ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК ХИМИИ И ФИЗИКИ В 8 КЛАССЕ
ПО ТЕМЕ
« МЕТАЛЛЫ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛАХ»
УЧИТЕЛЯ: Гомзякова М.Ф.
Лесков А.С.
Тема урока: Металлы. Электрический ток в металлах.
Цели урока:
учебная - сформировать знания учащихся о физических свойствах металлов на основе их строения, а так же научное представление о единой картине мира;
развивающая – развить мотивацию к изучению химии и физики; логическое мышление; умение пользоваться методами анализа и синтеза, индукции и дедукции; устанавливать связь между строением, свойствами и применением металлов; прогнозировать и предполагать, делать выводы и обобщение;
воспитательная – воспитывать эстетический вкус и чувство патриотизма; стремление к здоровому образу жизни и безопасности жизнедеятельности.
Эпиграф: «Химия и физика так соединены
между собой, что одна без другой
быть не может»
М. В. Ломоносов.
Ход урока:
I. Организационная часть.
II. Изучение нового материала:
1. Активизация и мотивация.
Григоренко Е.В.:
Человек существо удивительное и любознательное. Его всегда интересовали вопросы:
- Почему кровь красная?
- Как золотят купола?
- Почему офицеры, которые ели пищу из серебряной посуды, реже болели желудочно-кишечными заболеваниями?
Оказывается на этот вопрос можно ответить, изучив ту тему, о которой сегодня пойдёт речь на уроке.
ЧТО ЖЕ ЭТО ЗА ТЕМА?
Ответ поищем на столе (там находятся разнообразные металлические изделия).
Учащиеся называют тему урока и записывают её в тетрадь.
СЛАЙД 1 (обратить внимание на правописание).
Сегодня, опираясь на ваш жизненный опыт и знания предыдущих уроков, вы пополните и приобретёте новую информацию о веществах этого класса. А в 9 и 11 классе углубите их, что поможет правильно ответить на вопросы о металлах в материалах ЕГЭ.
А сейчас мы проведём хим. разминку, которая поможет вам в изучении нового мсатериала.
- Какие металлы вы знаете?
- Расскажите об особенностях их строения (мет.связь, метал.кристал.решётка, небольшое число электронов на внешнем эн. уровне)
-Запишите схему металлической связи
-Мироненко Е.Л. акцентирует внимание на том. что эти электроны СВОБОДНЫЕ
Е.В.: Как вы думаете, почему фольгу делают из алюминия, золота (дети: мягкие, раскатываются)
Такое свойство наз. пластичность, ковкость.
Е.Л.: Демонстрация опыта «Что станет с чайной ложкой, погружённой в горячий чай?» (дети : она нагревается)
Такое свойство наз. теплопроводность.
Е.Л.: -А почему провода делают из меди, алюминия, иногда золота и серебра? (дети: они проводят эл. ток)
Такое свойство наз. электропроводность.
Е.В.:- А в производстве зеркал используется серебро- почему? (дети: оно блестит)
. Такое свойство наз. металлический блеск.
Все свойства записываем на доске
Е.В.:ЧТО ЖЕ УЧИТЫВАЕТ ЧЕЛОВЕК, ПРЕЖДЕ ЧЕМ ПРИМЕНЯТЬ МЕТАЛЛЫ НА ПРАКТИКЕ? ( дети: их свойства)
Но свойства, как мы сказали, вытекают из……(дети заканчивают мысль) строения. Давайте вместе определим логическую последовательность в изучении темы. Обозначьте цифрами порядок изучения:
а) применение; б) строение; в) свойства.
Дети определяют: б, в. а.
Таким образом, к концу урока мы должны знать, каким строением определяются физические свойства металлов и почему они так широко используются человеком.
2.Изучение нового материала.
Е.В.: Да. Металлы удивительные вещества. Из 109 хим.элементов их 87! И только один из них жидкий- ртуть(показ. термометр, выясняем причину использования ртути в термометрах).
Есть легкоплавкие металлы (щелочные), а есть и тугоплавкие (вольфрам); есть очень мягкие металлы ( щелочные, режутся ножом- демонстрация опыта с литием, а хром царапает стекло.
Столько всего удивительного, что не только химики, но и физики с лириками воскликнули:
СЛАЙД 2 Слова М.В.Ломоносова и М. Зощенко
Посмотрите на слайд о применении металлов - слова здесь не нужны:
СЛАЙД 3
А вот какая интересная история с осмием произошла в ювелирной мастерской короля Испании Карла III:
СЛАЙД 4
И хрусталь, оказывается, невозможно сделать без свинца:
СЛАЙД 5
О биологической роли металлов можно говорить бесконечно:
СЛАЙД 6 ( рассказ учителя о роли ионов кальция, железа, серебра, калия, магния и о их содержании в продуктах питания. Объяснение тех проблемных вопросов, о которых шла речь в начале урока)
СЛАЙД 7
Е.Л. : Современную жизнь невозможно представить без эл.лампочки. А изобрёл её русский электротехник Александр Николаевич Лодыгин в 1872 г.Время жизни первой лампы накаливания составляло 30 – 40 минут. В последствии, время жизни усовершенствованной лампы, достигло 700 – 1000 часов. Современная лампочка – это сплав физики и химии: работает она при прохождении эл.тока, а в её состав входят такие металлы как кобальт, молибден, вольфрам и др.
В настоящее время правительством разработана программа, по которой через 5 лет эти лампочки изживут себя, и мы будем пользоваться энергосберегающими лампами. Время их жизни около 8000 часов. Они позволят экономить энергию, в том числе и в школе.
Е.В.: Какой же вывод напрашивается после просмотра и осмысливания слайдов?
Дети: применение вытекает из свойств, а свойства определяются строением.
Ещё раз обратите внимание и внесите в тетрадь эти особенности строения:
СЛАЙД 8 ( дети записывают в тетрадь)
Давайте ещё раз назовём эти свойства
СЛАЙД 9 ( называют-они записаны на доске).
Е.Л.: А теперь проживём их и побудем аниматорами
-физ.минутка (показ свойств). Звучит приятная музыка.
Е. В.:«Ах какая пластика! Поможет нам гимнастика!»
Ребята демонстрируют свою пластичность.
Е.Л.: « Ударит ток нечаянно, и вздрогнешь ты отчаянно!»
Ребята показывают, какое действие может оказать ток на человека. Чтобы такого в жизни не случилось необходимо соблюдать технику безопасности при работе с эл. током. В этот момент ребята получают карточки с ТБ , которые необходимо приклеить в тетради по физике.
Техника безопасности:
Человеческое тело – проводник. Если случайно человек окажется
под напряжением более 40В, то в большинстве случаев он не избежит травмы или даже смерти. Поэтому любому человеку, имеющему дело с электричеством,
надо помнить следующие правила:
Очень опасно одновременное прикосновение двумя руками к
двум оголённым проводам.
Очень опасно прикосновение к оголённому проводу, стоя на земле, на
сыром или цементном полу.
Опасно пользоваться неисправными электроприборами.
Нельзя собирать, разбирать, исправлять что-либо в электрическом
приборе, не отключив его от источника питания.
Нельзя проводить какие либо операции с электрической арматурой,
не выключив её из сети.
Мы пользуемся на уроке напряжением безопасным для жизни 4В. Но
правила, оговоренные выше, надо соблюдать.
Е. В.:« Покажите блеск в глазах и улыбку на губах!»
3. Экспериментальная часть урока
Е.В.: Сняли напряжение и с новыми силами идём по пути познания.
Как вы думаете, о каком свойстве идёт речь в пословице «Куй железо пока горячо?» ( дети: пластичность):
СЛАЙД 10
Рассказ учителя об этом свойстве, исторические и занимательные факты о сусальном золоте с указанием самых пластичных металлов.
Объяснение причины особенностью строения: происходит смещение слоёв кр.решётке без разрыва связей.
Запись в тетради свойства и особенности строения.
Е.В.: Скоро зима. Свет включаем раньше- и ток побежит по проводам, батареи отопления начнут отдавать нам тепло…О каком свойстве сейчас пойдёт речь?(дети: тепло-и электропроводность)
СЛАЙД 11
СЛАЙД 12
Е.Л.: демонстрация опыта по теплопроводности (подогревание медной проволочки с закреплёнными пластилином булавочками. рассказ учителя об этом свойстве, о строении, их объясняющем.
СЛАЙД 13
Демонстрация опыта. Гальванометр, соединённый с двумя разными проводниками, спаянными между собой. При подогревании места спайки, прибор показывает существование тока.
Чем же создаётся эл. ток? Вернёмся к схеме, показывающей строение металлов. В обычном состоянии в металлах есть и атомы, и ионы , и свободные электроны. Чтобы выяснить природу электрического тока в металлах, мы должны убедиться в том, что свободные электроны движутся.
Немецкий учёный Карл Рикке выдвинул гипотезу о том, что при прохождении эл.тока через металлические проводники их атомы и ионы не перемещаются, остаются на своих местах, ток же создаётся движением свободных электронов.
Для проверки гипотезы Рикке в 1901 г поставил следующий опыт: На трамвайной электрической станции он включил в разрыв провода 3 тесно прижатые цилиндра из меди, алюминия и меди.(в учебнике рис 55 на стр 45 )
Через эти цилиндры ток проходил в течение года.
-Какое явление могло произойти? ( Дети – диффузия )
После тщательного анализа мест соприкосновения не было обнаружено Cu в Al, и Al в Cu. Перемещения ионов и атомов не происходило.
ВЫВОД: Электрический ток в металлах – упорядоченное движение свободных электронов и не сопровождается переносом вещества.
Запись в тетради.
Таким образом, если в металлах создать эл.поле, то свободные электроны начинают двигаться упорядоченно под действием электрических сил. Создаётся так называемый электронный газ, который под действием поля начинает дрейфовать – смещаться от «-» к «+» источника тока. Скорость дрейфа очень мала, около 0, 5 мм/с(1 м пути электроны пройдут за 30 мин). Если это так, то эл.ток очень долго должен идти от одного полюса к другому и эл.приборы будут работать не скоро.
-Но что мы наблюдаем на самом деле? Включаем лампочку (демонстрируем) и она загорается мгновенно. Почему?
Оказывается эл.поле распространяется со скоростью света(300000 км/с) по всей длине проводника. Из-за этой скорости мы не замечаем задержки в зажигании лампочки: все электроны по всему проводнику начинают движение практически одновременно. Говоря о скорости распространения тока, мы имеем в виду скорость распространения электрического поля.
Е. В.:«Как адский луч. как молния богов
немое лезвие злодею в очи блещет»
Какое свойство звучит в стих. Пушкина «Кинжал»? (дети: блеск)
Сообщение интересных фактов о венецианских зеркалах.
СЛАЙД 14
СЛАЙД 15
Е.Л.: Каким свойством света можно объяснить блеск? Объяснение причин особенностью строения.
Запись в тетради.
Е.В.: Все ли свойства металлов мы изучили? (внимание на доску). Дети: да.
Давайте попробуем сделать вывод, вспомнив цели нашего урока.
Дети формулируют выводы, отражая взаимосвязь между строением, свойствами и применением.
Предлагаем их вниманию два СЛАЙДА 16 и 17 на внимание и самопроверку. На одном вывод необходимо дополнить, на другом убедиться в его правильности.
III. ЗАКРЕПЛЕНИЕ
I.ВАРИАНТ- тест по физике:
[pic]
II. ВАРИАНТ-работа в рабочей тетради. Упр. № 4, стр. 42
с последующей взаимопроверкой в парах.
[pic]
СВЯЗЬ С ПОСЛЕДУЮЩИМИ УРОКАМИ:
Е.В.: Ребята, но это не все свойства металлов. У них есть красивые, лирические свойства. По одному из них проверяли подлинность золотых изделий.
Демонстрация опыта «звон» (золото, подвешенное на волоске под ударом деревянного предмета нежно звенит)
Рассказ учителя об истории с «малиновым» звоном меди (голландский г.Малина и первые медные церковные колокола для России)
Причину же этого свойства мы узнаем позже.
А ещё давайте пофилософствуем об условной грани между металлами и неметаллами:
Рассказ о гибели экспедиции Р. Скотта к Южному полюсу в 1912 году и о заболевании «оловянная чума».
ВЫВОД: В мире, в природе всё взаимосвязано и, чтобы в этом разбираться и быть защищённым, необходимо изучать все науки и применять их с пользой для человека.
С причиной же такого поведения металлов вы познакомитесь уже на следующем уроке.
Е.Л.: На последующих уроках физики мы будем знакомиться с основными характеристиками электрического тока и узнаем какой заряд прошёл за 1 год через цилиндры в опыте Рикке.
IV. Рефлексия. СЛАЙД 18 «Твоё настроение на уроке в процессе познания»
V. Итоги урока
VI. Домашнее задание.
Физика: параграф 11.
Химия: параграф 13.
Исследовательское задание: Установить теплопроводность разных металлов на примере чайных ложек. Описать.
СПАСИБО ЗА УРОК!
