открытый урок в 9 кл. Щелочные металлы

Урок в 9 классе на тему:
«Щелочные металлы».
Цель: опираясь на знание общих свойств металлов и закономерностей в строении
их атомов и кристаллических решёток, учащиеся должны глубже осмыслить общие и
специфические свойства металлов главной подгруппы 1 группы, осознать
взаимосвязь: строение – свойства - получение - нахождение в природе применение.
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Оборудование: образцы лития и натрия, кристаллизатор с водой, фильтровальная
бумага для осушения, ф/ф, спиртовка, растворы хлорида натрия, солей лития и
калия, железная проволока, ёмкость с водой (для промывания проволоки).
Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с металлами, расположенными в 1
группе главной подгруппы ПСХЭ. Их называют ещё «щелочными». И в ходе нашего
урока мы ответим на вопрос: «С чем связано это название?»
Мы уже изучили общую характеристику металлов. Как вы думаете, какова цель
нашего урока? Чему вы должны сегодня научиться?
Давайте мы с вами вместе составим план характеристики изучаемых металлов.
План
1. Характеристика элементов группы по положению в периодической системе
химических элементов и по строению атома:
а) положение в периодической системе химических элементов;
б) особенности строения атомов;
в) изменение восстановительных свойств в группе.
2. Важнейшие формы соединений элементов данной подгруппы.
3. Физические свойства металлов.
4. Химические свойства металлов.
5. Нахождение в природе. Применение.
6. Получение.
По данному плану организуется самостоятельная работа учащихся в группах.
Каждая группа получает задание в соответствии с уровнем своей подготовленности.
Время подготовки-10 минут. Затем группы представляют отчёт. Могут выступить по
одному или несколько представителей группы, остальные участники могут
дополнять.
Предупредить,
что
в
конце
урока
будет
проводиться
дифференцированный тест, который покажет, как вы усвоили материал по данной
теме, объясняемой вашими одноклассниками.
1 группа – вопросы 1, 2 (средний уровень)
2 группа - вопросы 3, 6 (низкий уровень)
3 группа - вопрос 5 (средний уровень)
4 группа – вопрос 4 (высокий уровень)
По 5 вопросу некоторыми учащимися даны опережающие задания.
Отчеты групп.
Ваше право выбрать, кто будет выступать от группы, отчитываясь по предложенным
заданиям: или один представитель, а остальные добавляют, или все члены группы.
1 группа
К 1 вопросу
1. Щелочные металлы находятся в I группе главной подгруппе и образуют простые
вещества – щелочные металлы.
2. Атомы щелочных металлов в наружном электронном слое имеют по одному
электрону.
3. Для завершения наружного электронного слоя атомы щелочных металлов отдают
один ê и проявляют восстановительные свойства.
4. Все щелочные металлы в соединениях проявляют степень окисления +1.
5. Атомы щелочных металлов отличаются друг от друга зарядом ядер; общим
числом ê, расположенных вокруг ядра, размером радиусов, химической
активностью.
6. Восстановительная способность атомов щелочных металлов в группе сверху вниз
возрастает, так как увеличивается атомный радиус и способность к отдаче
наружного ê возрастает.
К 5 вопросу
Соединения
Оксид, его характер
Гидроксид, его
характер
Соли
Средние
RO, характер
основный.
ROH (щелочи)
RCl, RSO, RPO
характер основный.
Кислые
RHSO4, RH2PO4,
R2HPO4
Члены этой группы задают вопросы по своему выступлению одноклассникам.
2 группа. К 3 вопросу. Перечисляют основные физические свойства щелочных
металлов.
К 6 вопросу. Впервые натрий и калий были получены в 1807 г электролизом.
Электролиз осуществил Дэви. Указывают электролиз расплавов солей и щелочей,
как основной способ получения щелочных металлов.
Члены этой группы задают вопросы по своему выступлению одноклассникам.
3 группа (устно не отчитывается)
Перечисляют
основные
природные
соединения
щелочных
металлов
(демонстрируют коллекцию). Подчеркивают, что благодаря высокой активности,
щелочные металлы в свободном виде в природе не встречаются.
Применение соединений щелочных металлов
NaCl добывается из соляных озер и залежей каменной соли. Когда-то это были
морские заливы. Отделившись от моря, заливы превратились в озера. Озера
пересыхали, и на дне их осаждался NaCl. На месте древних, окончательно высохших
озер образовались залежи каменной соли.
Поваренная соль, сода, мыло, стекло – вот важнейшие из химических соединений
натрия, используемые нами в повседневной жизни. Натрий, который содержится в
оконном стекле, в куске мыла, как и натрий, входящий в состав нашей крови, когдато содержался в океане. Из океана образовался соляной пласт (всем вам известны
горы Шиханы); из пласта была добыта поваренная соль, далее она попала в пищу
или на химический завод (например, ОАО «Сода» в г. Стерлитамаке), где она была
превращена в соду, а сода в стиральный порошок, мыло, стекло и другие продукты
широкого потребления. Сода стала одним из важнейших продуктов химической
промышленности. Так завод ОАО «Сода», который находится в небольшом городке,
один из крупнейших в Европе по производству соды.
Широкое применение нашли и другие щелочные металлы. Добавка лития к разным
металлам позволяет получить легкие и прочные металлы.
Смазка, изготовленная с применением LiOH, не замерзает при t = -50 С. На этой
смазке безотказно работают тягачи в поселке «Мирный» в Антарктиде.
Сs применяют в фотоэлементах, телевидении, кинематографе, автоматике.
Rb применяют в полупроводниках, электронно-вычислительных машинах.
Биологическая роль. (выступления заранее подготовленных учащихся)
Установлено, что есть десять металлов, совершенно необходимых для любого
организма, их называют «металлы жизни». В организме человека весом 70 кг
содержится: Са – 1700 г, К – 250 г, Na – 70 г, Мg – 4 г, Zn – 3 г, Сu – 0,2 г; Мn, Со, Мо, по
0,1 г.
Натрий и калий – компоненты почвы и почвенных растворов. Калий – элемент
питания растений. При усилении калийного питания повышается морозостойкость
растений, интенсивность углеродного питания, в результате в листьях образуется
больше крахмала.
При недостатке калия по краям листьев появляются бурые пятна, только
центральная часть листка около жилок остается зеленой, уменьшается стойкость
растений против грибковых заболеваний.
Избыток натрия в почве вызывает засоление почвы, что связано с избыточным
содержанием солей Na2SO4 и Na2СO3. На засоленных почвах плохо растут растения,
теряют упругость листья, появляются трещины на поверхности почвы.
Замена калия и натрия на литий в организме животных вызывает расстройство
нервной системы.
Натрий присутствует в атмосфере Солнца, в космическом пространстве. Есть
натриевый пояс Земли, на высоте 80 км обнаружен слой атомарного натрия, так как
там практически нет кислорода и воды.
Натрий и другие щелочные металлы в природе в свободном виде не встречаются.
Месторождение соединений натрия и калия в природе:
1. Сильвинит КСl*NaCl – в Соликамске.
2. Карналлит КСl*MgCl2*6H2O – в Солигорске.
3. Каменная соль NaCl, глауберова соль Na2O4* H2O – в заливе Кара – Богаз – Гол на
Каспийском море, в соляных озерах Эльтон и Баскунчак, г. Соликамске.
4. Натриевая селитра NaNO3 (чилийская селитра) – в Чили.
Натрий по распространенности занимает шестое место среди всех элементов на
нашей планете. Не удивительно, что с соединениями натрия предки наши
познакомились очень давно. Питекантропу хлорид натрия был также нужен, как и
современному человеку.
Хлорид натрия применяется в ветеринарии, в медицине – физиологический раствор
0,85% NaCl. Также его используют для консервирования и приготовления пищи (в
год человек использует около 7–8 кг соли), для выделки кожи, при крашении. В
прошлом из-за соли возникали и народные волнения («соляные бунты»), в
некоторых странах куски соли служили разменной монетой.
Далее релаксация: предложить учащимся с закрытыми глазами написать в воздухе,
двигая головой:
- франций (самый активный металл)
- электролиз (способ получения щелочных металлов)
- Дэви (учёный, впервые получивший щелочные металлы)
Теперь вспомните, какую проблему мы ставили в начале урока. Сейчас с помощью
опыта мы её решим.
4 группа.
. 1. В
фарфоровую чашку с водой бросим небольшой кусочек натрия.
Что наблюдаете? (Выделение газа.)
Какой газ выделяется? (Выделяется водород.)
Докажите, что выделился водород? (Преподносим горячую лучинку. Слышим
хлопки.)
Какое еще вещество образуется в стакане? (Гидроксид натрия.)
Обоснуйте свой ответ. (Добавим фенолфталеин, наблюдаем окрашивание в
малиновый цвет.) Вот почему эти металлы называют щелочными.
2. Как вы думаете, почему натрий и другие щелочные металлы хранят под слоем
керосина? (Окисляются.)
Щелочные металлы хранят с большими предосторожностями (почему?!) – почти как
Кощееву смерть: натрий – в керосине, литий – в вазелине из-за своей легкости.
Керосин – в стеклянной скляночке, склянка – в асбестовой крошке, асбест – в
жестяной баночке, та – в сейфе, сейф – под замком в лаборантской.
Характерным свойством щелочных металлов является окрашивание пламени.
Демонстрируется опыт.
Прокаливается железная проволока до тех пор, пока не перестанет ею окрашиваться
пламя, затем вносится в пламя на кончике проволоки раствор соли натрия.
Наблюдаем окрашивание пламени ионами натрия в желтый цвет. Затем
протирается проволока о руку и вновь вносится в пламя. Снова наблюдаем
окрашивание пламени спиртовки в желтый цвет.
О чем это говорит? (При трении о кожу проволоки она загрязнилась ничтожным
количеством соединения натрия, так как пот содержит соль – хлорид натрия.)
Желтое свечение паров натрия использовался 3 января 1959 г в полете одной из
советских космических ракет для определения ее местонахождения в момент
выбрасывания из нее паров натрия по сигналу с Земли.
Опыт повторяется, используя хлорид калия. Наблюдаем окрашивание пламени в
фиолетовый цвет.
Результаты эксперимента оформить в виде таблицы:
Металл.
Литий.
Натрий.
Калий.
Окраска пламени
Представляют отчет в виде схемы:
+ кислород
Оксиды, пероксиды;
Щелочные
Химические
Отношение
металлы
свойства,
к простым
присущие Ме
веществам
+ хлор
Хлориды;
+ сера
Сульфиды;
+ водород
Отношение
к сложным
Гидриды;
+ вода
веществам
Щелочь + водород;
+ кислота
Соль + водород.
Дифференцированное домашнее задание
I уровень § 11.
II уровень Записать уравнения химических реакций по схеме, показать
переход электронов.
III уровень * упражнение 1, 4, с. 58-59,
Учащиеся сами выбирают домашнее задание соответствующего уровня.
Небольшой тест на закрепление. (На доске закрытые ответы)
Для «зачёта» надо сделать задания 1-4.
На «4» - 1 – 5.
На «5» - 1 - 6
Степень окисления щелочных металлов равна:
а) +2
б) +1
в) -1
В ряду от лития к францию химическая активность:
а) уменьшается
б) увеличивается
в) не изменяется
При сгорании лития пламя окрашивается в:
а) малиновый цвет
б) желтый цвет
в) фиолетовый цвет
4. При сгорании натрия пламя окрашивается в:
а) красный цвет
б) желтый цвет
в) фиолетовый цвет
5. (На соответствие.)
Как получают натрий?
В какой цвет окрашивается щелочь под действием фенолфталеина?
Как можно доказать присутствие ионов калия без реактивов?
Ответы.
А) синий,
Б) электролизом,
В) малиновый,
Г) окрашиванием пламени горелки.
1
2
3
6. В каких группах все три вещества могут реагировать с натрием:
а) Cl2, KCl, H2SO4
б) S, H2O, HCl
в) H2O, H2, O2
Правильные ответы: 1б, 2б, 3а, 4б, 5 (1Б, 2В, 3Г), 6б, в.
Рефлексия. Мы с вами изучили щелочные металлы. Каковы были цели нашего урока?
Какие цели были достигнуты? Какие цели мы с вами не достигли? Как вы считаете,
почему мы не смогли достичь этих целей? На что дома необходимо обратить особое
внимание? Запишите домашнее задание.
Я довольна вашей работой на уроке, вы умеете мыслить, доказывать свои
предположения.
Приложение.
Тест первичного закрепления знаний по теме «Щелочные металлы».
«Зачёт» - выполняются задания 1-4.
На «4» - 1 – 5.
На «5» - 1 - 6
1. Степень окисления щелочных металлов равна:
а) +2
б) +1
в) -1
2. В ряду от лития к францию химическая активность:
а) уменьшается
б) увеличивается
в) не изменяется
3. При сгорании лития пламя окрашивается в:
а) малиновый цвет
б) желтый цвет
в) фиолетовый цвет
4. При сгорании натрия пламя окрашивается в:
а) красный цвет
б) желтый цвет
в) фиолетовый цвет
5. На соответствие. Результаты впишите в небольшую таблицу.
Как получают натрий?
В какой цвет окрашивается щелочь под действием фенолфталеина?
Как можно доказать присутствие ионов калия без реактивов?
Ответы.
А) синий,
Б) электролизом,
В) малиновый,
Г) окрашиванием пламени горелки.
1
2
6. В каких группах все три вещества могут реагировать с натрием:
а) Cl2, KCl, H2SO4
б) S, H2O, HCl
в) H2O, H2, O2
Карточки с заданиями.
1 группа.
Характеристика элементов группы по положению в ПСХЭ и по строению атома:
(учебник, с. 52; ПСХЭ)
а) положение в ПСХЭ;
б) особенности строения атомов, какие свойства проявляют;
степень окисления;
г) изменение восстановительных свойств в группе.
2. Важнейшие соединения элементов данной подгруппы: (с. 55)
а) общая формула оксида, его характер;
б) общая формула гидроксида, его характер.
Примерные вопросы для других участников групп:
Самый активный металл?
Чему равна постоянная степень окисления щелочных металлов?
Какими свойствами обладают оксиды и гидроксиды щелочных металлов?
3
Как изменяются свойства в подгруппе?
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2 группа.
Опишите физические свойства щелочных металлов. (с. 52)
Имя учёного, впервые получившего натрий и калий. (с. 58)
Каким способом получают щелочные металлы? (с. 58)
Примерные вопросы для других участников групп:
Назовите самые легкоплавкие металлы.
Как изменяется плотность щелочных металлов от лития к цезию?
Способ получения щелочных металлов?
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
3 группа.
Опишите физические свойства щелочных металлов. (с. 52)
Имя учёного, впервые получившего натрий и калий. (с. 58)
Каким способом получают щелочные металлы? (с. 58)
Примерные вопросы для других участников групп:
Назовите самые легкоплавкие металлы.
Как изменяется плотность щелочных металлов от лития к цезию?
Способ получения щелочных металлов?
4 группа.
Составьте схему взаимодействия щелочных металлов с простыми и сложными
веществами, укажите специфические свойства (качественная реакция). (с. 53-54).
Подумайте над вопросами:
Как будет изменяться активность взаимодействия с водой у металлов данной
подгруппы?
Почему реакцию взаимодействия щелочных металлов с растворами кислот можно
рассматривать лишь теоретически?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------