Технологическая карта урока по теме: «Щелочные металлы и их соединения».
план-конспект урока по химии (9 класс)

Предмет, класс, дата

Химия, 9 класс

Тема урока, № урока

«Щелочные металлы и их соединения»

Тип урока

Комбинированный. Изучение нового  материала и систематизация полученных знаний.

Цель урока

Изучить щелочные металлы и их соединения

Научить учащихся применять полученные знания на практике.

Задачи урока

Обучающие

Расширить знания учащихся о металлах на основе формирования понятий о щелочных металлах и их соединениях.

Продолжить формирование умений прогнозировать свойства простого на основе положения химического элемента в Периодической системе химических элементов.

Познакомить учащихся с практическим применением щелочных металлов и их соединений.

Способствовать формированию устойчивого интереса к изучаемому предмету, используя исторические хроники, стихи, самостоятельные лабораторные эксперименты.

Развивающие

Используя первоначальный интерес учащихся к предмету, включить их в активный познавательный процесс.

Заинтересовать работой пассивную часть учащихся, используя различные по сложности задания.

Воспитательные

Показать значимость химических знаний для современного наукоемкого производства и успешной адаптации будущих специалистов в обществе.

Представить доказательства неизбежности использования открытий новых химических элементов на любом этапе развития науки и техники.

Требования ФГОС ООО

(предполагаемые   результаты

обучения)

Личностные

Понимание значимости научного исследования природы, умение соблюдать дисциплину на уроке при работе в группах.

Метапредметные

Познавательные УУД: умение проводить элементарные исследования работать с различными источниками информации.

Регулятивные: умение организовывать выполнение заданий учителя согласно установленным правилам в кабинете

Коммуникативные: умение воспринимать информацию на слух. Обмениваться информацией с одноклассниками

Предметные

Знать:о металлах на основе формирования понятий о щелочных металлах и их соединениях.

Уметь: находить ответы на вопросы, используя учебник, свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке.

Формы организации учебной деятельности

Групповая, индивидуальная, фронтальная.

Образовательные технологии

• технология оценивания учебных успехов;
• технология проблемного диалога;
• информационные технологии, ИКТ;
• личностно-ориентированные технологии;
• технология педагогического сотрудничества;
• здоровьесберегающий компонент (динамическая пауза)

Методы обучения

• репродуктивный
• иллюстративный метод;
• эвристический метод;
• поисковый метод;
• метод анализа и синтеза.

Методы познавания

Самопознания

Оборудование, средства обучения

учебник,  рабочая тетрадь

Оборудование: штатив с пробирками, колбы, воронки, нож, фильтровальная бумага, стеклянные трубки, спиртовка, нихромовая проволока, чашка для выпаривания, лабораторный штатив, держатель для пробирок.

Реактивы: натрий, вода, соляная кислота, карбонат натрия (безводный), гидроксид кальция, фенолфталеин, растворы хлорида лития, натрия, калия.

Основные виды деятельности

лабораторный опыт, самостоятельная работа

Здоровьесбережение обучающихся

Разнообразие форм работы на уроке; использование ЭОР не более 15 минут урока.

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Формируемые УУД

Организационный

Этап

Постановка цели и задач урока.

Ребята, назовите элементы  первой группы главной подгруппы ПСХЭ Д.И.Менделеева

Давайте сформулируем тему сегодняшнего урока.

Настрой на работу

Слушают учителя

Смотрят

Называют элементы

Называют тему урока «Щелочные металлы и их соединения» и записывают ее в тетрадь. Называют цели урока: изучить щелочные металлы: строение атома, физические и химические свойства, и их соединения.

Личностные УУД

Создание условий к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию.

Актуализация знаний учащихся    

Послушайте внимательно своих одноклассников и выделите для себя все самое необычное, связанное с ними.

1-й ученик: Применение металла натрия связано с его физическими свойствами: он легкоплавок, кипит при сравнительно высокой температуре и хорошо проводит теплоту. Поэтому его применяют на различных тепловых установках, например на атомных электростанциях. Расплавленный натрий с добавкой некоторого количества калия отнимает теплоту от атомного реактора и передает ее воде (натрий циркулирует по металлическим трубам). Натрий и калий применяются в металлотермии для вытеснения таких металлов, как тантал, титан и цирконий из их хлоридов.

2-й ученик: Литий содержащие сплавы широко используются в металлургии как лигатуры. Лигатура - вспомогательный сплав, добавляемый в жидкий металл или сплав для изменения состава и свойств. Литиевые лигатуры придают сплавам пластичность, прочность, а также коррозионную стойкость. Изотоп лития является единственным промышленным источником для производства трития.

Жидкий металлический литий применяется как теплоноситель в ядерных реакторах. Гидрокс'ид лития используется в больших количествах как добавка к электролиту щелочных аккумуляторов.

Рубидий и цезий используют в фотоэлементах и фотоэлектронных умножителях.

3-й ученик: Натрий у животных сосредоточен в тканевых соках (лимфе, крови), тогда как калий находится в самих тканях. Особенно богаты им органы с активной физиологической деятельностью - печень, селезенка и другие. В целом взрослые животные организмы содержат обычно несколько больше калия, чем натрия (по весу). Напротив, в зародышах животных натрия гораздо больше, чем калия, причем соотношение между обоими элементами приближается к имеющему место в морской воде. Некоторыми учеными это рассматривается как непосредственное доказательство происхождения наземных животных из морских форм.

4-й ученик: Усилия средневековых алхимиков были направлены на то, чтобы без особого труда превращать недефицитные материалы в золото. И хотя поиски алхимиков в этом направлении зашли в тупик, наука продолжала искать пути получения одних элементов из других.

Современным ученым, как известно, такая задача вполне по плечу. Но велико было бы удивление алхимиков, если бы они узнали, чем занимаются их непутевые потомки: оказывается, например, вместо того чтобы денно и нощно, не покладая рук, добывать золото из других веществ, они безрассудно обстреливают этот благородный металл, какими-то частицами, стремясь превратить его во франций - металл, которого практически нет в природе.

Действительно, один из наиболее распространенных способов получения франция заключается в облучении «мишеней» из золота многозарядными ионами неона, ускоренными на циклотронах или линейных ускорителях. Такие процессы можно с полным основанием назвать «алхимией наизнанку».

5-й ученик: После того как в 1911 году было открыто явление сверхпроводимости, круг сверхпроводников непрерывно расширялся. Свою готовность беспрекословно проводить при очень низкой температуре электрический ток уже продемонстрировали почти все металлы и сплавы, ряд полупроводников и даже некоторые полимеры. И только щелочные металлы до последнего времени упорно продолжали чинить препятствия току даже вблизи абсолютного нуля. Это обстоятельство шло вразрез с общепринятой теорией сверхпроводимости, согласно которой щелочные металлы не имели никаких привилегий перед своими собратьями по таблице элементов.

Несколько лет назад итальянские физики все же сумели уговорить литий и цезий подчиниться общим для всех металлов законам. Правда, у этих представителей щелочного семейства сверхпроводимость удалось пока обнаружить лишь в тонких пленках (толщиной в доли микрона) при температуре всего 1-2 градуса Кельвина (т. е. вблизи абсолютного нуля).

Личностные результаты

1.Стремится к речевому самосовершенствованию.

2.Развивать эстетическое чувство при чтении и восприятии художественного текста

Познавательные УУД

1.Владеть приемами отбора и систематизации материала.

2.Извлекать и преобразовывать информацию из одной формы в другую (план, текст, иллюстрации)

Коммуникативные УУД

1.Оформлять свои мысли в устной форме.

2.Владеть приемами монологической и диалогической речи, гибкого чтения и рационального слушания.

3.Осуществлять речевой самоконтроль  в процессе речевой деятельности.

Первичное усвоение новых знаний

Учитель: Так в чем же необычность щелочных металлов?

Учитель: Действительно, щелочные металлы очень активны. В лаборатории они хранятся под слоем керосина, а литий под слоем вазелина, поскольку он очень легкий и в керосине всплывает на поверхность.

А теперь давайте вспомним о том, что щелочные металлы, как и все металлы, существуют в виде химического элемента, простого вещества и сложного вещества: оксидов, гидроксидов, солей.

Приглашаются трое учащихся, которые на доске записывают электронное строение атомов лития, натрия, калия.

Учитель: Чем различаются атомы щелочных металлов и что у них общего?

Учитель: Атомы, каких металлов будут легче отдавать электроны?

Учитель: Какова кристаллическая решетка у щелочных металлов?

Учитель: Каковы физические свойства этих металлов?

Учитель: Каковы химические свойства этих металлов?

Учитель: Убедимся, а так ли это в действительности!

Планируемый ответ: Мы знаем, что к общим физическим свойствам металлов относятся: твердость, пластичность, ковкость, электро- и теплопроводность, металлический блеск, высокие температуры кипения и плавления. Однако, как было сказано, щелочные металлы мягкие, даже режутся ножом; у них низкие температуры плавления, они могут расплавиться в руке. Щелочные металлы встречаются в природе только в виде соединений.

Записывают электронное строение. Остальные учащиеся выполняют это задание в тетрадях.

Планируемый ответ: В электронном строении атомов щелочных металлов одинаковое число электронов на первом энергетическом уровне - два S спаренных электронов и на последнем энергетическом уровне - один S не спаренный электрон, а различие в том, что разные заряды ядер и радиусы атомов (увеличиваются от лития к калию и далее до франция).

Планируемый ответ: Чем больше радиус атома, тем легче отдаются электроны с последнего энергетического уровня. Среди трех первых химических элементов с наиболее ярко выраженными восстановительными свойствами будет калий.

Планируемый ответ: У щелочных металлов - металлическая кристаллическая решетка. Показывает по таблице у доски. В узлах решетки находятся нейтральные атомы и положительно заряженные ионы, а между ними - свободные электроны (электронный газ). Это электроны последнего уровня, свободны они потому, что не прочно связаны с ядром. С увеличением радиуса атома щелочного металла уменьшается прочность кристаллической решетки у металлов от лития к цезию.

Планируемый ответ: Можно предвидеть физические свойства щелочных металлов: они мягкие (режутся ножом), пластичные, с металлическим блеском, проводят электрический ток и тепло, с низкими температурами плавления и кипения.

Планируемый ответ: Как и все металлы, они должны взаимодействовать с неметаллами (кислородом, серой, хлором, водородом и другими), вытеснять из оксидов и солей менее активные металлы, вытеснять из кислот водород, взаимодействовать с водой.

Личностные результаты

1.Стремится к речевому самосовершенствованию.

2.Развивать эстетическое чувство при чтении и восприятии художественного текста

Познавательные УУД

1.Владеть приемами отбора и систематизации материала.

2.Извлекать и преобразовывать информацию из одной формы в другую (план, текст, иллюстрации)

Коммуникативные УУД

1.Оформлять свои мысли в устной форме.

2.Владеть приемами монологической и диалогической речи, гибкого чтения и рационального слушания.

3.Осуществлять речевой самоконтроль  в процессе речевой деятельности.

Физминутка

Предлагаю немного отдохнуть и устроить «стрельбу глазами».

З а д а н и я.

1). В периодической системе найдите элемент-металл - самый сильный восстановитель из щелочных металлов.   Он  в  7-м  периоде.(Fr.)

2). Переведите  взгляд вниз и влево, на элемент, атомы   которого  образуют жидкий  металл, содержащийся в термометрах. (Hg.)

3). Переведите взгляд вверх и вправо, на элемент с относительной атомной массой 35,5. (Сl.)

Регулятивные УУД:

Умение организовать выполнение заданий учителя.

Первичное усвоение новых знаний

Переходит к демонстрационному эксперименту, напоминает о том, что общие свойства щелочных металлов будем рассматривать на примере натрия.

При работе с натрием надо иметь в виду, что реакция его с водой и с кислотами протекает очень бурно, поэтому для этих опытов нельзя брать большие количества металлов, выбрасывать остатки после опытов в раковины, что может привести к взрывам. Тем более не следует сразу приливать воду в колбы и пробирки, в которых выполняли опыты со щелочными металлами. Остатки натрия в сосудах растворяют этиловым спиртом, затем моют водой.

Учитель: Из всех вами перечисленных химических свойств отсутствует одно - вытеснение менее активных металлов из солей. Такое взаимодействие невозможно, поскольку реакция идет в растворе, а щелочные металлы активно взаимодействуют с водой.

Учащиеся наблюдают за работой учителя, записывают уравнения реакций в тетрадях, делают выводы.

Опыт 1. Демонстрация металлического блеска натрия.

 Из керосина вынимают кусочек натрия. Его тщательно вытирают фильтровальной бумагой, обрезают корку оксидов, демонстрируя металлический блеск.

 Вывод: Щелочные металлы мягкие с металлическим блеском, очень активные, поэтому хранятся под слоем керосина.

Опыт 2. Легкоплавкость натрия.

Если имеется образец натрия, заплавленный в трубке, то его держат над пламенем. Щелочной металл легко плавится (температура плавления натрия + 97,8° С).

Вывод: Щелочные металлы - это металлы с низкими температурами плавления.

Опыт 3. Взаимодействие натрия с водой.

Стакан с водой ставят на столик и сзади помещают фоновый экран, бросают в воду очищенный при помощи фильтровальной бумаги кусочек натрия величиной с горошину. Стакан накрывают перевернутой

воронкой. Выжидают несколько секунд и поджигают выделяющийся водород у кончика воронки. Когда весь натрий прореагирует, то в воду капают раствор фенолфталеина, чтобы показать образование щелочи, по изменению окраски индикатора. Нельзя наклоняться над стаканом.

2Na + 2Н2O = 2NaOH + Н2↑

Вывод: Щелочные металлы бурно взаимодействуют с водой с выделением водорода.

Опыт 4. Взаимодействие натрия с концентрированной соляной кислотой.

Опыт проводят в пробирке ПХ - 21. Кусочек натрия бросают в соляную кислоту и пробирку прикрывают воронкой. Поджигают водород. На дно пробирки опускаются белые кристаллы хлорида натрия. Опыт можно проводить только с концентрированной соляной кислотой. Реакция натрия с разбавленной соляной кислотой или другими кислотами, например серной или азотной, чрезвычайно опасна. Опыт взаимодействия натрия с другими кислотами проводить не следует, так как может произойти взрыв.

2Na + 2НС1 = 2NaCl +Н2↑

Вывод: Щелочные металлы вытесняют водород из кислот (искл. азотная кислота)

Опыт 5. Взаимодействие натрия с кислородом.

Из керосина вынимают кусочек натрия. Его тщательно вытирают фильтровальной бумагой, обрезают корку оксидов. Отмечают цвет натрия и цвет оксида. Оставляют натрий на несколько минут и снова отмечают почернение поверхности - образование оксида натрия.

4Na + O2 = 2Na2O

Вывод: Щелочные металлы реагируют с кислородом воздуха.

Опыт 6. Окрашивание пламени соединениями щелочных металлов.

Для опыта готовят растворы солей: хлорида натрия NaCl, хлорида калия КС1 и хлорида лития LiCl. В пламени несколько раз прокаливают нихромовую проволоку от электроспирали. Смачивают ее в растворе хлорида калия и вносят в пламя спиртовки или газовой горелки. Наблюдают фиолетовое окрашивание.

Проволоку промывают в соляной кислоте, хорошо прокаливают, затем смачивают в растворе соли LiCl и вносят в пламя. Появляется малиновое окрашивание. После обработки в соляной кислоте и прокаливания проволоку, смоченную в растворе хлорида натрия, вносят в пламя. Наблюдают желтое окрашивание.

Вывод: Соединения щелочных металлов можно распознать по окрашиванию пламени их ионами, следовательно, эти реакции являются качественными

Регулятивные:

Контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений от него; выделение и осознание учащимися того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, оценивание качества и уровня усвоения;

Усвоение новых знаний

Формирование знаний о соединениях щелочных металлов.

Учитель: Если щелочные металлы настолько активны, что практически не встречаются в чистом виде, то каковы их соединения?

На доске появляются цепочки превращений. По желанию выходят три ученика для осуществления этих превращений.

Лабораторная работа «Получение гидроксида натрия из карбоната натрия».

Учитель: А теперь осуществим практически превращения: получим гидроксид натрия из карбоната натрия. Зачитайте правила техники безопасности при проведении данного эксперимента.

Учитель: А теперь запишите в тетрадях для лабораторных и практических работ дату и название работы. Все полученные данные и наблюдения занесите в таблицу.

Называют соединения

Na → Na2 O2→ Na2 O  →NaOH   →Na2SO4
2Na + O2 = NazO2
Na2O2 +2 Na = 2Na2 O

Na2 O + H2 O= 2NaOH
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H20

К → КОН →KC1→KNO3 

2K + 2H2O = 2KOH + H2↑

 KOH + HC1 = KC1 + H2O

KC1 + AgNO3 = KNO3 + AgC1↓

Li→  LiCl →LiOH→  Li2CO3
2Li + 2HC1 = 2LiCl + H2↑
LiCl + NaOH = LiOH + NaCl
2LiOH + CO2 = Li2CO3 + H2O

Зачитывает один ученик.

Правила техники безопасности при выполнении лабораторной работы «Получение гидроксида натрия из карбоната натрия»

В химической лаборатории запрещается:

1. Принимать пищу и пробовать вещества на вкус.
2. При определении запаха вещества низко наклоняться над склянкой или подносить пробирку близко к лицу.
3. Брать вещества руками.
4. Оставлять неубранными рассыпанные или пролитые реактивы.
5. Выливать или высыпать избыток отработанных реактивов в раковину.
6. Выливать или высыпать избыток реактивов в склянки и банки, из которых они взяты.
7. Оставлять открытыми банки и склянки.
8. Менять пробки у банок и склянок.
9. Брать одной и той же пипеткой или одним и тем же шпателем разные вещества.

10 Самостоятельно без разрешения учителя или лаборанта проводить химический эксперимент.

Учащиеся приступают к выполнению эксперимента, по окончании работы тетради остаются на столе, а после звонка сдаются на проверку учителю.

Инструктивная карточка

1.Растворите в 50 мл воды 5 г безводного карбоната натрия.

2.Перелейте раствор в фарфоровую чашку для выпаривания.

3. Аккуратно добавьте две чайные ложки твердого гидроксида кальция.

4.Поставьте чашку со смесью на кольцо штатива и кипятите 10 минут, постоянно помешивая раствор стеклянной палочкой.

5. По мере выкипания воды, добавляйте воду, чтобы объем веществ в чашке для выпаривания не изменялся.

6.Через 10 минут отставьте спиртовку в сторону, дайте раствору немного остыть и отфильтруйте в пробирку 2-3 мл.

7.К фильтрату добавьте несколько капель раствора соляной кислоты. Если при этом Вы услышите шипение, кипячение раствора нужно продолжить и через некоторое время пробу повторить.

8.Если проба на соляную кислоту окажется отрицательной, раствор отфильтруйте и упарьте, прикрыв фарфоровую чашку стеклянной воронкой.

9.Запишите наблюдения и объясните их.

Регулятивные:

контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений от него; выделение и осознание учащимися того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, оценивание качества и уровня усвоения.

Контроль знаний (фронтальный) - химический диктант.

Для записи графического диктанта необходима всего лишь узкая полоска бумаги в клетку (4-5 клеточек в ширину). В длину, посередине листа, в каждой клетке (перед началом диктанта) записывается номер вопроса. Номеров столько, сколько будет вопросов. Педагог диктует вопрос, а учащийся в соответствии со своим вариантом отвечает на него «Да» или «Нет».

1. вариант - литий.
2. вариант - натрий.
3. вариант - калий.
4. вариант - рубидий.

1. Контроль знаний (индивидуально-дифференцированный) - работа по карточкам.

Учитель: Теперь решим задачу.

Задача: Гидрид натрия NaH взаимодействует с водой с образованием щелочи и газообразного водорода. Напишите химическое уравнение этой реакции. Вычислите массу водорода, образующегося из 0,5 моль гидрида натрия.

По окончании работы задания, выполненные по карточкам, сдаются.

Вопросы:

1. Порядковый номер вашего химического элемента - 19  
2. Заряд ядра атома + 37.
3. Число электронов последнего энергетического уровня равно 1.
4. Радиус атома больше чем радиус атома натрия.
5. Более сильный восстановитель, чем калий.
6. Хранится под слоем вазелина.
7. Хранится под слоем керосина.
8. Имеет всего два энергетических уровня.
9. Усваивается многими растительными организмами в виде оксида.
10. Бурно взаимодействует с водой с образованием щелочи и водорода.
11. Открыт Бунзеном.
12. Недолгоживущий, радиоактивный химический элемент.
13. Входит в состав соды.
14. Открыт Маргаритою Перей.
15. Используется как теплоноситель в атомных реакторах.
16. Его соединением богата морская вода.
17. Получают электролизом солей.
18. Может вытеснять из растворов солей менее активные металлы.
19. Его больше в тканях зародышей, чем в тканях взрослых особей.
20. Окрашивает пламя в малиновый цвет.
21. Обнаружен в некоторых сортах свеклы.

NaH + Н20 = NaOH + Н2|

1. по уравнению: 1 моль NaH - 1 моль Н2|

по задаче: 0,5 моль NaH - 0,5 моль H2f

2. ш (Н2) = 0,5 моль • 2 г/моль = 1 г

М (Н2) = 2 г/моль

Ответ: Масса выделившегося водорода 1 грамм

Наиболее подготовленным учащимся предлагается решить индивидуально задачи (по карточкам).

№ 1. На 20 г гидроксида калия подействовали раствором, содержащим 25 г азотной кислоты. Какая масса соли образовалась?

№ 2. 11,5 г натрия прореагировало с 78 г воды. Вычислите массу образовавшегося гидроксида натрия.

№ 3. При взаимодействии 6,9 г натрия с водой получили 3 л водорода (н. у.). Вычислите объемную долю выхода газа (в %).

№ 4. При взаимодействии 10,8 г безводного карбоната натрия с избытком азотной кислоты получили 2,24 л (н. у.) оксида углерода (IV). Вычислите содержание примесей в карбонате натрия.

Познавательные УДД

Осознанное и произвольное построение речевого высказывания.

Определение основной и второстепенной информации.

Коммуникативные УУД

Аргументация своего мнения.

Учет различных мнений,

координирование в сотрудничестве различных позиций.

Личностные УУД

Осознание ответственности за личное дело.

Информация  о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

«Рефлексия»

Оценка учащимися проведенного урока

Домашнее задание: § 14,упр. 2 после § 14.

В конце урока учитель предлагает каждому обучающемуся закончить фразы: «У меня лучше  всего получилось... Дома я поработаю над..Сегодня на уроке меня удивило…»

Запись домашнего задания

Индивидуальные задания раздаются отдельным учащимся по тематике: использование щелочных металлов в народном хозяйстве, их биологическая роль, стихи о щелочных металлах. Учитель просит записать домашнее задание и подать дневники для выставления оценок за урок.