Конспект урока химии "Неметаллы" (9 класс)

Обобщающий урок химии по теме «Неметаллы». 9 класс Задачи урока:     обучающие: обобщить знания свойств неметаллов и их соединений, знание качественных  реакций, закрепить умения составлять уравнения реакций в ионной и молекулярной форме,  определять окислительно­восстановительные реакции и составлять для них электронный баланс;  повышать интеллект учащихся, формировать умения систематизировать и анализировать  информацию, полученную на уроках химии.  развивающие: развивать общеучебные умения и навыки (работы с учебником, обобщать), умение  использовать свои знания для решения практических задач, навыки обращения с лабораторным  оборудованием, умение работать в коллективе, где развиваются чувства доброжелательности и  товарищества;  воспитательные: формировать условия для развития материалистического мировоззрения,  формировать у учащихся чувство ответственности за выполненную работу.  Тип урока: обобщение и систематизация учебного материала с использованием информационно­ коммуникационных технологий.  Вид урока: урок­состязание.  Оборудование:  учебник: Габриелян О.С. Химия. 9 класс. М.: Дрофа, 2010.    Таблицы: Периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева, таблица  растворимости; пульт для работы с таблицей ХЭ.   Книги А.К.Дойла. А.Р.Беляева.   Кристаллические решётки алмаза, графита, белого фосфора.   Мультимедиа   Раздаточный материал: маршрутные листы по теме «Неметаллы», тест «Неметаллы», таблица  «Химические свойства неметаллов и их соединений», дифференцированные домашние задания (на карточках разного цвета), стихотворения для творческого задания.  Реактивы в лабораториях: раствор нитрата серебра, раствор соляной кислоты, в пробирках с  номерами – растворы: 1 – хлорида натрия, 2 – сульфата натрия, 3 ­ карбоната натрия.    В лаборатории учителя: красный фосфор, бертолетовая соль, азотная кислота, порошок цинка,  кристаллический йод, сера, бром, активированный уголь, графитовый карандаш.   Названия 3 групп: С, N, S.  Ход урока:  1. Организационный момент.  2. Актуализация учебного материала.  ­ на фоне музыки:  Кто б ни был ты, прекрасный гений, Твои творения окажутся пустыми,  Когда ты будешь сух и нелюдим.  И знай, тебе скажу без наставлений,  Будь ты биолог, физик или химик –  Ты должен быть искусством вдохновим. Не станешь ты творцом открытий разных,  Не сможешь воплотить свои мечты,  Когда к литературе безучастен,  Поэзию не понимаешь ты.      Как это ни странно, но сегодня мы попробуем объять необъятное – совместить в одном уроке такие  разные предметы, как химию, литературу, историю. Известный писатель А.Е.Арбузов сказал: «Не могу  представить себе химика, незнакомого с высотами поэзии, с картинами живописи, с хорошей музыкой.  Вряд ли он создаст что­либо значительное в своей области».  Задачи урока:  1. Систематизировать и обобщить знания особенностей строения атомов неметаллов, свойств простых  веществ – неметаллов и их соединений, закрепить понимание зависимости свойств от типа  кристаллической решётки, вида химической связи, строения атома, степени окисления элемента; знания  о качественных реакциях на ионы. 2. Совершенствовать навыки составления уравнений реакций в молекулярном и ионном виде,  электронного баланса ОВР, проведения и наблюдения химического эксперимента.  3. Продолжить формирование умений анализировать, делать выводы, работать самостоятельно. 3. Обобщение, систематизация, коррекция учебного материала.  1. Химическая разминка.  1 группа:  Семен Исаакович Вольфкович (1896 – 1980) в одной из лабораторий Московского университета на  Моховой получал это вещество в электрической печи при электротермической возгонке фосфоритов.  Когда он поздно возвращался домой по почти не освещенным в то время улицам Москвы, его одежда  излучала голубоватое свечение, а из–под ботинок высекались искры. Вскоре среди жителей Моховой  улицы стали передаваться рассказы о “светящемся монахе”. Назовите вещество, которое получал  Вольфкович.                                                                            (фосфор)  2 группа:  У Куртуа был любимый кот, который во время обеда сидел обычно на плече своего хозяина. Куртуа  часто обедал в лаборатории. В один из дней во время обеда кот, чего­то испугавшись, прыгнул на пол, но  попал на бутылки, стоявшие около стола. В одной из бутылок находилась суспензия золы водорослей, а в другой – концентрированная серная кислота. Бутылки разбились и с пола стали подниматься клубы сине­ фиолетового пара, которые оседали на окружающих предметах в виде черно­фиолетовых кристаллов с  металлическим блеском. Так был открыт новый элемент…                                                                               (йод)  2. Работа с электронной таблицей (3 учащихся): характеристика углерода, серы, азота. 3. Работа с маршрутными листами.  Маршрутный лист «Неметаллы»  1. Положение неметаллов в ПС.  ­ Где в ПС расположены неметаллы?  ­ Неметаллы расположены в основном в правом верхнем углу ПС, условно ограниченном диагональю  бор­астат. 2. Строение атомов неметаллов.  ­ Какое строение имеют атомы неметаллов?  III A  IV A  B  C  V A  N  VI A  O  VII A  VIII A  F  Ne  1s22s22p1 1s22s22p2 1s22s22p3 1s22s22p4 1s22s22p5 1s22s22p6 2p1  2s2 ↑   ↑  ↓ 2p2  2p3  2p4  2p5  2p6  2s2 ↑   ↑   2s2 ↑   ↑    ↑ 2s2 ↑ ↓ ↑    ↑ 2s2 ↑ ↓ ↑ ↓  ↑ 2s2 ↑ ↓ ↑ ↓  ↑↓ ↑  ↓ ↑  ↓ ↑  ↓ ↑  ↓ ↑  ↓ Для атомов неметаллов, по сравнению с атомами металлов характерны: * меньший атомный радиус;  * четыре и более электрона на внешнем энергетическом уровне.    Отсюда и такое важнейшее свойство атомов неметаллов – тенденция к приёму недостающих до 8  электронов, т.е. окислительные свойства. Качественной характеристикой атомов неметаллов,  своеобразной мерой их неметалличности, может служить электроотрицательность, т.е. свойство атомов химических элементов оттягивать к себе общие электронные пары.  3. Кристаллическое строение неметаллов ­ простых веществ. Аллотропия.      Неметаллы имеют 2 типа кристаллических решёток: ­ молекулярные (H2, O2, O3, N2, Cl2), ­ атомные (алмаз, графит, кремний).     Если металлы – простые вещества образованы за счет металлической связи, то для неметаллов –  простых веществ характерна ковалентная неполярная химическая связь.     Элементы – неметаллы более способны, по сравнению с металлами, к аллотропии ­ способность  атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ, а эти простые вещества  называются аллотропными видоизменениями или модификациями.  Причины аллотропии:  Образование молекул с разным                                                         Образование различных  числом атомов (кислород O2, озон O3)                                   кристаллических форм (алмаз, графит),  разное строение кристаллических решёток Р4 – белый фосфор – молекулярная К.Р., Р – красный фосфор – атомная К.Р. 4. Физические свойства неметаллов.     В отличие от металлов неметаллы – простые вещества, характеризуются большим многообразием  свойств. Неметаллы имеют различное агрегатное состояние при обычных условиях:  * газы – H2, O2, O3, N2, F2, Cl2;  * жидкость – Br2; * твердые вещества – модификации серы, фосфора, кремния, углерода и др.      Гораздо богаче у неметаллов и спектр цветов: красный – у фосфора, красно­бурый – у брома, желтый  – у серы, желто­зеленый – у хлора, фиолетовый – у паров йода.    Температуры плавления у графита – 3800, у азота ­ ­210 градусов.  5. Химические свойства неметаллов.  ­ Кем являются неметаллы в химических реакциях? ­ Неметаллы в химических реакциях могут быть и восстановителями, и окислителями. Выводы:  1) Элементы­неметаллы расположены в главных подгруппах IV­VII групп ПС  Д.И. Менделеева, занимая её верхний правый угол. 2) На внешнем электронном слое атомов элементов­неметаллов находятся от 4 до 8 электронов.  3) Неметаллические свойства элементов усиливаются в периодах и ослабевают в подгруппах с  увеличением порядкового номера элемента.  4) Высшие кислородные соединения неметаллов имеют кислотный характер.  5) Атомы элементов­неметаллов способны как принимать электроны, проявляя окислительные  функции, так и отдавать их, проявляя восстановительные функции. 4. Тест­экспресс:  1 группа – углерод, 2 группа – сера,  3 группа – азот: 1. Разновидности простого вещества, образованного одним и тем же элементом.  2. Электронная формула атома. 3. Количество электронов на внешнем энергетическом уровне.  4. Формула летучего водородного соединения. 5. Формула высшего оксида.  6. Масса 0,5 моль простого вещества. 7. Объём 2 моль газообразного оксида.  8. Высшая степень окисления элемента 9. Чего больше по массе в высшем оксиде: элемента или кислорода?  Ответы (на слайде)  «С» «S» «N»  1.аллотропные видоизм. 1. аллотропные видоизм. 1.аллотропия 2.1s22s22p2 2.1s22s22p63s23p4 2.1s22s22p3  3. 4 3. 6 3. 5 4.CH4 4.H2S 4.NH3 5.CO2 (12/44=0,27) 5.SO3 (32/80=0,4) 5.N2O5 (28/108=0,26) 6.6 г 6.16 г 6. 7 г  7.44,8л 7.44,8л 7. 44,8л 8.+4 8.+6 8. +5  9. кислорода 9. кислорода 9. кислорода 5. Химические свойства неметаллов и их соединений.  Задания для самостоятельной работы с учебником (групповая работа): вспомните и выпишите общие и отличительные свойства неметаллов и их соединений, напишите уравнения реакций, характеризующие  химические свойства  оксидов на примере оксида серы(VI) SO3 – команде «S»;  кислот (типичные свойства) на примере азотной кислоты HNO3 – команде «N»;  солей на примере карбоната кальция CaCO3 – команде «C».  Одно из уравнений рассмотрите в свете ТЭД. Вещества  Общие свойства  Отличительные свойства  1. С металлами  2. С неметаллами  Простые  вещества –  неметаллы  (фронтальная  работа) 1. Галогены вытесняют друг друга с  растворов солей.  2. Кислород реагирует со сложными  веществами  3. Углерод реагирует с оксидами  металлов  4. Углерод реагирует с углекислым газом  5. Кремний реагирует с растворами  щелочей  1. С водой (кроме оксида  1. Углекислый газ и оксид кремния  Кислотные  оксиды – 1  группа  кремния)  2. С основными оксидами  3. Со щелочами  реагируют с магнием  2. Оксид кремния реагирует с углеродом  3. Оксид кремния реагирует с солями,  вытесняя более летучие оксиды  Кислоты –  2 группа  1. Изменяют окраску  индикаторов  2. Реагируют с металлами  3. Реагируют с основными и  амфотерными оксидами  1. Плавиковая кислота реагирует с  оксидом кремния  2. Азотная и концентрированная серная  кислоты по особому реагируют с  металлами 4. С основаниями и  амфотерными гидроксидами  5. С солями  3. При нагревании разлагаются азотная,  угольная, кремниевая кислоты  Соли – 3 группа  1. С растворами солей  2. С кислотами  3. Со щелочами  4. С металлами   1. При нагревании разлагаются нитраты, соли  аммония, карбонаты (кроме карбонатов  щелочных металлов)     Проверка заполнения таблицы производится учащимися самостоятельно, на экране – свойства  неметаллов и их соединений.  6. Лабораторный практикум «А я опыты люблю».  Задание: Определить, в какой из пробирок находятся хлорид натрия, сульфат натрия, карбонат натрия.  Реактивы  NaCl  Na2SO4  Na2CO3  AgNO3  BaCl2  HCl  ­ Проверка. Запись уравнений реакций на доске  7. Конкурс «Виртуальный эксперимент»  Команды смотрят видеосюжеты.  1. «Взаимодействие алюминия с йодом».  2. «Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с углем».    После просмотра видеосюжетов по одному учащемуся от команды записывают уравнения реакций на  доске и расставляют коэффициенты в уравнениях методом электронного баланса.  2Al + 3I2 = 2AlI3 + Q  ­ Определите тип реакции по всем изученным признакам (соединения, ОВР, экзотермическая,  гетерогенная). С + 4HNO3 (конц.) = 2Н2О + СО2 + 4NO2  3. Йодный вулкан (демонстрация) Смешивают 10 г мелко истёртого йода с 2,5 г цинковой пыли. Смесь  высыпают горкой на керамическую плитку. В вершине делают углубление, в которое вносят 2­3 капли  разбавленной соляной кислоты, накрывают колоколом. Горка воспламеняется, выделяются фиолетовые  пары йода.  Zn + I2 = ZnI2 + Q Выделяющаяся теплота способствует возгонке йода. Соляная кислота является инициатором реакции.  8. Конкурс «Открытия».  1. В 1803 г. в лаборатории французского химика Клода Бертолле произошла занятная история. Один из  учеников знаменитого химика обнаружил склянку с неизвестным красным порошком и спросил, как  поступить с этим веществом? «Конечно, прежде всего, надлежит испытать его!» ­ воскликнул Бертолле.  Ученик взял щепотку красного порошка и попытался растереть его с недавно полученной новой солью,  получившей имя Бертолле. Лучше бы он этого не делал ­ в лаборатории раздался взрыв. Однако ученик  не пострадал и смело продолжил испытания.     Внеся красный порошок в азотную кислоту, он отметил выделение красно­бурого газа; порошок при  этом растворился.     Бертолле похвалил ученика: задание было выполнено правильно. Какое вещество находилось в  склянке?  Ответ. Это был красный фосфор, который при контакте с хлоратом калия (бертолетова соль) и  механическом воздействии (растирании) реагирует со взрывом:  6Р + 5КС1О3 = ЗР2О5 + 5КС1 (демонстрация)    Азотная кислота превращает красный фосфор в ортофосфорную кислоту, при этом выделяется газ NO2 ­ «лисий хвост»  Р + 5HNO3 (конц.) = Н3РО4 + 5NO2 + Н2О (демонстрация) 2. Пять знаменитых химиков XVIII в. дали некоему неметаллу, который в виде простого вещества пред­ ставляет собой газ и состоит из двухатомных молекул, пять разных названий. В 1772 г. шотландский  химик, ботаник и врач Даниел Резерфорд назвал его «ядовитым воздухом». Английский химик Джозеф  Пристли в том же году назвал его «дефлогистированным воздухом». В 1773 г. шведский химик­аптекарь  Карл Вильгельм Шееле дал этому газу название «испорченный воздух». А английский химик Генри  Кавендиш в 1774 г. назвал его «удушливый воздух». Наконец, в 1776 г. французский химик Антуан  Лавуазье установил, что все названные выше газы ­ одно и то же вещество, и предложил свое название, в  переводе с греческого означавшее «безжизненный воздух». Каково сейчас название этого неметалла?  Ответ. Это — неметалл азот. Название газообразному азоту дал Лавуазье  (от греч. а ­частица «не» и zoe ­ «жизнь» (т.е. «азот», значит «безжизненный»). ­ Дополнительный вопрос: в чём противоречие данного названия?  9. Конкурс «Расчетный».  Вариант 1. Послушайте отрывок из романа «Затерянный мир» Артура Конан Дойла. «Сейчас посмотрите, ­ сказал Челленджер. ­ Последние дни я напрягал все силы своего ума, чтобы  разрешить задачу, как нам выбраться отсюда. Мы же убедились, что спуск по отвесным скалам  невозможен, а туннеля больше не существует. Перебросить мост на утес нам, безусловно, не удастся. Что же тогда делать? Я как­то говорил нашему юному другу, что эти гейзеры выделяют водород в свободном состоянии. Отсюда логически вытекла мысль о воздушном шаре». Рассчитайте, какая масса цинка потребовалась бы, чтобы наполнить шар объемом 1 кубический метр,  которым воспользовались бы участники неудавшейся экспедиции.  Ответ.  Zn + 2HC1 = ZnCl2 + Н2 ,↑ n (H2) = 1000 (л) / 22,4 (л/моль) = 44,64 моль,  n (Zn) = n (H2) = 44,64 моль, m (Zn) = 44,64 (моль) • 65 (г/моль) = 2901,6 г, или 2 кг 902 г.  Вариант 2. Послушайте отрывок из фантастического произведения А.Р.Беляева «Голова профессора  Доуэля».     «Первый раз в жизни Артур Доуэль почувствовал, что не в состоянии овладеть чужой волей.  Связанный, беспомощный, лежащий на полу человек издевался над ним. За дверью раздалось какое­то  шипение. Доуэль продолжал петь все громче, но вдруг поперхнулся. Что­то раздражало его горло.  Доуэль потянул носом и почувствовал запах. В горле и носоглотке неприятно щекотало, вскоре к этому  присоединилась режущая боль в глазах. Запах усиливался. Доуэль похолодел. Он понял, что Равино  отравил его хлором. Настал его смертный час. Затем свет погас, и Доуэль словно провалился... Очнулся  он от свежего ветра, который трепал его волосы».    Рассчитайте, какой объем хлора потребуется для получения 1 кг поваренной соли.  Ответ.  2Na + С12 = 2NaCl, n (NaCl) = 1000 (г) / 58,5 (г/моль) = 17,1 моль,  n (Cl2) = 1/2 • n (NaCl) = 8,55 моль, V (C12) = 8,55 (моль) • 22,4 (л/моль) = 191,52 л.  8. Конкурс «Творческий».     Я предлагаю вам стихотворение, которое отражает генетический ряд неметаллов. Вам необходимо это  стихотворение перевести на язык химии и записать уравнения соответствующих реакций (для реакций  ионного обмена следует составить полные и сокращенные ионные уравнения).  Пусть эти превращения  Дадут вам уравнения. Красный фосфор я сжигаю, К дымку воду приливаю.  Проверяю лакмусом,  Станет сразу красным он!  Добавим натрия гидроксид —  Цвет фиолетовый в колбе возник.  Потом получаю фосфат серебра,  Цветом ­ лимонная кожура. Растворяю осадок желтый  Добавлением кислоты азотной.  И на доске превращения эти  Вы запишите, умные дети! Ответ. Генетический ряд фосфора выглядит следующим образом:   Р→ 2О5   Н→ 3РО4  Р  →  Na3PO 4  →  Ag3PO  Н→ 3РО4. 4  1) 4Р+5О2 = 2Р2О5  2) Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4 3) 3NaOH + Н3РО4 = Na3PO4+ 3H2O  3Na+ + 3ОН­ + 3Н+ + РО4  = 3Na+ + РО4 3­  + 3H2O 3­ ОН­ +Н+=Н2О  4) Na3PO4 + 3 AgNO3 = Ag3PO4 ↓  + 3NaNO 3 3Na+ + РО4  +3 Ag+ + 3NO3­ 3­  = Ag3PO4 ↓  + 3Na + + 3NO3­  3 Ag+ + РО4 3­  = Ag3PO4↓ 5) Ag3PO4+ 3HNO3 = H3PO4+ 3AgNO3.  ­ демонстрация 1­3 реакций, 4 и 5 реакции учащиеся проводят самостоятельно.  4. Контроль ЗУН учащихся. Тест по теме «Неметаллы»  1) Вставьте слова, пропущенные в тексте.  Атомы ………………. в отличие от атомов………………….. легко принимают наружные электроны,  являются …………………… 2) Вставьте слова, пропущенные в тексте.  Неметаллические свойства элементов с увеличением порядкового номера в периодах  ………………………  В группах неметаллические свойства элементов …………………….  3) Пользуясь периодической таблицей, запишите молекулярные формулы высших кислородных  соединений неметаллов III периода. Как будет изменяться кислотный характер?  4) Водород занимает в периодической таблице два места: в I А группе и в VII А группе. Запишите  молекулярные формулы водородных соединений Na, K, Cl, F.  5) Какую высшую степень окисления имеют следующие элементы?  Азот +6  Хлор +5  Сера +4  Кремний +7  6) Определите, окислителем или восстановителем является сера в следующих реакциях:  H2+S=H2S 2SO2 + O2   2SO→ 3 7) Наиболее ярко выраженные неметаллические свойства проявляет вещество, образованное из атомов, в  которых число электронов во внешнем электронном слое равно…..  а) 4 б) 5 в) 6 г) 7 8) Наиболее электроотрицательными являются атомы  а) серы  б) фосфора  в) кремния г) хлора  19 Типичному неметаллу соответствует следующая схема распределения электронов по электронным  слоям: а) 2, 1  б) 2, 8, 2 в) 2, 8, 7  ­ Поменяйтесь тестом с товарищем и проверьте тест. ­ Ответы – на экране.  5. Домашнее задание:  1. Создать собственный проект по теме «Неметаллы». Что это будет, решите вы сами: тезисы по уроку,  план­конспект, стихотворение, рисунок, мини ­ сочинение, модель и т.д.  2. Для подготовки к контрольной работе я предлагаю вам дифференцированное задание (на  карточках разного цвета):  1 уровень (красные карточки) ­ творческое задание:       Перевести стихотворение на язык химии и записать уравнения соответствующих реакций (для  реакций ионного обмена составить полные и сокращенные ионные уравнения).  Бросим мы в костер бревно  И получим вещество.  В кислороде он горит —  Получается оксид. А затем оксид другой,  Догадайтесь вот, какой? Есть он в воздухе и в нас.  В лимонаде тот же газ.  Ну, а если мы прибавим  Гидроксида натрия,  То получим очень скоро  Соль такую знатную.  Станет пышным с ней пирог, И подумать кто бы мог! Разлагаем эту соль  Мы при нагревании. В результате получаем  Соль с другим названием.  Сыпем кальция хлорид,  Видим изменения,  Белый порошок возник –  Признак без сомнения. Растворяем в кислоте,  Видим пузырьки на дне, Газ какой­то или что же,  Кто ответит верно мне?  Смело пишем на доске  Чудо превращения.  Классы нам веществ нужны –  Все без исключения. Ответ. Генетический ряд углерода выглядит следующим образом:  → С   СО  → 2   СО →  NaHCO 3  →  Na2CO 3 1)2С+О2=2СО  2) 2СО + О2 = 2СО2  3) СО2 + NaOH = NaHCO3  4) 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O  5) Na2CO3 + CaCl2 = CaCО3 + 2NaCl  2Na+ + CO3 2­ + Ca2+ + 2C1­ = CaCO3 + 2Na+ + 2C1­ CO3 2­ +Са2+ = СаСО3  6) CaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + CO2  + H↑ 2O 2 уровень (зелёные карточки): осуществите цепочку превращений и на основании электронных балансов  сделайте вывод об окислительно­ восстановительных возможностях вещества:  «С» С0   ← С2+   → С4+ «S» S2­   S← 6+   S→ 4+  «N» N2+   N← 3­   N→ 0 3 уровень (жёлтые карточки): докажите наличие генетической связи между классами неорганических  соединений, осуществив цепочку превращений:  «С» C  →  CH4  →  CO2  →  CaCO3  →  Ca(HCO3)2  «S» S  →  H2S  →  SO2  →  SO3  →  H2SO4  «N» NH4Cl  →  NH3  →  NO  →  NO2  → НNO3    6. Оценки за урок.  Итак, ребята, наш урок заканчивается и я хочу отметить, что вы все сегодня замечательно поработали. Я  говорю вам всем спасибо. 7. Рефлексия.     Заканчивая урок, продолжите фразу: «Уходя с урока, я хочу сказать …»  1. Мне было комфортно на уроке.  2. Я много узнал нового.  3. Это мне пригодится в жизни.  4. Я приняла активное участие в обсуждении темы.  5. Мне это не интересно.  Я желаю вам хорошего настроения!