МБОУ «Томаровская средняя общеобразовательная школа №2 Яковлевского района Белгородской области» имени Героя Советского Союза Швеца В.В.

Методические особенности представления тестовых материалов и творческих задач по теме «Металлы» (УМК для 9 класса под редакцией Габриеляна О. С.)

Автор: учитель химии

МБОУ «Томаровская СОШ №2»

Черняева Дарья Викторовна

2015 год

Пояснительная записка

В соответствии с авторской программой Габриеляна О. С. «Химия –9класс» на изучение раздела «Металлы» отводится 16 часов. Из них 7часов отводится на изучение общих свойств металлов: положение в ПСХЭ Д. И. Менделеева, физические свойства, химические свойства, общие способы получения, электрохимический ряд напряжения, сплавы, коррозия металлов и способы борьбы с ней. По одному часу для изучения щелочных, щелочноземельных металлов и алюминия, 2 часа для изучения железа, а также по 1 часу дается для решения задач и упражнений и для повторения и обобщения знаний по теме «Металлы».

Все эти темы включены в кодификатор для государственной итоговой аттестации в новой форме поэтому им необходимо уделять большое внимание при изучении неорганической химии в 9 классе.

Для лучшего понимания обучающимися данных тем, а также для повышения интереса к изучаемому разделу неорганической химии предлагаю следующую систему контроля знаний учащихся.

1 этап: проблемные творческие задания для повышения мотивации обучающихся, а также для расширения их кругозора. На данном этапе при поиске ответов на творческие задания учащимся необходимо будет пользоваться дополнительными источниками информации. Все вопросы даются на первом занятии темы «Металлы», но обсуждаться они будут в течении всей темы в зависимости от того к какому уроку относится творческое задание.

2 этап: задания предполагающие промежуточный контроль знаний и умений учащихся. Данный этап лучше провести на уроке «Решение задач и упражнений» чтобы выяснить какие вопросы данной темы вызывают у школьников затруднения и уделить им внимание на уроке «Повторение и обобщение знаний по теме «Металлы».

3 этап: итоговое тестирование по теме «Металлы».

4 этап: дополнительные задания для школьников, которые интересуются химией. Данные задания предполагают работу с дополнительными источниками информации.

1 этап: проблемные творческие задания

1. В древности людям было известно семь металлов. Они считали, что их не может быть больше. Чем объясняется это их мнение?

2. Почему металлы блестят?

3. Почему они пластичны и их можно ковать?

4. Почему металлы проводят электрический ток?

5. Полезные и вредные соединения кальция. Объясните в чем их польза, а в чем вред.

6. «Серебро» из глины. О каком металле идет речь и почему его назвали «серебро».

7. Откуда брали древние люди железо, в то время когда еще не научились брать его из руды?

8. Какие металлы можно «зажечь» холодной водой?

9. Если верить древнему историку, то во времена похода Александра Македонского в Индию офицеры его армии гораздо реже болели желудочно-кишечными заболеваниями, чем солдаты. Еда и питье у них были одинаковые, но вот посуда –разная. Из какого металла была изготовлена посуда для офицеров? Почему они реже болели?[1]

10. Известно, что медь малоактивный металл. Ржавеет ли она?

2 этап: задания предполагающие промежуточный контроль знаний и умений учащихся

На столах учащихся лежат заранее приготовленные листочки с начерченной прямой, разделенной на 20 отрезков и пронумерованной соответственно вопросам. Необходимо отмечать знаком «+» на отрезке номер положения, которое считаете верным, и знаком «-» номер положения которое считаете неверным.

I вариант все положения диктанта рассматривает применительно к меди (Cu).

II вариант все положения рассматривает применительно к калию (К).

Графический диктант

1. Это активный, щелочной металл.

2. Этот металл занимает второе место по электропроводности.

3. Это самый мягкий металл.

4. Этот металл входит в состав сплава бронзы.

5. На внешнем электронном уровне этого металла два электрона.

6. Металл взаимодействует с водой при нагревании.

7. Металл не взаимодействует с водой.

8. Этот металл легко вытесняет железо из раствора его солей.

9. Этим металлом можно воспользоваться для получения серебра из его соли.

10. Этот металл может вытеснить цинк из его соли.

11. В реакциях с галогенами выступает в роли окислителя.

12. Этот металл можно получить путем электролиза раствора его соли.

13. Этот металл можно получить путем электролиза расплава его соли.

14. При электролизе раствора соли этого металла на катоде образуется щелочь.

15. Этот металл легче и быстрее восстанавливается на катоде из раствора его соли, чем цинк.

16. Этот металл легче и быстрее восстанавливается на катоде из раствора его соли, чем ртуть из хлорида ртути (II).

17. При хранении на открытом воздухе металл окисляется.

18. Раствор соли этого металла используется для борьбы с вредителями сада.

19. Этот металл можно резать ножом.

20. Этот металл входит в состав тугоплавкого стекла.

3 этап: итоговое тестирование по теме «Металлы»

Вариант I

Часть 1

1. В ряду химических элементов а) усиливаются

Li –Na –K –Rb –Cs металлические свойства: б) ослабевают

в) изменяются периодически

г) не изменяются

2. Определите свойства а) наиболее сильные восстановители, степень

характерные для окисления в соединениях + 2

щелочных металлов: б) проявляют окислительные свойства

в) очень мягкие, легко режутся ножом

г) в природе встречаются в свободном

виде

3. Оксид, образованный элементом с а) кислотным оксидам

порядковым номером 13, относится к: б) основным оксидам

в) безразличным оксидам

г) амфотерным оксидам

4. Водные растворы Fe²⁺ имеют окраску: а) буровато-желтую

б) зеленоватую

в) белую

г) темно-синюю

5. К семейству щелочно-земельных металлов а) Ва

относятся все элементы II А группы, кроме: б) Ra

в) Са

г) Mg

6. Наиболее энергично реагирует а) барий

с водой: б) кальций

в) магний

г) стронций

7. С железом при определенных условиях а) Н2, Zn, Ca(NO3)2, HNO3(разб.)

реагируют все вещества группы: б) Mn(NO3)2, NaOH, Cu, H2

в) Zn(NO3)2, KCl, Cr2O3, H2

г) Pb(NO3)2, O2, H2O, галогены

Часть 2

1. В уравнении реакции, схема которой а) 1

Fe2O3 + H2  Fe + H2O, коэффициент перед б) 3

формулой восстановителя равен: в) 2

г) 4

2. Объем водорода, выделившегося при действии а) 11,2 л

избытка соляной кислоты на 1,5 моль магния равен: б) 22,4 л

в) 33,6 л

г) 44,8 л

3. Вычислите процентное содержание примесей в карбонате бария, если в результате обработки его навески массой 10 г избытком соляной кислоты выделилось 224 мл углекислого газа.

Вариант II

Часть 1

1. В ряду химических элементов а) ослабевают

от Li до Cs восстановительные б) усиливаются

свойства: в) сначала усиливаются, затем ослабевают

г) не изменяются

2. Изменение металлических а) возрастания числа электронов в атоме

свойств в I A группе – результат: на внешнем энергетическом уровне

б) увеличения размеров ядра

в) изменения радиуса атома

г) изменения притяжения валентного электрона к ядру

3. При горении щелочно-земельных а) оксиды

металлов на воздухе образуются: б) пероксиды

в) нитриды

г) супероксиды

4. Определите характер свойств а) основный

оксида железа (II): б) кислотный

в) амфотерный

г) безразличный

5. Водные растворы Fe³⁺а) буровато-желтую

имеют окраску: б) зеленоватую

в) белую

г) темно-синюю

6. С алюминием при определенных а) H2SO4(конц.), KMnO4, HCl(конц.), NH3

условиях реагируют все вещества б) HNO3(конц.), MgO, Cu(NO3)2 , K2SO4

группы: в) HCl(конц.), P2O5 , CaO, S

г) галогены, щелочь, H2O, O2 , WO3

7. Наиболее энергично реагирует с водой а) калий

б) литий

в) натрий

г) рубидий

Часть 2

1. Сумма коэффициентов в уравнении реакции а) 6 в) 8

схема которой Al + HCl ® AlCl3 + H2 , равна б) 10 г) 13

2. Для получения 10 г водорода при а) 1 моль

взаимодействии кальция с водой б) 2,5 моль

потребуется кальций в количестве: в) 5 моль

г) 10 моль

3. Определите массовую долю углерода в стали (сплав железа с углеродом), если при сжигании ее навески массой 10 г в кислороде было собрано 0,28 л углекислого газа.

4 этап: дополнительные задания для школьников, которые интересуются химией.

1. Прочитайте текст из старого учебника химии. Известно, что в расплавленных металлах растворяются некоторые другие металлы, металлоиды и сложные вещества. При охлаждении этих растворов кристаллизуются сплавы.

Свойства сплавов отличаются от свойств веществ, входящих в их состав. Сплавы часто имеют более низкую температуру плавления или более высокую твердость, чем составляющие их элементы. Так, олово плавится при 232, висмут –при 271, кадмий –при 321 и свинец –при 327, а сплав этих металлов (взятых в отношении 1:4:1:2) плавится при 67. При добавлении к меди 1% бериллия получается сплав, твердость которого в 7 раз больше, чем меди. Применяя различные исходные вещества, беря их в различных отношениях, изменяя условия кристаллизации сплава, можно получить сплавы с разнообразными свойствами.

В производстве и в быту мы почти не встречаемся с чистыми металлами. Металлические части машин, аппаратов, предметов домашнего обихода изготавливаются обычно из сплавов.

Найдите дополнительную информацию о составе, свойствах и областях применения различных сплавов. Представьте ее в табличном виде. [2]

Состав (в процентах)

Свойства

Области применения

2. Некоторые легенды оказываются настолько живучими, что попадают даже в школьные учебники, где подаются как факты. Так случилось и со знаменитой Кутубовой колонной примерно в 20 км южнее старого дели. Эта колонна знаменита тем, что она простояла во влажном и жарком Индийском климате в течение многих веков и не заржавела. Местные жители считают ее священной и поклоняются ей. Правда поклонение носит не совсем обычный для европейцев характер: считается, что тот, кто сможет взобраться на колонну обретет счастье. Задача усложняется тем, что верующие предварительно покрывают свои тела ароматическими маслами. Специальное постановление правительства Индии запретило автомобильное движение поблизости от святыни.

В одном современном учебнике химии для средне школы утверждается, что индийские металлурги древности владели секретом изготовления нержавеющей стали, из которой они и отлили эту замечательную колонну. (Возможно вы слышали о внеземном происхождении этой колонны. Такая версия иногда встречается в сообщениях средств массовой информации). Теперь ознакомьтесь с научными фактами.

Депийская колонна имеет надпись, сообщающая всем желающим, что она была поставлена во времена правления Самандрагуппты, который жил 330 по 380 год. Масса колонны превышает 6000 кг. Индийские кузнецы, пользуясь только ручными молотами, отковали ее из отдельных криц. Анализ образцов металла, взятых из точек на разной высоте и проведенный английскими учеными, показал, что колонна весьма неоднородна по своему составу и содержит достаточно много примесей. Образцы металла, привезенные в Лондон, очень быстро были разрушены коррозией, как, впрочем, и подземная часть колонны.

Попробуйте объяснить, почему надземная часть колонны не имеет признаков коррозии, а подземная часть и образцы металла, перевезенные из Дели в Лондон заржавели. Если возникнут затруднения, внимательно прочитайте задание с самого начала –в описании колонны есть ответ на этот вопрос. [2]

3. При составлении расчетных задач авторы иногда увлекаются и забывают о том, что содержание задачи должно соответствовать реальному химическому процессу. В подтверждение этого приведем текст задачи, которая предлагалась в 1991 году поступающим на лечебный факультет Московской медицинской академии.

К раствору нитрата алюминия массой 200 г с массовой долей 15 % добавили 7,8 г калия. Вычислите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.

Почему условие данной задачи нереально?

Решите эту задачу. [2]

4. В прошлом веке Н. Г. Чернышевский описал сон Веры Павловны:

Но какие это полы и потолки? Из чего эти двери и рамы окон? Что это такое? Серебро? Платина? Да и мебель почти вся такая же, -мебель из дерева тут лишь каприз; она только для разнообразия. Но из чего же вся остальная мебель, потолки и полы?

…Эта мечтательная мебель легче нашей ореховой. Но что ж это за металл? Ах, знаю теперь…

Так что же это за металл?

Пользуясь дополнительной литературой, найдите информацию об использовании этого металла в XIX и в XX веках. Представьте ее в виде таблицы, заменив многоточие названием металла. [2]

Использование … раньше и теперь

XIX веке

В XX веке

Область применения

Используемое свойство

Область применения

Используемое свойство

Ответы

1 этап: проблемные творческие задания

1. В древности люди считали, что не может быть больше семи металлов, так как столько же небесных тел хорошо видно с Земли. Каждому металлу посвящалось не только небесное светило, но и день недели: золоту –Солнце, воскресенье; серебру –Луна, понедельник; железу –Марс, вторник; ртути –Меркурий, среда; олову –Юпитер, четверг; свинцу –Сатурн и суббота. [3]

2, 3, 4. На эти три вопроса можно дать один ответ. Все металлы в узлах кристаллической решетки содержат атомы, отдающие большее или меньшее число своих электронов в общую копилку. Эти электроны превращаются в электронный газ, который свободно перемещается в разных направлениях –отсюда высокая электропроводность и теплопроводность металлов. Электронный газ отражает почти все световые лучи. Вот почему металлы так сильно блестят и чаще всего имеют серый или белый цвет. Связи между пластами в кристаллической решетке металла не очень сильны и позволяют перемещать эти слои в разных направлениях под действием механических нагрузок. Поэтому металлы можно вытягивать в проволоку, прокатывать в рельсы и балки, ковать, придавая заготовке самую причудливую форму.

5. Кальций и его соединения очень нужны организму: ведь именно из ортофосфата кальция состоят кости и зубы человека и животных. Образуются они из растворимых соединений кальция, которые разносит кровь по всему организму. Благодаря катионам кальция кровь получает возможность свертываться, образуя сгустки, закупоривая ранки и прекращая кровотечения.

Вредными соединения кальция бывают тогда, когда они придают жесткость обычной воде. Чем больше содержание катионов кальция и магния в природной воде, которая текла сквозь известковые горные породы и почвы, тем больше ее жесткость.

6. Что может быть обыкновеннее глины? В состав этого на первый взгляд, ничем не примечательного минерала, кроме оксида натрия (или калия) и диоксида кремния, содержится оксид алюминия. Поэтому глину относят к классу минералов-алюмосиликатов. Металлический алюминий первым выделил в 1825 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед. Пропустив газообразный хлор Cl2 через слой раскаленного оксида алюминия, смешанного с углем, Эрстед выделил хлорид алюминия без мельчайших следов влаги. Чтобы восстановить металлический алюминий, Эрстеду понадобилось обработать AlCl3 амальгамой калия (жидким сплавом калия со ртутью). Через два года немецкий химик Фридрих Велер усовершенствовал метод получения алюминия, заменив амальгаму калия чистым металлическим калием. Понадобилось еще тридцать лет, чтобы появился электролитический способ получения алюминия. Его разработали одновременно и независимо друг от друга немецкий химик Роберт Вильгельм Бунзен и французский ученый Анри Этьен Сент-Клер Девилль. На Парижской Всемирной выставке 1885 года уже демонстрировался большой слиток страшно дорогого алюминия –«серебра» из глины, полученный электролизом расплава смеси хлорида алюминия и хлорида натрия. Однако в массовом масштабе получать алюминий стало возможным только после 1886 года, благодаря усилиям молодого американца Чарльза Мартина Холла и французского химика Поля Эру. Новый способ получения алюминия был основан на электролизе оксида алюминия. После этого новый металл быстро пошел в гору и скоро приобрел ни с чем не сравнимые авторитет и славу. Он оказался и электриком, и летчиком, и строителем… [1]

7. Железо с шумерского языка переводится как «капнувший с неба, небесный». Первое железо, с которым столкнулось человечество, было железом из метеоритов. Впервые доказал, что «железные камни падают с неба», в 1775 году русский путешественник П. С. Паласс, который привез в Петербург глыбу самородного железного метеорита весом 600 кг. Самым крупным железным метеоритом является найденный в 1920 году в Юго-Западной Африке метеорит «Гоба» весом около 60 тонн. [1]

8. Щелочные.

9. Посуда офицеров была сделана из серебра. А болели они реже потому, что серебро обладает обеззараживающими свойствами убивая вредные микроорганизмы.

10. Да. Хотя это происходит не так бурно и не с такими катастрофическими последствиями, как у железа. Со временем на поверхности медного предмета появляется темный налет, который постепенно становится зеленым. Темный налет –это тонкий слой оксида меди CuO, который образуется при постепенном окислении металла кислородом воздуха. Если в помещении сухо, то оксидная пленка надежно защитит медь от дальнейшей коррозии. Но во влажном воздухе медные (а также бронзовые) вещи быстро зеленеют (покрываются патиной) из-за реакции:

2CuO + O2 + CO2 + H2O = Cu2CO3(OH)2

приводящей к образованию гидроксида-карбоната меди. [3]

2 этап: задания предполагающие промежуточный контроль знаний и умений учащихся

I вариант

II вариант

3 этап: итоговое тестирование по теме «Металлы»

I вариант

Часть 1: 1 –а, 2 –в, 3 –г, 4 –б, 5 –г, 6 –а, 7 –г.

Часть 2: 1 –б, 2 –в, 3 –80,3%

IIвариант

Часть 1: 1 –б, 2 –г, 3 –а, 4 –а, 5 –а, 6 –г, 7 –г.

Часть 2: 1 –г, 2 –в, 3 –1,5%

Библиографический список

1. Блохина, О. Г. Я иду на урок химии: 8-11 классы: Книга для учителя. –М.: «Первое сентября», 2002. –272с.

2. Журин, А. А. Сборник упражнений и задач по химии. Решения и анализ/ -М.: Аквариум, 1997, -254 с.

3. Аликберова, Л. Ю. Занимательная химия: Книга для учителей, учащихся и родителей. –М.: АСТ-ПРЕСС, 1999 –560 с.: ил. –(«Заниммательные уроки»).