Смотр знаний по теме "Неметаллы"

Девиз урока:

"Жить - значит узнавать". Д.И. Менделеев

"Знать - значит победить!" А.Н. Несмеянов

"Просто знать - ещё не всё, знания надо уметь использовать" И. В. Гёте

Цели урока:

• образовательные: повышать интеллект учащихся, формировать умения систематизировать и анализировать информацию, полученную на уроках химии.
• воспитательные: формировать у учащихся чувство ответственности за выполненную работу.
• познавательные: усилить эмоциональное воздействие при изучении химии как школьного предмета, способствовать процессу самообразования.

Вид урока: урок-состязание в игровой форме.

Оборудование: интерактивная доска, ноутбук, приборы для получения газов (2 шт.), спиртовка, пробиркодержатель, перманганат калия, цинк, соляная кислота, вата, штатив для пробирок, пустые пробирки, спички.

План проведения состязания:

Конкурс "Викторина"

Конкурс "Виртуальный эксперимент"

Конкурс "Открытия"

Конкурс "Лаборатория"

Конкурс "Поэтический"

Конкурс "Расчётный"

Конкурс "Творческий"

Для проведения урока-состязания класс делится на две команды, из учащихся класса и присутствующих учителей выбирают жюри.

Конкурс №1. Викторина.

Один из этих двух элементов в виде простого вещества хорошо горит, а другой - поддерживает горение, а их соединение пригодно для тушения огня?

(Это водород и кислород, которые вместе образуют воду)

Аллотропное видоизменение какого элемента пахнет чесноком?

(Это белый фосфор)

Какое простое вещество-неметалл издавна включали в состав мазей для лечения кожных заболеваний?

(Это сера)

В атмосфере какого газа-неметалла хранят старинные рукописи?

(Этот газ азот)

Это простое вещество используют для очистки воды и воздуха от нежелательных примесей, для удаления сивушных масел из спирта.

(Это активированный уголь)

Каким элементом богата морская капуста - ламинария?

(Этот элемент - йод)

Из этого вещества при высоких температуре и давлении получают искусственные алмазы?

(Это вещество - графит)

Какое простое вещество обладает способностью светиться в темноте?

(Это белый фосфор)

Без этого элемента немыслима жизнь на Земле, ему обязана своим существованием органическая химия, в природе он существует в трёх лицах. О каком элементе идёт речь?

(Это углерод)

Образованное этим элементом простое вещество оказывает сильное раздражающее действие на слизистую оболочку глаз и дыхательную систему. О каком веществе идёт речь?

(Это хлор)

Этот неметалл издавна употребляли для отбеливания тканей, изготовления лекарственных препаратов, чернения оружия и приготовления чёрного пороха. О каком неметалле идёт речь?

(Это сера)

Второй элемент по распространённости в земной коре, в свободном виде в природе не встречается, его соединения входят в состав растительных и животных клеток, некоторые организмы обладают способностью его накапливать. Что это за элемент?

(Этот элемент кремний)

Первенство открытия этого химического элемента принадлежит китайскому учёному VIII века Мао-хао, который за 1000 лет до Лавуазье установил, что в состав воздуха входит газ, поддерживающий горение и дыхание. О каком газе идёт речь?

(Этот газ кислород)

Эту аллотропную модификацию серы можно получить в виде нитей.

(Пластическая сера)

Этот неметалл считается самым активным среди всех неметаллов.

(Это фтор)

Какой химический элемент называют "элементом жизни и мысли"?

(Это фосфор)

Конкурс №2. Виртуальный эксперимент.

Команды смотрят видеосюжеты:

Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с фосфором

Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с углём

После просмотра видеосюжетов по одному учащемуся от команды записывают уравнения на доске и расставляют коэффициенты в уравнениях методом электронного баланса.

Ответ: Уравнения с коэффициентами выглядят так:

P + 5HNO_3(к) = H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

C + 4HNO_3(к) = 2H₂O + CO₂ + 4NO₂

Конкурс №3. Открытия.

Вопрос №1. В 1803 году в лаборатории французского химика Клода Бертолле произошла занятная история. Один из учеников знаменитого химика обнаружил склянку с неизвестным красным порошком и спросил, как поступить с этим веществом? "Конечно, прежде всего, надлежит испытать его!" - воскликнул Бертолле. Ученик взял щепотку красного порошка и попытался растереть его с недавно полученной новой солью, получившей имя Бертолле. Лучше бы он этого не делал - в лаборатории раздался взрыв. Однако ученик не пострадал, и смело продолжил испытания. Внеся красный порошок в азотную кислоту, он отметил выделение красно-бурого газа; порошок при этом растворился. А при поджигании красного порошка появилось пламя, а потом - белый дым. Бертолле похвалил ученика: задание было выполнено правильно. Какое вещество находилось в склянке?

Ответ №1: Это был красный фосфор, который при контакте с хлоратом калия и механическом воздействии (растирании) реагирует со взрывом:

6P + 5KClO₃ = 3P₂O₅ + 5KCl

Азотная кислота превращает красный фосфор в ортофосфорную кислоту, а на воздухе он горит, превращаясь в белый "дым" - частички оксида фосфора (V), который гигроскопичен и мгновенно реагирует с влагой воздуха с образованием мельчайших капелек ортофосфорной кислоты.

P + 5 HNO_3(к) =H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

4P + 5O₂ = 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O = 2 H₃PO₄

Вопрос №2. Студент Гейдельбергского университета Карл Левиг в 1825 году изучал воды минеральных источников Германии. Одна из приготовленных им проб воды обладала интересной особенностью - она желтела под действием хлора. Левиг извлёк неизвестное вещество, придававшее желтоватый цвет воде, с помощью диэтилового эфира, а после испарения эфира обнаружил красно-бурую жидкость с резким неприятным запахом. Студент уже собирался опубликовать результаты своих опытов, но научный руководитель посоветовал повременить, чтобы иметь возможность детально исследовать новое вещество. Но именно в это время 23-летний химик Антуан Балар из Франции получил то же самое вещество и сразу отправил его образец в Парижскую академию наук. Известные химики Жозеф Гей-Люссак и Луи Тенар подтвердили открытие нового элемента (Балар назвал его "муридом"), но переменили название на производное от греческого "зловонный". О каком веществе идёт речь?

Ответ №2. Левиг и Балар открыли бром. Воды некоторых соляных болот и озёр содержат бромид натрия, который при обработке хлором превращается в бром:

2NaBr + Cl₂ = 2NaCl + Br₂

По-гречески "бромос" значит "зловонный".

Вопрос №3. В начале 1915 года около городка Ипр на западе Фландрии впервые был использован отравляющий газ-неметалл. Он проникал во все щели и укрытия. Газовая атака привела к гибели 5000 английских солдат, более 15000 стали калеками. История этого враждебного всему живому газа начинается с 1668 года, когда голландский химик Иоганн Баптист ванн Гельмонт едва не погиб, нагревая смесь некой соли с азотной кислотой. А шведский химик и аптекарь Карл Вильгельм Шееле надышался этого вредного газа, изучая реакцию минерала пиролюзита с соляной кислотой. О каком неметалле идёт речь?

Ответ №3. Этот опасный газ - хлор. Иоганн ванн Гельмонт для его получения использовал реакцию хлорида аммония с азотной кислотой:

4NH₄Cl + 4HNO₃ = 2Cl₂ + 2NO + 3N₂ + 10H₂O

А Шееле проводил реакцию соляной кислоты с диоксидом марганца:

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Вопрос №4. Получение неметалла R₂ первым осуществил в 1745 году М. В. Ломоносов. Он действовал на железные опилки жидкостью состава R₂SO₄, разбавленной водой. Образовавшийся неметалл Ломоносов называл то "флогистоном", то "горючим паром". Этот же способ выделения R₂ применил в 1783 году Генри Кавендиш. Антуан Лавуазье в этом же году получил R₂, продувая струю газообразного оксида этого неметалла через нагретый до красного каления ружейный ствол. Позднее химики разных стран стали использовать для получения этого неметалла реакции алюминия или кремния со щелочами в водной среде или взаимодействие бинарных соединений этого неметалла и кальция с водой. Какой это неметалл?

Ответ №4. Этот неметалл - водород. В задании речь идёт о следующих реакциях:

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂

Fe + H₂O = FeO + H₂

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2 Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂

CaH₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + 2H₂

Вопрос №5. Пять знаменитых химиков XVIII века дали некоему неметаллу, который в виде простого вещества представляет собой газ и состоит из двухатомных молекул, пять разных имён. В 1772 году шотландский химик, ботаник и врач Даниел Резерфорд назвал его "ядовитым воздухом". Английский химик Джозеф Пристли в том же году назвал его "дефлогистированным воздухом". В 1773 году шведский химик-аптекарь Карл Шееле дал этому газу имя "испорченный воздух". А английский химик Генри Кавендиш в 1774 году назвал его "удушливый воздух". Наконец, в 1776 году французский химик Антуан Лавуазье установил, что все названные выше газы - одно и то же вещество, и предложил своё название, в переводе означавшее "безжизненный воздух". Каково сейчас название этого неметалла?

Ответ №5. Это неметалл азот. Название газообразному азоту дал Лавуазье от греческого "а" - не и "зоэ" - жизнь (то есть "азот" - значит "безжизненный").

Вопрос №6. Первые исследователи, пытавшиеся получить неметалл R₂ путём электролиза, жестоко поплатились своим здоровьем. Как только этот неметалл вступал в контакт с водородом, происходили сильные взрывы, в нём "горела" даже вода. А любые органические вещества (например, ткань, из которой были сделаны защитные перчатки экспериментаторов или вазелиновая смазка пришлифованной аппаратуры) в атмосфере опасного неметалла вспыхивали и загорались: Какой это неметалл?

Ответ №6. Это чрезвычайно агрессивный неметалл - фтор.

Конкурс №4. Лаборатория.

Ведь недаром говорят, что теория проверяется практикой. Для проведения этого конкурса я приглашаю по одному человеку от каждой команды к доске для выполнения практического задания.

№1. Соберите прибор для получения кислорода. Получите кислород и докажите его наличие. Какими методами собирают кислород?

Ответ: Проводят реакцию разложения перманганата калия:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ и проверяют тлеющей лучинкой, в кислороде она ярко вспыхивает.

№2. Соберите прибор для получения водорода. Получите водород и докажите его наличие. Какими методами собирают водород?

Ответ: Проводят реакцию взаимодействия цинка с соляной кислотой в аппарате Киппа

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ и полученный газ проверяют так - к отверстию пробирки подносят горящую спичку, раздаётся хлопок.

Ответы учащихся проверяют, используя интерактивную доску.

Конкурс №5. Поэтический.

Учитель загадывает загадки, а команды по очереди отвечают:

Тяжёлый, жидкий и пахучий,
Подвижный, сильно ядовит.
Удушлив и весьма летучий
Сквозь поры пробки он летит.
В солях почти всегда бесцветен,
Есть в Сахском озере в Крыму,
Лечебным действием заметен
И всем известен потому.
(Бром)

Я - газ легчайший и бесцветный,
Неядовитый и безвредный.
Рождаю воду, когда сгораю,
Аэростаты наполняю,
А с кислородом образую
Я смесь горящую, взрывную.
(Водород)

Гулять в грозу - какой резон?
Подышим воздухом дружище.
В природе словно стало чище,
Повсюду в воздухе :
(Озон)

Я светоносный элемент.
Я спичку вам зажгу в момент.
Сожгут меня и под водой
Оксид мой станет кислотой.
(Фосфор)

Предупреждаю вас заранее:
Я не пригоден для дыхания!
Но все как будто бы не слышат
И постоянно мною дышат.
(Азот)

У меня дурная слава:
Я - известная отрава.
Даже имя говорит,
Что я страшно ядовит.
(Мышьяк)

Конкурс №6. Расчётный.

Задача №1. Послушайте отрывок из романа "Затерянный мир".

"- Сейчас посмотрите, - сказал Челленджер - Последние дни я напрягал все силы своего ума, чтобы разрешить задачу, как нам выбраться отсюда. Мы же убедились, что спуск по отвесным скалам невозможен, а туннеля больше не существует. Перебросить мост на утёс нам, безусловно, не удастся. Что же тогда делать? Я как то говорил нашему юному другу, что эти гейзеры выделяют водород в свободном состоянии. Отсюда логически вытекла мысль о воздушном шаре". Рассчитайте, какая масса цинка потребовалась бы, чтобы наполнить шар объёмом 1 кубический метр, которым воспользовались бы участники неудавшейся экспедиции.

Ответ:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

n (H₂) = 1000л / 22,4л/моль = 44,64 моль

n (Zn) = n (H₂) = 44,64 моль

m (Zn) = 44,64моль * 65 г/моль = 2901,6г = 2 кг 902 г

Задача №2. Прослушайте отрывок из фантастического произведения А. Р. Беляева "Голова профессора Доуэля"

"Первый раз в жизни Артур Доуэль почувствовал, что не в состоянии овладеть чужой волей. Связанный, беспомощный, лежащий на полу человек издевался над ним. За дверью раздалось какое-то шипение. Доуэль продолжал петь всё громче, но вдруг поперхнулся. Что-то раздражало его горло. Доуэль потянул носом и почувствовал запах. В горле и носоглотке неприятно щекотало, вскоре к этому присоединилась режущая боль в глазах. Запах усиливался. Доуэль похолодел. Он понял, что Равино отравил его хлором. Настал его смертный час. Затем свет погас, и Доуэль словно провалился: Очнулся он от свежего ветра, который трепал его волосы". Рассчитайте, какой объём хлора потребуется для получения 1 кг поваренной соли.

Ответ:

2Na + Cl₂ = 2NaCl

n(NaCl) = 1000г / 58,5г/моль = 17,1 моль

n(Cl₂) = 1/2 * n(NaCl) = 8,55 моль

V(Cl₂) = 8,55моль * 22,4л/моль = 191,52 л

Ответы и решение задач осуществляется с помощью интерактивной доски.

Конкурс №7. Творческий.

Я прочитаю вам стихотворение, которое отражает генетический ряд неметаллов. Вам необходимо это стихотворение перевести на язык химии и записать уравнения соответствующих реакции (для реакций ионного обмена следует составить полные и сокращённые ионные уравнения).

Задание №1.

Пусть эти превращения
Дадут вам уравнения.
Красный фосфор я сжигаю,
К дымку воду приливаю.
Проверяю лакмусом,
Станет сразу красным он!
Добавим натрия гидроксид -
Цвет фиолетовый в колбе возник,
Потом получаю фосфат серебра,
Цветом - лимонная кожура.
Растворяю осадок жёлтый
Добавлением кислоты азотной.
И на доске превращения эти
Вы запишите, умные дети!

Ответ: Генетический ряд фосфора выглядит следующим образом:

P => P₂O₅ => H₃PO₄ => Na₃PO₄ => Ag₃PO₄ => H₃PO₄

1). 4P + 5O₂=>2P₂O₅

2). P₂O₅ + 3H₂O=>2 H₃PO₄

3). 3NaOH + H₃PO₄=> Na₃PO₄ + 3H₂O

3Na⁺ + 3OH^- + 3H⁺ + PO₄ ^3-=>3Na⁺ + PO₄ ^3- + 3H₂O

OH^- + H⁺=> H₂O

4). Na₃PO₄ + 3AgNO₃=> Ag₃PO₄v + 3 Na NO₃

3Na⁺ + PO₄ ^3- + 3Ag⁺ + 3NO₃ ^- => Ag₃PO₄v + 3Na⁺ + 3NO₃ ^-

PO₄^3- + 3Ag⁺=> Ag₃PO₄v

5). Ag₃PO₄ + 3HNO₃=> H₃PO₄ + 3AgNO₃

Задание №2.

Бросим мы в костер бревно
И получим вещество
В кислороде он горит -
Получается оксид,
А затем оксид другой,
Догадайтесь вот какой?
Есть он в воздухе и в нас.
В лимонаде тот же газ.
Ну а если мы прибавим
Гидроксида натрия,
То получим очень скоро
Соль такую знатную.
Станет пышным с ней пирог,
И подумать, кто бы мог!
Разлагаем эту соль
Мы при нагревании
В результате получаем
Соль с другим названием.
Сыпем кальция хлорид,
Видим изменения,
Белый порошок возник -
Признак без сомнения.
Растворяем в кислоте
Видим пузырьки на дне,
Газ какой-то или что же,
Кто ответит верно, мне?
Смело пишем на доске
Чудо превращения.
Классы нам веществ нужны -
Все без исключения.

Ответ: Генетический ряд углерода выглядит следующим образом:

C=> CO=> CO₂ =>NaHCO₃=> Na₂CO₃=> CaCO₃ => CO₂

1. 2С+О₂ => 2СО

2. 2СО + О₂ => 2СО₂

3. СО₂ + NaOH => NaHCO₃

4. 2NaHCO₃ => Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

5. Na₂CO₃ + CaCl₂ => CaCO₃ + 2NaCl

2Na⁺ + CO₃ ^2- + Ca ²⁺ + 2Cl^- => CaCO₃ + 2Na⁺ + 2Cl^-

CO₃ ^2- + Ca²⁺ + => CaCO₃

6. CaCO₃ + 2HNO₃ => Ca(NO₃)₂ + CO₂ +H₂O

Проверка осуществляется с использованием интерактивной доски.

А теперь подведём итоги урока. Жюри нам скажет, какая команда выиграла. Наиболее активные учащиеся за урок получают оценку "отлично".

К уроку прилагается презентация (приложение №1).

Литература:

1. "Химия в школе" №8 (2009) стр. 72.
2. Б. Д. Стёпин, Л. Ю. Аликберова "Занимательные задания и эффектные опыты по химии" Москва "Дрофа" 2002.
3. А. Ю. Аликберова "Занимательная химия" Москва "АСТ-ПРЕСС" 1999.
4. Е. Я. Аршанский "Методика обучения химии в классах гуманитарного профиля" Москва "Вентана-Граф" 2002.
5. А. А. Журин "Сборник упражнений и заданий по химии" Москва "Аквариум" 1997.