Разработка урока по химии на тему: Алюминий

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа № 84 Центрального района Волгограда»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА ХИМИИ

В 9 КЛАССЕ

ТЕМА:

«АЛЮМИНИЙ»

учитель химии МОУ СШ № 84,

Волгоград

2015

Пояснительная записка

Для разработки урока мною выбрана тема: «Алюминий».

Данная тема выбрана неслучайно, т.к. в окружающем нас мире алюминий – это самый распространенный металл, мы постоянно сталкиваемся с различными веществами, содержащими данный химический элемент. В ходе урока мы можем продемонстрировать значимость алюминия для людей и окружающего мира, показать экспериментально физические и химические свойства. Яркость подачи материала возможна с использованием мультимедийной презентации, т.к. она увеличивает чувственное восприятие наглядного материала и объём передаваемой информации. Наличие элементов содержания и оформления вызывает у учащихся эстетическую удовлетворённость, интерес и личную вовлеченность в учебный процесс.

Урок начинается с организационного этапа, цель которого воспитание культуры учебного труда, прошел быстро, так как класс традиционно готовится до урока, дисциплинирован.

Этап усвоения новых знаний начинается с сообщения темы, цели урока. Поскольку учащиеся уже знают важнейшие теоретические законы химии, то большую часть учебного материала этого урока предпочтительно преподавать дедуктивно. Для этого учащимся предлагаются вопросы, при ответе на которые они привлекают ранее изученные знания и в тоже время изучают новый материал. К тому же это позволяет использовать такие важнейшие принципы дидактики, как научность и доступность. Логично сначала рассмотреть строение атома, а затем перейти к изучению физических и химических свойств алюминия.

Никак нельзя было обойтись на уроке без лабораторных опытов, поскольку они способствуют выработки умений и навыков проведения химического эксперимента.

Реализация принципа систематичности способствует осуществлению межпредметных связей. Установление таких связей помогает формированию в сознании учащихся целостной картины мира. Связь с физикой особенно тесная. На этом уроке она реализуется через систему понятий о физических свойствах вещества. Связь с математикой прослеживается при расстановке коэффициентов в уравнениях химических реакций. Связь с географией мы увидели при рассмотрении важнейших алюминиевых руд.

Целью этапа закрепления - повторение, воспроизведение усвоенного, но не дословное, а преобразованное, что способствует выработке у учащихся умения применять полученные знания.

Методическая разработка урока химии в 9 классе.

Тема урока: Алюминий.

Программа курса химии для 8—9 классов общеобразовательных учреждений. Сост. О. С. Габриелян, Москва: Дрофа, 2005.

Уровень образования: основное общее образование.

Цели урока:

1. Образовательные: создать условия для формирования высокого уровня применения знаний и умений учащихся по данной теме. Организовать деятельность учащихся на усвоение:

- знаний: о переходных элементах, взаимосвязи между строением и свойствами алюминия, его применением; нахождение в природе;

- умений: записывать уравнения химических реакций, характеризующих химические свойства алюминия.

2. Развивающие: развивать следующие аспекты информационной компетенции: поиск и обработка информации, установление взаимосвязи между новым и изученным материалом. Развивать логическое мышление, умения приобретать и применять знания и умения в повседневной жизни.

3. Воспитательные: создать условия для формирования положительной мотивации учения, правильной самооценки и чувства ответственности. Воспитание культуры умственного труда, развитие коммуникативных качеств личности. Продолжить формирование научного мировоззрения учащихся; воспитывать такие качества личности, как наблюдательность, пытливость, инициатива, стремление к самостоятельному поиску; воспитывать чувство сопричастности к общему делу.

Тип урока: комбинированный.

Метод обучения: частично-поисковый, исследовательский, проблемный.

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, групповая (работа в парах), индивидуальная.

Средства обучения: маршрутная карта, компьютер, проектор, презентация к уроку (Power Point), алюминиевая фольга, проволока, гранулы алюминия, порошок алюминия, растворы соляной кислоты, гидроксида натрия; пробирки, спиртовки, предметы содержащие соединения алюминия (карандаш, пластилин, бенгальские огни, фарфоровая чашка), коллекция «Алюминий».

Используемые учебники и учебные пособия: 

Габриелян О.С. Химия. 9 класс. М., Дрофа, 2009

Структура урока:

- организационный момент;

- подготовка к восприятию нового материала, актуализация знаний;

- изучение нового материала;

- подведение итогов занятия

- домашнее задание.

Ход урока:

1. Организационный момент. Поприветствовать класс, проверить подготовку к уроку.

2. Подготовка к восприятию нового материала.

Актуализация знаний

Сегодня мы с вами продолжим знакомство с большим и удивительным миром металлов, и познакомимся с еще одним представителем.

Прошу внести черный ящик.

(слайд 1)

Спрятан в ящике предмет –

Без него не съесть обед.

Вещь незаменимая,

Вещь необходимая.

Если мы садимся кушать,

Тот предмет нам очень нужен.

Из чего же сей предмет?

Серебристо – белый цвет

Вам позволит дать ответ.

(алюминиевая ложка)

Вот несколько фактов об этом веществе: (слайд 2)

• Это третий по распространённости на земле элемент.

• На его долю приходится около 8% земной коры.

• Найден в лунном грунте.

• Мастера, принёсшего в дар римскому императору Тиберию чашу из этого металла, казнили. (Однажды к римскому императору Тиберию пришел незнакомец. В дар императору он преподнес изготовленную им чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно легкого металла. Мастер поведал, что никому не известный материал он сумел получить из глинистой земли. Боясь, что новый металл с его прекрасными свойствами обесценит хранившееся в казне золото и серебро, он отрубил изобретателю голову, а его мастерскую разрушил, чтобы никому не повадно было заниматься производством «опасного металла»).

• Был открыт в 1825 г. и стоил в 1500 раз дороже золота.

• Погремушку, изготовленную из этого металла, торжественно преподнесли сыну Наполеона III.

• Только очень богатые люди могли позволить себе употреблять пищу из таких тарелок, изготовленных из этого металла.

• В 1860-е годы каждая парижская модница непременно должна была иметь в своем наряде хотя бы одно украшение из него — металла, ценившегося выше серебра и золота.

Итак, сегодня мы с вами познакомимся с алюминием. (слайд 3)

III. Изучение нового материала.

Объявление темы и цели урока.

Сейчас вы отправитесь в путешествие, чтобы познакомиться с удивительным химическим элементом – алюминием – и образованным им простым веществом. Для этого вам понадобится маршрутная карта. (Приложение 1)

Маршрутная карта

Тема: Алюминий.

(учащиеся записывают тему в тетрадь)

Цели: изучить положение алюминия в Периодической системе, строение атома элемента, физические и химические свойства простого вещества, получение и применение алюминия. (слайд 4,5)

Станция 1. «Визитка химического элемента» (слайд 5)

Время стоянки 5 мин. Работая в паре, определите место положения элемента в Периодической системе, составьте электронную формулу атома. Сделайте записи в тетрадях.

Порядковый номер:________

Период:___________________

Группа:___________________

Подгруппа:________________

Относительная атомная масса:___________________

Число протонов, нейтронов, электронов в атоме:_____________

Электронная формула атома:____________________

Рассказ учащихся о положении алюминия в периодической системе и строение его атома: Алюминий находится в главной подгруппе III группы 3 периода. Порядковый номер 13, атомная масса 27. В состав атома входит 13 протонов, 13 электронов и 14 нейтронов. Схема расположения электронов по энергетическим уровням следующий: AI 2е^- ,8е^- ,3е^-.

Исходя из строения атома какой можно сделать вывод? Алюминий это металл или неметалл? (Алюминий – это металл)

Какую степень окисления будет проявлять алюминий? (Почти во всех соединениях алюминий проявляет степень окисления + 3).

Постановка проблемы:

Активный ли металл алюминий? Вот какую проблему нам предстоит сегодня решить.

Станция 2. «Физические свойства простого вещества». (слайд 6)

Время стоянки 5 минут. Сейчас вам предстоит работать в парах. Возьмите алюминиевую проволоку в руки, рассмотрите ее, попробуйте изменить ее форму. На основании наблюдений и вашего жизненного опыта охарактеризуйте физические свойства алюминия и запишите их. Запишите в тетради, используя знания по физике, физические свойства вещества

Цвет:

Запах:

Металлический блеск:

Твердость: (твердый, мягкий)

Плавкость: (легкоплавкий, тугоплавкий)

Пластичность:

Теплопроводность: (высокая, низкая)

Электропроводность:

Температура плавления:

( Работа с учебником).

В случае затруднения поставьте карандашом знак вопроса напротив соответствующего свойства.

Рассказ учащихся о физических свойствах алюминия. Алюминий относительно мягкий, пластичный металл. В этом легко убедиться, если сгибать алюминиевую проволоку или пластинку. Цвет его серебристо-белый с характерным блеском. Этот металл имеет сравнительно невысокую температуру плавления, плавится при 660⁰С и высокую электрическую проводимость. Его плотность составляет 2,7 г/см³. Он очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в листы и фольгу. По электропроводимости уступает лишь серебру и меди.

( Для доказательства теплопроводности и электропроводности учитель проводит опыт: Нагревание алюминиевой проволоки в пламени спиртовки с прикрепленными к ней пластилином спичками.)

   Позволяют ли знания, полученные на этой станции сделать вывод об активности алюминия? (Нет)

Станция 3. «Нахождение в природе. Получение алюминия.» (слайд 7)

Время стоянки 5 минуты. Запишите в тетради кто и когда открыл алюминий в чистом виде. Изучите способ получения алюминия в промышленности и объясните, почему алюминий, занимающий третье место по распространённости на земле, в XIX веке стоил так дорого?

(слайд 8) Алюминий относится к числу элементов, которые были известны с глубокой древности. Но в чистом виде алюминий был получен датским химиком Хансом Эрстедом только в 1825 году. Название этого элемента происходит от латинского алюмен, так в древности называли квасцы, которые использовали для крашения тканей. В 19 век алюминий ценился на вес золота. Так, на международном съезде химиков Д.И. Менделееву в знак его научных заслуг был вручен ценный подарок – большая алюминиевая кружка.

В природе алюминий встречается только в виде соединений и по распространенности в земной коре занимает первое место среди металлов и третье – среди всех элементов. Общее содержание в земной коре составляет около 9%.

Важнейшие природные соединения алюминия

(слайд 9)

( работа с коллекцией «Алюминий»)

Каолин (AI2O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2H2O) – важнейшая составная часть глины.

Корунд (AI2O3) и его разновидность наждак.

Алунит, нефелин, каолин, боксит

Перед вами предметы: карандаш, пластилин, наждак, бенгальские огни, чайная чашка. Как вы думаете, что их может объединять между собой?

Пластилин – это глина, приготовленная на особом жире, который предохраняет от высыхания и лучше склеивает отдельные частички глины. Глины бывают разных цветов: от черных до белых, желтые, красные, густо-синие. Цветной пластилин изготавливают из таких цветных глин.

Глина входит и в состав грифеля карандаша. Чистый графит очень непрочен и мягок, а глина придает ему прочность. Чем больше глины в графите, тем тверже карандаш.

Чайная чашка – это глиняная посуда, а основная часть глины – оксид алюминия. В 18 веке в Москве жил купец Афанасий Кириллович Гребенщиков. Он первым оценил свойства белой глины, найденной в Гжельском уезде, и построил завод по производству фаянсовой посуды, расписанной особым узором.

Ребята, как вы думаете, какое отношение может иметь алюминий к этим камням? (слайд

(слайд 10) Рубины, сапфиры – минералы, основу которых составляет оксид алюминия. Наличие небольших количеств соединений других металлов придает различный цвет этим минералам. Драгоценные камни образуются в глубинах земли при высоких давлениях и температурах.

Алюминий можно получить разложением расплава его оксида на составные части. Так как температура плавления оксида алюминия составляет 2050⁰С, поэтому разложить можно только с помощью электрического тока. Этот процесс называется электролизом.

^эл.ток

2AI2O3 = 4AI + 3O2

Но для проведения этой реакции необходимы большие затраты энергии. Технически доступным металлом алюминий стал после того, как в 1886 году американский и французский учёные Холл Чарльз Мартин и Поль Эру установили, оксид алюминия хорошо растворяется в расплавленном криолите Na3AIF6 с добавками фторидов кальция и алюминия. Этот расплав и применяют в специальных установках на алюминиевых заводах.

Станция 4. «Химические свойства простого вещества» (слайд 11)

Во время длительной стоянки на этой станции вы пройдете два этапа. На первом этапе вы будете исследовать взаимодействие алюминия с простыми веществами, на втором – со сложными. Время стоянки 10 минут. Работая в группах по 2 человека, составьте уравнения химических реакций алюминия. Сделайте выводы. Запишите соответствующие уравнения реакций.

Взаимодействие с простыми веществами

Взаимодействие со сложными веществами

+ О2

+ H2O

+ S

+ HCl

+ Br2

+NaOH

Вывод:

(Горение алюминия демонстрирует учитель, сжигая обычные бенгальские огни)

В химической литературе вы прочитаете о том, что алюминий реагирует с кислородом при обычных условиях. Не противоречит ли это вашему жизненному опыту? Ведь в алюминиевой посуде мы готовим пищу, кипятим воду, и никаких видимых изменений с посудой не происходит.

Объясните, почему?

(Поверхность металла покрыта тонкой, но очень прочной оксидной пленкой. Эта пленка препятствует взаимодействию алюминия с водой. Если удалить защитную пленку химическим способом, то алюминий проявляет себя как весьма активный металл, демонстрация видеоопыта «Взаимодействие алюминия с кислородом).(слайд 12,13)

Задание №1. Составьте три уравнения реакций алюминия с простыми веществами: кислородом, серой и бромом (трое пишут уравнения на доске)

Демонстрационные опыты

Исследование взаимодействия алюминия со сложными веществами: соляной кислотой и раствором гидроксида натрия.

Взаимодействия алюминия со сложными веществами.

Опыт 1. Взаимодействие алюминия с водой. (Демонстрация видеоопыта).(слайд 14)

Опыт 2. Взаимодействие алюминия с раствором соляной кислоты.

В пробирку поместите 2 кусочка алюминия и добавьте туда 1 мл соляной кислоты. Если реакция не происходит, содержимое пробирки слегка нагрейте.

Для справки. С концентрированной азотной кислотой алюминий не реагирует, пассивирует, поэтому ее перевозят в алюминиевых цистернах и баках.

Опыт 3. Взаимодействие алюминия с раствором щелочи.

В пробирку поместите 2 кусочка алюминия. Добавьте 1мл раствора гидроксида натрия. Если реакция не идет, содержимое пробирки слегка нагрейте.

Задание №2. Составьте три уравнения реакций алюминия со сложными веществами: водой, соляной кислотой и гидроксидом натрия. (трое пишут уравнения на доске)

(Слайд 15)

Учащиеся делают вывод: алюминий активный металл, взаимодействует с растворами кислот с выделением газа водорода, алюминий амфотерный металл, т.к. взаимодействует с растворами щелочей.

В своих химических свойства алюминий является окислителем или восстановителем? (Восстановителем). Это свойство используется в промышленности для получения металлов из их оксидов.

t

2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

Станция 4 «Выбери ответ» (слайд 16)

Время стоянки 3 минут. Выбери правильный ответ, Ответы запиши в тетради.

1. Степень окисления алюминия в соединениях:

а) + 2 б) +3 в) - 3 г) -2

2. Укажите название вещества, из которого состоит защитная пленка на поверхности алюминия

а) оксид алюминия в) хлорид алюминия

б) гидроксид алюминия г) сульфид алюминия

3. Укажите число протонов в ядре атома алюминия:

а) 13 б) 14 в) 27 г) 3

4. Алюминий не реагирует

а) с кислородом в) с оксидом магния

б) с гидроксидом калия г) с раствором серной кислоты

5. Алюминий в природе по распространённости в земной коре занимает среди металлов:

а) первое место в) пятое место

б) второе место г) третье место

Самопроверка: 1б, 2а, 3а, 4в, 5а (слайд17)

Вы достигли конечной станции.

Станция 5 «Применение» (слайд 18)

Время стоянки 5 минут. Запишите основные области применения алюминия.

Алюминий применяют для производства различных сплавов (коллекция).

Алюминиевые сплавы незаменимы для авиации – они почти в 3 раза легче стали и меди и вместе с тем тверды, жаростойки и прочны.

Оксид алюминия используют для получения алюминия, а также как огнеупорный материал. Его кристаллы незаменимы для лазеров. Прозрачные окрашенные кристаллы природного оксида алюминия (корунда) – драгоценные камни (сапфиры, рубины).

Гидроксид алюминия – основной компонент всем известных лекарств малаокса, альмагеля, которые понижают кислотность желудочного сока.

(слайд 19)

IV. Подведение итогов занятия.

Вернемся к теме сегодняшнего урока.

• Какую проблему мы поставили в начале урока?

• Удалось ли нам ее решить?

• К какому выводу мы пришли?

(слайд 20)

В тринадцатой квартире

Живу, известный в мире,

Как проводник прекрасный.

Пластичен, серебрист.

Еще по части сплавов

Завоевал я славу,

И в этом деле я специалист.

Вот мчусь я, словно ветер,

В космической ракете.

Спускаюсь в бездну моря,

Там знают все меня.

По внешности я видный,

Хоть пленкою оксидной

Покрыт, она мне – прочная броня.

Я мягкий, легкий, ковкий,

Сверкаю в упаковке.

Обернуты конфеты блестящею фольгой,

Для плиток шоколада

Меня немало надо,

А раньше был я очень дорогой.

V. Домашнее задание: п. 13, упр. 6.

Рассуждение по вопросу: Следует ли использовать алюминиевую посуду? Приведите аргументы за и против.

Приложение 1

Маршрутная карта

Тема: Алюминий.

Цели: изучить положение алюминия в Периодической системе, строение атома элемента, физические и химические свойства простого вещества, получение и применение алюминия.

Станция 1. «Визитка химического элемента»

Время стоянки 5 мин. Работая в паре, определите место положения элемента в Периодической системе, составьте электронную формулу атома. Сделайте записи в тетрадях.

Порядковый номер:________

Период:___________________

Группа:___________________

Подгруппа:________________

Относительная атомная масса:___________________

Число протонов, нейтронов, электронов в атоме:_____________

Электронная формула атома:____________________

Станция 2. «Физические свойства простого вещества».

Время стоянки 5 минут. Сейчас вам предстоит работать в парах. Возьмите алюминиевую проволоку в руки, рассмотрите ее, попробуйте изменить ее форму. На основании наблюдений и вашего жизненного опыта охарактеризуйте физические свойства алюминия и запишите их. Запишите в тетради, используя знания по физике, физические свойства вещества.

Цвет:

Запах:

Металлический блеск:

Твердость: (твердый, мягкий)

Плавкость: (легкоплавкий, тугоплавкий)

Пластичность:

Теплопроводность: (высокая, низкая)

Электропроводность:

Температура плавления:

Станция 3. «Нахождение в природе. Получение алюминия.»

Время стоянки 5 минуты. Запишите в тетради кто и когда открыл алюминий в чистом виде. Изучите способ получения алюминия в промышленности и объясните, почему алюминий, занимающий третье место по распространённости на земле, в XIX веке стоил так дорого?

Станция 4. «Химические свойства простого вещества»

Во время длительной стоянки на этой станции вы пройдете два этапа. На первом этапе вы будете исследовать взаимодействие алюминия с простыми веществами, на втором – со сложными. Время стоянки 10 минут. Работая в группах по 2 человека, составьте уравнения химических реакций алюминия. Сделайте выводы. Запишите соответствующие уравнения реакций.

Взаимодействие с простыми веществами

Взаимодействие со сложными веществами

+ О2

+ H2O

+ S

+ HCl

+ Br2

+NaOH

Вывод:

Задание №1. Составьте три уравнения реакций алюминия с простыми веществами: кислородом, серой и хлором.

Задание №2. Составьте три уравнения реакций алюминия со сложными веществами: водой, соляной кислотой и гидроксидом натрия.

Станция 5 «Выбери ответ»

Время стоянки 3 минут. Выбери правильный ответ, Ответы запиши в тетради.

1. Степень окисления алюминия в соединениях:

а) + 2 б) +3 в) - 3 г) -2

2. Укажите название вещества, из которого состоит защитная пленка на поверхности алюминия

а) оксид алюминия в) хлорид алюминия

б) гидроксид алюминия г) сульфид алюминия

3. Укажите число протонов в ядре атома алюминия:

а) 13 б) 14 в) 27 г) 3

4. Алюминий не реагирует

а) с кислородом в) с оксидом магния

б) с гидроксидом калия г) с раствором серной кислоты

5. Алюминий в природе по распространённости в земной коре занимает среди металлов:

а) первое место в) пятое место

б) второе место г) третье место

Станция 6 «Применение»

Время стоянки 3 минут. Запишите основные области применения алюминия.