Разработка урока "Общая характеристика элементов I группы главной подгруппы" 9 класс.
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему

Приложение №1

КАРТА ИССЛЕДОВАНИЯ

Литий (Li)

 Литий был открыт в 1817г. шведским химиком А. Арфведсоном при анализе минерала петалита. Металл назвали литием, что в переводе с греческого означает «камень». Впервые был получен Г. Дэви в 1818г.

  Содержание в земной коре – 3,2·10-3% от ее массы.   Содержание в морской воде –3,2·10-3%. Среднее содержание в организме человека (мышечная, костная ткани, кровь) – 0,67мг. Суточная потребность организма: 0,1-2 мг.    Известно около 30 минералов, содержащих литий, пять из них имеют промышленное значение. Мировое производство этого металла – около 39000т в год; по некоторым оценкам его запасы составляют 7,3·106 т.

  Долгое время и литий, и его соединения почти не находили практического применения. Лишь в ХХ в. их стали использовать в производстве аккумуляторов, в химической промышленности как катализаторы, в металлургии. Сплавы лития легки, прочны, пластичны. Но главная область применения лития сегодня – атомная техника. Литий нашел применение и в медицине: карбонат лития и литиевая соль салициловой кислоты служат средством для растворения мочевой кислоты, выделяющейся при подагре и некоторых других болезнях. Так «безработный» в прошлом элемент в наши дни стал необходим.

Натрий (Na)

  В 1807г. английский химик и физик Г. Дэви впервые получил натрий в чистом виде при электролизе едкого натра. Дэви же первый изучил его свойства.

  Натрий – самый распространенный в природе щелочной металл, один из самых распространенных в природе элементов – 2,5% от массы земной коры. Натрий входит в состав гранитов, базальтов, полевых шпатов, множества минералов. Его содержание в морской воде составляет 1,06%.

  Мировое производство поваренной соли – 1,68∙108, карбоната натрия – 2,9∙107, металлического натрия - 2∙105т в год, запасы натрия практически не ограничены.

  Среднее содержание в организме человека – 100г. Натрий активно участвует в обмене веществ в организмах. Содержится в эритроцитах крови, сыворотке, пищеварительных соках, играет важную роль в водно-солевом обмене и поддержании кислотно-щелочного равновесия. Присутствует натрий и в тканях растений, однако роль этого элемента в жизни растений до конца не изучена.

  Натрий входит в состав многих лекарственных препаратов, в том числе таких, как питьевая сода, норсульфазол. Многие антибиотики используются в медицинской практике главным образом в виде натриевых солей.

Калий (K)

  Человечество знакомо с калием более полутора веков. В лекции, прочитанной в Лондоне 20 ноября 1807г., Г. Дэви сообщил, что при электролизе едкого кали он получил «маленькие шарики с сильным металлическим блеском… некоторые из них сейчас же после своего образования сгорали со взрывом». Это и был калий.

  В земной коре содержится 2,5% калия по массе. Калийсодержащих минералов известно несколько сотен, среди них сильвин, карналлит, ортоклаз. Содержится в морской воде – 0,037%. Мировое производство солей калия – 5,1·107, металлического калия – 200т в год. Запасы огромны.

  Важен для всех живых организмов. При недостатке этого элемента замедляется рост растений, желтеют листья, плоды становятся менее сладкими, семена теряют всхожесть.

  Калий обычно используют в форме солей. Калийные удобрения – это природные или измененные в процессе химической обработки соли калия. Нитрат калия (калийная селитра) – двойное удобрение и окислитель, компонент дымного пороха; фторид калия – важнейший металлургический флюс; перманганат калия (марганцовка) – окислитель и антисептик; хлорат калия (бертолетова соль) применяют в пиротехнике и производстве спичек; карбонат калия (поташ) необходим при варке стекла. Металлический калий употребляют как материал электродов в химических источниках тока, как восстановитель при получении некоторых металлов и как теплоноситель в ядерных реакторах.  

  Содержится в человеческом организме (140г). Суточная потребность организма: 1,4-7,4г.

Рубидий (Rb)

  Был открыт по характерным линиям в длинноволновой области спектра в 1861г. немецким учеными Р. Бунзеном и Г. Кирхгофом. Цвет этих линий определил и название элемента: в переводе с латыни «рубидис» - «темно-красный». В 1863г. Бунзен получил рубидий в чистом виде.

  В земной коре содержится 1,5·10-2% рубидия. Он не принадлежит к числу редких элементов, но очень рассеян и не образует собственных минералов. Как примесь он входит в минералы калия, цезия и лития. В морской воде 2·10-5%  рубидия.

  Рубидий – один из немногих химических элементов, ресурсы и возможности добычи которого больше, чем нынешние потребности в нем. Применяют его (только в виде соединений) весьма ограничено: как катализатор некоторых нефтехимических процессов и при получении  стирола и бутадиена – исходных веществ для получения синтетического каучука. Рубидий входит в состав некоторых болеутоляющих лекарственных средств.

  Рубидий содержится в морских водорослях, чае, кофе, сахарном тростнике и табаке. Среднее содержание в организме человека – 680мг. Суточная потребность организма: 1,5-6мг.

Цезий (Cs)

  Цезий был первым элементом, открытым с помощью метода спектрального анализа. В 1860г. немецкие ученые Р. Бунзен и Г. Кирхгоф по синим линиям в спектре обнаружили в воде, взятой из минеральных источников в Баварии, новый химический элемент. Название элемента происходит от латинского слова «цезиус» - «голубой».

  По распространению в земной коре цезий достаточно редкий элемент: 3,7·10-4% по массе. Незначительное количество цезия есть в морской воде - 5·10-6%. Промышленное значение имеет лишь один из минералов цезия – поллуцит.

  Содержится в человеческом организме, суточная потребность составляет 0,004-0,03мг.

  Соединения цезия используют довольно широко: в оптике, электротехнике, радиолокации, кинотехнике. Металлический цезий чаще всего применяется в исследованиях по физике и химии плазмы. Способность цезия отдавать электрон даже при незначительных воздействиях извне сделала этот метод незаменимым для изготовления фотоэлементов и фотоумножителей.

Франций (Fr)

  Часто франций относят к синтезированным элементам, хотя первоначально он был обнаружен в природе (1939г.). Франций был открыт французской исследовательницей Маргаритой Перей. Она доказала, что актиний в редких случаях распадается, испуская альфа-частицу. Продуктом альфа-распада актиния и оказался франций.

  Все его изотопы неустойчивы, период полураспада наиболее устойчивого из них равен 21,8 мин. Это один из редчайших элементов. В поверхностном слое земной коры толщиной 1,6км содержится около 24,5г франция. Ничтожные количества франция содержатся в урановых рудах. Чтобы изучить его свойства, ученым приходилось работать с ничтожным количеством элемента. Только в начале 50-ых годов франций удалось получить искусственно в результате облучения тория потоком быстрых протонов.

  В организме человека не содержится.  

Приложение №2

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ИССЛЕДОВАНИЯ

(исследовательская группа физиков) 

Таблица 1

«Некоторые физико-химические

характеристики атомов элементов IА группы»

*Тепловой эффект взаимодействия металлов с водой.

Цель: смоделировать металлическую кристаллическую решетку и показать физические свойства металлов.

1. Изучите таблицу №1. Проанализируйте закономерность изменения атомного радиуса и электроотрицательности атомов элементов от лития к цезию. Отметьте изменение температур плавления щелочных металлов. Подумайте, почему тепловой эффект взаимодействия с водой самый высокий у лития?
2. Смоделируйте металлическую кристаллическую решетку. Распределение ролей среди участников исследовательской группы:

- узлы кристаллической решетки – 6 человек;

- электроны – 2 человека;

- катод, огонь – 1 человек;

- анод, молоток – 1 человек.

Порядок действий:

- «постройте»  металлическую кристаллическую решетку;

- продемонстрируйте физические свойства щелочных металлов – электропроводность, теплопроводность, ковкость.

     3.  Подготовьте устный отчет об особенностях физических свойств щелочных металлов.

Приложение №2

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ИССЛЕДОВАНИЯ

(исследовательская группа историков) 

Таблица 1

«Некоторые физико-химические

характеристики атомов элементов IА группы»

*Тепловой эффект взаимодействия металлов с водой.

Таблица 2

«История открытия»

Цель: подготовить историческую справку об открытии щелочных металлов.

1. Прочитайте тексты (КАРТА ИССЛЕДОВАНИЯ, приложение №1).
2. Внесите в таблицу №2 краткие сведения об истории открытия щелочных металлов.
3. Подготовьте устный отчет.

Приложение №2

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ИССЛЕДОВАНИЯ

(исследовательская группа геологов) 

Таблица 1

«Некоторые физико-химические

характеристики атомов элементов IА группы»

*Тепловой эффект взаимодействия металлов с водой.

Таблица 3

«Области распространения. Мировые запасы и мировое производство»

Цель: выяснить области распространения щелочных металлов, их содержание, мировые запасы и мировое производство.

1. Прочитайте тексты (КАРТА ИССЛЕДОВАНИЯ, приложение №1).
2. Внесите в таблицу №3 краткие сведения об истории открытия щелочных металлов.
3. Подготовьте устный отчет.

Приложение №2

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ИССЛЕДОВАНИЯ

(исследовательская группа, биологов) 

Таблица 1

«Некоторые физико-химические

характеристики атомов элементов IА группы»

*Тепловой эффект взаимодействия металлов с водой.

Таблица 4

«Щелочные металлы и живые организмы»

Цель: выяснить содержание щелочных металлов в живой природе.

1. Прочитайте тексты (КАРТА ИССЛЕДОВАНИЯ, приложение №1).
2. Внесите в таблицу №4 краткие сведения о содержании щелочных металлов в живых организмах и о применении щелочных металлов человеком (кратко).
3. Подготовьте устный отчет.