Общие свойства металлов. 9-й класс

Разделы: Химия

Класс: 9

Комплексная дидактическая цель:

  • опираясь на ранее полученные знания учащихся, подвести их к пониманию различий в представлениях о металлах как химических элементах и металлах как простых веществах;
  • закрепить знания о физических и химических свойствах металлов, их нахождении в природе, основных областях применения;
  • акцентировать внимание учащихся на возможности интеграции курсов химии, литературы и истории;
  • развивать умения выделять главное, сравнивать и обобщать;
  • развивать представления о причинно-следственных связях явлений, познаваемости мира.

Девиз урока: “Единственный путь, ведущий к знанию,– это деятельность” (Б.Шоу).

Реактивы и оборудование: цинк, магний, медь, железо, вода, соляная кислота, раствор хлорида меди (II); спиртовка, спички, держатель, штатив с пробирками.

В данный модуль входят четыре учебных элемента (УЭ):

УЭ-1. Постановочная часть урока;
УЭ-2. Металлы – химические элементы;
УЭ-3. Металлы – простые вещества;
УЭ-4. Резюме. Самостоятельная работа.

УЭ-1.
Постановочная часть урока.

Цели: познакомить учащихся с содержанием модуля, поставить учебные цели и определить пути их достижения.

На доске написано название модуля – “Общие свойства металлов”.

Начинаем с актуализации знаний учащихся, постановки учебных целей (5 мин). Знакомим учащихся с содержанием модуля по карте самоконтроля и самооценки по данной теме и обращаем их внимание на то, что они должны знать и уметь.

Карта самоконтроля и самооценки
по теме “Общие свойства металлов”

Содержание Что нужно знать Что нужно уметь Контрольные вопросы и задания Источник информации
Положение химических элементов металлов в периодической системе. Нахождение металлов в природе. Положение металлов в периодической системе и особенности строения их атомов. Давать сравнительную характеристику металлов по положению в периодической системе. 1. Какова распространенность металлов в природе?

2. В чем различие в строении атомов металлов и неметаллов? Приведите пример.

3. Как изменяется восстановительная способность металлов в периодах, в главных подгруппах? Почему?

4. Чем отличаются металлические кристаллические решетки от:
а) ионных;
б) атомных?

Металлы – простые вещества. Получение металлов в промышленности, физические свойства металлов. Основные физические свойства простых веществ-металлов. Способы получения, важнейшие восстановители металлов. Описывать физические свойства металлов и объяснять их. Называть способы получения металлов в промышленности. 1. В виде каких соединений встречаются в природе хром, свинец? Приведите уравнения реакций получения этих металлов.

2. Чем объясняется сходство физических свойств металлов?
Металлы – простые вещества. Химические свойства металлов: взаимодействие с неметаллами, солями, кислотами. Важнейшие химические свойства металлов. Составлять уравнения химических реакций металлов с неметаллами, водой, кислотами, солями. Составлять электронный баланс для окислительно-восстановительных реакций. 1. Допишите уравнения реакций:

Объясните окислительно-восстановительные процессы.

2. При взаимодействии 3,45 г щелочного металла с водой образовалось 5,6 л (н.у.) водорода. Назовите щелочной металл.

3.При взаимодействии 12,4 г оксида одновалентного металла с водой образуется 16 г его гидроксида. Определите металл.
Металлы – простые вещества. Применение металлов и их сплавов. Области применения металлов и их сплавов. Доказать преимущества применения металлов и их сплавов в различных областях.

После этого предлагаем вспомнить, что учащиеся уже знают о металлах, заполняем на доске таблицу ЗХУ – “Знаем, хотим узнать” и ставим учебные цели.

Таблица ЗХУ

Знаем Хотим узнать
   

Затем следует “загадочная пауза”. Предлагаем учащимся загадки о металлах (3 мин).

  • Он в теченье многих лет был причиной многих бед (Au).
  • Был металл серебристо-белым, в соединении стал мелом (Ca).
  • Красит пламя в желтый цвет, в воду кинь – его уж нет (Na).
  • К восьмой группе отнесен, в честь России назван он (Ru).
  • “Камнем” прозван он людьми, но попробуй-ка возьми (Li).
  • Из него солдатик твой, не болеет он “чумой” (Sn).

На каждой парте лежит незаполненная схема-кластер “Общие свойства металлов”. Совместно с учащимися заполняем ее на основании таблицы ЗХУ.

Кластер по теме “Общие свойства металлов”

УЭ-2.
Металлы – химические элементы.

Цель: сформировать понятие о металлах как химических элементах.

Учащиеся в течение 10 мин работают с частью I опорного конспекта “Химия металлов” и делают краткие записи в тетрадях по плану.

  1. Положение химических элементов – металлов в периодической системе.
  2. Строение атомов металлов.
  3. Нахождение металлов в природе (использовать “Распространенность металлов в земной коре”).

Распространенность металлов в земной коре

После этого организуем обсуждение данных вопросов и сообщаем интересную информацию: металлы составляют 3% массы человека, например содержание кальция в организме – 2%, калия – 0,27%, натрия – 0,1%. Роль металлов в организме человека чрезвычайно велика.

УЭ-3.
Металлы – простые вещества.

Цели: сформировать понятие о металлах как простых веществах, повторить и закрепить знания о физических и химических свойствах металлов, их нахождении в природе, основных областях их применения.

На доске записаны слова: “Семь металлов создал свет по числу семи планет” – и прикреплены карточки знаков семи металлов:

Au
Солнце		 Cu
Венера		 Ag
Луна		 Fe
Марс		 Sn
Юпитер

 

Pb
Сатурн		 Hg
Меркурий

Сообщаем учащимся краткую историческую справку о металлах (3 мин).

Считается, что в древности и средние века были известны только семь металлов по числу известных тогда планет. Алхимики считали, что эти металлы рождаются в недрах Земли под влиянием лучей планет. В настоящее время множество металлов трудятся вокруг нас и для нас, где бы мы ни находились: дома или в школе, на улице или в транспорте. А было время, когда человек использовал всего несколько металлов.

Заранее подготовленные учащиеся делают краткие сообщения (по 3 мин) об истории использования золота, меди и железа.

Примерно 70 лет назад электрическая лампочка считалась чудом. Это и впрямь чудо, ведь при изготовлении обыкновенной лампочки используют девять металлов. Каждый из них обладает своими свойствами. Прежде чем поговорить о свойствах металлов, делаем “загадочную паузу”.

  • Самый распространенный в земной коре металл (Al).
  • Металл, обнаруженный в упавших метеоритах (Fe).
  • Металл, обладающий бактерицидными свойствами (Ag).
  • Металл, широко используемый в электротехнике (Cu).

В течение 7 мин учащиеся изучают самостоятельно физические свойства металлов по учебнику и опорному конспекту “Химия металлов”.

Опорный конспект “Химия металлов”

В процессе работы они составляют схему – “паучок” по теме “Физические свойства металлов”, зарисовывают схему металлической кристаллической решетки и отвечают на вопросы: каков вид химической связи в металлах? Чем обусловлены общие физические свойства металлов?

Схема – “паучок” по теме “Физические свойства металлов”

На изучение химических свойств металлов отводим 15 мин.

Учащиеся работают с учебником и опорным конспектом “Химия металлов”, зарисовывают в тетради схему “Химические свойства простых веществ – металлов” из этого конспекта. Обращаем их внимание на то, что металлы проявляют восстановительные свойства. Учащиеся сравнивают восстановительные свойства металлов, используя электрохимический ряд напряжений металлов.

После этого проводим лабораторные опыты “Химические свойства металлов” по плану, который записан на доске.

  1. Окисление меди кислородом воздуха.
  2. Взаимодействие магния с водой.
  3. Взаимодействие цинка с соляной кислотой.
  4. Взаимодействие железа с хлоридом меди (II).

Учащиеся фиксируют наблюдения и делают выводы о химических свойствах металлов.

Следующий этап – изучение способов получения металлов (7 мин). Учащиеся самостоятельно работают с таблицей “Общие способы получения металлов”, а также используют материал учебника. Они записывают в тетрадь общие способы получения металлов и перечисляют основные восстановители металлов.

Общие способы получения металлов

Способы получения Конкретные металлы Химизм процесса

I. Использование самородных металлов

  Cu, Ag, Pt, Au  

II. Гидрометаллургия(восстановление из раствора)

Реакции замещения в водном растворе Ag, Cu, Zn, Cd, Mo, V CuO→ CuSO4→ Cu

III. Пирометаллургия(восстановление при высокой температуре)

1. Восстановление более активными металлами (металлотермия) Тугоплавкие: Cr, Fe, Mn, W МеО+Al→Ме+Al2O3+Q
Cr2O3+Al→
MnO2+Mg→
2. Обжиг сульфидных руд Zn, Fe ZnS→ZnO→Zn

IV. Восстановление из оксидов (при нагревании)

1. Водородом H2 Pb, Cu, W, Mn, Fe МеО+ H2→Ме+H2O-Q
ZnO+ H2→
WO3 + H2 →
2. Коксом C или кремнием Si Чугун, Cu, , Zn, Sr, Pd, V, Co, Ni, Bi МеО+ C→Ме+CO-Q
V2O5 + C →
SnO2 +Si→
3. Оксидом углерода (II) CO Fe, ферросплавы МеО+ CO→Ме+CO2-Q
Fe2O3+ CO→
4.Разложением оксидов Hg, Ag HgO→ ? + ? – Q

V. Электрометаллургия (восстановление электрическим током)

1. Электролиз расплавов солей и щелочей Щелочные или щелочноземельные Ме На катоде:
2. Электролиз растворов солей Mg-Ag На катоде:

Изучая применение металлов (7 мин), учащиеся работают с пособием Р.А.Лидина, В.А.Молочко “Химия для абитуриентов”, с.157 (М.: Химия, 1993) и составляют рассказ о применении металлов. На уроке заслушиваем и оцениваем два лучших рассказа. Затем проводим “химическую паузу” (3 мин), предлагая учащимся химические “перевертыши”. Прослушав текст “перевертыша”, учащиеся определяют правильное звучание фразы.

  • Разговор – ртуть, крик – платина. (Слово – серебро, молчание – золото.)
  • Гладь металл, пока холодно. (Куй железо, пока горячо.)
  • Пролежал холод, сушь и оловянные трубы. (Прошел огонь, воду и медные трубы.)
  • Не та грязь, что тусклая. (Не то золото, что блестит.)
  • Звери живут за неметалл. (Люди гибнут за металл.)

УЭ-4.
Резюме. Самостоятельная работа.

Цели: повторить и обобщить знания о металлах, выявить степень усвоения учащимися материала модуля “Общие свойства металлов”.

Время работы -10 мин. Данную часть урока можно провести в форме самостоятельной работы над вопросами и заданиями из карты самоконтроля и самооценки по теме “Общие свойства металлов”. Работу организуем по трем вариантам. В случае затруднений учащиеся могут обратиться к рекомендуемым источникам информации.

После этого организуем обсуждение ответов на данные вопросы и оцениваем лучшие ответы. Если остается время (10 мин), проводим разноуровневую работу по четырем вариантам, если времени нет, эта работа переносится на следующий урок.

Задания для самостоятельной работы

Закончите уравнения реакций, объясните один из окислительно-восстановительных процессов (подчеркнут).

I.
  1. Cu2O + C →;
  2. Cu2O + CO →;
  3. TiCl4 + Mg →;
    4.
  4. CuSO4 + Fe →.
II.
  1. ZnO + C →;
  2. TiO2 + Al →;
  3. MoO3 + H2 →;
  4. Cu + Hg(NO3)2 →.
III.
  1. CdO + CO →;
  2. MoO3 + Al →;
  3. WO3 + H2 →;
  4. Zn + CuCl2 →.
IV.
  1. V2O5 + Si →;
  2. MnO2 + Al →;
  3. CoO + CO →;
  4. Fe + CuCl2 →.

В конце урока учащиеся записывают домашнее задание и высказывают свое мнение о данном уроке.

Литература:
  1. Журнал “Химия в школе” №2-2002, стр.37.
  2. Учебник. Габриелян О.С. Химия-9.
  3. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия-9.