Урок-путешествие по теме: "Реакции замещения". 8-й класс

Цели:

• дать понятие реакции замещения;
• закрепить знания о многообразии типов химических реакций;
• закрепить умения в написании химических схем и превращении их в химические уравнения;
• закрепить знания о степени окисления;
• формирование умений в составлении химических формул на основе степени окисления химических элементов;
• формирование умений анализировать химический текст, предвидеть результаты химических процессов;
• формирование умений рецензирования и саморецензирования ответов;
• формирование коллективизма, сотрудничества и взаимопомощи.

Реактивы: натрий (мет.), раствор сульфата меди (II), раствор хлорида меди (II), цинк (гранулы), железо (порошок, гвоздь), раствор фенолфталеина, вода, раствор серной кислоты.

Оборудование: пробирки, стаканчики стеклянные, наждачная бумага, карта страны Реакций, печатный материал.

Учитель: Мы с вами уже не первый урок путешествуем по государству, чьё название Федерация Химических Реакций. За время путешествия узнали много интересных и очень полезных сведений о субъектах данного государства – о республике Реакций Соединения и области Реакций Разложения. Сейчас наш путь лежит в край Реакций Замещения. Вы готовы? Тогда – поехали!

Но кто это там? (входит ученик в форме таможенника).

Ученик: Я – представитель таможни края Реакций Замещения. Добрый день, господа! Я вынужден отложить начало вашего путешествия, пока вы не заполните таможенные декларации. Они лежат на столе у каждого. Внесите в декларацию весь багаж знаний, который у вас имеется (выполнение теста).

Таможенная декларация (тест).

Химическое явление – это процесс, сопровождаемый ___________________ веществ.

Химические процессы записываются с помощью _____________________________.

Химическое уравнение состоит из _______________ и ____________________ части.

В ________________ части записываются продукты реакции, а в _____________ части – исходные вещества.

Масса веществ, вступающих в реакцию, ________________ массе веществ, образующихся в ходе этой реакции.

Химические реакции, идущие с выделением теплоты, называются _____________________.

Химические реакции, идущие с поглощением теплоты, называются ________________________.

Признаки, по которым можно судить о прохождении химической реакции:

а) _______________________
б) ________________________
в) ________________________
г) ________________________
д) ________________________.

Ученик: Мне бы хотелось проверить правильность заполнения декларации.

Пожалуйста, сверьте свои ответы с ключом, который записан на доске, и исправьте ошибки, если они есть. Очень хорошо. Сейчас все формальности соблюдены, и я могу разрешить вам посещение нашего края Реакций Замещения. Приятного путешествия.

Учитель: Спасибо, господин таможенный инспектор, за хорошее напутствие. Думаю, оно нам ещё пригодится.

Итак, уважаемые путешественники, вы уже знаете, что тема сегодняшнего урока – реакции замещения (тема в тетрадь).

Учитель: Экскурсионное бюро предоставило несколько проспектов наиболее интересных достопримечательностей, с которыми нам предстоит познакомиться. Поможет нам в этом “памятка путешественника”, которая есть на каждом столе. Изучайте проспекты и высказывайте своё мнение об информации в них.

Работа в группах по заданиям. После проработки заданий на местах в группах идет обсуждение выполненных заданий с демонстрацией опытов, записью на доске схем и уравнений химических реакций, с доказательством своей точки зрения и анализом хода мыслей (запись уравнений на доску и в тетрадь).

Памятка путешественнику.

1. Внимательно прочитай свой проспект.
2. Какие вещества вступают во взаимодействие в твоей ситуации?
3. Что происходит с этими веществами?
4. К каким явлениям – физическим или химическим - можно отнести твою ситуацию? Дай обоснованный ответ.
5. Попытайся записать схему данного процесса.
6. Если сможешь, то уравняй схему.
7. Сравни состав исходных и конечных продуктов реакции.
8. Сделай вывод на основе твоих рассуждений.

Задание группе №1.

М. В. Ломоносов в статье, опубликованной в 1745г, писал: “При растворении какого-либо неблагородного металла, особенно железа, в кислотных спиртах из отверстия склянки вырывается горючий пар, который представляет собой не что иное, как флогистон”.

Попытайтесь повторить опыт М. В. Ломоносова, если на современном химическом языке кислотными спиртами называют кислоты, а горючий газ или флогистон – не что иное, как водород.

Задание группе №2.

В одной из московских торговых книг 1725г было записано о покупке “турецкого купороса” по цене один фунт за гривну. “Турецким”, “турским”, “синим” или “медным” купоросом называли пентагидрат сульфата меди (II) CuSO₄ ? 5 H₂O. До 1725г его ввозили в Россию из-за границы, а в1725 г его производство было организовано на медеплавильных заводах Урала. Медный купорос уже в 1679г применяли в медицине для составления мазей. Как считали в те времена, он “нечисть скорее объедает”. Позднее медный купорос стали применять для протравы семян и в борьбе с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур.

Алхимики, не зная состава медного купороса, считали, что его водный раствор может превращать железо в медь. Если полоску железа опустить в раствор медного купороса, то почти немедленно на поверхности железа начинает отлагаться медь.

Проведите опыт алхимиков с медным купоросом и железным предметом.

Задание группе №3.

Известно несколько видов “обыкновенных химических грелок”. Устройство их очень простое: обычно это два пакета (маленький и большой) из водонепроницаемого и химически стойкого материала (пленки, ткани). Внутри маленького пакета – вещество или смесь веществ. Чтобы грелка начала работать, сюда надо добавить немного воды и перемешать содержимое пакета. Потом маленький пакет закрывают, вставляют в большой пакет и еще раз тщательно укупоривают; теперь грелкой можно пользоваться.

Одна из разновидностей грелок заполнена совершенно сухой смесью железной (или алюминиевой) стружкой с солями меди (например, CuCl₂) может храниться довольно долго, а при добавлении воды температура сразу же повышается почти до 100⁰С за счет теплоты реакции.

Задание группе №4.

Самородное железо на Земле – редкость. До сих пор оно было найдено только на берегу острова Диско вблизи Гренландии и содержало 2% примеси никеля и 0,1% платины. В 1905г у острова Русский на Дальнем Востоке обнаружено самородное железо с содержанием 3,2% углерода. Производство железа из руд, таких как гематит Fe₂O₃ и другие, началось лишь в конце 1 тысячелетия до н.э. Металлическое железо выплавляли путём нагревания руды с древесным углём С при температуре около 700⁰С.

Задание группе №5.

Металлический натрий при опускании его в воду, содержащую фенолфталеин, не тонет, а начинает “бегать” по поверхности воды, сопровождаемый щелчками, а цвет воды превращается в малиновый. При опускании в воду большого количества натрия может произойти взрыв.

Учитель: Внимательно посмотрите на все выполненные задания и записанные уравнения. Что общего в них вы видите?

• В реакцию вступает одно простое и одно сложное вещество;
• Получается в ходе реакции новое простое и новое сложное вещество;
• Атомы простого вещества замещают атомы одного из химических элементов в сложном веществе.

Такие реакции, в которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в составе сложного вещества, называются реакциями замещения.

(Запись в тетрадь).

Как в общем виде представить схему реакций замещения?

А + ВСД = В + АСД

Учитель: А сейчас применим полученные нами знания на конкретных примерах, выполнив предложенные задания.

Индивидуальная работа по вариантам с последующей проверкой решения.

Проверь свои знания.

1. Из предложенных ниже уравнений химических реакций выберите те, которые относятся к реакциям замещения:

1 вариант:	2 вариант:
а) 2NO + O2 = 2NO б) PbCl2 + Zn = Pb + ZnCl2 в) Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O г) 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2 д) SO3 + H2O = H2SO4	a) MgCO3 = MgO + CO2 б) Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + Fe в) H3PO4 + 3KOH = K3PO4 +3H2O г) 2KClO3 = 2KCl + 3O2 д) 2Mg + O2 = 2MgO

2. Из следующих схем выберите те, в которых речь идет о реакциях замещения:

1 вариант:

а) оксид кальция + вода = гидроксид кальция
б) хлорид бария + нитрат серебра = хлорид серебра + нитрат бария
в) оксид меди (II) + углерод = медь + оксид углерода (IV)
г) сульфат железа (III) = оксид железа (III) + оксид серы (VI)

2 вариант:

а) серная кислота взаимодействует с гидроксидом бария с образованием сульфата бария и воды
б) хлорид серебра разлагается на свету и при этом образуется серебро и хлор
г) магний вытесняет из соляной кислоты водород, при этом образуется еще одно вещество – хлорид магния
) фосфор сгорает при взаимодействии с кислородом с образованием оксида фосфора (V).

3. Уравняйте предложенные схемы:

1 вариант:	2 вариант:
а) Ca + HCl = CaCl2 + H2 б) SO3 + CaO = CaSO4 в) Li + N2 = Li3N	а) AgNO3 + Cu = Ag + Cu(NO3)2 б) C +O2 = CO2 в) Na + P = Na3P

Учитель: Итак, наше путешествие подошло к завершению.

• Что нового узнали?
• Что понравилось?
• Что не понравилось?
• Какие были трудности?
• В чём были трудности?

Как, по вашему мнению, вы уяснили тему?

Чтобы ответить на последний вопрос, заполните “книгу отзывов и предложений”, которая лежит у вас на столах. Просмотрев ваши ответы, я вижу, как мы поработали сегодня, что понято сразу, а над чем ещё предстоит работать на следующих уроках.

Заполнение таблицы “Что дал тебе урок?”

В каждой графе таблицы напротив своей фамилии поставь знак:

а) “+”, если тебе была понятна эта операция на уроке;
б) “- ”, если тебе была не понятна эта операция на уроке.

Учитель: Я попрошу капитанов каждой рабочей группы собрать сведения и передать их мне. Чтобы впечатления от сегодняшнего путешествия быстро не улетучились из ваших головушек, выполните дома следующие задания:

x 27, вопрос 2, 3, 4 – письменно:

вопрос 2 – для тех, кто совсем ничего не понял,

вопрос 2 и 3 – для тех, кто понял частично,

вопрос 2, 3, и 4 – для тех, кто все понял.

Резервные задания

Задание группе №7.

Во время лабораторной работы загорелись кусочки магния. Их пытались залить водой, но произошел взрыв, и пламя усилилось. Тогда стали засыпать чашку с горящим магнием песком, но горение не прекратилось. Как потушить пламя в этом случае?

Задание группе №8.

Французский химик Сент-Клер-Девилль после многолетних наблюдений сделал в 1863г вывод о том, что железо и сталь “не держат водород, а становятся при определенных условиях проницаемыми для этого легчайшего элемента”. Неожиданные разрывы стволов артиллерийских орудий, аварии химического оборудования для процесса синтеза аммиака NH₃, где используется водород; наконец, некоторые авиационные катастрофы – всё это следствия “водородной чумы” железа. Причина в том, что водород, особенно атомарный, активно реагирует с карбидами железа – в частности, с цементитом Fe₃C, придающим прочность стальным изделиям.

Задание № 9.

Однажды на лекции демонстрировался опыт: плавление серы в пробирке. Вдруг все почувствовали отвратительный запах тухлых яиц. Лекция была сорвана. “В чем дело?…” - недоумевал профессор.

Все оказалось просто: в пробирку с серой попали кусочки парафина (формула которого С₂₀Н₄₂) с пробковой крышки склянки, в которой хранился порошок серы.

Используемая литература:

1. Габриелян О.С. Химия. 8 класс: учебник для общеобразовательных учебных заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.
2. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии: книга для учителя- 2-е изд. - М.: Просвещение, 1995.
3. Аликберова Л. "Занимательная химия: книга для учащихся, учителей и родителей. - М.: АСТ-ПРЕСС, 1999.
4. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. "Книга по химии для домашнего чтения. -2-е изд. - М.: Химия, 1995.
5. Мир химии. Занимательные рассказы о химии: Сост.: Смирнов Ю.И. - СПб.: ИКФ "МиМ-Экспресс", 1995.
6. Штремплер Г.И. Химия на досуге: Загадки, игры, ребусы: Кн. Для учащихся. - М.: Просвещение, 1993.