конспект урока по теме: "Щелочные металлы - простые вещества, их физические и химические свойства"
план-конспект урока по химии (9 класс) на тему

Конспект урока по химии в 9 классе по теме: "Щелочные металлы – простые вещества, их физические и химические свойства"

Провела учитель химии и биологии

Изварина Н.Н.

МБОУ ООШ №3

Цели:

- обеспечить восприятие и осмысление учащимися  общих  и специфических  свойств  металлов  I группы главной подгруппы.  Дать общую характеристику щелочных металлов. Рассмотреть их атомное строение, основные физические и  химические свойства;

- подвести учащихся к осознанию практической значимости щелочных металлов в жизни человека;

- создать условия для развития умения осознанно работать с источниками информации и с химическими терминами.

Задачи:

- обучающая: создать условия для получения учащимися знаний о положении щелочных металлов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, физических и химических свойствах щелочных металлов, нахождении в природе и значимости металлов в жизни человека;

- развивающая: способствовать развитию у учащихся логического мышления, умения анализировать и сравнивать, работать с дополнительной информацией;

- воспитывающая: содействовать формированию представлений о причинно-следственных связях и отношениях, вырабатывать стремление к коллективизму, формировать мировоззренческое понятие о познаваемости природы.

Ход урока:

1. Организационный момент.

- Здравствуйте, ребята!

(слайд 1) Тема нашего урока:  «Щелочные металлы – простые вещества, их физические и химические свойства". Запишите тему урока в рабочую тетрадь (слайд 2).

2. Проведение разминки (по изученному материалу).

Давайте проведем небольшую разминку (слайд 3). Для того,  чтобы закрепить ваши знания о металлах, я прошу ответить на вопросы, которые даны в карточках №1. На эту работу вам отводится 3-4 мин., и затем мы заслушаем ваши ответы.

Карточка №1 (разминка):

1.Из каких металлов изготавливают электрические провода?

2.Почему в технике чаще используются сплавы металлов, а не чистые металлы?

3.Какой тип химической связи характерен для металлов?

4.Перечислите физические свойства металлов?

5. Что такое пластичность?

     - Итак, давайте проверим  ваши ответы. Обменяйтесь  заполненными карточками  со своим соседом по парте, проверь работу одноклассника на правильность заполнения. Один  обучающийся зачитывает ответы, другие дополняют… Заполненные карточки сдать учителю.

3. Изучение нового материала.

- Сегодня мы познакомимся с представителями металлического мира - щелочными металлами, узнаем много интересного о них. Глубже осмыслим общие и специфические свойства металлов I группы главной подгруппы, историю названия, нахождение в природе, физические и химические свойства.

Что узнаем… (слайд № 4).

• Положение щелочных металлов в Периодической системе химических элементов
• Изменение свойств в группе
• История названия
• Нахождение в природе
• Биология и медицина
• Физические свойства
• Химические свойства
• Окраска пламени

Так кто же они:  щелочные металлы? На уроке послушайте внимательно мой рассказ, доклады своих одноклассников и выделите для себя все самое важное, необычное, связанное с ними. В ходе урока делайте записи в рабочие тетради.

Положение щелочных металлов в Периодической системе химических элементов.

Фронтальная беседа (слайд 5):

1. Как называются элементы 1 группы главной подгруппы. Перечислите их.    (Щелочные металлы; Li; Na; K; Rb; Cs; Fr)  

Fr - радиоактивный металл, наиболее долгоживущий изотоп его имеет период полураспада 22 минуты.

2.Составьте электронные и графические формулы щелочных металлов?  Li; Na; K;

3.Чем отличаются и что общего в строении этих элементов?

(Разный атомный радиус; одинаковое число валентных электронов на последнем слое).

4. Какую степень окисления будут иметь щелочные металлы? (+1;1е на последнем слое).

5. Какими свойствами обладают все металлы (восстановители).

Вывод: Атомы всех щелочных металлов имеют на внешнем электронном уровне по 1s электрону, которые относительно легко отрываются; максимальная степень окисления +1, проявляют восстановительные свойства.

Изменение свойств в группе (слайд 6)

Вернемся к электронным и графическим формулам и рассмотрим изменение свойств в группе: восстановительные свойства щелочных металлов усиливаются при переходе от лития к цезию, что связано с увеличением радиусов их атомов, усилением восстановительных свойств.  Уменьшается прочность химической связи металл – металл.   Уменьшается температура плавления, температура кипения. У щелочных металлов металлические свойства выражены особенно ярко. Самый сильный восстановитель в ПСХЭ – франций.

Подведем итог:        

1)Радиус атома увеличивается в группе от лития к францию. 2)Увеличиваются восстановительные свойства (способность отдавать электроны).

3)Уменьшается прочность химической связи металл – металл.

История названия (слайд 7)

Карл Линней писал

«Если не знать имен -

умрет и познание вещей»

               Ребята получили поисковые задания. Я хочу предоставить слово учащимся и  послушать информацию  о том, как были открыты щелочные металлы  и  о происхождении названий щелочных металлов (сообщение учащихся). (Слайд № 8)

Литий был открыт шведским химиком Й. Арведсоном в 1817 г.,  по предложению Й. Берцелиуса назван литием (от греч. «литос» – камень)

Металлический Na и К были впервые получены в 1807 году английским химиком и физиком Г.Дэви электролизом твердых щелочей. Как только Дэви начал электролиз расплава NаОН на отрицательном электроде, опущенном в расплав, появились маленькие шарики с сильным металлическим блеском, похожие на ртуть.  Некоторые из них сгорали с взрывом и ярким пламенем, другие не сгорали, а только тускнели, покрываясь белой пленкой. На основании эксперимента Дэви сделал вывод, что полученное вещество-металл. За короткий срок ученый досконально исследовал свойства К и Na.

Й. Берцелиус предложил назвать один новый элемент натрием (от араб. «натрун» – сода), а второй элемент,  по предложению Гильберта, назван калием (от араб. алкали – щелочь)

Происхождение названий щелочных металлов (Слайд № 9)

Li (1817) лат. " литос" - камень

Na (1807) араб. "натрум" -сода

К (1807) араб. "алкали" - щелочь

Rb (1861) лат. "рубидус" - темно-красный

Cs (1860) лат. "цезиус" - небесно-голубой

Fr (1939) от названия страны Франция.

Нахождение в природе (слайд 10) коллекция минералов

Щелочные металлы - очень активны. Могут ли они встречаться в природе в свободном виде? (Нет). На партах у вас коллекция минералов, во время сообщения учащейся рассмотрите ее.

Сообщение учащихся: В природе щелочные металлы встречаются только в виде соединений, что обусловлено их чрезвычайно высокой химической активностью. Наиболее распространенными являются натрий и калий, важнейшие природные соединения, которых:

 Na CL – галит (каменная, или поваренная соль)

NaNO₃ - натриевая селитра (чилийская селитра)

Na₂SO₄•10 H₂O -  глауберова соль (мирабилит)

Na CL• КCL – сильвинит

КNO₃ - калиевая селитра

Соединения других щелочных металлов встречаются редко.  Лепидолит- один из основных источников редких щелочных металлов, рубидия и цезия.

Биология и медицина (Слайд 11) 

Сообщение учащегося о биологической роли щелочных металлов.

 Натрий и калий – их биологическая роль и применение  соединений  натрия и калия в медицине.

Натрий и калий являются биогенными элементами, т.е. элементами, играющими важную роль в живых организмах, в частности, в организме человека.

Na+ – главный внеклеточный катион, участвует в создании мембранных потенциалов клеток, входит в состав плазмы крови. Общая масса  его в организме - 100 г.

K+ – главный внутриклеточный катион, участвует в создании мембранных потенциалов клеток, участвует в поддержании сердечного ритма, регулирует водный режим. Общая масса в организме - 250 г.

Сообщение учащегося о применении соединений натрия и калия в медицине.

В медицине  находят широкое применение следующие соединения натрия и калия:

А) 0,9%-ный раствор NaCL является физиологическим раствором, используется для инъекций;

Б) пищевая сода NaНСO₃ применяется как средство для понижения кислотности желудочного сока;

В) глауберова соль Na₂SO₄ - известное слабительное средство.;

Г) раствор перманганата калия КМnО₄ имеет способность убивать болезнетворные организмы, обладает антисептическими свойствами. Используют для полоскания слизистых оболочек горла, промывания желудка при пищевых отравлениях;

Д) соли калия входят в состав лекарственных препаратов, нормализующих сердечную деятельность.

(Слайд 12)  Щелочные металлы - очень активные металлы. Предлагаю и вам побыть физически активными и провести физическую минутку (1 минута).

Физические свойства (слайд 13)

Щелочные металлы представляют собой вещества серебристо-белого цвета, которые быстро тускнеют на воздухе вследствие окисления (демонстрация образцов ЩМ).  Для предотвращения контакта с воздухом и влагой во избежание взрывов  и пожаров щелочные металлы хранят под слоем керосина в герметически закрытых сосудах, а литий в вазелине. Значит, эти вещества взрывоопасны. ЩМ  хорошо проводят электрический ток, пластичны.. Все щелочные металлы кроме лития очень мягкие, легко режутся ножом  (с демонстрацией): рис. 20 учебника стр. 53. Плотность металлов увеличивается с 0,53 г/см³ у лития  до 2,44г/см³ у цезия(рис. 21 учебника). Плотность Li; Na; K  меньше 1 г/см³, поэтому при внесении в воду они плавают на ее поверхности. Щелочные металлы легкоплавки: температура плавления понижается в подгруппе от 180 ⁰ С у лития до 28 ⁰ С у цезия.

Вывод:  ЩМ серебристо-белого цвета, очень мягкие (кроме лития), режутся ножом, плотность металлов в группе увеличивается, а температура плавления понижается. ЩМ - взрывоопасные вещества.

Химические свойства

Щелочные металлы очень активны, ими начинается электрохимический ряд напряжения металлов. Заполните карточки №2 (взаимодействие щелочных металлов с неметаллами) в течение 3-4 минут, расставьте  степени окисления веществ, напишите название полученных веществ.

Давайте проверим уравнения реакций (слайд 14). После проверки сдайте работы учителю.

Карточка №2

Взаимодействие ЩМ с неметаллами:

А)2Ме0 + Н20 = 2Ме+1Н-1 (гидрид)

2Na + H2 = 2NaH

Б)2Ме0 + Cl20 = 2Mе+1Cl-1 (хлорид)

В)2Ме0 + S0 = Mе+12S (сульфид)

Г) С кислородом натрий образует пероксиды:

      2Ме0 + О20 = Ме+12О2-1 пероксид

      2Na + O2 = Na2O2      Только литий образует оксид 4Li + 0₂ = 2 Li₂0

Учитель записывает на доске уравнения реакций (Слайд 15).

Пероксиды – это такие вещества, в которых осуществляется связь между двумя атомами кислорода: Na-O-O- Na

2Na + O2 = Na2O2      пероксид 

Na2O2 +2Na = 2Na2O     оксид  (слайд 16). 

2.ЩМ  энергично реагирует с водой.

Литий реагирует с водой спокойно без пламени, все последующие за ним элементы-аналоги реагируют с водой с воспламенением и взрывом, который усиливается от Na к Cs. Давайте посмотрим видео – фрагмент взаимодействия  натрия с водой.

Просмотр видеофрагмента(слайд 17). 

- Что наблюдаете? Ответ: Раствор окрасился в малиновый цвет.  

- Что же там образовалось? (Щелочь).

- Почему же металлы 1 группы главной подгруппы называются щелочными?

Ответ: Т.к. при взаимодействии с водой образуются щелочи.

2Na + 2Н₂0 = 2NaOH+ Н₂

2Li + 2Н₂0 = 2 Li ОН + Н₂

Окраска пламени (слайд 18)

Характерной для щелочных металлов является окраска, придаваемая каждым из них бесцветному пламени:  Li⁺ -малиновый

                                                                Na⁺ - желтый

        K⁺-фиолетовый                                                                                                                                                                                                                        Cs⁺- фиолетово-синий

Для распознавания соединений щелочных металлов по окраске пламени исследуемое вещество вносится в пламя горелки на кончике железной проволоки.

Подведение итога. Ребята, что нового вы узнали на уроке о щелочных металлах.

Итог урока: Атомы всех щелочных металлов имеют на внешнем электронном уровне по 1s электрону, которые относительно легко отрываются; максимальная степень окисления +1, проявляют восстановительные свойства.  

Радиус атома увеличивается в группе от лития к францию. Увеличиваются восстановительные свойства (способность отдавать электроны).

В природе щелочные металлы встречаются только в виде соединений, что обусловлено их чрезвычайно высокой химической активностью. Наиболее распространенными являются натрий и калий.

 ЩМ серебристо-белого цвета, очень мягкие (кроме лития), режутся ножом, плотность металлов в группе увеличивается, а температура плавления понижается. ЩМ - взрывоопасные вещества.

ЩМ вступают в химические реакции  с неметаллами, с кислородом образуют пероксиды (кроме лития), также ЩМ реагируют с водой и кислотами.

Закрепление.

Давайте закрепим полученные знания. Отгадайте загадки, о каких щелочных металлах идет речь: 

1. Хранят обычно в керосине, и бегает он по воде,

 В природе, помните, отныне,

 Свободным нет его нигде,

 В солях открыть его возможно

 Желтеет пламя от него

 И получить из соли можно

 Как Дэви получил его.

 О каком элементе идет речь? (Na)

                             2. Он энергично вытесняет

Из влаги - чистый водород,

                         Его при этом заменяет

                         И вяжет прочно кислород.

                         Тот элемент в растеньях скрыт

                         По фиолетовому цвету

                         Он может быть в солях открыт.

          О каком элементе идет речь? (К).

(слайд №19) Для того, чтобы закрепить ваши знания о щелочных металлах, я прошу ответить на вопросы, которые даны в карточках №3, на эту работу вам отводится 3-4 мин.

Выполните по вариантам цепочку превращений, подпишите названия полученных веществ, укажите степени окисления у всех веществ. Каждый получит оценку за письменные работы по карточкам с учетом устных ответов.

Карточка №3         вариант 1

С помощью уравнений реакций осуществите превращения. Укажите названия полученных веществ, укажите  степени окисления  всех веществ и тип химической реакции.

Карточка №3     вариант 2

С помощью уравнений реакций осуществите превращения. Укажите названия полученных веществ, укажите  степени окисления  всех веществ и тип химической реакции.

Ребята, сдайте работы, запишите домашнее задание.

 (слайд 20) Домашнее задание: § 11