“Химические государства”

Урок-путешествие • Обобщающий урок

Цели. Образовательные: повышать интеллект учащихся, формировать умения систематизировать и анализировать информацию, полученную на уроках химии.

Воспитательные: формировать у учащихся чувство ответственности за выполняемую работу.

Познавательные: усилить эмоциональное воздействие при изучении химии как школьного предмета, способствовать процессу самообразования.

Оборудование и реактивы. Изображения гербов “химических государств”, карточки с заданиями, периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева; пробирки с соляной кислотой, гидроксидом натрия, водой, универсальная индикаторная бумага, фарфоровая чашка, дихромат аммония, спирт, спички.

ХОД УРОКА

Организационный момент

Приветствие учителя.

Учитель. У нас сегодня обобщающий урок по теме “Классы неорганических веществ”. Мы проведем его в виде игры-путешествия.

Классы неорганических веществ будут представлены в игре как “химические государства”. Наш маршрут будет проходить через четыре из них, которые соединены бурной рекой. Представители отдельных классов – “жители” этих “государств” – объединены на основании общих свойств. Жители одного государства кроме сходств имеют и различия как по внешнему виду (цвет, агрегатное состояние и т.д.), так и по характеру поведения (характерные реакции). Они могут общаться или избегать друг друга (возможность или невозможность протекания реакции). Познакомимся с нашими государствами и совершим первую остановку.

Основная часть

1 Учитель. Какое государство мы посетили первым?

Ученики. Оксиды.

Учитель. Дайте определение оксидам.

Ученики. Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.

Учитель. Какой элемент стоит во главе этого государства?

Ученики. Кислород.

Учитель. Изобразим герб этого государства.

(Открывает изображение герба Государства Оксидов.)

Какие типы оксидов вам известны?

Ученики. Основные и кислотные оксиды.

Учитель. Правильно. Поэтому в Государстве Оксидов – две республики: основные и кислотные оксиды.

Самостоятельная работа учащихся.

Составить формулу оксида.

Вариант I – оксид азота(I). (N₂O.)

Вариант II – оксид цинка. (ZnO.)

Индивидуальное задание.

Д о м и н о. Выложить карточки друг за другом по кругу, согласно валентности элементов, так, чтобы получились правильные формулы оксидов.

(Ответ. Начало О₇/Аl₂, O₃/N₂, О₅/S, О₂/Fe, O/N, O/C,
O₂/S, О₃/Сu, О/Р₂, O₅/Cu₂, O/Mn, О₂/Сl₂.)

2 Учитель. Чтобы попасть в другое государство, необходимо перейти мостик через реку, которая связывает два государства.

Отгадаем з а г а д к у: в название какого химического элемента входит название дерева?

(Ответ. Никель.)

Какое государство мы посетили вторым?

Ученики. Кислоты.

Учитель. Дайте определение кислотам.

Ученики. Кислоты – сложные вещества, состоящие из водорода и кислотного остатка.

Учитель. Какой элемент стоит во главе этого государства?

Ученики. Водород.

Учитель. Изобразим герб этого государства.

(Открывает изображение герба Государства Кислот.)

Игра “Крестики-нолики”.

В о п р о с ы  к  и г р е

1. Найти выгодный путь, где расположены кислородсодержащие кислоты, назвать их и дать им характеристику.

(Ответ. H₂SO_4, HNO_3, H₃PO₄.)

2. Найти выгодный путь, где расположены двухосновные кислоты, назвать их и дать им характеристику.

(Ответ. H₂SO₄ , H₂СO₃, H₂S.)

3. Найти выгодный путь, где расположены кислоты с одновалентным кислотным остатком, назвать их и дать им характеристику.

(Ответ. НСl, HNO₃, HBr.)

4. Найти в таблице вещество, которое не относится к классу кислот, дать ему характеристику.

(Ответ. СО₂ – углекислый газ,
кислотный оксид.)

Индивидуальное задание.

Впишите формулы кислот.

(Ответ. HCl, H₂SO₄, H₂CO₃, HNO₃, H₃PO₄,
H₂S, HI, HBr, HNO₂, H₂SiO₃.)

3 Учитель. Перейдем по мостику и совершим остановку в следующем государстве.

Загадка: название какой аквариумной рыбки совпадает с названием химического элемента?

(Ответ. Неон.)

Учитель. Какое государство было далее?

Ученики. Соли.

Учитель. Дайте определение солям.

Ученики. Соли – сложные вещества, состоящие из металла и кислотного остатка.

Учитель. Изобразим герб этого государства.

(Открывает изображение герба Государства Солей.)

Самостоятельная работа учащихся.

Составить формулу соли.

Вариант I – хлорид меди(II). (CuCl₂. )

Вариант II – нитрат кальция. (Ca(NO₃)₂.)

Индивидуальные задания.

1. Р е б у с “С о л и”. На внутреннем диске изображены ионы разных металлов, а на внешнем – кислотные остатки. В какую сторону и на сколько секторов следует повернуть внешний диск, чтобы из совпавших в каждом секторе обозначений металла и кислотного остатка получились формулы солей?

2. С о б е р и п а з л ы. На одном листе в виде таблицы пишутся химические формулы солей, а на другом – названия этих солей. Второй лист разрезается, и карточки перемешиваются. Их необходимо разложить так, чтобы название солей совпало с формулой. Если задание выполнено верно, то должен получиться выбранный вами рисунок.

4 Учитель. Наше путешествие продолжается. Благополучно переходим последний мостик и попадаем в следующее государство.

Загадка: в название какого съедобного гриба входит название химического элемента?

(Ответ. Боровик.)

Учитель. С каким государством мы еще познакомились?

Ученики. Основания.

Учитель. Дайте определение основаниям.

Ученики. Основания – сложные вещества, состоящие из металла и гидроксигруппы.

Учитель. Что стоит во главе этого государства?

Ученики. Гидроксигруппа.

Учитель. Изобразим герб этого государства.

(Открывает изображение герба Государства Оснований.)

Вода – вещество, которое соединяет все государства. А к жителям какого государства можно отнести воду?

Ученики. Кислоты, основания.

Учитель. Правильно, вот маленькая история.

Однажды вода поссорилась с оксидами и решила самостоятельно создать два новых государства: “Основания” и “Кислоты”. Одному из них она подарила водород, а другому – гидроксигруппу. Поэтому воду можно считать близкой родственницей оснований и кислот.

Самостоятельная работа учащихся.

1. Восстановить шпаргалку.

Вариант I:

а) ... + ... = NaCl + Н₂;

б) ... + ... = CaSO₄ + H₂O.

Вариант II:

a) ... + ... = MgCl₂ + H₂;

б) ... + ... = Zn(NO₃)₂ + H₂O.

2. Жители разных государств живут мирно. Между ними возможны различные превращения. Даны формулы веществ:

H₂SO₄, NaOH, Аl₂O₃, НСl, Н₂O, NaCl, СO₂.

Напишите уравнения возможных реакций между предложенными веществами.

Индивидуальные задания.

И г р а “Т р е т и й л и ш н и й”. Назовите лишнее соединение в каждой строчке. Объясните свой выбор.

Экспериментальная задача.

В трех пробирках даны: а) соляная кислота; б) гидроксид натрия; в) вода. С помощью индикаторной бумаги определите, в какой пробирке находится каждое из выданных вам веществ. Ответ обоснуйте.

(Ответ. Индикаторная бумага окрашивается в кислотах в розовый цвет,
в гидроксидах – в синий, в воде не изменяет своей окраски.)

Учитель. А теперь послушайте внимательно рассказ-загадку “Дядюшка Вод”.

Никто не знал, сколько Во'ду лет, хотя сам он утверждал, что родился в 1776 г. в семье Генри. Но злые языки говорили, что был он в этой семье приемышем и отца его звали то ли Теофраст, то ли Николя, но никак не Генри. Эти же языки шепотом добавляли, что мальчика называли тогда иначе, а настоящее имя он получил от своего учителя Антуана, который и ввел юношу в “большой мир”.

Несмотря на почтенный возраст, дядюшка Вод сохранил необычную подвижность, был легок на подъем и страстно любил путешествия и приключения.

Дети любили дядюшку Во'да за доброту, неугомонность, еще и за то, что он был удивительным фантазером и мастером придумывать различные игры. Мог он пускать мыльные пузыри, наполнять огромные воздушные шары и дирижабли так, что поднимались они до самых верхних слоев атмосферы.

Взрослые уважали Во'да за то, что он был трудолюбив и никогда не отказывался от любого дела, будь то производство щелочей, кислот или спиртов, получение жидкого топлива или твердого масла, изготовление сверхчистых металлов. Владел он также искусством получения высоких температур и щедро делился со всеми своим мастерством.

Любую работу дядюшка выполнял аккуратно и добросовестно, любил во всем чистоту и порядок. В этом был он непреклонен до педантизма и, если встречался с грязнулями и неряхами, тут же взрывался. И тогда доставалось и правым, и виноватым. Правда, однажды попытались умерить его пыл, но это удалось с величайшим трудом. Недаром дядюшка Вод, как и его ближайший сосед, сэр Гел, является почетным членом Всемирного общества моржей, и температура –250 °С ему нипочем. Попытались даже на дядюшку Во'да надавить сверху. И что же получилось? В характере дядюшки обнаружились такие металлические нотки, о которых ранее и не подозревали.

В 1931 и 1935 гг. у дядюшки Вода объявились два братца, Дейт и Трит. Несмотря на молодость, братья сразу же обратили на себя внимание своей солидностью и особыми манерами. Есть неоспоримые доказательства, что Дейт и Трит владеют тайной Огненной Звезды, но хранят они секрет за семью печатями.

Дядюшка Вод за это братьев младших недолюбливает, кроме того, осуждает их и за связи с заозерными царствами, правители которых известны своей агрессивностью.

Учитель записывает на доске вопросы.

1. Каково полное имя дядюшки Во'да и что вы знаете о его рождении?

2. За какие качества дядюшку любят дети и уважают взрослые?

3. Что вы можете сказать о характере дядюшки Во'да?

4. Что вы знаете о младших братьях дядюшки?

Ученики отвечают на вопросы.

Ответы.

1. Речь идет о водороде, который был известен еще в ХVI в. Теофрасту Парацельсу (1493–1541), его получали также Д.ван-Гельмонт (1579–1644), Р.Бойль (1627–1691), Н.Лемери (1645–1715), М.В.Ломоносов (1711–1765), Дж.Пристли (1733–1804) и другие ученые. Однако более подробно свойства водорода были описаны в 1776 г. Генри Кавендишем (1731–1810).

Современное название элементу дал Антуан Лавуазье (1743–1794). До этого водород называли чаще всего “горючим воздухом”.

2. Водород – легчайший газ, его используют для заполнения как детских шариков, так и воздушных шаров и дирижаблей. Применяют водород для синтеза аммиака, соляной кислоты, метилового и других спиртов; для гидрогенизации растительных масел (получение твердых жиров); для получения жидкого топлива из каменных углей; для получения молибдена, вольфрама и других металлов. С помощью водорода достигаются высокие температуры (до 2800 °С при горении в кислороде и до 4000 °С при ассоциации атомарного водорода в двухатомные молекулы).

3. Водород образует взрывчатые смеси с воздухом, кислородом, хлором, фтором; кипит при температуре –252,8 °С, плавится при –259,2 °С; при сверхнизких температурах и сверхвысоком давлении получен “металлический” водород.

4. Изотопы водорода – дейтерий и тритий – отличаются от протия строением ядер атомов и массой. Поэтому дейтерий называют еще тяжелым водородом, а тритий — сверхтяжелым. Отличаются изотопы водорода друг от друга также физическими свойствами и константами.

Реакцию между дейтерием и тритием с образованием атомов гелия и сопровождающуюся выделением огромного количества энергии относят к разряду термоядерных процессов. Такие реакции идут на Солнце, а также при взрыве водородной бомбы. Когда человечество научится управлять этими реакциями, проблема энергетического голода будет решена.

(Учитель дополняет ответы учеников.)

Тестовая проверка по вариантам

В а р и а н т I

1. Укажите реакцию разложения:

а) 2СuО = 2Сu + O₂;

б) СuО + Н₂ = Сu + Н₂O;

в) Zn + H₂SО₄ = ZnSO₄ + H₂.

2. Укажите нитрат меди:

а) HNО₃; б) Cu(NО₃)₂; в) СО₂.

3. Укажите кислоту:

а) NaOH; б)SО₂; в) H₂SО₄.

4. Укажите соль:

а) HNO₃; б) Ca(NO₃)₂; в) Н₂O.

5. Укажите оксид:

а) MgO; б) CuSO₄; в) HCl.

6. Выберите правильное определение:

а) кислоты – это вещества, состоящие из металла и кислотного остатка;

б) кислоты – это сложные вещества, состоящие из водорода и кислотного остатка;

в) кислоты – это вещества, состоящие из металла и гидроксидной группы.

7. Укажите правильное уравнение реакции:

а) Р + О₂ = Р₂О₅;

б) Аl + НСl = АlСl₃ + Н₂.

в) 2Аl + 6НСl = 2АlСl₃ + 3Н₂.

В а р и а н т  II

1. Укажите оксид.

а) MgCl₂; б) CaO; в) H₂SО₄.

2. Укажите соль:

а) СО₂; б) HNО₃; в) NaCl.

3. Укажите кислоту:

а) Mg(ОH)₂; б)HNО₃; в) SО₃.

4. Укажите сульфат кальция:

а) Ca(NО₃)₂; б) CaSО₄; в) CaO.

5. Укажите реакцию соединения:

а) HgO = Hg + О₂

б) Н₂ + О₂ = 2Н₂О;

в) Fe + 2НСl = FeCl₂ + Н₂.

6. Выберите правильное определение оксида:

а) оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород;

б) оксиды – это сложные вещества, состоящие из металла и кислорода;

в) оксиды – это сложные вещества, состоящие из неметалла и кислорода.

7. Укажите верную реакцию:

а) Zn + 2НСl = ZnCl₂ + Н₂;

б) Mg + HCl = MgCl + Н;

в) Cu + О = CuO.

Ответы на тесты.

Учитель. В конце путешествия нас с вами ждет экскурсия на действующий вулкан.

(Проводится опыт с дихроматом аммония.)

В фарфоровую чашку помещаем немного дихромата аммония, капаем на горку реактива несколько капель спирта и поджигаем. Через несколько секунд начнется “извержение вулкана”.

Ученики наблюдают опыт “Извержение вулкана”.

Учитель. Вулканы – конусовидные горы (рис. 1, см. с. 38). Возникают в земной коре в тех местах, где появляются разломы и трещины, по которым происходит извержение раскаленных вулканических продуктов, изливается лава. В состав лавы входят: песок, пепел, шлаки, газы. Вулканические горные породы: пемза (каменная вата), туфы, перлиты. Одно из достопримечательных мест нашей страны – Камчатка, где находится 28 действующих вулканов. Многие извержения вулканов причиняют неисчислимые беды: опустошаются большие пространства, уничтожаются лесные массивы, реки, озера, гибнет все живое, могут быть и человеческие жертвы (рис. 2).

Сейчас научились предсказывать извержения вулканов.

Но продукты вулканических извержений могут приносить и большую пользу человеку: пепел – удобрения, базальты, туфы и шлаки используются в строительстве, пемза – электроизоляционный и абразивный материал; из перлита делают облицовочные теплоизоляционные плиты.

С вулканической деятельностью связано образование многих ископаемых: серы, руд цинка, свинца, ртути, меди, железа, марганца.

Термальные воды можно использовать в качестве экологически чистого топлива (t = 90 °С), для обогрева домов, теплиц; как химическое сырье (содержат бор, мышьяк, ртуть, цинк, медь и др.) и даже в качестве минеральной воды.

Ученики записывают в тетради.

Учитель. Вы устали от путешествия, полны впечатлений. И вдруг у подножия вулкана вы встречаете группу туристов из родного города. В них вы узнаете друзей из параллельного класса. Они рады вас видеть и дарят вам песню – гимн химиков.

Блестит огонь спиртовки,
Синеет индикатор.
Веществ на свете много,
Попробуй различить.
Химические знаки,
Валентность элементов,
Кислоты и оксиды
Пришлось нам изучить.

П р и п е в:

Мы рождены, чтоб вылить все, что льется,
Просыпать то, чего нельзя пролить.
Таблицу долго помнить нам придется,
Мы будем вечно химию любить.

И пусть пока успехи
Наши незаметны,
Но все же эти годы
Даром не прошли.
Мы много изучали,
Мы много приливали,
Мы много нагревали
И кое-что с собою унесли!

Заключение

Подведение итогов урока-путешествия.

Домашнее задание. Осуществите превращения:

Может ли медь побывать во всех государствах? Посредством каких превращений это можно сделать?

Е.Н.ДАНИНА,
учитель химии
(г. Димитровград, Ульяновская обл.)