Конспекти уроків з хімії

Тема. Узагальнення та систематизація знань за темою «Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома»
 

Мета.

-       вдосконалювати вміння аналізувати, порівнювати, встановлювати причинно-наслідкові зв'язки, застосовувати теоретичні знання для прогнозування;

-       повторити і узагальнити основні поняття з теми, закріпити вміння за електронною формулою атома визначати хімічний символ елементу, положення його в ПСХЕМ, закріпити навички розв’язування вправ, роботи з лабораторним обладнанням;

-       стимулювати пізнавальну активність учнів, інтерес до предмету, формувати здоров’язберігаючу компетентність (раціональне планування часу, розвиток наполегливості та працелюбності, здатності обирати оптимальні рішення.

Обладнання: Портрет Д.І.Менделєєва, періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, довідкові матеріали, картки із завданнями, інструкції; реактиви: кальцій перманганат, хлоридна кислота, активоване  вугілля, натрій бромід, натрій  йодид, йодокрохмальний папірець,  дугоподібна трубка, дві трубки, хлоркальцієва трубка.

Тип уроку: урок узагальнення та систематизації знань

Методи, прийоми роботи: практичні – розв’язування задач, вправ; репродуктивні – програмоване навчання; частково-пошукові  - організація колективного обговорення, стимулювання вибору найбільш раціональних варіантів вирішення проблемної ситуації; евристична бесіда, проблемно-пошукова практична робота дослідницького характеру.

Хід  уроку

І. Організаційний етап

Пусть зимний день с метелями
Не навевает грусть –
Таблицу Менделеева

Я знаю наизусть.

Зачем ее я выучил?

Могу сказать зачем.

В ней стройность и величие

Любимейших поэм.

Без многословья книжного

В ней смысла торжество.
И элемента лишнего
В ней нет ни одного.
В ней пробужденье дерева
И вешних льдинок  хруст.
Таблицу Менделеева

Я знаю наизусть

... И каждый знак её взлелеяв

Суровым именем своим,

Поведал миру Менделеев

В природе понятое им...(А. Чивилихин)

  

Дійсно, таблиця Менделєєва - це наш путівник по країні хімії, наш рятівник у "хімічно складних" ситуаціях. Тільки потрібно зуміти побачити все, що в ній написано і не написано, треба вміти читати між рядків.

Сьогодні наступні 45 хвилин ми з вами проведемо разом біля таблиці Менделєєва.

ІІ. Актуалізація опорних знань

1.     Розминка. (Працюємо фронтально з таблицею елементів)

1.     Який елемент названий на честь Д.І. Менделєєва? (101 Менделевій)

Елемент №101 був вперше отриманий на початку 1955 р. в Радіаційній лабораторії Каліфорнійського університету групою американських учених.

2.     Який елемент справжній гігант? (Титан)

3.     Який елемент не має «постійної прописки» в таблиці? (Н)

4.     Який елемент названий на честь Росії? (Рутеній)

5.     Який елемент «говорить російською мовою», що він,  це не він . (Неон)

6.     Який елемент обертається довкола сонця? (Hg)

7.Яке формулювання Періодичного закону дав Д.І. Менделєєв?

8.Як звучить сучасне формулювання закону?

Звичайно, вклад Д.І. Менделєєва в розвиток хімії величезний, але він працював над проблемою класифікації елементів не один. І до нього, і після нього були зроблені відкриття, що дозволили розкрити сутність закону і підтвердити ті дані, які Менделєєв міг лише передбачати.

2. Учені-хіміки.

(на дошці - портрети учених)

1.     Англійський і французький учений, що довели, що електрони негативно заряджені. (Джозеф Томсон і Жан Перрен)

2.     Один з них обчислив швидкість електрона і його масу. (300 тис. км/с, в 2 тис. разів легше за водень). (Джозеф Томсон)

3.     До цих пір використовується модель атома, запропонована в 1911г. Який учений її запропонував? (Ернест Резерфорд)

4.     Ірландський учений, що запропонував назвати частки, що переносять електрику, – електронами. Грец. – “янтар” ( 1891 г Джордж Джонстон Стогні)

ІІІ. Узагальнення і систематизація знань

 Що є графічним зображенням періодичного Закону? (Періодична таблиця Д.І. Менделєєва)

1.     Експрес-іспит.

 (Вчитель по черзі пропонує учням  питання,фіксуючи правильність відповіді. Кожен учень повинен відповісти один раз.)

1.     Яку інформацію про будову атома дає.:

·        Порядковий номер елементу

·        Номер групи

·        Номер періоду

2.     Як визначити, користуючись таблицею Менделєєва:

·        Число протонів в атомі

·        Число нейтронів

·        Число електронів

·        Заряд ядра атома

·        Кількість енергетичних рівнів

·        Кількість електронів на зовнішньому рівні

Фізкультхвилинка. Ці вправи допоможуть зняти втому очей, напругу шиї, спини після роботи за столом: «Ледачі вісімки», «Подвійні малюнки»

«Ледачі вісімки»

1. Уявіть перед собою на рівні очей вісімку, яка лежить на боці (знак нескінченності). Її центр проходить на рівні перенісся.

2. Витягніть вперед руку, трохи зігнуту в лікті. Стисніть пальці в кулак, великий палець підніміть вгору. Ведіть рукою в повітрі від центру вліво-вгору проти годинникової стрілки, по колу вниз і знову в центр. Продовжуйте «малювати» вправо-вгору, повертаючись у вихідну точку. Рух повинен бути плавним і безперервним. За великим пальцем слідкуйте очима, голова залишається нерухомою. Повторити три рази кожною рукою.

3. З'єднайте руки в замок. Знову малюємо ледачу вісімку і стежимо поглядом за пальцями. Повторити три рази.

«Подвійні малюнки»

1. Вихідна поза - обидві руки вільно випрямлені перед собою. Уявіть, що в руках по олівцю, а перед вами - полотно.

2. Одночасно двома руками від центру починайте малювати на уявному полотні дзеркальні зображення. Сюжет не має значення, але малюнки повинні розташовуватися у верхній і нижній частинах полотна. Тіло розслаблено, дихання в природному темпі, рухи рук вільні.

Варіанти: малюємо крейдою або маркерами на дошці, пастеллю на папері, прикріпленою на рівні очей. Вправи рекомендуються робити без окулярів, щоб вони не обмежували поле зору.

Що нам дає знання періодичного закону? Як практично його
можнаа використовувати? ( відповіді учнів)

2.     Дослідницька робота

Завдання 1. На підставі аналізу будови атома з’ясувати вірогідність існування сполук гелію, неону, аргону в природі або можливості їх синтезу людиною. 

Група хіміків-теоретиків отримує завдання та форму звіту (додаток 1), за необхідністю вчитель надає інструкцію (додаток2), додаткові матеріали (додаток 3).

Завдання 2. Перевірити дослідним шляхом наступне положення: «Із зростанням порядкового номеру в підгрупах неметалічні властивості елементів зменшуються»(на прикладі підгрупи галогенів)

Група хіміків-експериментаторів отримує інструкцію (додатки 4,5) виконує дослід, складає звіт

Поки групи зайняті науковою діяльністю  продовжимо свою роботу біля періодичної системи

Завдання 3.

а) Серед наведених електронних конфігурацій вкажіть ті, які не можуть існувати:
1р³, Зр⁶, 5d², 3р², 5d²,3р⁷,2р⁴  Поясніть свій вибір.

б) Чим відрізняються за своїм складом ядра атомів наступних ізотопів:

¹²С та ¹³С;           ³⁹К, ⁴¹К та ⁴²К

Що у них спільного?

в) Виходячи з положення германію, молібдену в періодичній таблиці,
складіть формули їх водневих сполук та оксидів, що відповідають їх вищій валентності.

г) Перерахуйте всі можливі валентності атома хлору у збудженому та незбудженому станах. Відповідь обґрунтуйте схемами розподілу електронів по рівнях і підрівнях.

3.     Звіти науково-дослідних груп. Демонстрація досліду. Підведення підсумків роботи.

4.     Контроль засвоєння матеріалу «Так – Ні»

Чи вірне твердження:

1.     Ядро атома хімічного елементу заряджене негативно.

2.     Сума числа протонів і нейтронів називається масовим числом атома.

3.     На s – підрівні завжди розташовано два електрони.

4.     Електрони заряджені позитивно.

5.     d-елементи мають змінну валентність.

6.     Число протонів в ядрі дорівнює числу електронів, що обертаються довкола ядра.

7.     Атом будь-якого хімічного елементу нейтральний.

8.     У ядрі Сульфура  16 протонів.

9.     Кількість нейтронів в ядрі дорівнює номеру групи.

10.                       Період – це горизонтальний ряд хімічних елементів.

Взаємоперевірка за зразком.

IV. Домашнє завдання

Знайти вірші або вислови відомих людей про значення періодичного закону.

V. Підбиття підсумків уроку

Коментоване оцінювання роботи учнів

         7 серпня 1887 року повітряна куля, наповнена воднем,
піднялася над хмарами на висоту більше трьох кілометрів.

У корзині кулі знаходився пілот і одночасно дослідник, який спостерігав сонячне затемнення і перевіряв роботу чисельних приладів, в тому числі барометра його власної конструкції. Барометр дозволяв швидко визначити відстань від кулі до Землі по величині атмосферного тиску.

Гнана вітром, куля пролетіла понад 100 км. Сміливому пілоту-досліднику і єдиному учасникові цього вдалого, на щастя,
польоту були 53 роки. Його звали Д.І.Менделєєв.

Нелегкий тягар всесвітньої слави творця періодичного закону, який він відкрив у 1869 році, ніскільки не вплинув на невпинне і мужнє прагнення до пізнання невідомого, що все життя володіло великим хіміком.
         І вам я бажаю жадання пізнання, безпомилкової інтуїції, хай кожен вибере правильно свою стежку, свою дорогу, свою науку.
Спасибі за співпрацю та гарні відповіді.

Хочу завершити урок рядками з віршу російського поета С.Щипачова:

Другого ничего в природе нет

Ни здесь, ни там, в космических глубинах:

Все – от песчинок малых до планет –

Из элементов состоит единых.

Как формула, как график, трудовой,
Строй Менделеевской системы строгий.
Вокруг тебя творится мир живой.
Входи в него, вдыхай, руками трогай.

Тут мало оптикой поможешь глазу,
Тут мысль пытливая всего верней.
Пылинку и увидишь-то не сразу
Глубины мирозданья скрыты в ней.

Будь то вода, что поле оросила,
Будь то железо, медь или гранит,
Всё страшную космическую силу,
Закованную в атомы, хранит.

 Додаток 1

Звіт

про результати дослідження

Тема. Вірогідність існування сполук Гелію, Неону, Аргону

1.     Здатність атома до утворення хімічних зв’язків визначається …

2.     У стаціонарному стані атоми…

3.     Вільні орбіталі мають…

4.     У збуджений стан можуть переходити…

При цьому їхні валентності відповідно можуть мати значення…

5.      Таким чином, можна очікувати, що сполуки …. можуть бути відкриті. Вважати, що існують сполуки … не можна згідно з теорією будови атома.

 Додаток 2

Інструкція до завдання 1

1.     Згадайте, чим визначається здатність атома до утворення хімічних зв’язків?

2.     Проаналізуйте наявність неспарених електронів у атомів Гелію, Неону, Аргону. Складіть схеми будови цих атомів у стаціонарному стані.

3.     Визначте наявність вільних орбіталей  і можливості переходу атомів у збуджений стан.

4.     Зробіть висновок про можливість існування сполук Гелію, Неону, Аргону. Якщо сполуки можливі, передбачте валентності елементів у них.

5.     Складіть звіт про результати дослідження.

!!! Якщо необхідно скористуйтеся довідковими матеріалами (отримати у вчителя)

 Додаток 3

Довідкові матеріали до завдання 1

І. 

Відомо, що в утворенні ковалентних зв’язків з іншими атомами беруть участь тільки неспарені електрони даного елементу.

Кількість неспарених електронів визначає валентні можливості елементу.

Розрізняють стаціонарний та збуджений стан атому.

У результаті збудження атому при наявності вільних орбіталей кількість неспарених електронів, а, відповідно, і валентність може збільшуватися.

Наприклад:

₆С                                              ®

      

­¯

­

­

       2s²  2p²  

                                                      

₆С*

      

­

­

­

­

       2s¹  2p³

Кількість неспарених електронів – 2                     4

Валентність                                     – ІІ                    IV

ІІ.

 Атоми третього та наступних періодів мають на зовнішньому електронному рівні d-підрівень, на який при переході у збуджений стан атому можуть переходити s- та  p- електрони зовнішнього рівня.

         Таким чином виникають додаткові можливості збільшення кількості неспарених електронів.

  

Додаток 4

Інструкція до завдання 2

 

Доведемо, що галоген з меншим порядковим номером витискує галоген з більшим порядковим номером з його сполук.

         Зібраний прибор (мал.1).  В дугоподібну трубку (1) помістили декілька кристаликів  калій перманганату (КMnO₄). У посудину (3) поміщена вата, змочена розчином натрій броміду (NaBr), в посудину (4) – вата з розчином калій йодиду (КІ) і йодокрохмальний папірець. Судина  (5) заповнена активованим вугіллям і призначена для поглинання газів.

!!! Увага! Герметичність приладу не порушувати!

Виконання роботи.

1.     У результаті взаємодії калій перманганату з хлоридною кислотою утворюється газоподібний хлор:

2KMnO₄ + 10HCl ® 2 KOH + 2MnCl₂ + 3Cl₂­ +4H₂O

2.     На основі теоретичних знань передбачте зміни, які повинні відбутися  в посудинах 1,3,4.

3.     Повідомте клас про будову прибору та змінах, що очікуються.

4.     Долийте хлоридну кислоту через воронку 2 та швидко закрийте її пробкою.

5.     Спостерігайте за тим, що відбувається.

6.     Запишіть рівняння відповідних реакцій.

7.     Зробіть висновок про відповідність припущення та результатів досліду.

Додаток 5

Довідкові матеріали до завдання 2

Галогени – елементи VII групи, головної підгрупи. Висока хімічна активність – загальна хімічна властивість галогенів. Але з двох галогенів один більш активний, ніж інший. Різна активність галогенів наочно виявляється в реакціях заміщення одного галогену іншим.

Виходячи з положення елементів у періодичній системі, хлор має заміщувати бром і витискувати його зі сполук:

? KBr + ? Cl₂ ® ? KCl + ? Br₂

                                             бурий

Бром, в свою чергу, може витискувати йод з його сполук:

? KІ + ? Br₂ ® ? KBr + ?І₂

Тема. Хімічні формули речовин

Цілі уроку:закріпити знання учнів про хімічний елемент, хімічну символіку;

закріпити знання учнів про прості та складні речовини;навчити записувати хімічні формули простих і складних речовин, використовуючи хімічні символи та індекси;навчити читати хімічні формули речовин, навчити визначати якісний і кількісний склад простих та складних речовин;

навчити використовувати поняття «хімічна формула»; «індекс»; «коефіцієнт»,

повторити матеріал попередніх уроків;розвивати логічне мислення,

розвивати вміння та навички:працювати з періодичною системою хімічних елементів,узагальнювати вивчений матеріал, вибирати головне, робити висновки.

Обладнання: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, опорні схеми, схема опорного конспекту, навчальна таблиця 2.

Базові поняття та терміни: хімічна формула, якісний склад, кількісний склад, індекс, коефіцієнт.

«...Хімічні формули говорять хімікові цілу істо­рію речовини».

Д.І. Менделєєв.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний момент.

ІІ. Аналіз самостійної роботи. Робота над помилками.

Завдання 1Учням пропонуються речення з помилками. Помилки треба знайти та виправити.

1.     Атомна одиниця маси – це 1/12 частина маси атома Сульфуру (Карбону).

2.     Відносна атомна маса позначається літерою М з індексом r (літерою А).

3.     Відносна атомна маса вимірюється в кг, г тонах (безрозмірна).

4.     Заряджені частинки речовини називають молекулами (йонами).

5.     Повітря, кава, розчин цукру та газована вода – це однорідні суміші (газована вода).

6.     Порядковий номер хімічного елемента вказує на кількість атомів, які рухаються навколо ядра (електронів).

7.     Проста речовина складається з атомів двох та більше хімічних елементів…(складна речовина).

8.     Суміш – це сукупність хімічних елементів, а складна речовина – сукупність речовин… (навпаки).

9.     Елементів неметалів набагато більше ніж металів… (навпаки).

10.                       Назва простої речовини власна тому пишеться з великої літери… (хімічного елемента).

Завдання2Два учні записують на дошці вибрані ними із запропонованих формули складних та простих речовин.

(H₂         H₂O     SO₃            Cl₂       H₂SO₄      O₂       Fe   NaOH     K₂PO₄      C)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Хотілося б розпочати урок словами українського поета Дмитра Білоуса:

У барвистім розмаїтті

мови - дивна дивина.

Порожніш було б на світі –

зникла б навіть хоч одна.

Дуже сильна - ти помітив? –

до краси людська любов.

Скільки є на світі квітів –

стільки є на світі мов.

Так, дійсно в світі існує велика кількість мов українська, російська, німецька, англійська. Кожна з них потрібна людині для спілкування. Однією з цих мов є хімічна мова, якою спілкуються всі хіміки світу. Кожна з мов має свої літери, хімічна мова – символи. Літери утворюють слова, символи – хімічні формули. Слова – речення, формули – хімічні рівняння. Тож ми повинні з вами навчитися спілкуватися один з одним хімічною мовою, а для цього нам треба навчитися складати хімічні формули, їх читати, розуміти їх суть.

Д.І. Менделєєв зазначав, що «...хімічні формули говорять хімікові цілу істо­рію речовини». Чи дійсно це так? Чи мають сенс його слова? На ці питання ми повинні знайти відповідь під час вивчення нового матеріалу. Тож будьте уважні на уроці. ( Оголошення теми та мети уроку)

ІV. Вивчення нового матеріалу

1. Хімічна формула речовини (Розповідь вчителя).

На попередньому уроці ми з вами говорили про те, що кожна речовина має свою хімічну формулу. Для запису хімічної формули використовують хімічні символи, що наведені в періодичній системі хімічних елементів та індекси, які вказують на число атомів кожного з хімічних елементів, які утворюють просту чи складну речовину.

Отже, хімічна формула — це умовний запис молекули простої або складної речовини з допомогою хімічних символів та ін­дексів.

У кожної речовини є тільки одна хімічна формула. Наприклад, Н₂О, CO_2.

2. Хімічний склад речовини.

Що показує хімічна формула? (Розповідь вчителя. Робота з підручником мал.8.3, ст. 70).

Кожна хімічна формула характеризує хімічний склад речовини, а саме:

• атоми яких хімічних елементів входять до складу молекули речови­ни – це якісний склад речовини,
• скільки атомів кожного хімічного елемента входить до складу речовини – це кількісний склад речовини.

Отже, хімічна формула — це умовний запис хімічного складу речовини з допомогою хімічних символів та ін­дексів.

Формула, яка характеризує хімічний склад речовини називається молекулярною чи брутто – формулою. (Учні складають опорний конспект).

Завдання 1

Поясніть запис: СО, СО_2, Н₂СО₃

(СО- складна речовина, містить два хімічні елементи Оксиген та Карбон, у кількісному співвідношенні 1:1, читається це-о;

СО₂ - складна речовина, містить два хімічні елементи Оксиген та Карбон, у кількісному співвідношенні 1:2, читається це – о - два;

Н₂СО₃ складна речовина, містить три хімічні елементи Оксиген та Карбон, у кількісному співвідношенні 2:1,:3, читається аш два – це – о три;)

Завдання 2

Розгляньмо і прочитаймо по ланцюжку формули речовин, написані на дошці.

Н₂О  (аш-два-о;  два  атоми  Гідрогену  і  один  атом  Оксигену),
HNO₃ (аш-ен-о- три,  один  атом  Гідрогену,  один  атом  Нітрогену,  три
атоми Оксигену), 

 SiO₂  (силіцій-о-два,  один  атом  Силіцію,  два  ато -ми Оксигену), 

 Ba(NO₃)₂(барій-ен-о-три-двічі,  один  атом  Барію,  два
атоми Нітрогену, шість атомів Оксигену), 

 Al₂(SO₄)₃(алюміній-два-ес-о-чотири-тричі,  два  атоми  Алюмінію,  три  атоми  Сульфуру,  два -надцять  атомів  Оксигену), 

Ca₃(PO₄)₂  (кальцій-три-пе-о-чотири-двічі,
три  атоми  Кальцію,  два  атоми  (Учні по черзі читають формули.)

Завдання 3

Прочитайте формули речовин та вкажіть кількість атомів Оксигену:SО_2, СО, Н₂SО_4, НPО₃(ес – о два, Оксигену – 2 атоми, це – о два, Оксигену – 2 атоми, аш два – ес – о чотири, Оксигену – 4 атоми, аш – ре – о три, Оксигену – 3 атоми).

3. Структурна одиниця речовини. Коефіцієнти (Розповідь вчителя).

Кожна речовина складається з атомів, молекул чи іонів, залежно від будови молекулярної чи не молекулярної. Атом та молекула – це реальна частина речовини, іон – умовна, оскільки умовно уявляють, що елемент втратив чи набув зайвий електрон.

Хімічна формула натрій хлориду - NаСІ (мал. 8.2). Це йонна речовина. Її структурною одиницею є умовна частинка Nа⁺СГ, яка складається з катіону Натрію й аніону Хлору. Таку умовну частинку називають формульною одиницею, її склад відображає співвідношення між кількостями іонів Натрію й Хлору у кристалі.

Так чи інакше, реальні атоми чи молекули та умовні іони утворюють структурну одиницю речовини.

Якщо перед хімічною формулою поставити велику цифру, то ми отримаємо кількість структурних одиниць речовини. Числа перед хіміч­ними формулами називають коефіцієнтами. Вони показують кількість структурних одиниць речовини.

Запис 2Fе (вимовляємо два ферум) означає два атоми Феруму. А запис 5Н₂0 (вимовляємо п'ять аш-два-о) – означає п'ять молекул води. Коефіцієнт належить обом хімічним елементам, тому, зрозуміло, що у п'яти молекулах води міститься 10 атомів Гідрогену і 5 атомів Оксигену. Запис 8 Nа⁺Сl^- (вимовляємо вісім натрій-хлор) позначає вісім формульних одиниць натрій хлориду, який складається з 8 катіонів натрію та 8 аніонів хлору.

Запишіть:

чотири молекули води — 4H₂O;

десять молекул вуглекислого газу — 10СО₂;

три молекули карбонатної кислоти — 3H₂СО₃;

п’ять атомів сірководню — 5Н₂S.

Яка кількість атомів Гідрогену і Оксигену у молекулі води? А якщо взяти не одну молекулу, а ту кількість, на яку вказує коефіцієнт? Наприклад: 4H2O — в одній молекулі, як і раніше, два атоми Гідрогену, але в чотирьох молекулах їх вісім. Давайте порахуємо кількість атомів у наших складних речовинах на дошці. По ланцюжку у зворотному порядку називаємо кількість атомів

Завдання 3

Поясніть запис: 5 СО_2, 5SО_2, 3О_2, 3О, 10Н

V. Узагальнення та закріплення знань.

• Бесіда.

1.     Чи знайшли ми відповіді на запитання, які ставили на початку уроку? (Так).

2.     Чи мають сенс слова Д.І. Менделєєва? (Так).

3.     Про що може сказати хіміку хімічна формула речовини? (Кількісний та якісний склад речовини, проста речовина чи

Запишіть:

1.     9 атомів Оксигену.

2.     2 атоми Гідрогену.

3.     5 молекул кисню, який складається з двох атомів Оксигену.

4.     8 молекул озону, який складається з 3 атомів Оксигену.

5.     3 молекули оксиду карбону, який складається з 1 атому Карбону та одного атому Оксигену.

6.     6 молекул натрій оксиду, який складається з 2 атомів Натрію та 1 атому Оксигену.

V. Підведення підсумків уроку.

VІ. Домашнє завдання

• Опрацювати матеріал підручника § 8, ст. 68-72, конспекту.
• Виконати завдання 1,9 письмово, 2,4 - усно.

Повторити матеріал попередніх уроків.