«Общие химические свойства металлов. Ряд активности». разработка урока
план-конспект урока по химии (9 класс)

Урок по теме:  «Общие химические свойства металлов. Ряд активности». СЛАЙД 1

Тип урока: урок изучения нового материала

Вид урока: мультимедийный

Цель урока: систематизировать сведения о химических свойствах металлов, рассмотренных при изучении материала курса химии 8,9 классов, выявить особенности протекания реакций металлов со сложными веществами, подчеркнуть химическую функцию металлов как восстановителей.

Задачи урока:

• развивать умения пользоваться опорными знаниями, закреплять умения и навыки выполнения химического эксперимента;
• развивать логическое мышление, умение анализировать увиденное;
• закреплять умения составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций;
• сформировать понимание практического значения металлов в жизни человека;
• Развивать познавательный интерес при выполнении теоретических и практических заданий.

Оборудование и реактивы:

на столах учащихся: раствор соляной кислоты (НCl), CuSO4 (раствор), металлы: цинк, медь, железо ( железные гвозди на ниточках), пробирки, штатив для пробирок, емкость для слива, спиртовка, щипцы, спички.

На столе учителя: предметный столик, спички, спиртовка, вата, шпатель, асбестовая прокладка, порошок магния, натрий, эксикатор с водой, фенол-фталеин.

Оснащение урока.

Компьютер, мультимедиапроектор, экран, таблицы « Растворимость кислот, солей и оснований в воде», « Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева», «Электрохимический ряд напряжений металлов», рабочие листы учащихся.

Ход урока:

I. Орг. момент (готовность учащихся к уроку) (1 мин.)

II. Проверка опорных знаний (10 мин.).

Контроль ЗУН

а)  Решение задач по карточке.

б) Блиц опрос – небольшой мозговой штурм. (3 мин.) СЛАЙД 2,3

1. На какие группы мы разделили элементы Периодической системы?

Ответ: Металлы и неметаллы.

2. Определите расположение металлов в ПСХЭ

Ответ: Нижний угол относительно диагонали Вор-Астат, и все элементы побочных подгрупп.

3. Какая кристаллическая решетка свойственна для металлов?
   Ответ: Металлическая кристаллическая решетка
4. Чем она отличается от всех других?
   Ответ: в узлах металлической кристаллической решетки располагаются атомы и положительные ионы металлов, между которыми находится свободные электроны.
5. Какие общие физические свойства металлов объясняются наличием металлическая кристаллической решети.
   Ответ: электропроводность, теплопроводность, металл блеск, пластичность, легкость тугоплавкость, легкоплавкость, твердость, мягкие
6. Как называется способность вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять ее после прекращения воздействия? (пластичность);
7. Какой металл самый легкий?
   Ответ: литий (Li)
8. Назовите самый тяжелый металл?
   Ответ: Осмий (Os)
9. Лучшие проводники электричества среди металлов?

Ответ: серебро и медь;

10. Назовите самый тугоплавкий металл?
    Ответ: Вольфрам (W)
11. Какой металл самый легкоплавкий?
    Ответ: Ртуть (Hg)
12. Назовите самый пластичный металл?
    Ответ: Золото (Au)
13. Какие металлы легко режутся ножом?
    Ответ: щелочные металлы.
14. Название известного сплава на основе алюминия (дюралюминий);
15. Важнейшие сплавы на основе железа? (чугун и сталь);
16. Какой неметалл входит в состав сплавов железа (углерод);
17. Укажите не менее трех металлов, которые могут выступать в качестве легирующих добавок? (хром, никель, молибден)
18. В детстве мы читали о нем в сказке Андерсена. Его звон слышали заблудившиеся путники и находили дорогу. Он может болеть «чумой» Какой это металл? (2.8.18.18.4)

Ответ: олово.

19. При раскопках этрусских гробниц (1000 лет до н.э) были обнаружены зубные протезы. Вопрос: из какого металла они были сделаны? Ответ: золото.

Тестовые задания по теме «Химические свойства металлов»  СЛАЙД 4

Задание: выберите один правильный ответ.

Вариант 1

1.При взаимодействии кальция с водой образуются:

а) оксид кальция и водород;

б) гидроксид кальция и водород;

в) гидроксид кальция

2. Ртуть из раствора нитрата ртути (II) можно получить с помощью:

а) серебра;   б) натрия;   в) меди

3. Какой металл взаимодействует с водой с образованием оксида:

 а) барий;   б) хром;    в) медь

4. С раствором серной кислоты с образованием соли и водорода реагирует:

а) ртуть;   б) алюминий;   в) золото

5. При взаимодействии с кислородом образует пероксид:

а) медь  б) железо в) натрий

Вариант 2

1.При взаимодействии цинка с водой образуются:

а) оксид цинка и водород;

б) гидроксид цинка и водород;

в) гидроксид цинка

2. Медь из раствора нитрата меди (II) можно получить с помощью:

а) серебра;   б) натрия;   в) железа

3. Какой металл взаимодействует с водой с образованием щелочи:

 а) барий;   б) хром;    в) медь

4. С раствором серной кислоты с образованием соли и водорода реагирует:

а) ртуть;   б) свинец;   в) золото

5. При обычных условиях с азотом взаимодействует:

а) литий  б) железо в) хром

Проверка теста.  СЛАЙД 5

Самопроверка :

5 правильных ответов – «5»

4 правильных ответов – «4»

3 правильных ответов – «3»

III. Изучение нового материала. ( 27 мин.- 30 мин.)

Постановка цели урока. Актуальность изучения данной темы.

1. Актуализация знаний (1-2 мин.)

Учитель: «Роберт Вуд, знаменитый американский физик и великий любитель всяческих проделок, направлялся из лаборатории домой на обед. Дорога шла через негритянский квартал. Была зимняя оттепель, и огромная лужа распростерлась по мостовой между тротуарами, на которых толпились негры, вышедшие погреться на солнышке. Проходя мимо них, Вуд громко закашлял и на виду у всех плюнул в лужу, незаметно бросив в том же направлении кусок натрия величиной с грецкий орех. Прогремел взрыв, полетели искры, и большое желтое пламя поднялось над поверхностью воды. Затем раздались вопли, молитвы и один голос громче, чем все остальные вместе взятые, пробасил: «спасайся, кто может, негры! Этот человек плюнул огнем! На вид он молодой, но только сам старый дьявол, сам старый сатана умеет это делать!» О каких свойствах натрия идет речь в этом отрывке?

Ученик: О химических

Учитель: Следовательно, тема нашего урока  «Характерные химические свойства металлов» СЛАЙД 6

2.  Организация познавательной деятельности (20-25 мин.)

Учитель: Мир вокруг нас – это совокупность физических и химических превращений веществ. Как ведут себя металлы в этом мире, с какими веществами они взаимодействуют и каким должно быть их практическое применение. 

От чего зависят химические свойства металлов? ( Химические свойства металлов зависят от их активности)

Как делятся металлы по активности? Приведите примеры (По активности металлы делятся на активные (натрий, кальций) и неактивные (медь, ртуть))

 Где  и как можно узнать о  активности металла? (В электрохимическом ряду активности металлов. Если металл стоит в ряду активности до водорода, то это активный металл. Если после водорода, то это неактивный металл)  СЛАЙД 7

 Li K Ca Na Mg Al |   Zn Cr Fe Ni Pb (H2)     Cu Hg Ag Pt Au

 Активные               малоактивные         неактивные

Химические свойства металлов делятся на две группы – с простыми веществами и сложными  СЛАЙД 8

СЛАЙД 9 (1)  Чем обусловлены химические свойства металлов? 

(2) 1 Большим радиусом

2 Небольшим числом электронов на внешнем уровне

Чем, с точки зрения окислительно-восстановительных процессов,  являются металлы в реакциях?

(3) Ответ: Металлы являются только  восстановителями, т.к их атомы легко отдают электроны, превращаясь при этом в положительно заряженные ионы – катионы.

                                                                           М0 – nе- →Мn+. Чем обусловлены  

Для того, чтобы прошла данная реакция необходимо наличие  окислителя.

Вопрос к классу: Вспомните вещества, которые могут выступать в качестве окислителя при взаимодействии с металлами.

СЛАЙД 10 (1)   Составить список этих веществ: Кислород, галогены, сера, водород и др., вода, кислоты

(2) Как называются продукты взаимодействия  металлов  с кислородом, галогенами, серой, азотом ? (учащиеся дают ответы, сверяют их с записью на слайдах).

СЛАЙД 11  Эпиграф — высказывание М.В. Ломоносова: “Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции”. А сейчас на некоторое время вы станете химиками-аналитиками!

Правила техники безопасности.

Лабораторный опыт №1. 

Прокаливание медной пластинки в пламени спиртовки.   СЛАЙД 12

 (признак  реакции при прокаливании медной проволоки – изменение цвета,  наблюдаем почернение – образование оксида меди (II), уравнение реакции  2Cu + O2 = 2CuO)

Наблюдения, уравнения реакций записывают в рабочем листе.

Следующие два опыта мы посмотрим на видеофрагменте:

Демонстрационный опыт  1  (видеоклип): горение магния в кислороде. СЛАЙД 13

Вопрос: Как вы можете объяснить этот опыт? Где подобный процесс мог применяться?

( В прошлом веке использовался фотографами для улучшения освещения)

Ученик у доски: Составляет уравнение реакции горения магния в кислороде, определяет окислитель и восстановитель.

Демонстрационный опыт 2  (видеоклип): Взаимодействие сурьмы с хлором. СЛАЙД 14

Ученик у доски: Составляет уравнение реакции взаимодействия сурьмы с хлором, определяет окислитель и восстановитель.

СЛАЙД 15   Закрепление. Допишите уравнения реакций взаимодействия металлов с другими неметаллами. 

 Al + I2 →

Fe + S →

Na + N2 →

Ca + P →

Физкультпауза Выполняются упражнения для глаз СЛАЙД 16

2) Взаимодействие металлов с водой. СЛАЙД 17

 Как металлы реагируют с водой?

Активные металлы(Li – Na) + вода → гидроксид металла(щелочь) + Н2↑

Металлы средней активности(Mg – Pb) + вода → оксид металла + Н2↑

Неактивные металлы (Bi – Au) + вода → не реагируют

Посмотрите маленький фрагмент. СЛАЙД 18  (мультик фрагмент)

«Как вы думаете ?»… имеет ли смысл фраза, которую мы слышали  в сказке: «К морю синему пошли и море синее зажгли?».

Демонстрационный опыт 2  (видеоклип): Взаимодействие калия с водой. СЛАЙД 14

Лабораторный опыт №2:   взаимодействие натрия с водой:

Ученик у доски: Составляет уравнения реакции взаимодействия натрия с водой. Фиксирует признаки химической реакции, определяет окислитель и восстановитель. Уравнение реакции:

                                             2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Почему металлы первой группы (А) называют щелочными? (образуется щелочь). Докажите! (капают в раствор фенолфталеин. Раствор окрасился в малиновый цвет, значит среда – щелочная,)

СЛАЙД 20   Закрепление. Допишите уравнения возможных реакций взаимодействия металлов водой. 

Al + H2O →

Zn + H2O →

Ag + H2O →

Проблема: почему алюминий при обычных условиях не реагирует с водой? (алюминий прокрыт оксидной пленкой, которая его и защищает)

Это свойство имеет практическое значение, т.к. для изготовления посуды не берут калий, натрий, а именно алюминий, цинк, железо.

3) Взаимодействие металлов с кислотами. 

СЛАЙД 21   Лабораторный опыт №3. Взаимодействие цинка, железа, меди с соляной кислотой. ТБ

1 вариант - Zn + HCl

2 вариант - Cu + HCl

 3 вариант – Fe + HCl

Учитель: контролирует правила ТБ при выполнении опытов, навыки и умения экспериментальной работы.

Запись в тетрадях уравнений реакций,

Zn + HCl → ZnCl2 + H2

Fe + HCl → FeCl2 + H2

Cu + HCl → не идёт

Это свойство используется для получения водорода в лаборатории.

Объясните результаты опыта.

СЛАЙД 22   Вывод. Металлы , стоящие в ряду активности до водорода вытесняют его из растворов кислот, а после водорода - не вытесняют. . 

 Но для этой реакции есть несколько поправок.

1. Если образуется растворимая соль;
2. Кроме щелочных и щелочно-земельных металлов;
3. Азотной кислота и . концентрированная серная кислота реагируют особенно, при этом никогда не выделяется водород.

4. Взаимодействие металлов с солями. 

СЛАЙД 23   Лабораторный опыт № 4. Взаимодействие железа с сульфатом  меди и меди с хлоридом железа (III).

Учитель: контролирует правила ТБ при выполнении опытов, навыки и умения экспериментальной работы.

Запись в тетрадях уравнений реакций, наблюдения

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

FeCl2 + Cu → не идет

Для этой реакции тоже есть поправки, которые совпадают с первой и второй поправкой для кислот

Объясните результаты опыта.

Вывод. Более активные металлы вытесняют менее активные из растворов их солей.

Закрепление. Допишите уравнения возможных реакций. СЛАЙД 24  

Ag + CuCl2 →

Zn + FeCl3 →

Fe + AgNO3 →

Задания на определение катионов металлов

Для распознавания веществ используют качественные реакции на катионы и анионы. Мы сейчас говорим о металлах, значит на какие ионы нам нужно обратить внимание? (на катионы)

Лабораторный опыт № 5 : СЛАЙД 25  

I. Задание: Определить катионы металлов в трех пробирках при поморщи одного реагента.

Реактивы: MgСl2,   AlCl3,   CuCl2

Какой ход ваших мыслей для выполнения данного задания?

(Так как нужно определить катионы металлов, мы должны найти что то общее в свойствах катиона Mg2+, Аl3+ и Cu2+. Это можно посмотреть в таблице растворимости. Все эти катионы образуют нерастворимые или малорастворимые основания. Значит, возможно, образование осадка. Следовательно, общим реагентом  для них будет щелочь. Следовательно, для проведения исследования,  используем имеющийся у нас на столах гидроксид натрия)

1. CuCl2 +2NaOH=Cu(OH)2 +2NaCl2
   Сu2++2OH- = Cu(OH)2 ↓(голубой осадок)
2. МgСl2+ 2NaOH=Ca(OH)2 +2NaCl2
   Mg2++2OH- = Mg(OH)2 (белый осадок)
3. 2AlCl3 +3NaOH= 2Al(OH)3 +3NaCl2
   2Al3+ +3OH-= 2Al(OH)3 ↓ (белый осадок)
   Al(OH)3 + NaOH = Na [Al (OH)4] (осадок растворяется)
   Al(OH)3 + OH- = Na+ + [Al (OH)4]-

 (образование голубого осадка говорит о наличии в растворе катионов меди, значит в пробирке № 3 хлорид  меди;  в двух других пробирках образовался белый осадок.  Для распознавания добавим в эти пробирки еще щелочь. В пробирке №2 осадок растворился, значит в этой пробирке хлорид алюминия – он амфотерный и растворяется в избытке щелочи. А тогда в пробирке № 1 хлорид магния.

IV. Закрепление нового материала. СЛАЙД 26  

 Предлагается ребятам выполнить интерактивное упражнение:

С какими из веществ будут реагировать предложенные металлы при нормальных условиях? Выбрать правильные ответы.

1. Ответить на вопросы.

• С какими веществами реагируют металлы?
• Чем являются металлы в реакциях – окислителями или восстановителями?
• Какие поправки вводятся для реакций металлов с водой, кислотами, солями?
• Для чего нужно изучать химические свойства металлов? Где их можно использовать?
• Где применить полученные знания?

Ответ: Металлы широко используются человеком в технике, медицине, различных отраслях промышленности, но при использовании надо учитывать их свойства: взаимодействие с кислородом, водой, различными солями.

V.Итоги урока. «Самооценка». Учащиеся оценивают свою работу на уроке по результатам теста и своим ответам. Учитель корректирует оценки и выставляет их в журнал.

VI. Домашнее задание.

1. Для всех: §8 , упр. 7,8 (письменно)
2. Придумать кроссворд по теме «Металлы»