Цели урока: продолжить формирование ключевых компетенций: учебно-познавательных, информационных, ценностно-смысловых, общекультурных, коммуникативных и личностного самосовершенствования учащихся.
Основные задачи урока:
- создать условия для исследования учащимися физических и химических свойств алюминия на основе его положения в ПСХЭ, строения атома;
- совершенствовать логические умения устанавливать причинно-следственную связь между строением и свойствами;
- продолжить развитие умений наблюдать, анализировать, сравнивать, выделять главное, выполнять химический эксперимент, делать аргументированные умозаключения, формулировать выводы;
- продолжить формирование навыков составления молекулярных и ионных уравнений химических реакций; электронного баланса, развитие химического языка;
- показать практическое значение химических знаний, в т. ч. раскрыть военно-прикладное значение изучаемых соединений;
- развивать коммуникативные качества личности;
- в целях развития творчества, интеллектуальных способностей и мыслительных умений использовать выполнение и представление индивидуальных творческих заданий (презентации, синквейны).
Оборудование и реактивы:
- интерактивная доска, компьютер, презентация к уроку,
- видеоматериал (электронное пособие к учебнику О.С.Габриеляна, 9 класс, видеоопыты), маршрутная карта;
- наборы реактивов и оборудование на столах учащихся: алюминиевая проволока, фольга, гранулы алюминия, пробирки с водой, в которые помещены железный гвоздь и алюминиевая проволока, растворы соляной и серной кислот, раствор хлорида меди (II), раствор гидроксида натрия, вода, пробирки, держатели для пробирок, спиртовки.
Этапы урока
I. Мотивация. Актуализаций знаний.
Учитель: Мы продолжаем изучать металлы, а какой металл мы будем изучать сегодня, предстоит определить вам. Определите, о каком металле идет речь.
В самолетах - это Я.
На Свердловской ТЭЦ, друзья,
Самый важный тоже Я.
Кто здесь лампочки зажег?
Я несу в проводке ток.
Я с коррозией на «ты».
Я добрался до звезды.
В космос я людей унес…
Учащиеся: Алюминий.
Учитель: Совершенно верно, алюминий. И тема нашего урока «Алюминий, его физические и химические свойства. Применение алюминия». Запишите название темы урока в тетради. Давайте вместе с вами определим задачи урока.
Учащиеся: Предлагают свои варианты.
Учитель: Комментирует, дополняет, обобщает.
II. Изучение нового материала.
Учитель: Сейчас вы отправитесь в путешествие, чтобы познакомиться с удивительным химическим элементом и образованном им простом веществе - алюминии. Ознакомьтесь с маршрутной картой.
Учащиеся: Знакомятся с маршрутной картой.
Станция 1. Визитная карточка химического элемента
Учитель: Работая в паре, определите местонахождение элемента в Периодической системе, составьте электронную формулу. В тетради отметьте: порядковый номер, период, группу, подгруппу, электронную формулу элемента, его валентность и возможные степени окисления.
Учащиеся: выполняют задание, затем один ученик выполняет задание у доски, остальные проверяют, при необходимости вносят коррективы, оценивают ответ.
Станция 2. Физические свойства простого вещества
Учитель: Ознакомьтесь с образцами алюминия (гранула, проволока, фольга). Запишите в тетради физические свойства: цвет, запах, металлический блеск, твердость, пластичность, тепло- и электропроводность, плотность, температура плавления. За необходимой информацией обратитесь к материалу учебника.
Учащиеся: Знакомятся с образцами, изучают материал учебника, делают записи.
Учитель: Легким или тяжелым металлом является алюминий, легкоплавким или тугоплавким; мягким или твердым, что можно сказать о его тепло- и электропроводности?
Учащиеся: Используя знания об общих свойствах металлов, отвечают на вопрос.
Станция 3. Химические свойства простого вещества
Учитель: Зная электронное строение атома алюминия, его положение в электрохимическом ряду напряжений металлов, как вы можете характеризовать химическую активность алюминия, предсказать возможность его взаимодействия с простыми и сложными веществами?
Учащиеся: Опираясь на знание общих химических свойств металлов, предсказывают возможность его взаимодействия с простыми веществами, сложными (водой, кислотами, солями).
Учитель: Сделайте подзаголовок «Химические свойства алюминия».
1. Взаимодействие с простыми веществами.
В соответствии с маршрутной картой напишите уравнения химических реакций, характеризующих взаимодействие алюминия с простыми веществами (1 вариант - с серой, кислородом; 2 вариант - с хлором, углеродом), назовите продукты реакции, составьте сокращенный электронный баланс). Обменяйтесь тетрадями с соседом, проверьте правильность выполнения, при необходимости внесите коррективы, объясните допущенные ошибки.
Учащиеся: Выполняют задание с последующей проверкой у доски (оба варианта).
Учитель: Запишите:
2. Взаимодействие со сложными веществами.
Как вы правильно определили, алюминий - активный металл, в электрохимическом ряду напряжений находится сразу после активных металлов, а за ним стоят также достаточно активные металлы, следовательно, алюминий должен взаимодействовать с водой, но в реальной жизни мы в алюминиевой посуде кипятим воду, готовим пищу, и никаких видимых изменение не наблюдаем. Как вы можете объяснит это противоречие? У вас на столах находятся две пробирки с водой, в которые несколько дней назад поместили алюминиевую проволоку и железный гвоздь. Какой металл активнее? Что вы наблюдаете?
Учащиеся: Отвечают, что железный гвоздь вступил во взаимодействие с водой, а алюминиевая проволока не изменилась, хотя более активным металлом является алюминий. Высказывают различные предположения.
Учитель: В учебнике говорится о характерном серебристо-белом цвете алюминия. Еще раз внимательно ознакомьтесь с представленными образцами. Что вы видите?
Учащиеся: Тусклый матовый цвет.
Учитель: Как вы можете объяснить этот факт?
Учащиеся: Высказывают свои предположения.
Учитель: Такой цвет и малая активность алюминия при комнатной температуре объясняется образованием на его поверхности тонкой оксидной пленки, которая и защищает металл от химического воздействия. Как можно разрушить эту пленку?
Учащиеся: Высказывают свои предположения о физическом или химическом удалении пленки.
Учитель: Познакомиться с химическими свойствами алюминия нам поможет эксперимент. Сейчас вам предстоит работа в парах. Напоминаю о необходимости соблюдения правил техники безопасности (напоминает о правилах ТБ).
Ознакомьтесь с заданиями маршрутной карты и выполните опыты, характеризующие взаимодействие алюминия с растворами соляной и серной кислот, раствором хлорида меди (II). Запишите в тетради название свойства, составьте молекулярное и ионное уравнения взаимодействия алюминия с соляной кислотой, сокращенный электронный баланс для уравнений реакций взаимодействия алюминия с серной кислотой, раствором соли и водой (при удалении оксидной пленки).
При необходимости пробирки слегка нагрейте, соблюдая правила ТБ.
Учащиеся: Выполняют химический эксперимент, составляют уравнения реакций, делают вывод о химической активности алюминия, осуществляют взаимопроверку. Два ученика составляют уравнения у доски.
Учитель: Следит за выполнением опытов, соблюдением правил ТБ, проверяет правильность составления уравнений химических реакций, при необходимости оказывая помощь.
Как мы убедились, для алюминия характерны общие химические свойства металлов. Отметьте, концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий.
Но алюминий, как и его оксид и гидроксид, взаимодействует не только с кислотами, но и со щелочами. О проявлении каких свойств это говорит?
Учащиеся: Амфотерных свойств.
Учитель: В соответствии с заданием маршрутной карты выполните опыт, характеризующий взаимодействие алюминия с раствором щелочи. При необходимости пробирку слегка нагрейте, соблюдая правила ТБ. Напишите название свойства, составьте соответствующее уравнение реакции, отметьте признак реакции.
Учащиеся: осуществляют взаимопроверку, затем сверяются с доской.
Ознакомьтесь с видеоопытом (взаимодействие алюминия с оксидом железа (III) - электронное пособие). Напишите названия свойства, составьте уравнение реакции, приведите электронный баланс. Где используется это свойство?
Учащиеся: Знакомятся с видеоопытом, составляют уравнение, отвечают на вопрос, что это свойство лежит в основе получения металлов из их оксидов – способ алюминотермии.
Учитель: Сформулируйте и запишите вывод о химических свойствах алюминия.
Учащиеся: Формулируют и записывают вывод.
Станция 4. Получение алюминия
Учитель: Алюминий - самый распространенный из металлов в земной коре. Встречается ли алюминий в свободном виде в природе? Дайте обоснованный ответ.
Учащиеся: Дают аргументированный ответ о невозможности существования алюминия в свободном виде.
Учитель: Основные месторождения алюминиевого сырья: Урал, Казахстан, Сибирь, Башкирия. Ознакомьтесь с природными соединениями алюминия (демонстрация видеофрагмента - электронного пособия, коллекции минералов). Запишите названия важнейших природных соединений, при необходимости обратитесь к материалу учебника.
Учащиеся: Знакомятся с природными соединениями, делают записи.
Учитель: Как вы считаете, почему в конце 19 века резко снизилась стоимость алюминия (в несколько десятков раз)?
Учащиеся: Высказывают различные предположения.
Учитель: Выбирает верное – открыт способ получения алюминия электролизом расплава оксида алюминия. Составьте уравнение реакции, укажите условия протекания, ознакомьтесь с электролизной установкой (электронное пособие).
Учащиеся: Знакомятся с электролизной установкой, составляют уравнение реакции.
Учитель: Какие предприятия, связанные с производством алюминия, имеются в нашем регионе?
Учащиеся: Отвечают (Полевской криолитовый завод, Уральский алюминиевый завод, Богословский алюминиевый завод и т.д.).
Учитель: Какие еще алюминиевые предприятия вы знаете?
Учащиеся: Волховский, Красноярский, Братский, Саяногорский алюминиевые заводы и т.д.
Учитель: А почему именно там расположены эти предприятия?
Учащиеся: Предприятия расположены рядом с ГЭС (энергозатратное производство).
Станция 5. Применение алюминия
Учитель: Какие области применения, исходя из знания свойств алюминия, можно назвать?
Учащиеся: Называют конкретное свойство и возможную область применения.
Учитель: А сейчас мы более подробно познакомимся с важнейшими областями применения алюминия и его соединений, сделав акцент на использование в военных целях. Вам необходимо, знакомясь с презентацией, сделать краткие записи, дать оценку работе своих одноклассников.
Учащиеся: Двое учащихся представляют презентацию, отвечая на заданные вопросы. Остальные ученики делают краткие записи, при желании задают вопросы, оценивают представленную работу (содержание, требования к оформлению, представление и т. д.).
III. Первичная проверка усвоения знаний
Учитель: Сегодня на уроке мы расширили представления о металлах. Какие вопросы (при наличии отвечает на вопросы учащихся)?
Ответьте на предложенные вопросы:
- Почему в алюминиевой посуде нельзя хранить кислые и щелочные растворы?
- Какие свойства алюминия позволяют широко применять его в качестве упаковочного материала (фольги)?
- Какая реакция алюминия является основой бенгальских огней и фейерверков?
- Какие реакции подтверждают амфотерность алюминия и его соединений?
- Подвергается ли алюминий коррозии? Аргументируйте.
Учащиеся: Отвечают на вопросы.
IV. Подведение итогов. Рефлексия
Учитель: Подведем итоги сегодняшнего урока. Какие задачи мы поставили в начале урока? Удалось ли нам их решить? Я прошу вас выбрать из предложенного перечня свой вариант и ответить:
Учащиеся: Выбирают вариант, отвечают.
V. Домашнее задание
Учитель: Дает инструктаж по домашнему заданию, включая творческое задание (синквейн на слово «алюминий»). Благодарит учащихся за работу, выставляет оценки (за презентацию, работу у доски, устные ответы и т.д.) с комментариями.
* * *
Приложение к домашнему заданию
Слово «синквейн» - французское, обозначающее «пять строк». При его написании существуют определенные правила, которые в незначительной мере варьируют от автора к автору.
Правила написания синквейна:
- 1 строка заключает в себе одно слово, обычно существительное или местоимение, которое обозначает объект или предмет, о котором пойдет речь.
- 2 строка – два слова, чаще всего прилагательные или причастия. Они дают описание признаков и свойств выбранного в синквейне предмета или объекта
- 3 строка – образована тремя глаголами или деепричастиями, описывающими характерные действия объекта.
- 4 строка – фраза из четырех слов, выражает личное отношение автора синквейна к описываемому предмету или объекту.
- 5 строка – одно слово, характеризующее суть предмета или объекта.