Урок химии в 8 классе по теме «Щелочные металлы»

Предмет ХИМИЯ

Класс: 9

Автор: УМК О.С. Габриелян

 

ОУ:	МБОУ Воздвиженская СОШ Асекеевский район Оренбургская область.
Учитель:	Сангалиева Гульнара Уразгалиевна
Тип урока	Комбинированный. Изучение нового материала и систематизация полученных знаний.
Цели	Создать условия для изучения обучающимися щелочных металлов, продолжить формирование универсальных учебных действий (УУД) на материале темы.
Задачи	Образовательные: определить положение ЩМ в ПСХЭ Д.И. Менделеева, определить характерные физические и химические свойства. Развивающие: развивать умения проводить анализ и синтез учебного материала; активное включение учащихся в самостоятельный поиск знаний. Воспитательные: формировать научную картину мира.
Планируемые результаты:	Предметные: Знать строение атомов ЩМ; химические формулы важнейших соединений ЩМ. Метапредметные: Уметь характеризовать ЩМ на основании их положения в ПСХЭ Д.И.Менделеева и ЭХ ряду напряжений металлов; составлять уравнения химических реакций с участием ЩМ и их соединений. Личностные: развитие познавательного интереса к предмету, расширению кругозора учащихся, умение излагать свою точку зрения и отстаивать свою правоту; создание условий для самовыражения личности учащегося.
Формы организации учебной деятельности	Формы организации учебной деятельности
Образовательные технологии	технология оценивания учебных успехов; технология проблемного диалога; информационные технологии, ИКТ; личностно-ориентированные технологии; технология педагогического сотрудничества; здоровьесберегающий компонент (динамическая пауза)
Методы обучения	репродуктивный иллюстративный метод; эвристический метод; поисковый метод; метод анализа и синтеза.
Методы познавания	Самопознания
Оборудование, средства обучения	учебник, рабочая тетрадь Оборудование: штатив с пробирками, колбы, воронки, нож, фильтровальная бумага, стеклянные трубки, спиртовка, нихромовая проволока, чашка для выпаривания, лабораторный штатив, держатель для пробирок. Реактивы: натрий, вода, соляная кислота, карбонат натрия (безводный), гидроксид кальция, фенолфталеин, растворы хлорида лития, натрия, калия.
Основные виды деятельности	лабораторный опыт, самостоятельная работа
Здоровьесбережение обучающихся	Разнообразие форм работы на уроке; использование ЭОР не более 15 минут урока.

 

 

Ход урока

1.Организационный момент: Приветствие учащихся, проверка отсутствующих.

2.Актуализация знаний: проводится опрос по ранее изученной теме.

Фронтальная беседа по следующим вопросам:

1. Какое положение в периодической системе химических элементов занимают металлы?

2. В чем различие в строении внешнего энергетического уровня у металлов и неметаллов?

3. Какой тип кристаллической решетки характерен для металлов?

4. Какое строение имеет кристаллическая решетка металлов?

5. Что такое металлическая связь?

6. Какие особенности внутреннего строения металлов определяют их тепло- и электропроводность?

7. Какие вам известны способы получения металлов в промышленности?

8. Что означает ряд активности металлов?

9. Почему не все металлы встречаются в природе в чистом виде?

10. Какие металлы образуют 1 группу главную подгруппу? Почему они находятся в одной группе?

Учитель подводит к тому, что учащиеся могут самостоятельно сформулировать тему и цели урока.

3.Работа по теме урока

Откройте ваши тетради, запишите сегодняшнее число и тему урока. (слайд 1 )

План по теме урока:

1.Общая характеристика щелочных металлов.

Сегодня мы поговорим о строении и свойствах атомов элементов I A группы, о физических и химических свойствах щелочных металлов, об основных соединениях щелочных металлов, истории открытия некоторых щелочных металлов и ещё много чего интересного.

Как вы помните, к щелочным металлам относятся элементы I A группы. Это литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций. Франций является редким радиоактивным элементом.

Так почему же мы называем их щелочными? Как вы думаете, ребята? Запишем определение (слайд 2 )

При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щелочами. Отсюда и пошло их название.

2. Положение щелочных металлов в ПСХЭ Д.И. Менделеева. (слайд 3)

Щелочные металлы –это элементы главной подгруппы 1А группы ПСХЭ: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций.Теперь рассмотрим положение щелочных металлов в ПСХЭ. Эти элементы находятся в I A группе. Посмотрев в Периодическую таблицу, мы видим, что на внешнем энергетическом уроне у этих атомов один электрон, потому что все они расположены в I A группе, этот внешний электрон находится далеко от ядра, поэтому он легко отрывается и атом превращается в ион. Для всех элементов этой группы характерна только степень окисления +1.

 

Все щелочные металлы являются восстановителями из-за способности отдавать электроны. Причём восстановительные свойства сверху вниз в группе увеличиваются, так как увеличиваются радиусы атомов, металлические свойства также усиливаются сверху вниз. Элементы I A группы – типичные металлы.

 

3.История открытия щелочных металлов.

Литий был открыт шведским химиком Й. Арведсоном в 1817 г. (слайд 4)

По предложению Й.Берцелиуса назван литием,так как литос от греческого означает камень, потому что он был обнаружен в камне.

Натрий и калий (слайд 5) были впервые получены английским химиком и физиком Г. Дэви в 1807 г. при электролизе едких щелочей. Й. Берцелиус предложил назвать один новый элемент натрием (от араб. натрун – сода), а второй элемент по предложению Гильберта назван калием (от араб. алкали – щелочь).

Рубидий был открыт по характерным линиям в длинноволновой области спектра в 1861г. (слайд 6 )немецкими учёными Р. Бунзеном и Г. Киргофом. Цвет этих линий определил и название элемента. По латыни «рубидис» - тёмно-красный. В 1863г. Бунзен получил рубидий в чистом виде.

Цезий был первым элементом, открытым с помощью метода спектрального анализа. (слайд 7 ) .В 1860 г Р. Бунзен и Г. Кирхгофф по ярко-синим линиям в спектре обнаружили в воде минеральных источников в Боварии новый химический элемент. Название элемента происходит от лат. Слова «цезиус» - «небесно-голубой».

Франций был открыт в 1939г француженкой М. Пере. (слайд 8 ). Она доказала, что этот элемент является продуктом распада актиния. Это радиоактивный элемент. Период его полураспада 22 минуты. В начале 50г удалось получить франций искусственно.

 

4.Строение атомов химических элементов I группы главной подгруппы. (слайд 9-11)

У атомов элементов 1А группы на внешнем энергетическом уровне находится один валентный электрон, расположенный на S –подуровне. Эти элементы относятся к S-элементам. Имея на последнем энергетическом уровне один валентный электрон, расположенном на большом расстоянии от ядра, атомы щелочных металлов отдают этот электрон. Поэтому являются сильными восстановителями. Во всех соединениях щелочные металлы проявляют степень окисления +1

(сл13) Все элементы 1А группы похожи между собой по свойствам, это объясняется однотипным строением последнего энергетического уровня. С ростом радиуса атома в группе Li-Na-K-Rb-Cs-Fr ослабевает связь валентного электрона с ядром. Соответственно, в этом ряду энергия ионизации атомов щелочных металлов уменьшается. Увеличиваются восстановительные свойства, уменьшаются температура плавления и кипения. Также уменьшается прочность химических связей

 

5.Физические свойства щелочных металлов (слайд 12)

Строение мы разобрали, а теперь поговорим о физических свойствах щелочных металлов.

Как вы уже знаете, это серебристо-белые мягкие металлы. Наиболее твёрдым является литий, но он также, как и все щелочные металлы легко режется ножом.

Посмотрите таблицу, здесь указана температура плавления, температура кипения и плотность щелочных металлов.

 

Из таблицы видно:

· плотность их увеличивается от лития к цезию

· температура плавления, в отличие от плотности, уменьшается от лития к цезию

· температура кипения тоже уменьшается от лития к цезию.

Все щелочные металлы лёгкие. Например, плотность лития примерно в два раза ниже плотности воды. А температура плавления цезия меньше температуры человеческого тела.

Все щелочные металлы очень мягкие, режутся ножом. Из-за высокой активности в природе встречаются только в виде соединений. Хранят металлы под слоем керосина или вазелинового масла, так как на воздухе они мгновенно покрываются налетом оксидов. В лаборатории ЩМ хранятся в запаянных ампулах, под слоем керосина, а вот литий под слоем вазелина, потому что

он очень легкий и в керосине всплывает на поверхность.

 

6.Химические свойства щелочных металлов

С физическими свойствами мы разобрались, теперь можем перейти и к химическим свойствам.

Элементы I A группы обладают очень высокой химической активностью. В лабораториях эти металлы хранят под слоем керосина, с которым они не взаимодействуют.

(слайд 13) В реакции с кислородом оксид образует только литий, при этом образуется оксид лития, степень окисления лития +1, а кислорода -2. А натрий в реакции с кислородом образует пероксид натрия, в этом соединении, в отличие от оксида, степень окисления кислорода -1, а натрия степень окисления +1.

 

(слайд 14) В реакцию с азотом при обычной температуре вступает только литий, при этом образуется нитрид лития, в этих бинарных соединениях степень окисления азота -3, а лития +1. Остальные щелочные металлы реагируют с азотом только при нагревании.

 

(слайд 15) В реакции с водородом щелочные металлы образуют гидриды. Так в реакции водорода с натрием образуется гидрид натрия. Степень окисления натрия +1, а водорода -1.

 

(слайд 16) С галогенами щелочные металлы образуют галогениды. Так в реакции калия с бромом образуется бромид калия, где степень окисления калия +1, брома -1, в реакции натрия с хлором образуется хлорид натрия, где степень окисления натрия +1, а хлора -1.

 

(слайд 17) С серой эти щелочные металлы образуют сульфиды. Например в реакции лития с серой образуется сульфид лития, где степень окисления лития +1, а серы -2.

 

(слайд 18) Как вы помните, все щелочные металлы активно реагируют с водой с образованием щелочей, при этом вода восстанавливается до водорода.

Например, в результате взаимодействия натрия с водой образуется газ водород, который можно собрать методом вытеснения воздуха. https://www.youtube.com/watch?v=QW7Fw6LApok видеофрагмент

Так в реакии натрия с водой образуется щёлочь – гидроксид натрия и выделяется водород.

 

Причём скорость взаимодействия металла с водой будет увеличиваться от лития к цезию, ведь металлические и восстановительные свойства также усиливаются.

(слайд 19) Все щелочные металлы легко растворяются в растворах кислот с образованием соответствующих солей и водорода. Однако эти реакции проводят редко из-за того, что идут побочные реакции с водой. Например, в реакции калия с соляной кислотой образуется соль – хлорид калия и газ водород, в реакции натрия с серной кислотой образуется соль – сульфат натрия и газ водород.

 

8.Получение щелочных метеллов.

(слайд 20-21) Сами щелочные металлы получают путём электролиза расплавленных хлоридов или гидроксидов. Например, твёрдый хлорид натрия под действием электрического тока разлагается на металл натрий и газ – хлор.

 

Вы убедились, что щелочные металлы обладают высокой химической активностью, поэтому в свободном виде они не встречаются, а только в виде соединений. Калий, рубидий и цезий можно получить электролизом расплава их солей, однако на практике таким способом их не получают из-за их высокой химической активности. Калий получают, пропуская пары натрия через расплав хлорида калия при 800°С, выделяющие пары калия конденсируют. Рубидий и цезий получают восстановлением их карбонатов, в качестве восстановителя также используют цирконий, реакция протекает при 650 °С:

 

9. Применение щелочных металлов. (слайд 22)

Щелочные металлы и их соединения широко применяют в технике. Литий применяется в ядерной энергетике, металлургии, в качестве топлива для ракет, для производства смазки, в керамической, стекольной и других отраслях химической промышленности. Литий востребован в источниках тока, для производства подшипниковых сплавов и литийорганических соединений, как катализатор в химпроме.

Калий и натрий применяются в воздухо-восстановительных системах на подводных лодках и батискафах, в автономных противогазах и дыхательных аппаратах.

Натрий применяется в газоразрядных лампах, в металлургии; как теплоноситель в атомной индустрии; в химической индустрии в процессах орг.синтеза.

Цезий и рубидий применяются для изготовления фотоэлементов Цезий и рубидий используются в фотоэлементах, топливных элементах. Изотопы цезия используются для стерилизации пищевой тары, медицинских инструментов, мясных продуктов, лекарств; они входят в состав некоторых лекарств, применяются для радиотерапии опухолей.

Рубидий входит в состав болеутоляющих, снотворных, успокаивающих препаратов.

(слайд 23) По содержанию в организме человека натрий (0,08%) и калий (0,23%) относятся к макроэлементам, остальные – литий (10 -4%), рубидий (10-5 %) и цезий (10-4%) – микроэлементам. Щелочные металлы в виде различных соединений входят в состав тканей животных и человека. Натрий и калий – жизненно необходимые элементы, постоянно содержатся в организме, участвуют в обмене веществ. Литий, рубидий, цезий – также постоянно содержатся в организме, однако физиологическая и биохимическая роль их мало выяснена. Их можно отнести к примесным микроэлементам. В организме человека щелочные металлы находятся в виде катиона Э+. Также имеются данные, что франций способен избирательно накапливаться в опухолях на самых ранних стадиях их развития. Эти наблюдения могут оказаться полезными при диагностике онкологических заболеваний.

ФИЗМИНУТКА

4.Подведение итогов: (слайд 24)

Сделаем вывод: щелочные металлы – это элементы I А группы, у них один электрон на внешнем энергетическом уровне. Все они – восстановители, проявляют степень окисления равную +1. Это мягкие металлы и легко режутся ножом, у них сравнительно невысокие температуры плавления, они обладают высокой химической активность, реагируют с простыми и сложными веществами . Их получают в результате электролиза расплавов, встречаются в природе только в виде соединений, соединения щелочных металлов имеют большое значение в жизни человека и в народном хозяйстве.

 

5.Закрепление

тестирование по вариантам

I вариант:

1) Число электронов на внешнем уровне у атомов щелочных металлов:

 

А) 1

Б) 2

В) 3

Г) 4

 

2) Тип химической связи в простом веществе литии:

 

А) ионная

Б) ковалентная полярная

В) ковалентная неполярная

Г) металлическая

 

3) Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме лития:

 

А) 2е, 3е

Б) 2е, 1е

В) 2е, 8е, 1е

Г) 2е, 8е, 3е

 

4) Наименее энергично взаимодействует с водой:

 

А) калий

Б) литий

В) натрий

Г) рубидий

 

5) Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами:

 

А) калий

Б) литий

В) натрий

Г) рубидий

 

II вариант:

 

1. Щелочные металлы – это:

А) р-элементы Б) s-элементы В) d-элементы Г) f - элементы

2. В ряду от лития к францию атомный радиус:

А) увеличивается Б) уменьшается В) не изменяется Г) сначала уменьшается, а затем увеличивается

3. Вид химической связи в простом веществе натрии:

 

А) ионная Б) ковалентная полярная В) ковалентная неполярная Г) металлическая

4. Радиус атомов элементов I группы главной подгруппы с увеличением заряда ядра:

 

А) изменяется периодически Б) не изменяется В) увеличивается Г) уменьшается

5. Степень окисления щелочных металлов равна:

А) +2 Б) +1 В) -1 Г) 0

 

(Ответы: Вариант 1. 1-А; 2-Г; 3-Б; 4-Б; 5-Г Вариант 2. 1-Б; 2-А; 3-Г; 4-В; 5-Б)

 

6.Домашнее задание: § 14,упр. 2 после § 14

7. Рефлексия.

Я узнал...

Я понял, что могу...

Мне понравилось...

Для меня стало новым…

1. file0.docx.. 28,9 КБ
2. file1.pptx.zip.. 5,2 МБ

Опубликовано: 24.03.2021