Учитель химии: Быкова О.С.
Тема урока «Общая характеристика щелочных металлов»
Тип урока: изучение нового материала
Вид урока: комбинированный урок
Цель урока:
На основе атомного строения металлов, физических и химических свойств, показать черты сходства и различия щелочных металлов, межпредметные связи химии с биологией, физикой, медициной используя области применения основных соединений щелочных металлов, роль этих металлов в жизни человека.
Задачи урока:
Образовательные:
Сформировать знания о строении атома и свойствах щелочных металлов;
Совершенствовать экспериментальные умения и навыков учащихся.
Развивающие:
Сформировать навыки анализа и сопоставления известных химических фактов.
Совершенствовать умения логически мыслить.
Развить умения обобщать и делать правильные выводы из изученного материала.
Продолжить развитие умений переносить знания в новые ситуации и устанавливать межпредметные связи.
Воспитательные:
Создать условия для воспитания желания активно учиться, с интересом, без принуждения и перегрузок.
Продолжить развитие речевых навыков.
Продолжить развитие наблюдательности и умения делать выводы на основе наблюдаемого интереса к предмету и представлений.
Выработка положительной мотивации учения, чувства ответственности и уверенности в себе.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Вводное слово.
Мы изучаем раздел, металлы, и вы знаете, что металлы имеют большое значение в жизни современного человека. На предыдущих уроках мы изучили общие сведения о металлах: положение в периодической таблице, особенности строения атомов, изучили общие физические и химические свойства, а также общие способы получения металлов. Для того чтобы усвоить материал урока, нам необходимо вспомнить наиболее важные вопросы, которые рассматривали на предыдущих уроках.
III. Проверка домашнего задания.
IV. Актуализация знаний.
Беседа.
Учитель:
- На какие две большие группы происходит деление химических элементов?
Ученик:
- На металлы и неметаллы
Учитель:
- Где находятся металлы в периодической системе Д.И. Менделеева.
Ученик:
- В периодической системе элементы – металлы расположены в начале всех периодов, а также в четных рядах больших периодов побочных подгруппах. Условной границей, отделяющей металлы от неметаллов, служит диагональ, отведенная от бора к астату. Металлы оказываются левее и ниже этой прямой, неметаллы – правее и выше, а элементы, находящиеся вблизи прямой, имеют двойственную природу, их называют амфотерными.
Учитель:
- Какие группы естественных семейств в периодической системе мы знаем?
Ученик:
– Мы знаем особые группы отдельных металлов: щелочные металлы, щелочно-земельные металлы, редкоземельные металлы (иттрий, лантан и лантаноиды).
– Благородные металлы (серебро, золото и шесть платиновых металлов) . Платиновые металлы (платиноиды, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина) металлы подгруппы алюминия.
Учитель:
– Каковы особенности строения атомов металлов?
Ученик:
- Атомы металлов имеют сравнительно большие атомные радиусы, поэтому их внешние электроны значительно удалены от ядра и слабо сними связаны. И вторая особенность, которая присуща атомам наиболее активных металлов – это наличие на внешнем энергетическом уровне 1-3 электронов.
Учитель:
- Как особенности строения атома влияют на физические свойства?
Ученик:
- Характерные физические свойства металлов металлический блеск, электрическая проводимость, теплопроводность, Связана с особенностью строения кристаллических решеток атомов металлов. В узлах располагаются атомы и положительные ионы металлов, связанные посредством обобществленных внешних электронов, которые принадлежат всему кристаллу, эти электроны компенсируют силы электростатического отталкивания между положительными ионами и тем самым связывают их, обеспечивая устойчивость металлической решетки.
Учитель:
- Как особенности строения металлов влияют на их химические свойства?
Ученик:
Самое характерное химическое свойство всех металлов – их восстановительная способность, т.е. способность атомов легко отдавать свои внешние электроны, превращаясь в положительные ионы. Металлы не могут быть окислителями, т. е. атомы металлов не могут присоединять к себе электроны.
V. Изучение нового материала
Учитель: Тема нашего урока “Щелочные металлы”
Задачи нашего урока:
-Дать общую характеристику щелочным металлам.
-Рассмотреть их электронное строение, сравнить физические и химические свойства.
-Узнать о важнейших соединениях металлов.
-Определить области применения этих соединений.
Учитель :
- Что мы будем изучать в этой теме? Каков наш план урока?
Ученик:
- Мы будем изучать положение щелочных металлов в периодической системе; строение атома щелочных металлов, физические и химические свойства и применение щелочных металлов.
Учитель:
Исходя, из полученных ранее знаний ответим на следующие вопросы: Для ответа воспользуемся периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева .
1. Перечислите щелочные металлы
Ученик:
- Это литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций.
Li (1817) лат. " литос" - камень
Na (1807) араб. "натрум" -сода
К (1807) араб. "алкали" - щелочь
Rb (1861) лат. "рубидус" - темно-красный
Cs (1860) лат. "цезиус" - небесно-голубой
Fr (1939) от названия страны Франция.
Учитель:
2. Почему данные металлы назвали щелочными?
Ученик:
- При взаимодействии с водой они образуют растворимые в воде основания – щелочи.
Учитель:
3. Где располагаются щелочные металлы в ПСХЭ Д.И.Менделеева ?
Ученик:
- Щелочные металлы – это элементы главной подгруппы первой группы Периодической системы Д.И. Менделеева.
Учитель:
4.Почему данные металлы Д.И. Менделеев объединил в одну группу?
Ученик:
- На внешнем энергетическом уровне атомы элементов содержат по одному электрону, находящемся на сравнительно большом удалении от ядра. Они легко отдают электроны, поэтому являются очень сильными восстановителями. Во всех соединениях проявляют степень окисления +1.
Учитель:
- Просматриваем кадры виртуальной лаборатории, вы внимательно смотрите и готовите ответы на вопросы.
(Кадры о положение в периодической системе и строение атома)
Вопросы:
Учитель:
5. Какую степень окисления проявляют щелочные металлы в соединениях?
Ученик:
- Щелочные металлы проявляют степень окисления + 1
Учитель:
6. Как изменяются восстановительные свойства щелочных металлов от лития к цезию?
Ученик: От лития к цезию восстановительные свойства усиливаются, активный металл цезий. Это наиболее типичные представители металлов: металлические свойства выражены у них особенно ярко.
Учитель:
- Сделаем вывод о строении атома щелочных металлов.
Ученик:
- Вывод: У щелочных металлов одинаковое количество электронов на внешнем уровне, и они проявляют одинаковую степень окисления.
Учитель: Записать строение атомов щелочных металлов в тетрадь.
Учитель:
Итак, мы рассмотрели положение щелочных металлов в периодической системе, рассмотрели строение атомов щелочных металлов.
- Обратим внимание на коллекцию щелочных металлов, их хранят в керосине, легко режутся ножом и быстро окисляются на воздухе. Исходя из строения атома, познакомимся с физическими свойствами щелочных металлов. Для металлов характерна низкая твердость, вернее мягкость, труднее всего резать литий, тогда как натрий и калий легко поддаются скальпелю. На основании таблицы, сделаем вывод о физических свойствах щелочных металлов.
Таблица
Некоторые физические свойства щелочных металлов
- Каков внешний вид и твердость щелочных металлов?
Ученик:
- Щелочные металлы серебристо-белые вещества (режутся ножом), с характерным блеском на свежесрезанной поверхности.
Учитель:
- С возрастанием радиуса атома, от лития к цезию, наблюдается закономерность в их физических свойствах. Обратите внимание на таблицу. Как изменяется плотность щелочных металлов в группе?
Ученик:
- Все они легкие и легкоплавкие плотность их меньше 5 г/см3,
Учитель:
- Сравните щелочные металлы по твердости.
Ученик:
- Самый твердый из щелочных металлов литий, самый легкий цезий.
Учитель:
- Сделаем вывод исходя из физических свойств щелочных металлов.
Ученик:
- По мере увеличения характера изменения физических свойств, возрастает плотность металлов, а твердость, температура плавления и кипения уменьшаются.
Затем учащиеся сравнивают физические показатели плотности металлов и температуры плавления. Делают вывод о зависимости температуры плавления от плотности металла.
Проблема: В каком виде щелочные металлы встречаются в природе?
Почему в природе щелочные металлы в основном существуют в виде соединений?
Ответ: В природе щелочные металлы находятся в виде соединений, потому что обладают высокой химической активностью, которая в свою очередь, зависит от особенностей электронного строения атомов (наличие одного неспаренного электрона на внешнем энергетическом уровне)
Учитель:
- Какие места по распространенности в земной коре занимают элементы натрий и калий?
Ученик:
Натрий шестое, а калий седьмое.
Физкультминутка – отдых глазам.
Учитель:
- Зная общие физические свойства, активность металлов, предположите химические свойства щелочных металлов. С какими веществами взаимодействуют щелочные металлы?
Ученик:
- Щелочные металлы взаимодействуют как с простыми веществами, и сложными. Активно взаимодействуют почти со всеми неметаллами ( с галогенами, водородом, образуя гидриды). Из сложных веществ с водой – образуя растворимые в воде основания – щелочи и с кислотами.
Учитель:
- А теперь на опытах убедимся, в правильности наших предположениях о химических свойствах щелочных металлов, для этого предлагаю посмотреть виртуальные опыты.
Ученик:
-Записывает химические свойства щелочных металлов.
Учитель:
Характерным свойством щелочных металлов является окрашивание пламени.
Демонстрируется виртуальный 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.
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.
Окрашивание пламени.
Li
Na
K
Rb
Cs
Цвет пламени
малиновый
желтый
фиолетовый
красный
фиолетово-синий
Учитель о применение щелочных металлов и их соединений:
В свободном виде в природе ЩМ не встречаются из-за своей исключительно высокой химической активности.
NaCl- хлорид натрия, поваренная соль.
Na2CO3 – карбонат натрия, кристаллическая сода, применяют в производстве стекла, мыла, бумаги.
NaHCO3 – гидрокарбонат натрия, пищевая сода (в быту), питьевая сода (в медицине).
NaOH – гидроксид натрия, Шуманит – средство для чистки кухонных поверхностей.
Na2SO4∙10 H2O – сульфат натрия, глауберова соль, применяют для производства соды, стекла, в качестве слабительного средства.
KOH – гидроксид калия, едкое кали, применяется в качестве электролита в щелочных аккумуляторах.
K2CO3 – карбонат калия, поташ, применяется для изготовления жидкого мыла, хрустального стекла, соли калия являются хорошим удобрением для растений, в качестве добавки в строительный раствор для уменьшения температуры замерзания. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E501.
Задача: почему в Англии в последние десятилетия наблюдается снижение смертности от болезней сосудов головного мозга?
Научно-популярная информация - подсказка: Это связано с увеличением потребления свежих фруктов и овощей. В свежих овощах и фруктах всегда много калия и мало натрия. Натрий задерживает воду в организме, повышая артериальное давление, а калий, напротив, способствует его снижению. Вот почему увеличение потребления овощей, фруктов, в частности яблок, можно рассматривать как существенную меру предупреждения болезней сосудов головного мозга.
Ученик делает вывод:
На основании положения щелочных металлов в периодической системе и строения их атомов можно сделать вывод, что эти металлы представляют собой активные вещества. В химических реакциях они проявляют металлические свойства, то есть являются восстановителями. С увеличением [link] дра распространенность щелочных металлов в природе уменьшается, поэтому литий, натрий и калий широко распространены в природе, рубидий и цезий относятся к редким элементам, а франция на Земле чрезвычайно мало.
Сами щелочные металлы применяются в промышленности. Однако их соединения распространены значительно шире.
VI. Закрепление изученного материала.
Выполните тест.
1.К щелочным металлам не относится: а) рубидий; в) калий; б) цезий; г) медь.
2.Электронная формула )2)8)8)1 соответствует элементу: а) литию; в) калию; б) натрию;
3.Радиус атома у элементов I группы главной подгруппы с увеличением заряда ядра:
а) изменяется периодически; в) не изменяется; б) увеличивается;
4.Щелочные металлы проявляют очень сильные:
а) окислительные свойства; в) восстановительные свойства; б) амфотерные свойства;
5.К физическим свойствам щелочных металлов не относится:
а) серебристо-белые; б) мягкие и легки; г) тугоплавкие.
6.При взаимодействии элементов I группы главной подгруппы с водой образуется:
а) кислота; б) щелочь и выделяется водород; г) соль .
7.Натрий и калий хранят в керосине , потому что они:
а) имеют резкий запах; б) легко окисляются на воздухе;
VII. Подведение итогов. Выставление оценки.
VIII. Домашнее задание: § 11 с. 52-54, № 4 с. 59.
IX. Рефлексия.
[pic]
