Цель: опираясь на знания учащихся об общих свойствах металлов, глубже осмыслить общие и специфические свойства металлов I группы главной подгруппы. Ознакомить со способом качественного распознавания щелочных металлов в соединениях, с их применением.
(слайд №2).
Задачи:
- Расширить знания учащихся о металлах на основе формирования понятий о щелочных металлах и их соединениях.
- Продолжить формирование умений прогнозировать свойства простого на основе положения химического элемента в Периодической системе химических элементов.
- Познакомить учащихся с практическим применением щелочных металлов и их соединений.
- Способствовать формированию устойчивого интереса к изучаемому предмету, используя исторические хроники, стихи, самостоятельные лабораторные эксперименты.
Методы: беседа с использованием таблиц, химический эксперимент.
Оборудование и реактивы: фенолфталеин (р-р), NaCl, Na, K, Li, H2O,HCl (р-р), спиртовка, спички стаканчики, скальпель, фильтровальная бумага, компьютер, проектор, экран, презентация к уроку с видеомоментом (4мин 39 с).
Ход урока
1. Орг. момент.
2. Изучение нового материала.
Сегодня мы познакомимся с представителями металлического мира - щелочными металлами, узнаем много интересного о них. Глубже осмыслим общие и специфические свойства металлов I группы главной подгруппы. Ознакомимся со способом качественного распознавания щелочных металлов в соединениях, с их применением. (слайд №2).
Это и будет целью нашего сегодняшнего урока.
Запишем в рабочих тетрадях тему нашего урока "Щелочные металлы". Так кто же они - щелочные металлы. Послушайте внимательно мой рассказ , доклады своих одноклассников и выделите для себя все самое важное, необычное, связанное с ними.
План урока (слайд № 3).
Положение щелочных металлов в Периодической системе.
Из истории открытия.
Свойства.
Нахождение в природе.
Получение.
Применение (устный журнал).
Положение щелочных металлов в Периодической системе.
Фронтальная беседа:
Показать и назвать где находятся щелочные металлы в периодической системе.
(I группа главная подгруппа; Li; Na;K;Rb;Cs;Fr)
Составьте электронные и графические формулы щелочных металлов?
Чем отличаются и что общего в строении этих элементов?
(Разный атомный радиус; одинаковое число валентных электронов на последнем слое).
4. Какую степень окисления будут иметь щелочные металлы? (+1;1е на последнем слое).
5. Какими свойствами обладают все металлы (восстановители).
Вывод: Атомы всех щелочных металлов имеют на внешнем электронном уровне по 1s электрону, которые относительно легко отрываются;
По сравнению с другими элементами атомы щелочных металлов имеют меньшие размеры и самые низкие потенциалы ионизации. В ряду Li-Cs радиусы атомов увеличиваются, и соответственно уменьшается Е ионизации. (Слайд № 4)
Из истории открытия.
А теперь мне бы хотелось вернуть немного назад и послушать доклад о том, как были открыты щелочные металлы - Na и К. (сообщение учащихся). (Слайд № 5)
Металлический Na и К были впервые получены в 1807 году английским химиком и физиком Г.Дэви электролизом твердых щелочей. Как только Дэви начал электролиз расплава NаОН на отрицательном электроде, опущенном в расплав, появились маленькие шарики с сильным металлическим блеском, похожие на ртуть.
Некоторые из них сгорали с взрывом и ярким пламенем, другие не сгорали, а только тускнели, покрываясь белой пленкой. На основании эксперимента Дэви сделал вывод, что полученное вещество-металл. За короткий срок ученый досконально исследовал свойства К и Na.
Происхождение названий щелочных металлов (Слайд №6 )
Li (1817) лат. " литос" - камень
Na (1807) араб. "натрум" -сода
К (1807) араб. "алкали" - щелочь
Rb (1861) лат. "рубидус" - темно-красный
Cs (1860) лат. "цезиус" - небесно-голубой
Fr (1939) от названия страны Франция.
3. Свойства
(табл. Сравнительная характеристика щелочных металлов. (Слайд №7)
Что же собой представляют щелочные металлы по физическим свойствам? (демонстрация)
(Li, Na, К - металлы серебристо-белого цвета). Дополнение учителя (с демонстрацией): Легкие, легко режутся ножом. Вследствие своей активности хранят под слоем керосина, чтобы преградить доступ воздуха и влаги к металлам во избежание взрывов и пожаров.
Значит, эти вещества взрывоопасны. Нельзя тушить щелочные металлы водой, так как последняя энергично реагирует с ними. Остатки щелочных металлов на стенках сосудов после работы с ними также нельзя удалять водой. Для этих целей используют некоторые органические, например, этиловый спирт.
Обладают низкой t пл. (демонстрирую па таблице) (слайд № 8), хорошо проводят электрический ток, пластичны. Характерной для щелочных металлов является окраска, придаваемая каждым из них бесцветному пламени.
Таблица "Окрашивание пламени" (слайд № 9),
Na+ - желтый
K+ - фиолетовый
Li+ -малиновый
Rb + - красный
Cs+ - фиолетово-синий
Для распознавания соединений щелочных металлов по окраске пламени исследуемое вещество вносится в пламя горелки на кончике железной проволоки.
Демонстрация опыта: Исследуется в пламени соль NaCl.
Соединение, какого металла было внесено в пламя спиртовки?
Щелочные металлы очень активны, ими начинается электрохимический ряд напряжения металлов.
1) На воздухе они окислятся.
4Li + 02 -> 2 Li20
2 Na +02 -> Na2 02
2 Na202 + 2Na - > 2Na20
4Na + 02 -> 2Na20
2) с галогенами при соприкосновением щелочных металлов с Вг2 они взаимодействуют другом;
В атмосфере F2 и С12 при наличии влаги щелочные металлы воспламеняются; с I2 реагируют только при t.
2 Na + C12 -> 2Na C1
3) энергично реагирует с водой (Li медленно, а К со взрывом).
Видеофрагмент. (слайд № 10)
Что наблюдаете?
К образовавшимся растворам прилить 2 капли фенолфталеина. Что наблюдаете?
Ответ: Раствор окрасился в малиновый цвет.
Что же там образовалось? (Щелочь).
Почему же металлы 1 группы главной подгруппы называются щелочными?
Ответ: Т.к. при взаимодействии с водой образуются щелочи.
2Na + 2Н20 -> 2NaOH+ Н2
2Li + 2Н20 -> 2 Li ОН + Н2
4) с кислотами
Что собой представляют кислоты? Ответ: Это растворы.
А что в них является растворителем? (Н2О)
Так с чем же будут, прежде всего, вступать в реакцию щелочные металлы с Н20 или с кислотой? (водой)
Посмотрим опыт.
В колбу с НС1 прибавляем несколько капель фенолфталеина и добавляем небольшой кусочек Na. Что наблюдаете?
2 Na + 2Н20 -> 2NaOH +Н2
NaОН + HC1 --> NaCl+ Н2О
2Na + 2HC1 --> 2NaCl+ Н2
5) c водородом при t, образуя гидриды.
2Na+ Н2 > 2NaН
4. Нахождение в природе.
Щелочные металлы - очень активны. Могут ли они встречаться в природе в свободном виде? (нет).
(слайд № 11),
В природе щелочные металлы встречаются только в виде соединений.
Na и К в природе встречаются в виде хлоридов, сульфатов, силикатов и т.д.
Li, Rb, Cs входят в состав различных минералов.
Fr встречается в радиоактивных рудах Ас и U .
5. Получение щелочных металлов.
Они является сильнейшими восстановителями, поэтому нельзя получить путем восстановления соответствующих оксидов, их нельзя вытеснять из водных растворов солей действием каких либо металлов.
Электролиз водных растворов солей этих металлов тоже не приводит к получению самих металлов, а лишь к образованию их гидроксидов.
Щелочные металлы получают электролизом расплавов их хлоридов (или гидроксидов).
Рассмотрим как, например, можно получить Na из NaCl (расплава).
2 NaCl эл>.ток 2 Na + CI2^
6. Применение:С каждым годом потребление щелочных металлов и их соединений во всем мире растет. Они используются почти во всех отраслях народного хозяйства (и в медицине, и авто, и ракетостроении, в металлургии и т.д.) Рассмотрим применение щелочных металлов в виде устного журнала.
Устный журнал. (Выступление уч-ся)
1 страница - Легчайший из легких (слайд №12)
2 страница - Металл - недотрога (слайд №13)
3 страница - Цезий (слайд №14)
4 страница - Элемент плодородия (слайд №15)
5 страница - Плавящийся в воде (слайд №16)
Закрепление: (самостоятельная работа) на листочках (5 мин.) (слайд №17)
Вариант 1.
Na -> NaОН -> NaС1 --> Na
Вариант 2.
К -> КОН -> КС1 --> К.
(слайд №18)
1. Хранят обычно в керосине, и бегает он по воде,
В природе, помните, отныне,
Свободным нет его нигде,
В солях открыть его возможно
Желтеет пламя от него
И получить из соли можно
Как Дэви получил его.
О каком элементе идет речь? (Na)
(слайд №19)
2. Он энергично вытесняет
Из влаги - чистый водород,
Его при этом заменяет
И вяжет прочно кислород.
Тот элемент в растеньях скрыт
По фиолетовому цвету
Он может быть в солях открыт.
О каком элементе идет речь? (К).
Домашнее задание: Параграф 11 с. 52-54, № 4 с. 59.