Семинар по теме "Свойства металлов" в форме урока-игры "Химический футбол".
методическая разработка по химии (9 класс) на тему

Семинар по теме «Cвойства металлов»

в форме урока-игры «Химический футбол»

9 класс

Цели:

• Повторение и обобщение знаний по теме «Металлы».
• Отработка универсальных учебных действий – личностных, регулятивных, познавательных и коммуникативных.
• Применение нестандартных игровых форм учебной деятельности.

Подготовка к уроку.

• Класс делится на три команды.
• В каждой команде выбирается «вратарь», «защитники», «нападающие».
• С первого урока изучения темы «Металлы» школьники готовятся к семинару. «Вратари» готовят свои команды. Учитель работает с «вратарями». Подготовка идёт по вопросам, которые учитель заранее выдаёт учащимся. По мере изучения материала темы члены команды постепенно рассматривают и отвечают на эти вопросы. Команда также повторяет все изученные типы решения расчётных задач, опыты, иллюстрирующие материалы данной темы.

Вопросы для теоретического тайма.

1. Укажите расположение металлов в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.
2. В чем состоит сходство строения электронных оболочек атомов металлов? В чем различие атомов металлов? (Общие черты и различия покажите на примере металлов I группы главной подгруппы периодической системы элементов Д. И. Менделеева.)
3. Какие степени окисления характерны для атомов металлов и их ионов? Почему с увеличением радиусов атомов металлов отрыв электронов от них облегчается?
4. В чем сходство и различие разных видов химической связи (ионной, ковалентной и металлической)?
5. Какие вам известны структуры кристаллических решеток металлов? Покажите эти структуры на моделях.
6. На основании знаний о кристаллическом строении металлов объясните, почему металлы:

а) проводят электрический ток,

б) хорошо проводят теплоту,

в) обладают пластичностью?

7. Какие виды сплавов вам известны? Почему сплавы существенно отличаются температурами плавления, электропроводимостью от составляющих их металлов?
8. Известно, что плотность веществ зависит от числа атомов или ионов, находящихся в единице объема. Как объяснить уменьшение плотности щелочных металлов с увеличением номера периода?
9. Твердость веществ определяется прочностью связей частиц в кристалле. Почему в группах периодической системы с увеличением относительной атомной массы твердость металлов, как правило, уменьшается?
10. Какие общие химические свойства характерны для металлов?
11. Что показывает электрохимический ряд напряжений металлов? Почему в этот ряд включен водород?
12. Какой из металлов - медь, цинк или ртуть - может вытеснить свинец из раствора его соли?
13. Какие ионы окисляются, а какие восстанавливаются:

а) при электролизе расплава соли хлорида меди (11),

б) при взаимодействии меди с кислородом,

в) при взаимодействии цинка с раствором нитрата меди?

14. Напишите уравнения реакций, лежащих в основе получения натрия в промышленности. Почему для получения натрия нельзя брать раствор его соли?
15. Даны пары соприкасаюшихся металлов: медь и железо, цинк и медь, железо и цинк, опущенные в раствор соляной кислоты. Какой из металлов в каждой паре будет разрушаться? Напишите уравнения реакций.
16. Напишите уравнения реакций взаимодействия с водой металлов: натрия, кальция, алюминия. Какие условия необходимо соблюдать, чтобы алюминий вступил в реакцию с водой?
17. Какие виды жесткости воды вам известны? Что нужно сделать, чтобы избавиться от:

а) временной жесткости,

б) постоянной жесткости?

Оборудование:

модели кристаллических решеток атомов металлов;

реактивы: вода, фенолфталеин, сульфат меди (II), сульфат железа (II), хлорид алюминия, соляная кислота, гидроксид натрия (растворы);

металлы: натрий, железо, медь;

пробирки;

штатив.

Правила игры.  

На заданный вопрос первыми в команде отвечают (принимают удар на себя) "нападающие" и получают за правильный ответ 4 балла. Если «нападающие» не смогут ответить на данный вопрос,  он передаётся «защитникам» (за ответ 3 балла), если и они не ответили, то на вопрос отвечает «вратарь», но получает за ответ уже 2 балла. За дополнение команда может получить 1 балл.

Каждая команда сидит за отдельным столиком.

Футбольный матч состоит из:

• разминки,
• теоретического тайма,
• практического тайма,
• расчётного тайма.

Разминка.

Разминка проводится в виде викторины одновременно со всеми командами. Причем в разминке за правильный ответ любой игрок получает 1 балл, за дополнение 0,5 балла. Кто быстрее поднимет руку, тот и получает право ответа.

Викторина «Металлы»

1. Какой из металлов в глубокой древности называли "небесная медь" и почему?
2. В каких географических названиях встречается слово "медь" ?
3. Если бы существовал приз за активность, то атомам какого металла его присудили бы?
4. Почему во время похода Александра Македонского в Индию офицеры его армии реже болели желудочно-кишечными заболеваниями, чем солдаты?
5. На какой особенности ртути был основан древний способ золочения?
6. Что означает выражение: "Металл, принесенный в жертву рыжему дьяволу"?
7. Какой из металлов может болеть "чумой"? Что вы об этом знаете?
8. Гуси спасли Рим, а погубил Рим, по мнению токсикологов, металл. Какой это металл, что вам известно об этом?

9. Алхимики утверждали:

"Семь металлов создал свет

          По числу семи планет ... "

Назовите эту "великолепную семерку".

Ответы на вопросы викторины 

1.  Железо. Первое железо, с которым познакомился человек, было метеоритным, то есть "небесного" происхождения. Обрабатывали его так же, как и медь. Древнегреческое название железа "сидерос" означает "звездный", а древнеармянское название железа "еркат" переводится как "капнувший с неба".
2.  Медногорск (город в Оренбургской области), остров Медный (один из Командорских островов), Кипр (от латинского названия меди "купрум").
3. Цезию, если не считать франций, которого практически нет в природе.
4. Потому что посуда офицеров была изготовлена из серебра, обладающего бактерицидными свойствами.
5. Ртуть обладает способностью растворять многие металлы, образуя с ними сплавы (амальгамы). Золото очень легко растворяется в ртути, образуя золотую амальгаму. Ее наносили на обрабатываемое изделие, которое нагревали, ртуть испарялась, золото оставалось на изделии.

Таким способом был позолочен купол Исаакиевского собора - памятника архитектуры, созданного в 1818-1857 г.г. в Петербурге по проекту Огюста Монферрана. Свыше 100 кг золота было нанесено амальгамацией на медные листы, из которых выполнен гигантский (диаметром около 26 м) купол этого собора. Легкий синевато-зеленый дымок паров ртути, который, казалось, исчезал бесследно, успевал отравить рабочих, занимавшихся позолотой. Люди погибали в страшных муках. По свидетельству современников, золочение купола стоило жизни 60 рабочим.

6. Железо, а также стали превращающиеся в ржавчину в процессе коррозии.
7. Олово. "Оловянная чума" - это своеобразное явление, при котором белое олово при температуре ниже - 13,2ºС превращается в серое. Поскольку плотность и кристаллическая структура модификаций разные, оловянные изделия разрушаются. Этот процесс на слабом морозе идет медленно. Он быстро нарастает только при температуре ниже - 25ºС и  достигает максимальной скорости при - 48ºС.

Вторая и последняя экспедиция английского путешественника Роберта Скотта в 1912 г. к Южному полюсу закончилась трагически. В январе 1912 г. Скотт и четверо его друзей пешком достигли Южного полюса и обнаружили по оставленной палатке и записке, что всего за четыре недели до них Южный полюс был открыт экспедицией Р. Амундсена. С огорчением они двинулись в обратный путь при очень сильном морозе. На промежуточной базе, где должно было храниться горючее, они его не нашли. Железные канистры с керосином оказались пустыми, так как имели "кем-то вскрытые швы", которые раньше были запаяны оловом. Скотт и его спутники замерзли около распаянных канистр. Так при трагических обстоятельствах было обнаружено, что белое олово, или β-Sn, которым были запаяны канистры, превратилось в серое пылевидное олово, или α-Sn. Смерть настигла Скотта и его спутников всего в 15 км от места, где их ждала основная часть экспедиции, в составе которой находилось и двое русских - Гирев и Омельченко.

8. Рим спасли гуси - это известно всем. А в падении Рима, по мнению некоторых ученых-токсикологов, повинно отравление свинцом. Есть версия, что использование оплавленной в свинце посуды и свинцовых косметических красок было причиной быстрого вымирания римской аристократии. Из-за систематического отравления малыми дозами свинца средняя продолжительность жизни римских патрициев не превышала 25 лет. Люди низших сословий, согласно этой теории, в меньшей степени подвергались свинцовому отравлению, поскольку они не имели дорогой посуды и не употребляли косметических средств. Но и они пользовались знаменитым водопроводом, "сработанным еще рабами Рима", трубы его были сделаны из свинца. Люди вымирали, империя чахла. Разумеется, виноват в этом не только свинец. Существовали и более серьезные причины - политические, социальные, экономические. И все же доля истины в рассуждениях ученых, безусловно, есть: обнаруживаемые при раскопках останки древних римлян содержат значительное количество свинца.
9. Солнце - золото, Луна - серебро, Марс - железо, Меркурий - ртуть, Юпитер - олово, Венера - медь, Сатурн - свинец.

Итак, разминка закончилась.

Теоретический тайм.

Учитель задает поочередно каждой команде вопросы (см. "Вопросы теоретического тайма").  Первыми отвечают "нападающие" (см. "Правила игры" и т. д.). Если на вопрос никто в команде не отвечает, то ей засчитывают гол.

Практический тайм.

Каждой команде поочередно учитель демонстрирует опыты. Задача команды: объяснить наблюдаемое и записать уравнения реакций. Принцип ответов тот же (по "Правилам игры").

Задание первой команде. 

Учитель демонстрирует опыт по взаимодействию натрия с водой в присутствии фенолфталеина:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 .

Ученики должны доказать, что выделяется водород, объяснить поведение натрия в воде, составить баланс, указать тип химической реакции с точки зрения различных классификаций реакций.

Учитель демонстрирует две пробирки:

     а) железо опущено в раствор сульфата меди (II);

б) медь в растворе сульфата железа (II).

Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4

Cu + FeSO4 ≠

Ученики должны объяснить, какая из реакций  идет и почему, составить баланс, указать тип химической реакции с точки зрения различных классификаций реакций.

Задание третьей команде.

Учитель демонстрирует опыт по получению гидроксида алюминия из хлорида алюминия и его взаимодействие с растворами кислоты и щелочи:

AlСl3 + 3NaOH = Al(ОН)3 + 3NaCl,

Аl(ОН)3 + NaOH =  Nа[Al(OН)4 ]

Al(ОН)3 + 3НСl = AlСl3 + 3Н2О

Ученики должны объяснить, какие свойства алюминия доказывает эксперимент, составить полные и сокращенные ионные уравнения, указать типы химических реакций.

Расчётный тайм.

Каждая команда получает текст задачи, которую решает и оформляет на время. 4 балла получает та команда, которая первой правильно решает задачу, следующая - 3 балла и последняя - 2 балла.

Задача.

Какова масса оксида кальция, полученного из известняка массой 5 т, содержащего 90% СаСО3, если массовая доля выхода составляет 80 % от теоретически возможного?

Подведение итогов.

Проводится путем подсчета баллов, заработанных каждой командой. Кубком с конфетами награждается лучшая команда, медалями-шоколадками  - самые активные игроки.

Учитель выставляет и объявляет оценки за урок.