Цель:
- создать условия для исследования учащимися физических и химических свойств алюминия на основе строения его атома, дальнейшего развития общеучебных и предметных умений (анализировать, сравнивать, делать выводы, экспериментально решать задачи, составлять молекулярные и ОВР), развития логико-смыслового мышления учащихся, памяти, химического языка, а также внимание и наблюдательность.
- Развивать умения осуществлять самостоятельную деятельность на уроке.
- Формировать научное мировоззрение, умения подходить к решению бытовых вопросов с научной точки зрения, применять свои знания. Воспитывать культуру умственного труда, развивать коммуникативные качества личности.
Оборудование:
Алюминий (гранулы, порошок), фольга, проволока, алюминиевая ложка, вилка, кружка. Стакан с водой, гидроксид натрия, спиртовка, лабораторный штатив, соляная кислота.
Методы:
беседа, рассказ, самостоятельная работа, работа в группах, работа по ИОПам, объяснение, проблемный, частично-поисковый, ИКТ, работа с учебником, тестовая работа
Ход урока
I .Психологический настрой учащихся. Мотивация. Актуализация знаний.
Звучат фанфары (приложение 1).
Учитель: «Прошу внести черный ящик». Лаборант вносит черный ящик.
Учитель:
«Спрятан в ящике предмет –
Без него не съесть обед.
Вещь незаменимая,
Вещь необходимая.
Если мы садимся кушать,
Тот предмет нам очень нужен.
Из чего же сей предмет?
Серебристо-белый цвет
Вам позволит дать ответ».(Алюминиевая ложка)
Целеполагание: учителем и учащимися.
Учитель:
Что каждому из вас было бы интересно узнать об алюминии?
Затем учитель вместе с учащимися формулирует ключевые вопросы темы, учитывая интересы школьников.
Презентация: (интригующие вопросы) (приложение2).
Сегодня на уроке:
- Вы узнаете, строение атомов алюминия и почему у них выражены восстановительные свойства.
- Из чего можно получить алюминий и где его применяют?
- Научитесь на основе анализа строения атомов алюминия определять его
окислительно-восстановительные свойства и составлять уравнения реакций.
- Будете уметь объяснять все физические и химические свойства, происходящие с алюминием.
- Почему алюминий не окисляется и где это свойство применяется.
- Вы приятно удивитесь: оказывается, вы знаете уже так много!
А эпиграфом нашего урока могут быть слова Л.Толстого:
«Старайся дать уму как можно больше пищи».
А эту «пищу для ума» вам предстоит добыть самостоятельно, работая в группах по инструкционным картам. Время работы 8 минут. Результаты работы вы вносите в маршрутный лист.
II. Изучение нового материала
Работа в группах по инструкционным картам.
С целью экономии времени используйте разделение труда, (консультант, держатель времени, схематизатор, докладчик).
1. группа. Инструктивная карта №1 (приложение 3)
«Строение и свойства атомов»
Цель: изучить положение алюминия в Периодической системе, строение атома элемента, определить его окислительно-восстановительные свойства.
Вывод: У атомов алюминия восстановительные свойства. Атомы алюминия образуют простое вещество амфотерный металл. Во всех соединениях С.О. +3.
Учитель. Название происходит от латинского алюмен. Так в древности назывались квасцы, которые использовались для крашения тканей. Этот металл самый распространенный в земной коре, но из руды его выделили только примерно 150 лет назад. В течение последующих 60 лет он был большой редкостью и ценился дороже золота. В 1854 г. стоимость 1 кг этого металла составляла 1200 рублей (в 270 раз дороже серебра), а в 1899 г. — 1 рубль. Также известно, что у наследника русского царя была погремушка, сделанная из этого металла. На международном съезде химиков Д.И.Менделееву в знак его научных заслуг был вручен ценный подарок – большая алюминиевая кружка.
Знаете ли вы, что корунд это прозрачные кристаллы оксида алюминия. Корунд, окрашенный коллоидным оксидом хрома (III) в красный цвет, называется рубином, а соединениями железа и титана в синий цвет – сапфиром. Это драгоценные камни. Их используют в ювелирном производстве.
2. группа. Инструктивная карта №2 (приложение 3).
«Физические свойства простого вещества»
Цель: изучить основные физические свойства алюминия
Учитель: Демонстрирует опыт для доказательства теплопроводности алюминия. В лапке лабораторного штатива закрепить горизонтально алюминиевую проволоку, к ней прикрепить пластилином две спички. Конец проволоки нагреть в пламени спиртовки. Через некоторое время спички падают. Почему?
Вывод: Алюминий имеет металлическую кристаллическую решетку и металлическую связь. Проявляет все общие физические свойства характерные для металлов.
3. группа Инструктивная карта №3 (приложение 3).
«Химические свойства простого вещества»
Цель: исследовать взаимодействия алюминия с простыми веществами.
Учитель демонстрирует опыт.
Алюминиевую проволоку закрепить в лабораторном штативе и конец нагревать. Через некоторое время наблюдаем, что проволока провисает. Вы видите, что алюминиевая проволока сверху покрыта тонкой полупрозрачной оболочкой, внутри которой струится расплавленный алюминий, блестя, подобно серебру. Жидкий алюминий стекает вниз, раздувая нижний конец оболочки, которая образована оксидной пленкой. Эта пленка очень прочная, температура ее плавления 2050 0С. Она предохраняет изделия, изготовленные из сплавов алюминия, от разрушения. Если снять оксидную пленку, то алюминий начнет активно реагировать с некоторыми простыми веществами даже при обычных условиях.
Сообщение уч-ся. «Алюминиевая посуда и уход за ней»
Из алюминия изготавливают кухонную посуду. Она легка, прочна, термически устойчива, не портит вкуса, цвета и запаха пищи, не разрушает витаминов. В ней можно готовить, но не хранить длительно пищу. Не желательно готовить в ней кислые компоты, кисели, щи, держать соленые и кислые овощи, так как они разрушают алюминий. Не рекомендуется чистить алюминиевую посуду металлическими щетками и содой. Оксидная пленка разрушается. Металл коррозирует. Соединения алюминия, хотя и считаются не ядовитыми, попадая в желудок, разрушают слизистую оболочку, накапливается в организме и способствует развитию старческого атеросклероза. Лучше такую посуду мыть хозяйственным мылом. Почерневшие места протирать ваткой, смоченной в уксусе и промывать водой. Хранить посуду в чистом и сухом месте.
Вывод: Алюминий активный металл. Взаимодействует с простыми веществами неметаллами при нагревании (исключение галогены), с выделением большого количества теплоты. Проявляет восстановительные свойства.
4. группа. Инструктивная карта №4 (приложение 3).
«Химические свойства простого вещества»
Цель: исследовать взаимодействие алюминия со сложными веществами.
Вывод: Алюминий активный металл, проявляет восстановительные свойства. Взаимодействует со сложными веществами. Не взаимодействует с конц. серной и азотной кислотой.
Учитель:
III. Получение алюминия
Алюминий – самый распространенный из металлов в земной коре. На его долю приходится 8,8% от ее массы. Однако промышленный способ его получения был открыт сравнительно недавно. В 1886г. к профессору Иветту вбежал молодой американский инженер Чарльз Мартин Холл, держа на протянутой ладони 12 маленьких шариков алюминия, впервые полученного электролитическим способом.
а) лабораторный способ
Немецкий химик Ф. Велер в 1827г. получил алюминий при нагревании хлорида алюминия со щелочными металлами калием или натрием без доступа воздуха:
AlCl3 + 3K → 3KCl + Al
Для промышленного получения этот метод экономически не выгоден. Почему?
б) промышленный способ. Датский физик Х. Эрстед.
А какое из соединений вы бы выбрали для получения алюминия?
2Al2O3 → 4Al +3O2
А знаете ли вы, что наш Красноярский край богат алюминиевой рудой. Ачинский глиноземный завод использует алюмосиликаты, бокситы, нефелины. Отделяет воду, оксид кремния и оксид железа, получает чистый оксид алюминия и отправляет на КрАЗ и САЗ, где электролизом получают алюминий.
На катоде выделяется алюминий, который в жидком виде накапливается на дне ванны.
Для 1т.Al – 20тыс.кВт.ч.электроэнергии,
более 2т. оксида алюминия, до 0,1т. криолита и более 40 кг. графитового анода. Вот почему себестоимость алюминия высока.
IV. Биологическая роль алюминия. Сообщение учащихся.
Алюминий необходимый микроэлемент для организма. У человека алюминий обнаружен во всех органах, тканях. Больше всего содержится в легких, печени, костях, головном мозге. Алюминий принимает участие в построении эпителиальной, соединительной ткани, в обмене веществ. Влияет на центральную нервную систему: повышенное содержание этого элемента в крови вызывает возбуждение нервной системы, а пониженное – торможение. В организме человека содержится 10-3 % алюминия.
По окончании работы в группах, учащиеся выступают с сообщениями по изученному разделу перед всем классом, делают записи на доске, (на доске появится конспект урока) если нужно группа дополняет. По мере выступлений групп заполняется маршрутный лист. После выступления всех групп, подводятся итоги работы в группе (консультант), выставляется отметка в оценочный лист (приложение 3).
V. Закрепление.
Работа по индивидуально ориентированным учебным планам (ИОУПы) (приложение 3). Проводится для первичной проверки знаний по изученному материалу. В журнал выставляются только «4» и «5», если ученик не справился с заданием, у него есть возможность выучить и выполнить эту работу, но уже другой вариант.
V. Домашнее задание: § 13, ИОУП (по выбору).
VI. Итог урока.
| Вопросы | Результат |
1. Что запомнили? |
Строение атомов алюминия. |
2. Что поняли? |
Что алюминий взаимодействует с простыми и сложными веществами. Проявляет восстановительные свойства. Для организма человека играет положительную и отрицательную роль. |
3.Чему научились? |
Объяснять свойства алюминий и их практическое значение в жизни человека. |
Как вы думаете, цель урока выполнена?
Эпиграф урока соответствовал нашему уроку?
Рефлексия:
1.Какие чувства и ощущения возникли у меня в ходе работы;
2.Каков мой главный результат занятия, благодаря чему он достигнут;
3.Какие трудности встретились, и как я их преодолевал (собираюсь преодолеть).