Цель урока: расширить и углубить знания об элементах, актуализировать знания по темам: «Классы неорганических веществ», «Растворы», показать учащимся связь науки с жизнью, поддерживать интерес к химии, развивать умения логически мыслить, работать с дополнительными источниками информации.
Образовательные и развивающие задачи:
- Расширить и углубить знания о веществах, их строении и свойствах.
- Ознакомить учащихся с достижениями науки.
- Развивать познавательную активность и творческие способности.
- Развивать умение логически мыслить; умения находить взаимосвязь между различными темами в химии.
- Развивать самостоятельность мышления, речь, память.
Воспитательные задачи.
- Поддерживать устойчивый интерес к химии.
- Воспитывать бережное отношение к окружающей среде, природным ресурсам страны.
- Воспитывать гармонично развитого человека.
Основные принципы.
- Научность, доступность.
- Учёт психофизических особенностей учащихся.
- Оптимальность материала, связь с жизнью.
- Наличие теоретических и занимательных элементов.
Формы работы.
- Индивидуальная.
- Фронтальная.
- Групповая.
Методы:
- словесные: беседа, монолог, диалог;
- наглядные: рисунок на доске, плакаты;
- проблемно-поисковые: работа с дополнительными источниками информации, книгой, привлечение знаний из других наук.
Логика построения урока:
Мотивация→актуализация опорных знаний→восприятие, осмысление→первичное запоминание→проверка усвоения→закрепление→анализ и самоанализ урока.
| Этап урока | Время |
| 1. Организационный момент. | 1 минута |
| 2.Сообщение темы урока (по опорному конспекту). | 5 минут |
| 3. Актуализация опорных знаний по теме: «Классы неорганических веществ» (работа учащегося у доски). | 5 минут |
| 4. Сообщения учащихся по теме (задание даётся заранее) | 10 минут |
| 5. Изложение нового материала | 10 минут |
| 6. Закрепление материала . | 7 минут |
| 7. Домашнее задание (Параграф по учебнику, выполнить задания после параграфа; подготовить сообщения о воде, растворах). | 2 минуты |
Ход урока
(На доске записан эпиграф к уроку).
«V O Dy Al – самое драгоценное минеральное сырьё, это не только средство для развития промышленности и сельского хозяйства, V O Dy Al – это действительно проводник культуры, это живая кровь, которая создаёт жизнь там, где её не было» (академик А. П. Карпинский).
Учитель: чтобы узнать о каком веществе идёт речь, обратитесь к периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.
Первые буквы русских названий элементов помогут найти искомое слово.
А теперь давайте вспомним, что вам известно о воде из курсов природоведения, физики, химии, биологии, географии?
Опорный конспект по теме: «Вода».
Учитель: так как вода является химическим веществом, давайте подумаем, к какому классу веществ можно отнести формулу воды. Чтобы решить эту проблему, нам необходимо вспомнить все классы неорганических соединений и заполнить таблицу (работу выполняет учащийся у доски).
| Классы неорганических веществ | |||
| Оксиды | Кислоты | Основания | Соли |
Гидроксид алюминия, оксид углерода (IV), угольная кислота, сульфат магния, оксид лития, нитрат натрия, серная кислота, гидроксид калия.
Учитель: в какую же колонку надо поместить формулу воды? Подсказка: вспомните, на какие ионы диссоциирует вода, хотя и в очень незначительной степени.
Н2О = Н+ + ОН-
Какой вывод мы можем сделать? Так как вода может диссоциировать на катионы водорода и гидроксид – ионы, то она обладает как кислотными, так и основными свойствами и является очень слабым амфолитом.
Действительно, в лабораторных условиях можно получить анолит («мёртвую воду»), католит («живую воду»).
Демонстрация: получение «живой» и «мёртвой» воды (проверка рН среды полосками универсального индикатора).
Выступление группы учащихся по теме: «Почему важна вода»? (Презентация).
Рассматриваются следующие вопросы: много ли у воды тайн? Хватит ли воды на Земле? Почему даже в пустыне идут дожди? Как получить «живую» и «мёртвую» воду в лаборатории? Правильно ли человек расходует воду? (Презентация прилагается).
Изложение нового материала (используются мультимедийные слайды).
Учитель: сегодня нам необходимо выяснить следующие вопросы:
- Почему лёд не тонет?
- Почему при замерзании вода разрывает сосуд?
- Почему вода в земных условиях может находиться сразу в трёх агрегатных состояниях одновременно?
Аномальные свойства воды.
Нормально ли поведение воды в сравнении с другими веществами? Несмотря на то, что вода – вещество, принятое, в качестве эталона меры плотности, объёма и т.д. для других веществ, сама вода, как это не странно, является самым аномальным среди них. Этих удивительных аномалий у воды много, рассмотрим лишь основные из них (демонстрация слайдов).
Плотность.
Общеизвестно, что все вещества при нагревании увеличивают свой объём и уменьшают плотность. У воды наблюдается то же самое, за исключением интервала от 0 до 4 ºС, когда с возрастанием температуры объём воды не увеличивается, а, наоборот, сокращается. Максимальная плотность отмечается при 4 ºС. Таким образом, для воды зависимость между объёмом и температурой не однозначна (как в нормальных условиях для других веществ, а двузначная). Например, при 3 и 5º С масса воды занимает один и тот же объём, так же как и при 0,2 и 5 ºС и т.д. Несмотря на указанную аномалию, вода служит эталоном плотности при 4 ºС, когда 1 см ³ её имеет массу 1 грамм.
Объём.
Что же будет происходить с объёмом воды при дальнейшем понижении температуры? Оказывается, что ниже 0 ºС он продолжает увеличиваться, но только при условии переохлаждения. Однако переохлаждение требует исключительных условий: полной неподвижности воды и отсутствия центров кристаллизации льда (пыли, кристалликов льда и т.п.) Вода, лишённая растворённых газов, может быть переохлаждена до минус 70 ºС без превращения в лёд. При лёгком встряхивании, либо при введении льдинки или другого центра кристаллизации она мгновенно превращается в лёд и температура её подскакивает до 0 ºС (на 70 градусов!).
Вода также может быть доведена до 150ºС без закипания. При введении в такую перегретую воду пузырька воздуха она мгновенно вскипает, и температура её падает до 100ºС (на 50 градусов!). При замерзании объём воды возрастает внезапно на 11 % и так же внезапно, скачком, уменьшается в обратном направлении, при таянии льда при 0ºС. Увеличение объёма воды при замерзании имеет громадное значение, как в природе, так и в технике. При замерзании воды в замкнутом пространстве и превращении её в лёд происходит расширение объёма, что приводит к возникновению избыточного давления, достигающего 2500 кг/см?
Рис. 1 Молекулы воды образуют ассоциаты
Рис. 2 В кристаллах льда каждая молекула воды соединена водородными связями с четырьмя соседними
Именно этим объясняются как разрушительная сила замерзающей воды в замкнутых пустотах, трещинах горных пород, откалывающая многотонные глыбы и дробящая их на мелкие осколки, так и страшные взрывы наледей, а также разрывы водопроводных труб и систем отопления при замерзании в них воды.
Точки кипения и замерзания (плавления). Рассмотрим ряд соединений водорода с элементами группы VI А периодической системы Д. И. Менделеева: Н2Те, Н2Sе, Н2S и Н2О (учтём их относительную молекулярную массу). Точки замерзания и кипения воды не укладываются в закономерность общую для трёх других соединений, у которых чем больше относительная молекулярная масса, тем выше точки кипения и замерзания. Точка замерзания воды должна была бы находиться между минус 90 ºС и минус 120 ºС, а в действительности она приходится на 0 ºС. Точка кипения воды должна быть между 75 ºС и 100 ºС.
Поверхностное натяжение и прилипание.
Поверхностное натяжение – это способность пограничных молекул воды, а также твёрдых тел сцепляться, (когезия). На поверхности воды образуются сцепления молекул, создающие пленку натяжения. На этой плёнке могут лежать, не погружаясь в воду, предметы, которые в 8 раз и более тяжелее воды, например лезвие безопасной бритвы, иголка и др. Поверхностное натяжение воды при 18 ºС составляет 72 дин/см – это очень высокое значение ( для спирта оно составляет 22, для ацетона 24, для бензина 29 дин/см). Только ртуть имеет ещё более высокое поверхностное натяжение – 500 дин/см. У воды есть и ещё одно удивительное свойство – «прилипание» (адгезия), которое можно наблюдать в узких стеклянных трубках (капиллярах), где вода поднимается вверх вопреки силам притяжения.
Изотопные разновидности воды.
Атомы водорода и кислорода, образующие воду или, могут иметь различные массовые числа и отличаться друг от друга своими физико-химическими свойствами, но при этом они имеют одинаковый заряд атомных ядер и занимают в периодической системе элементов одно и то же место. Такие разновидности атомов одного и того же химического элемента называются изотопами.
| Молекула воды | Содержание, % от всей воды. | Соответствие содержанию в морской воде |
| 1Н216О | 99,7 | - |
| 1Н218О | 0,20 | Магния |
| D217О | 0,04 | Кальция |
| 1НD16О | 0,02 | Калия |
| 1НD18О | 0,00006 | Азота |
| 1НD17О | 0,00001 | Алюминия |
| D216О | 0,000003 | Фосфора |
| D218О | 0,000000009 | Ртути |
| D217О | 0,000000001 | Золота |
Учитель: сейчас в тетради вы должны записать ответы на поставленные вопросы (можно обратиться к учебнику (стр. 50-51)).
Несколько учащихся зачитывают свои записи, другие – комментируют выводы.
Структура молекулы воды (демонстрация слайда).
Ассоциаты молекул воды.
Ассоциация молекул воды.
Пунктирными линиями на рисунке обозначены водородные связи между молекулами воды. Так как молекула воды имеет угловую структуру (атомы водорода расположены под углом 104,5º), она является полярной, т.е. представляет собой диполь – два поля (рис. 10 стр. 52). Вследствие этого в жидкой воде её молекулы притягиваются друг к другу разноимёнными полюсами, и происходит их ассоциация Учитель: ассоциаты образуются в жидкой фазе, а как будет происходить процесс образования пара?
Что происходит с водой, выделяемой кожей человека в жаркую погоду, какую функцию выполняет этот процесс? Как называется свойство воды долго удерживать тепло?
Закрепление материала.
Химические свойства воды.
Учитель: на прошлом уроке вам было дано задание повторить строение кристаллогидратов, отношение основных и кислотных оксидов к воде, способы получения растворимых оснований (щелочей). Сейчас вы выполните несколько заданий по теме: «Химические свойства воды» и убедитесь, что эти свойства вам уже известны. Если у вас есть трудности, обратитесь к учебнику стр. 52 – 54 и повторите материал.
Задания 8, 9 стр. 57.
Задание 8. Осуществить следующие превращения
Н2→Н2О→Са(ОН)2→Са(NO3)2
Для реакции 1,2 составить схемы электронного баланса. Для реакции 3 приведите сокращённое ионно-молекулярное уравнение.
Задание 9. Вода реагирует со всеми веществами набора:
а) N2, Na; б) Na2О, SiO2; в) SO3, Са; г) Р2О5, S.
Напишите уравнения реакций, для окислительно-восстановительной реакции составьте схему электронного баланса.
Некоторым учащимся раздаются индивидуальные задания по примеру заданий из учебника (продифференцированы по сложности)
В конце урока учащиеся сдают тетради, подводится итог урока по краткому плану урока, записанному на обратной стороне доски:
- Вода в природе.
- Физические свойства воды.
- Аномальные свойства воды.
- Структура молекулы воды.
- Химические свойства воды.
- Круговорот воды.
Учитель просит тех учащихся, которые не поняли материал какого – либо из пунктов плана отметить на полях тетради карандашом номер этого пункта. Этот приём позволит учителю скорректировать материал следующего урока.
Домашнее задание.
Параграф 12, задания на
- «5» - 3, 4, 5, 6, 7;
- «4» - 3, 4, 5, 6;
- «3» - 2, 4, 6.
Подготовить сообщения по теме: «Охрана водных ресурсов в Ставропольском крае и городе Будённовске».
Приложение к уроку.