Урок химии на тему «Общая характеристика щелочных металлов»

1. 2. 3. 4. 1. «Общая характеристика щелочных металлов» ТЕМА:                                                           1 Задачи:  Дать общую характеристику щелочных металлов в свете общего, особенного и  Образовательные единичного. Продолжить  формирование умений прогнозировать свойства простого вещества на  основе положения химического элемента в Периодической системе химических элементов. Познакомить учащихся с практическим применением щелочных металлов. Способствовать формированию устойчивого интереса к изучаемому предмету,  используя исторические хроники, стихи, демонстрационные эксперименты. Показать значимость химических знаний для современного наукоемкого  производства. Воспитательные Развивающие 1.  Заинтересовать работой пассивную часть учащихся, используя различ­      ные по сложности задания.  Тип урока: изучение нового материала. Оборудование: штатив с пробирками, стакан, нож, фильтровальная бумага, спиртовка,  нихромовая проволока. Реактивы: натрий, вода, фенолфталеин, растворы хлорида натрия, калия. План урока: 1. Проверка выполнения домашнего задания. 2. Активизация знаний по теме. Сообщение цели урока. 3. Формирование знаний о щелочных металлах как химических элементах и как простых  веществах. 4. Формирование знаний о получении и применении щелочных металлов. 5. Химический диктант. 6. Решение задач. 7. Подведение итогов урока.  8. Домашнее задание.                                                                                                                                                                                          ДЕРЖАНИЕ:                                                    Организационный момент. I. Проверка домашнего задания. 1. Фронтально – беседа по вопросам: а) В каком виде металлы встречаются в природе? б) Что такое металлургия?  Какие процессы она включает? в) Какие виды металлургических процессов вам известны? г) В чем сущность пирометаллургического метода получения металлов? д) В чем сущность гидрометаллургического метода получения металлов? е) Что такое электрометаллургия? Какие металлы получают этим методом?  (3 минуты) 2. Выполнение письменной проверочной работы по вариантам: Учащиеся на карточках получают задания различного уровня сложности. На выполнение  задания – 5 минут. II. Активизация знаний по теме. Сообщение цели урока. Учитель: Сегодня мы познакомимся с представителями металлического мира –  щелочными металлами, узнаем много интересного о них. Познакомимся с особенностями  строения их атомов, физическими и химическими свойствами. Узнаем о применении  щелочных металлов. Это и будет целью нашего сегодняшнего урока. Запишем в рабочих  тетрадях тему нашего урока «Общая характеристика щелочных металлов» (слайд № 1) .  План урока… (слайд № 2). Так кто же они – щелочные металлы. Послушайте внимательно  своих одноклассников и выделите для себя все самое необычное, связанное с ними. III. Формирование знаний о щелочных металлах как химических элементах и как  простых веществах: 1.Щелочные металлы – химические элементы Учитель: Так в чем же необычность щелочных металлов? Учащиеся самостоятельно характеризуют положение ЩМ в ПСХЭ (главная подгруппа I  группы). Приглашаются трое учащихся, которые на доске записывают электронное  строение атомов лития, натрия, калия. Остальные учащиеся выполняют это задание в  тетрадях.  Ответ: Li +3) )                        Na +11) ) )                                   К +19) ) ) )          2  1                                                               2  8  1 2  8  8  1                                                                                          1S2 2 S2 2Р6 3S1                                    1S2 2S2 2Р6 3S2 3Р6 4S1 1S2 2 S1 Учитель: Чем различаются атомы щелочных металлов и что у них общего? В электронном строении атомов щелочных металлов одинаковое число электронов на  последнем энергетическом уровне – один S не спаренный электрон, ЩМ проявляют  постоянную степень окисления +1, а различие в том, что разные заряды ядер и радиусы  атомов (увеличиваются от лития к калию и далее до франция). Учитель: Атомы каких металлов будут легче отдавать электроны? Чем больше радиус атома, тем легче отдают металлы электроны с последнего  энергетического уровня. Среди трех первых химических элементов с наиболее ярко  выраженными восстановительными свойствами будет калий. Учитель: Какова кристаллическая решетка у щелочных металлов У щелочных металлов – металлическая кристаллическая решетка.             5 В узлах  кристаллической решетки находятся нейтральные атомы и положительно  заряженные ионы, а между ними – свободные электроны. Это электроны  последнего уровня, свободны они потому, что не прочно связаны с ядром. С увеличением  радиуса атома щелочного металла уменьшается прочность кристаллической решетки у  металлов от лития к цезию. 2. Физические свойства щелочных металлов. Слайд №3.  (Рассказ учителя)   Каковы физические свойства щелочных металлов? Все щелочные металлы обладают металлическим блеском, тепло­ и электропроводностью,  плавятся при низких температурах, легки и пластичны. Щелочные металлы легко режутся  ножом. Все они (за исключением желтоватого цезия) серебристо­белые. Хранят их под  слоем керосина или парафина. Плотность г/см3 Тплав.ºС Li 0,534 180,5 Na 0,968 97,83 K 0,8698 63,51 Rb 1,472 39,3 Cs 1,873 28,7 Fr 2,3­2,5 21 Плотности ЩМ возрастают от лития к Францию, температуры плавления, наоборот,  уменьшаются. Все ЩМ (кроме Li) плавятся ниже температуры кипения воды. 3. Химические свойства щелочных металлов. (слайд № 4)      Исходя из электронного строения атомов ЩМ можно предположить, что они являются  очень сильными восстановителями, т.к. обладают большим атомным радиусом и содержат  только 1 электрон на внешнем энергетическом уровне, который легко отдают при  взаимодействии с другими соединениями.  Как изменяются химические свойства ЩМ в подгруппе при увеличении порядкового  номера элемента?      С увеличением № ЩМ увеличивается атомный радиус элементов, увеличивается число  атомных слоев, следовательно, легкость отдачи электронов возрастает. Поэтому,  восстановительные свойства ЩМ в подгруппе сверху вниз увеличиваются. Самый сильный  восстановитель в ПСХЭ – Fr.      Как и все металлы, ЩМ взаимодействуют с неметаллами (кислородом, серой, хлором,  водородом и другими), вытеснять из оксидов и солей менее активные металлы, вытеснять  из кислот водород, взаимодействовать с водой.  Давайте убедимся в этом! Демонстрационный эксперимент:   Общие свойства ЩМ будем рассматривать на примере натрия. 1) Взаимодействие натрия с кислородом. Демонстрируется свежий блестящий срез ЩМ, быстро тускнеющий на свету. Объясняется  это явление чрезвычайно высокой химической активностью   этих металлов, поэтому на воздухе ЩМ покрыты пленкой сложного состава (оксиды,  пероксиды, гидроксиды, в случае лития еще и нитриды). Литий образует нормальный оксид при сгорании на воздухе, остальные щелочные металлы  образуют пероксиды. 4Li + О2 = 2 Li2О 2Na +О2 = Na2О2 Оксид натрия можно получить слабым нагреванием в недостатке кислорода или  нагреванием смеси пероксида с избытком металла: 4Na +О2 = 2Na2О                                 Na2О2 + 2Na = 2Na2О            2)Взаимодействие с другими окислителями – водородом, галогенами, серой: 2Na  +Н2 = 2NaН 2Na +Сl2 = 2NaСl Эти реакции рассмотрите как окислительно­восстановительные. 2 ученика выходят к доске и записывают электронный баланс для этих реакций. 3) Взаимодействие с водой: Щелочные металлы бурно взаимодействуют с водой с образованием щелочи и выделением  водорода. 2Na + S = 2Na2S 2Na + 2Н2О = 2NaОН + Н2↑ 2Na + 2НCl = 2NaCl + Н2↑ 4) Взаимодействие натрия с концентрированной соляной кислотой: 5)Окрашивание пламени соединениями щелочных металлов. Качественной реакцией на щелочные металлы является окрашивание пламени их  катионами. Ион Li+ окрашивает пламя в карминно­красный цвет, ион Na+ ­ в желтый, К+ ­ в  фиолетовый. IV. Формирование знаний о получении и применении щелочных металлов. (слайды №  5,6,7) Заранее ученик получил задание подготовить сообщение на эту тему. Учащийся у доски рассказывает о получении и применении щелочных металлов. V. Химический диктант. Учащиеся делятся на 4 варианта. Учитель диктует вопрос, а учащийся в соответствии со  своим вариантом отвечает на него «да» или «нет». 1 вариант – Li                                                                                                           2 вариант – Na 3 вариант – K 4 вариант – Rb Вопросы: 1. Порядковый номер вашего химического элемента – 19. 2. Заряд ядра +37. 3. Число электронов последнего энергетического уровня равно 1. 4. Радиус атома больше чем радиус атома натрия. 5. Более сильный восстановитель, чем калий.                                                      7 6. Хранится под слоем вазелина. 7. Хранится под слоем керосина. 8. Имеет всего два энергетических уровня. 9. Бурно взаимодействует с водой с образованием щелочи и водорода. 10. Открыт Бунзеном. 11. Недолгоживущий, радиоактивный химический элемент. 12. Открыт Маргаритою Перей. 13. Используется как теплоноситель в атомных реакторах. 14. Получают электролизом солей. 15. Может вытеснять из растворов солей менее активные металлы. 16. Окрашивает пламя в малиновый цвет. 17. Обнаружен в некоторых сортах свеклы. VI. Решение задач. (слайд № 8) Учитель: Теперь решим задачу. Задача: Гидрид натрия NaH взаимодействует с водой с образованием щелочи и  газообразного водорода. Напишите химическое уравнение этой реакции. Вычислите объем   водорода, образующегося из  60 г  гидрида натрия.  Наиболее подготовленные учащиеся решают индивидуально задачи  (по карточкам). VII. Подведение итогов урока. (слайд № 9) Учитель подводит итоги урока, выставляет оценки и просит учащихся ответить на  вопросы: VIII. Домашнее задание: § 11 с. 44­45, упр. 2 после § 11.