Учителем предлагаются шаги, на основе которых учащиеся проектируют план своих действий

Шаги:

1. Изучить содержание закона постоянства состава (Слайд №8);

2. Изучить содержание закона сохранения массы (Слайд №9);

3. Провести анализ данных анимационной модели химической реакции (Слайд №10) (видеозапись (.avi));

4. Ответить на вопросы задания №2 из раздаточного материала (Слайд №11)

5. Реализация построенного проекта

В соответствии с планом учащиеся реализуют построенный проект. Шаги 1-3 – фронтальное обсуждение представленной информации. Шаг 4 – парная работа. После шага 4 проводится анализ выполненной работы с заполнением пустографок в задании №2 на интерактивной доске. Дети делают вывод о необходимости использования коэффициентов в условной записи химической реакции согласно закону сохранения массы, о невозможности изменений химических формул веществ на основе закона постоянства состава.

- Ребята, оказывается, ваша работа подвела нас к новому понятию, которое является основой нашего урока (Слайд №12).

Вывешивается эталон №1 - определение химического уравнения

6. Первичное закрепление во внешней речи (парно и фронтально)

Обучающиеся фиксируют новые способы действия в речи. Анализируют составленную запись химических реакций, формулируют понятие химического уравнения.

Образец речи:

1.Исходные вещества – Al и S, конечное вещество – Al₂S₃. В реакцию вступает 1 атом алюминия, а образовалось два, значит в левой части уравнения перед Al ставим коэффициент «2». В реакцию вступает 1 атом серы, а образовалось три, значит, в левой части уравнения перед S ставим коэффициент «3».

2. Исходные вещества – Al и Fe₂O₃, конечные вещества – Fe и Al₂О₃. В реакцию вступает 1 атом алюминия, а образовалось два, значит в левой части уравнения перед Al ставим коэффициент «2». В реакцию вступает 2 атома железа, а образовался один, значит, в правой части уравнения перед Fe ставим коэффициент «2».

- А теперь предлагаю проанализировать план своих действий при составлении химического уравнения. Предлагаю проанализировать порядок действий в предложенном алгоритме (Слайд №13).

Учащиеся определяют место каждого действия в алгоритме, затем им показывается «правильный» алгоритм (Слайд №14). На доску вывешивается эталон №2 – алгоритм составления химического уравнения.

- Выполните пробное задание №1 на основе алгоритма (Слайд №15).

Образец речи:

Исходные вещества – Fe и S, конечное вещество – FeS. В реакцию вступает 1 атом железа, и образовался один. В реакцию вступает 1 атом серы, и образовался один. Левая и правая части уравнения равны.

7. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону (Слайд №16).

Задание №3

1.Укажите запись, где соблюдается закон сохранения массы
2.Расставьте коэффициенты в схемах реакций

1. S + O₂ → SO₂

2. S + O₂ → SO₃

3. С + O₂ → CO

4. С + O₂ → CO₂

5. CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

6. C + H₂ → CH₄

После выполнения задания предлагается эталон для самопроверки (Слайд №17).

На этом этапе учащиеся должны понять, могут ли они применять алгоритм и правильно ли они это делают.

− Найдите место, где у вас возникло затруднение?

− Почему оно возникло?

− Кто выполнил задание правильно? Молодцы.

Учащимся предлагается проанализировать каждое уравнение с проговариванием во внешней речи.

8. Включение в систему знаний и повторение.

Учащимся предлагается просмотр видеозаписи «Реакция соединения серы с железом».

- Ребята, сравните особенности проведения опыта на видеозаписи и на уроке в классе. Какие действия при выполнении опыта я не совершала?

-Не было указаны количества взятых для реакции веществ.

- Как вы думаете, обязательно ли использовать вещества в определенных соотношениях?

- Да.

- Какой закон предполагает использование веществ в строго определенном соотношении?

-Закон сохранения массы.

- Как же узнать в каких соотношениях вещества реагируют между собой? Проанализируйте данные этой реакции (Слайд №18) и установите закономерности.

Учащиеся обнаруживают, что соотношения количеств устанавливаются на основе молярных масс веществ, уточняют соотношения реагентов в каждом пропуске и приходят к выводу о необходимости правильной расстановки коэффициентов в химических уравнениях. Знание о химическом уравнении реакции и умения составлять их помогут использовать их для установления соотношений веществ в любом химическом синтезе, что является важным фактором при проведении химической реакции без избыточного количества реагентов и получении веществ, лишенных примесей от исходных веществ. После такого анализа у учащихся формируется представление о количественных соотношениях веществ в химической реакции. Учащимся предлагается прочитать запись уравнений реакций задания №1 с точки зрения понятия «количество вещества».

Образец речи:

Исходные вещества – Fe и S, конечное вещество – FeS. В реакцию вступает 1 моль железа, 1 моль серы, и образовался один моль FeS.

Для формирования навыков в составлении уравнения химических реакций учащимся предлагается дополнительная информация, которая может быть использована на последующих уроках химии «Правила составления химического уравнения» (Слайд №19).

9. Рефлексия учебной деятельности на уроке.

− Что нового вы узнали? (познакомились с новым понятием «Химическое уравнение».)

− Какую цель вы ставили на уроке? (узнать, как называется условная запись химической реакции,

узнать алгоритм составления условной записи химической реакции).

− Достигли вы цели? Обоснуйте. (Да, потому что узнали новое понятие «Химическое уравнение» и алгоритм составления химического уравнения)

− ответим на вопросы учебника стр.80:

№3 Что такое уравнение химической реакции?

№4 Какими законами необходимо руководствоваться при составлении уравнений?

№6. Прочтите уравнения химических реакций и объясните их:

а) 2Са + O₂ → 2СаO б) Fe + S → FeS

− Какие трудности еще остались? Над чем надо еще поработать? (…..)

− Проанализируйте свою работу на уроке (…..)

Домашнее задание:

Учебник: §18,19 стр. 73 – 78, №6 (устно), №7 (письменно) стр.80

№7 Составьте уравнения реакций:

а) Zn + S → ZnS б) Fe + O₂ → Fe₂O₃ в) HgO → Hg+ O₂

Творческое задание: придумать «образ» химической реакции.

Примечание. Творческая работа предполагает:

• поиск информации об интересующей ученика химической реакции (сущность реакции, условия протекания, названия реагентов и продуктов реакции, признаки реакции, химическое уравнение)

• представление реакции в интересующей ученика форме (сказка, иллюстрация, презентация, моделирование и т.п.)

Приложение 1.

Техника проведения химического эксперимента

Лабораторный опыт №1

Действие магнита на смесь порошков серы и железа

С помощью шпателя на лист фильтровальной бумаги насыпать смесь порошков серы и железа. Поднести магнит с обратной стороны листа бумаги и разделить смесь круговыми движениями магнита.

Лабораторный опыт №2

Разделение смеси порошков серы и железа с помощью воды

Смесь железа и серы поместить в стакан с водой, перемешать стеклянной палочкой, сера всплывет на поверхность воды, а железо опустится на дно сосуда.

Методическая характеристика опытов

При рассмотрении данного опыта решаются следующие учебные задачи:

1. проводится закрепление знаний о чистом веществе и смеси;

2.осуществляется обучение умению применять полученные теоретические знания для решения практических задач, например, очистки веществ;

3. учащиеся знакомятся с примерами связи науки и производства при разработке способов очистки веществ в химических лабораториях и на заводах.

Демонстрационный опыт

Реакция соединения серы с железом

Используя воронку, в пробирку поместить смесь железа и серы в соотношении 3,5:2. (навески веществ приготовить до урока). Собрать прибор для проведения реакции между серой и железом, закрепив пробирку в лапке штатива. Чтобы реакция началась, подогреть приготовленную смесь. В ходе реакции из-за выделившейся теплоты вещество спекается, поэтому образовавшийся сульфид железа приходится освобождать, разбив пробирку.

Из двух простых веществ, железа и серы, в результате реакции соединения образовалось новое вещество – сульфид железа. Теперь железо и серу нельзя разделить магнитом (демонстрирует учитель) или при помощи воды (демонстрирует учитель).

Техника безопасности. Опыт необходимо проводить под тягой (в вытяжном шкафу). Следует соблюдать правила обращения с нагревательными приборами и меры пожарной безопасности.

Методическая характеристика опыта

При рассмотрении данного опыта решаются следующие учебные задачи:

1. формируется представление об условиях возникновения, течения и признаках протекания реакции;

2. формируется знание о свойствах нового вещества, отличающихся от свойств исходных веществ;

3. организуется сравнительный анализ данных демонстрационного опыта и видеоопыта (Учащимся не даются сведения об использовании исходных реагентов в определенных количествах. Навески веществ следует приготовить до урока. Такой прием позволит учителю с одной стороны сэкономить время проведения опыта, а с другой - использовать это время для последующего анализа условий проведения реакции на основе видеоопыта. Открытие нового знания предполагает организацию этой мыслительной операции после изучения закона сохранения массы веществ.).

Приложение 2.

Раздаточный материал

Использованная литература

1. Медиа-пособие "Химия для всех XXI: Химические опыты со взрывами и без..." Версия 3.7. SPLINT, 2006

2. Медиа-пособие Электронные уроки и тесты. Химия в школе. ЗАО «Просвещение – МЕДИА», 2005, ЗАО «Новый Диск», 2005.

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%83%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

4. http://cor.edu.27.ru

5. http://www.sch2000.ru/

«Со знанием должно быть обязательно связано умение... Печальное явление, когда голова ученика наполнена большим или меньшим количеством знаний, но он не научился их применять, так что о нём приходится сказать, что хотя он кое-что знает, но ничего не умеет».

А. Дистервег

1790-1866

Немецкий педагог и прогрессивный политик

• Запишем в строчку аш, о, цэ . Что у тебя есть на лице?
• ( Ответ . НОС .)
• Я уверенно скажу: За всю Землю я дышу. Миллионы я здесь лет Самый главный элемент!
• ( Ответ . О 2 )

Чем отличаются сера и железо по физическим свойствам?

ЗАДАНИЕ №1

• Запишите формулу вещества железа
• Запишите формулу вещества серы
• Запишите формулу вещества, которое образуется при их взаимодействии
• Предложите условную запись изображения хода химической реакции

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Закон постоянства состава

Пруст Жозеф Луи (26.IX.1754–5.VII.1826)

французский химик

Химическое соединение, имеющее молекулярное строение, независимо от метода получения характеризуется постоянным составом

Закон сохранения массы веществ

Ломоносов Михаил Васильевич (19.XI.1711–15.IV.1765)

Лавуазье Антуан Лоран (26.VIII.1743–8.V.1794) французский химик

Масса реагирующих веществ равна массе продуктов реакции

Задание №2

• Найдите исходные вещества.
• Найдите конечные вещества.
• Как вы думаете, что означает знак «→»?
• Заполните пустые клетки коэффициентами .На основе какого закона вы выполнили этот этап?
• Предложите название условной записи химической реакции

Химическое уравнение

• Химическим уравнением (уравнением химической реакции)  называют условную запись  химической реакции с помощью химических формул, числовых коэффициентов и математических символов .

Постройте алгоритм составления химического уравнения

• Составить схему реакции , используя знаки «+» (для разделения веществ в одной части схемы) и « →» (для разделения левой и правой части схемы)
• Установить равенство с помощью коэффициентов согласно закону сохранения массы
• Сравнить левую и правую часть схемы по количеству атомов
• Определить формулы исходных веществ (левая часть схемы)
• Определить формулы конечных веществ (правая часть схемы)
• Провести проверку полученной записи

алгоритм составления химического уравнения

• Определить формулы исходных веществ (левая часть схемы)
• Определить формулы конечных веществ (правая часть схемы)
• Составить схему реакции, используя знаки «+» (для разделения веществ в одной части схемы) и « →» (для разделения левой и правой части схемы)
• Сравнить левую и правую часть схемы по количеству атомов
• Установить равенство с помощью коэффициентов согласно закону сохранения массы
• Провести проверку полученной записи

Проверка задания №1

Fe + S → FeS

исходные вещества конечное вещество (продукт реакции)

Самостоятельная работа 1.Укажите запись, где соблюдается закон сохранения массы 2.Расставьте коэффициенты в схемах реакций

Задание №3

• S+O 2 → SO 2
• S+O 2 → SO 3
• С + O 2 → CO
• С + O 2 → CO 2
• CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
• C + H 2 → CH 4

Образец для самопроверки

• S+O 2 → SO 2
• 2 S+ 3 O 2 → 2 SO 3
• 2 С + O 2 → 2 CO
• С + O 2 → CO 2
• CH 4 + 2 O 2 → CO 2 + 2 H 2 O
• C + 2 H 2 → CH 4

Fe + S → FeS

3,5г 2г

7г 4г

14г ?

? 16г

? 32г

Правила составления химического уравнения

Для составления уравнений химических реакций , кроме знания формул реагентов и продуктов реакции, необходимо верно подобрать коэффициенты. Это можно сделать, используя несложные правила:

1. Перед формулой простого вещества можно записывать дробный коэффициент, который показывает количество вещества реагирующих и образующихся веществ.

2. Если участвующие в реакции вещества содержат водород и кислород, то атомы водорода уравнивают в предпоследнюю очередь, а атомы кислорода - в последнюю.

3. Для обозначения различных типов реакций используются следующие символы:

• " =" используется в том случае, когда соблюдено  стехиометрическое соотношение .
• " → " используется для обозначений  прямой реакции .
• " ↔ " используется для обозначения  реакции протекающей в обоих направлениях .
• " ↓ " используется для обозначения выделения осадка
• " ↑ " используется для обозначения выделения газа