Гонка за галогенами: интерактивный квест-исследование

Автор: Никитина Анжела Петровна

Организация: ГБОУ школа № 542 Петродворцового района

Населенный пункт: г.Санкт-Петербург

Тип урока: игра.

«Игра ребенка не есть пустая забава. Она имеет высокий смысл и глубокое значение, в ней развивается и проявляется весь человек в своих самых тончайших задатках». (Ф. Фребель)

Форма работы: групповая.

К 9 классу у многих наблюдается снижение мотивации к учебному материалу и понижение самооценки, групповая форма работы предполагает тесное сотрудничество и позволяет снять стресс при наличии пробелов в знаниях.

Цель: изучить физические свойства галогенов, обобщая знания о строении атомов, свойствах химических элементов в зависимости от положения в периодической таблице, строения молекул.

Задачи:

Обучающие: выявить зависимость свойств элементов от местоположения в Периодической системе химических элементов (далее- ПСХЭ) Д. И. Менделеева; обобщить и развить знания о закономерности изменения свойств элементов 7 группы главной подгруппы; сформулировать физические свойства галогенов; научить проводить качественное определение галоген-анионов.

Развивающие: развить навыки анализа, сравнения, планирования своей деятельности.

Воспитательные: формировать умения в содружестве с одноклассниками решать учебные задачи и нести ответственность за результат, развивать интерес к химии через знакомство с галогенами расширяя кругозор о составе веществ, окружающих нас в повседневной жизни.

 

Оборудование для учителя: доска для записей (мелом или маркерами), интерактивная доска, проектор, компьютер учителя, ноутбук для учащихся, четыре цветных магнита, зубная паста на которой отражено содержание в ней фтора; морская соль с надписью о содержании йода; поваренная соль; отбеливающее средство «Белизна»; медицинский йод; морская капуста и биологическая активная добавка (далее-БАД) на которой отражено содержание в ней брома, цветные карточки 4 штуки, разбивающие класс на команды по цвету, файлы 4 штуки со следующим содержанием: маршрутным листом (в котором чередуются у команд 4-7 этапы), загадкой, рабочим листом команды, листы формата А4: со схемами строения атомов фтора, хлора, брома, йода, электронных паспортов данных элементов, степеней окисления фтора и хлора. Таблички с названием команд (фтор, хлор, бром, йод).

 

Лабораторное оборудование для учащихся:

• 4 комплекта: поднос, штатив для пробирок, четыре пробирки
• реактивы: галогениды солей и нитрат серебра.

 

Подготовительный этап.

В кабинете сгруппировать парты для работы учащихся по группам (командам). На штативах закрепить цветовой ориентир команды. (признак состава команд). Дополнительно необходимо разместить четыре стола с номерами этапов (4-7) маршрутного листа. Необходимо привлечение четырех старшеклассников для проверки и фиксирования результатов команд с 4 по 7 этап. При входе в кабинет каждый учащийся получает карточку определенного цвета и занимает место за соответствующим столом. Подписывает свою цветную карточку.

Ход урока.

Актуализация знаний.

Учащимся предложены предметы, используемые человеком в повседневной жизни: зубная паста, морская соль, медицинский йод, отбеливающее средство «Белизна», морская капуста, биологически активная добавка (далее -БАД).

• Что объединяет такие разные предметы и продукты? (используются человеком в повседневной̆ жизни)
• Какие химические элементы они содержат? (фтор, йод, хлор, бром)
• Что общего у этих элементов? (расположены в 7 группе ПСХЭ, в главной подгруппе, все имеют 7 электронов на внешнем энергетическом уровне)
• Сколько всего элементов составляют главную подгруппу 7 группы? (5)
• Сегодня вам предстоит принять участие в изучении новых элементов из ПСХЭ.

Работать вы будете в командах. На столах в файле находится маршрутный лист (приложение 1). Маршрутный лист демонстрируется учителем.

1 этап. Химическая разминка (1 балл)

На данном этапе каждая команда разгадывает полученную загадку, отгадка которой становится названием команды.

1 загадка: Парадокс? Противоречье? Разрушитель зубы лечит! Подсказал науке слон: «Кариесу … заслон!» (фтор).[1]

2 загадка: «Нет мне равных! Ведь я самый главный. Зря болтать я не люблю: Все на свете отбелю!» (хлор).

3 загадка: Он разлился океаном, хоть зловонным, но румяным. Бил себя он грозно в грудь: «Я ведь …! Не кто-нибудь! (бром).

4 загадка: Помни, боевой народ: Первый лекарь - это … Раны мажь, не ойкай, … настойкой. (йод) [2]

Проверка ответов на загадки проводится по презентации.

Каждая команда получает табличку с названием команды.

2 этап. Интерактивный кроссворд (10 баллов) (Приложение 2)

Все группы будет объединять единая тема для изучения, которую учащиеся узнают после разгадывания кроссворда. На обсуждение каждого вопроса дается минута. При готовом ответе представитель команды поднимает карточку. (на доске четыре цветных магнита для фиксации результатов).

1. Русскому химику Николаю Зелинскому и инженеру Кумманту удалось создать аппарат, который получил широкое распространение в войсках в 1915 году. Это была герметично прилегающая к лицу резиновая маска, которая позволяла дышать воздухом, пропущенным через своеобразный фильтр. Как называется усовершенствованная современная модель аппарата, которая сегодня является не только средством защиты органов дыхания, зрения и кожи лица, но самое надёжное средство защиты от токсичных веществ? [3]
2. Д. И. Менделеев именовал этот элемент экайодом. Самый тяжелый в 7 группе главной подгруппы, получен искусственно в 1940 году с помощью ядерной реакции. Название образовано от греческого «неустойчивый, шаткий», так как все изотопы оказались короткоживущими. Назовите этот элемент. [4]
3. 11 апреля 1915 года немцы провели первую газовую атаку, в результате которой образовалось огромное, ядовитое желто-зеленое облако, медленно продвигающееся по направлению к окопам противника. Человеческие потери были огромны. О каком газе идет речь?
4. В 1811 году французский химик Бернард Куртуа открыл новый элемент благодаря любимому коту. Кот в лаборатории неловко потянулся и столкнул на пол стоявшие рядом сосуды, в одном из которых находился раствор морских водорослей, а в другом – кислота. Жидкости смешались…Сегодня спиртовой раствор этого элемента можно обнаружить у каждого в домашней аптечке. [5]
5. Каждый ученый внес свой вклад в копилку открытия этого всеразрушающего элемента ценой своей жизни. Все опыты заканчивались трагически и приводили к смерти учёных. Подберите синоним к слову «смерть».
6. Укажите количество электронов на внешнем энергетическом уровне в атомах элементов 7 группы главной подгруппы.
7. Закончите фразу Антуана Жерома Балара, первооткрывателя брома (1826 год). «Точь-в-точь как ртуть есть единственный металл, который имеет жидкую фазу при комнатной температуре, бром есть единственный жидкий ...[6]
8. Если употреблять в пищу морскую капусту, то можно восполнить недостаток в организме этого химического элемента. В чистом виде это газ с неприятным запахом, что и отразилось в его названии. В переводе с греческого, бром означает …?

Команды с доски записывают результат за пройденный этап в маршрутный лист.

Назовите тему урока?

3 этап. Положение в Периодической системе (10 баллов).

Объединив свои знания, скорость, слаженность в работе каждой команде необходимо поэтапно заполнить рабочий лист (приложение 2), пользуясь ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Задание: указать под стрелками как изменяются данные закономерности в подгруппе галогенов с ростом порядкового номера.

Проверка осуществляется по презентации. Команды подводят итог и вписывают в маршрутный лист полученные баллы.

Обратите внимание в кабинете расставлены четыре стола под номерами 4, 5, 6, 7. Это следующие этапы. На выполнение каждого этапа – пять минут. По окончании 5 минут звучит звуковой сигнал, и команда переходит к следующему столу в соответствии с маршрутным листом.

4 этап. Строение галогенов.

Задание.

1. Соотнесите схемы строения атомов фтора, хлора, брома, йода с электронным паспортом элемента. (1 балл за каждый правильный элемент – итого 4 балла)

2. Выберите из предложенных характерные степени окисления для фтора и хлора. (3 балла за каждый правильный ответ)

Старшеклассник, закрепленный за этапом, проверяет и вписывает полученные баллы команде в маршрутный лист.

5 этап. Физические свойства элемента (10 баллов).

Каждая команда изучает свой элемент (название команды).

Задание: внимательно посмотреть предложенный видеоролик «Галогены» и, используя полученную из него информацию и дополнительных источников (учебник, справочные материалы кабинета, интернет) охарактеризовать физические свойства в рабочем листе галогена по плану:

1. Агрегатное состояние галогена в обычных условиях.

2. Цвет.

3. Запах.

4. Температура плавления и кипения.

5. Специфика.

Старшеклассник, закрепленный за этапом, проверяет и вписывает полученные баллы команде в маршрутный лист.

6 этап. Биологическая роль элемента (8 баллов).

Пояснение: на столе на отдельных листах представлены характеристики биологической роли галогенов и названия галогенов. Необходимо соотнести характеристику с галогеном, о котором идет речь. Можно выбрать любой текст для выполнения задания. Каждая правильная пара дает 3 балла. Составление схемы образования химической связи молекулы галогена – 3 балла. Тип химической связи – 2 балла.

Задание: определить элемент по его биологической роли. (1 элемент- 3 балла, любой текст на выбор). Составить схему образования химической связи молекулы галогена на выбор (3 балла). Определить тип химической связи. (2 балла)

Тексты для этапа:

1 текст «Работа с этим элементом опасна: малейшая неосторожность – и у человека разрушаются зубы, обезображиваются ногти, повышается хрупкость костей, кровеносные сосуды теряют эластичность и становятся ломкими. В результате – тяжелая болезнь или смерть. Нехватка его приводит к – кариесу зубов, большой избыток в воде вызывает острое заболевание – флюороз (пятнистая эмаль). Отсюда извечная дилемма медицины: большие дозы – яд, малые – лекарство». (фтор) [7]

2 текст «Содержание этого элемента в организме человека составляет 0,15 %. В организме находится в виде не обладающего токсическим действием иона, который имеет оптимальный радиус для проникновения через мембраны клеток. Этим объясняется его совместное участие вместе с ионами Na⁺ и К⁺ в создании определенного осмотического давления крови и регуляции водно-солевого обмена. Участвует в образовании соляной кислоты, обмене веществ, построении тканей. Необходим для дезинфекции клеток. Способствует избавлению от лишнего веса. Растворяет отложения на суставах». (хлор) [8]

3 текст «Физиолог И. П. Павлов сказал: «Человечество должно быть счастливо тем, что располагает таким драгоценным для нервной системы препаратом, как это вещество. При нервных заболеваниях количество этого вещества в крови и мозге снижается. Это вещество не уменьшает возбудимость, а усиливает процессы торможения, в этом и заключается его целительное действие на нервную систему. Во время сна мозг обогащается этим веществом, а во время бодрствования его количество уменьшается». (бром) [9]

4 текст «Этот элемент важен для нормального функционирования щитовидной железы. Щитовидная железа вырабатывает гормоны тироксин, трииодтиронин, для синтеза которых он необходим. Гормоны контролируют скорость обмена веществ в организме. Спиртовой раствор данного элемента широко применяют для подготовки операционного поля перед хирургическими операциями, а также для обработки краев ран». (йод)

Старшеклассник, закрепленный за этапом, проверяет и вписывает полученные баллы команде в маршрутный лист.

7 этап. Качественные реакции и цвет осадка (8 баллов).

Задание: по приложению учебника подберите необходимый реагент для проведения качественных реакций для галоген-анионов.

Проведите реакции и запишите ваши наблюдения в рабочий лист (1 балл за каждую проведенную реакцию и если правильно записан цвет осадка), составьте химические уравнения (1 балл за каждое химическое уравнение), заполнив таблицу.

Старшеклассник, закрепленный за этапом, проверяет и вписывает полученные баллы команде в маршрутный лист.

8 этап. Подведение итогов.

Задание: представьте элемент своей команды, обобщив полученные сведения о нем за урок. Время для подготовки 3 минуты. Для презентации своего элемента можно взять необходимые распечатанные материалы с пройденных этапов.

Команды подсчитывают результаты, сдают маршрутный лист и рабочий лист. Оценивание учащихся.

9 этап. Рефлексия.

Задание: каждый участник на цветной карточке составляет синквейн. Несколько по желанию зачитываются.

Проведите самооценку по 5-бальной шкале Вашей работы на уроке и укажите ее в цветовой карточке рядом с синквейном. Оцените, кто, по вашему мнению, лучше всего работал в команде и запишите его фамилию.

Домашнее задание: Ответить на вопросы интерактивного теста. (Тест создан в Яндекс-форме).

Технологическая карта (9 класс)

Этап урока (время)	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Планируемые результаты (УУД)
1. Организационный и мотивационный целевой этап (5-7 мин)	1. Приветствует учащихся. Организует распределение по командам с помощью цветных карточек (при входе в кабинет). 2. Демонстрирует предметы быта (зубную пасту, соль, йод, «Белизну», морскую капусту, БАД). 3. Задает вопросы: Что объединяет эти предметы? Какие элементы в них содержатся? Что общего у этих элементов? Сколько элементов в 7 группе главной подгруппы? 4. Подводит к теме урока и цели. Объясняет правила игры и демонстрирует маршрутный лист.	1. Занимают места за столами согласно цвету карточки. 2. Рассматривают предметы и отвечают на вопросы учителя, опираясь на жизненный опыт и знания ПСХЭ, 3. Слушают правила, знакомятся с маршрутным листом. 4. Формулируют тему и цель урока.	Личностные: формирование интереса к изучению химии, понимание связи науки с повседневной жизнью. Регулятивные: умение ставить учебную задачу на основе соотнесения известного и неизвестного. Коммуникативные: умение слушать и вступать в диалог, работать в группе. Познавательные: умение анализировать объекты с целью выделения признаков.
2. Этап актуализации и фиксации затруднений (3-5 мин) Этап 1. Химическая разминка	1. Раздает файлы с загадками. 2. Контролирует процесс разгадывания. 3. Проводит проверку ответов по презентации, выдает таблички с названиями команд.	1. Работают в группах, разгадывают загадку, получают название команды. 2. Осуществляют самопроверку по слайдам презентации. 3. Записывают баллы в маршрутный лист.	Регулятивные: умение планировать свою деятельность, оценивать результат. Коммуникативные: умение сотрудничать в группе для решения общей задачи. Познавательные: умение строить логические рассуждения.
3. Этап открытия нового знания (10-12 мин.) Этап 2. Интерактивный кроссворд.	1.Выводит на экран вопросы кроссворда (по одному). Дает минуту на обсуждение. 2. Фиксирует результаты команд на доске с помощью цветных магнитов. 3. Задает вопрос «Как называется семейство элементов 7 группы главной подгруппы?»	1. Обсуждают вопросы в команде. 2. Представители команд поднимают карточки с ответами. 3.Отгадывают ключевое слово (Галогены) 4. Вписывают баллы в маршрутный лист.	Познавательные: поиск и выделение необходимой информации, смысловое чтение, установление причинно-следственных связей. Регулятивные: умение принимать решение в условиях ограниченного времени. Коммуникативные: умение аргументировать свою точку зрения.
4 Этап первичного закрепления и самостоятельной работы (15-20 мин.) Этапы 3-7 (станционная работа).	1. Объясняет правила работы на станциях (4 стола- 5 минут, звуковой сигнал) 2. Направляет команды по маршрутным листам. 3. Выступает в роли консультанта (параллельно задействованы 4 старшеклассника модератора на этапах 4-7).	Этап 3. Заполняют рабочий лист о закономерностях изменений свойств в подгруппе. Этап 4. Соотносят схемы строения атомов с паспортами, определяют степени окисления. Этап 5. Смотрят видел, работают с учебником/справочниками, описывают физические свойства своего элемента. Этап 6. Соотносят текст с элементом (биологическая роль) составляют схему химической связи. Этап 7. Проводят качественные реакции на галогениды, записывают уравнения реакций и наблюдения (цвет осадка) в таблицу.	Личностные: формирование навыков безопасного обращения с реактивами, бережного отношения к здоровью. Познавательные: умение работать с разными источниками информации, проводить химический эксперимент, делать выводы. Регулятивные: умение контролировать время, работать по алгоритму/маршруту Коммуникативные: распределение ролей в группе, взаимоконтроль
5. Этап включения в систему знаний (презентация результатов) (5-7 мин.) Этап 8 Подведение итогов.	1. Предлагает командам обобщить сведения об элементе и динамично представить его. 2. Следит за регламентом выступления. 3. Организует подсчет баллов и сдачу маршрутных листов.	1. Готовят мини-презентацию элемента, используя наработанные материалы с предыдущих этапов. 2. Представляют свой элемент перед классом. 3 Подсчитывают итоговые баллы, сдают листы.	Личностные: развитие коммуникативной компетентности, уверенности при публичных выступлениях. Познавательные: умение структурировать знания, строить речевое высказывание. Регулятивные: умение соотносить результат с поставленной целью.
6. Рефлексия учебной деятельности. (3-5 мин.) Этап 9. Синквейн.	1. Объясняет задание: составить синквейн на цветных карточках. 2. Предлагает желающим зачитать работы. 3. Просит провести самооценку (по 5-ти бальной шкале) и оценить работу одноклассника. 4. Дает домашнее задание (Яндекс-форма) и оценить работу одноклассника.	1.Составляют синквейн. 2. Пожеланию зачитывают синквейны. 3. Оценивают свою работу и работу лучшего члена команды. 4. Записывают домашнее задание.	Личностные: оценивание усваиваемого содержания, адекватное понимание причин успеха/неуспеха. Регулятивные: умение осуществлять самооценку и самоконтроль. Познавательные: умение формулировать выводы.

 

Полный текст статьи см. в приложении.