… Пора чудес пришла, и нам
Подыскивать приходится причины
Всему, что совершается на свете.
Уильям Шекспир
Цели
- Проверка глубины понимания основных вопросов по темам «Растворы. Кристаллы» и умения применять полученные знания в нестандартной ситуации.
- Расширение знаний по данным темам.
- Развитие у учащихся умения сравнивать и обобщать.
- Привитие интереса к физике и химии с помощью связи теории с её практическим применением.
Задачи
- Дать теоретическое описание различных типов кристаллов и методов их выращивания.
- Показать обучающимся тесную связь двух наук – физики и химии.
- Содействовать формированию чувства ответственности перед членами группы, культуры общения, сплочённости коллектива.
Оборудование
Демонстрационное
- телевизор, DVD-плеер, диск с фотографиями природных явлений и практической частью проекта;
- таблицы «Кристаллы» и «Химические связи»;
- таблица растворимости веществ;
- кристаллы, выращенные обучающимися;
- модели кристаллических решёток.
Раздаточный материал
- микроскопы с 80-кратным увеличением;
- предметные стёкла, кисточки;
- насыщенные растворы солей алюмокалиевые квасцы, сернокислый никель, дихромат калия, медный купорос, нитрат алюминия;
- таблица «Кристаллические тела» для заполнения.
Ход занятия.
Учитель физики: Здравствуйте, уважаемые ребята и гости нашего урока. Мы начинаем внеклассное мероприятие «Кристаллы в природе и технике».
Как писал Уильям Шекспир: «Пора чудес пришла, и нам подыскивать приходится причины всему, что совершается на свете».
Да, необъятен мир физики и химии. В природе происходят различные процессы. Несмотря на удивительное многообразие материалов и веществ, окружающих нас в повседневной жизни, любые из них могут находиться лишь в трёх основных агрегатных состояниях. А сколько удивительного может происходить в этих состояниях благодаря химическим и физическим процессам.
Целью нашего мероприятия является проверка глубины вашего понимания основных вопросов по темам «Растворы. Кристаллы» и умения применять полученные знания в нестандартной ситуации.
Учениками нашей школы была проделана большая подготовительная работа, результаты которой мы сегодня сможем оценить.
Учитель химии: И мы начинаем наше занятие с рассмотрения кристаллических веществ.
Кристаллом называют твёрдое тело определённой геометрической формы, имеющее естественные плоские грани. Также монокристаллы обладают свойством анизотропии, которое было рассмотрено в курсе физики. Существует несколько типов кристаллов. Давайте все вместе вспомним и обобщим знания о кристаллических решётках.
Обратите внимание, на каждую группу выданы трафарет таблицы и конверты с рабочим материалом (Приложение 1). Вам предлагается заполнить её и выяснить ряд вопросов:
- Какие структурные частицы находятся в узлах кристаллических решёток?
- Какой тип химической связи удерживает частицы в составе кристалла?
- Зависят ли физические свойства кристаллов от особенностей их строения?
(Учащиеся по группам работают над таблицей, ассистенты проверяют правильность выполнения задания, рассказывают о полученных результатах.)
Учитель химии: Ребята, обратите внимание, что наряду с общими свойствами в физических свойствах существуют и различия. Самым существенным из них является способность растворяться. Различные типы кристаллов растворяются в различных растворителях, и только вещества, имеющие ионное строение растворимы в воде. А так как она занимает ¾ поверхности планеты, то соответственно, вода является самым распространённым растворителем. Сама природа служит лабораторией для протекания химических и физических процессов. О кристаллах в природе расскажет ученица 11 класса.
(Сообщение обучающегося по теме «Вода как растворитель. Кристаллы в природе.» Приложение 2).
Учитель физики: Но кристаллы растит не только природа, их может вырастить и человек в лаборатории и даже в домашних условиях.
Посмотрите, у вас на столах лежат образцы различных мелкокристаллических веществ, из которых участники проекта вырастили кристаллы, а рядом с ними сами выращенные кристаллы. Осторожно, не трогая вещества руками, внимательно рассмотрите их, сравните по размерам и форме. Обратите внимание на наличие чётких плоских граней у выращенных кристаллов.
Ребята, вы заметили, что кристаллы различны и по форме, и по цвету. Прозрачные – это кристаллы алюмокалиевых квасцов, а оранжевые – дихромата калия.
Вырастить кристаллы можно различными методами, о которых вам расскажут ученики 11 класса.
(Сообщение обучающегося по теме «Выращивание кристаллов из растворов»; Приложение 3).
Учитель химии: Ребята, прослушав сообщение, давайте, ещё раз обратимся к классификации растворов по содержанию в них растворённого вещества.
Какие три группы растворов можно выделить? (ненасыщенные, насыщенные, пересыщенные)
Одновременно с ответами заполняют таблицу у доски.
Вывод: для быстрого роста кристаллов необходимо приготовить насыщенные или пересыщенные растворы. А как работать с ненасыщенными растворами расскажет ученица 11 класса.
(Сообщение обучающегося по теме «Выращивание кристаллов методом испарения» Приложение 4).
Учитель физики: Мы вырастили достаточно крупные кристаллы, затратив на это длительное время.
Кристаллы нитрата алюминия, выращенные методом испарения.
Кристаллы, выращенные при работе над проектом.
Но микрокристаллы можно вырастить за несколько минут. И мы сейчас предлагаем вам это сделать.
У вас на столах микроскопы и растворы солей. Настройте микроскоп для работы и кисточкой нанесите тонкий слой раствора на предметное стекло. Наши ассистенты вам помогут. Обратите внимание, что рост кристаллов начинается на границе жидкости со стеклом, это видно даже невооружённым глазом. А затем, по мере испарения жидкости, кристаллы образуются на всей поверхности, где находилась жидкость.
Каждая группа растит свои кристаллы, которые отличаются по структуре. И мы предлагаем группам поменяться предметными стёклами, на которых выросли кристаллы, и сравнить различные кристаллические структуры.
Давайте опишем наблюдаемые картины. На что похожи, выращенные вами кристаллы?
(Учащиеся работают по группам, ассистенты помогают в проведении эксперимента).
Учитель химии: Подводя итог сегодняшнего мероприятия, нужно отметить единство материального мира. Вы увидели на одной из тем связь двух наук: физики и химии. Работая с таблицей, проводя эксперимент, заслушав сообщения по теме нашего мероприятия, смогли расширить свои знания по темам «Растворы. Кристаллы», узнали много новой информации. И если кто-то заинтересовался данной темой, то вы можете сами попробовать вырастить кристаллы имеющихся у вас дома веществ, например, соли и сахара.