Периодический закон – научно теоретическая основа школьного курса химии.
Цель изучения данного раздела – формирование понятия о периодическом характере изменения свойств элементов, привитие учащимся знаний о качественных и количественных характеристиках атомов, которые обеспечивали бы глубокое понимание природы химической связи и структуры веществ, закономерностей протекания химических процессов.
В процессе изучения ПЗ Д.И.Менделеева особенно четко проявляются три важнейших его аспекта, на которых базируется обучение, – образовательный, воспитывающий и развивающий, находящиеся в единстве.
1.Образовательный:
Периодический закон и периодическая система химических элементов Менделеева: 1)это не только один из основных законов природы, это и методическая основа изучения курса химии. 2)это, с одной стороны цель, с другой – средство обучения химии.
На основе периодического закона который впервые был отражен в учебнике Менделеева «Основы химии» соответствует систематический курс химии.
В связи с этим важно учитывать обе функции ПЗ: цель и средство обучения, которые должны нах-ся во взаимной связи и в определенной зависимости.
В программе по химии приводятся требования к знаниям, относящиеся к образовательной стороне обучения. Приступая к изучению темы, учитель прежде всего актуализирует предшествующие знания учащся, полученные в 8 классе, т.к. тема «ПЗ и ПСХЭ Д.И.Менделеева» носит обобщающий характер.
1)Понятие о хим.элементе.Понятие об атоме хим элемента, его относит атомной массе, валентности;
2)Понятие о простом и сложном веществе;
3)Понятие о кислороде как хим.элементе и его валентности;
4)Понятие о водороде как хим.элементе и его валентности;
5)Обобщение представлений о металлических и неме-х свойствах;
6)Понятие об оксидах(осн и кисл);
7)Понятие о гидроксидах(основаниях и кислородных кислотах);
8)Понимание о генетической связи м/у металлами, осн оксидами и основаниями,а также м/у неметаллами, кисл оксидами, кислотами.
Все содержание темы «ПЗ и ПСХЭ Д.И.Менделеева» состоит как бы из двух тесно переплетающихся крупных блоков инф-ции, связанных м/у собой четко выраженными причинно-следственными связями. Вскрытие причинно-следственных связями м/у этими блоками, зависимости первого блока от второго- в этом заключается главная образовательная задача изучения темы.
Историко-логический подход:
1)создает условия для организации поисковой деятельности учащся, активизирует учебный процесс;
2)способстует усилению воспитательного аспекта, раскрывая значение научного подвига Д.И.Менделеева.
2.Воспитательный:
Изучая химию, учащся должны понимать значение ПЗ и ПСХЭ Д.И.Мендеелева для развития науки и производства; понимать идею материального единства хим элементов и веществ, переход количественных изменений в качественные, внутреннюю противоречивость в строении атомов элементов, значение этих противоречий для химических превращений вещв (=)диалектико-материалистическое мировоззрение).
Необходимо остановиться на проритете Менделеева и обрисовать обстановку, в которой произошло открытие, его личность как великого ученого.(учителю исп-ть литературу по философии и воспоминания о Менделееве соврем-в).
3.Развивающая
Само содержание темы, его дидактическое решение способствуют развитию важнейших хим понятий в сознании учащся. Используется проблемный подход, этот подход доминирует на всех этапах.
1.Подстановка химического эксперимента для доказательства относительности элементов на металлов и неметаллов. Для доказательства амфотерных свойств некоторых элементов.
2.обнаружения явления периодической повторяемости и поэтому выявляется анализ причин нарушения последовательности, возрастание атомных масс на примере аргон-калий.
3. проблемные ситуации возникают при изучении групп и подгрупп химических элементов, т.е. ответ на вопрос почему имеются малые и большие периоды, почему первый период имеет только 2 элемента, будет ли он в дальнейшем пополнятся, почему в больших периодах не одинаковое число элементов.
4.Раскрывают возможности и перспективы развития учения о периодичности.
Таким образом данная тема теоретическая носит обобщающий характер и поэтому можно использовать кинофильмы, слайды и презентации.
Конкретная методика изучения условно делит на 3 этапа:
1эт.Подготовительный этап – подготовка эмпирического базиса на основе организации самостоятельной работы учащихся связанным с классификацией химических элементов.
2эт.Включает этап открытия периодического закона и системы химических элементов. На этом этапе выявляется общая зависимость атомной массы и свойств элементов.
В связи с этим учащиеся знакомятся со строением периодической системы и работой закона в группах ее периодах. Также на этом этапе выявляется преимущество системы Менделеева с предшествующими классификациями.
3эт.Изучение периодического закона это по существу развитие знания о периодическом законе и системе элементов где показывается относительность научного знания (на примере уточнения формулировок) учащиеся подводятся к электронному обоснованию закона; на конкретных примерах показывается подтверждений предсказаний Менделеева, открытие инертных газов и сложного строения атома.
20. Тема: Щелочноземельные металлы и их соединения. Цели урока:- закрепить знания о щелочных металлах и их соединениях;- познакомить со щелочноземельными металлами и их соединениями- научить сравнивать свойства различных групп металлов;- показать роль щелочноземельных металлов для живых организмов.Ход урока:I. Повторение.На прошлом уроке была рассмотрена тема "Щелочные металлы и их соединения", поэтому урок начинается с повторения. У доски работает 4 ученика со следующими заданиями:1) какие из перечисленных веществ реагируют друг с другом: оксид натрия, гидроксид натрия, вода, соляная кислота, карбонат калия, раствор хлорида калия 2) с какими из перечисленных веществ реагирует натрий: вода, расплав хлорида алюминия, расплав хлорида калия, раствор сульфата меди (II) 3) осуществите превращения NaCl " Na Щ NaOH NaBr NaN03 4) осуществите превращения Hj H20 H2S04 BaCij AgNO, Na-—* X,—♦ X2 —*X3-►Xi-► X5 II. Новая тема. "Щелочноземельные металлы и их соединения".
Я всегда говорю, что в любом названии есть подсказка. Слово "щелочноземельные" состоит из двух частей: "щелочь", следовательно, их гидроксиды растворимы в воде. Посмотрим по таблице растворимости, какие металлы кроме щелочных металлов образуют растворимые основания. Это кальций, стронций и барий. "Земельные" потому, что их соединения имеют землистый вид. Теперь определимся их положением в периодической системе? (В главной подгруппе второй группы). Какие еще элементы относятся этой подгруппе (бериллий, магний, радий).Для того, чтобы выяснить, что между ними общего, составим электронные конфигурации атомов Mg и Са (у доски работают 2 ученика).(На внешнем
быть окислители. Какие это вещества? (неметаллы, вода, кислоты,соли менее активных металлов).Составим уравнение реакций,характеризующие свойства щелочноземельных металлов, на примере Са (у доски работает 1 ученик) 2Са+02 –ЛСЛН Ci + S -*CaS Ca+Cfe-*Са02 3Ca-rN2-»► СЩЩ Ci + Hj— + СаН2 Ct+P _ * СщЬ Ci +адо -— ► Ca£OHfe +fib Са+2Ю-► CaCI2+H2 3 Са + 2 AlCfe щта —*3 CaCfc + 2А1 Са + С1Й04рстр — ^(опыт) Так как в растворе кроме соли есть вода, кальций реагируете водой, а полученный гидроксид - с солью: Ca+CuS04+2H30—*Cu(0E^ i+CaS04+H2 Важнейшие соединения щелочноземельных металлов: Оксиды - МеО - основные оксиды, следовательно, реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами.Гидроксиды - Me (ОН)2 -(мало) растворимые основания - реагируют с кислотами, кислотными энергетическом уровне аходятся 2 электрона). К каким элементам они относятся? (S – элементы Далее по нашему плану сравним свойства щелочных и щелочноземельных металлов на примере калия и кальция: 1) заряд ядра (+19К < +20Са) 2) энергетических уровней (4 = 4) 3) радиус атомов (г (К) > (Са)) 4) восстановительные свойства(К > Са) 5) следовательно, металлические свойства (К>Са) 6) высшие оксиды а) формула б) характер их (основные) в) наиболее важны основные свойства (у оксида калия (К20 н СаО) 7) гидроксиды а) формулы б) их характер (растворимые основания (КОН н Са (ОН)2) А сейчас рассмотрим химические свойства простых веществ. Щелочноземельные металлы также являются сильными восстановителями. Следовательно, для реакций с ними должны 4. Взаимодействуют с растворами некоторых кислот с выделением водорода: 2Li + 2HCI => 2LICI + Н2
5. Соединяются с водородом, азотом, фосфором, образуя гидриды, нитриды, фосфиды: 2Na + Н2 => 2NaH ЗК + Р => КЗР 6Li + N2 => 2U3N Полученные соединения могут взаимодействовать с водой - подвергаться гидролизу. При этом образуются соответствующие щелочи и газообразные соединения: NaH + Н20 => NaOH + Н2 КЗР + ЗН20 => ЗКОН + РНЗ LI3N + ЗН20 => 3UOH + NH3 6. Если щелочной металл попадет в раствор соли, то сначала он реагирует с водой, а затем полученная при этом щелочь взаимодействует с растворенной солью: 2Na + 2Н20 => 2NaOH + Н2 2NaOH + CuS04 =>Cu(OH)2 + Na2S04 7. Щелочные металлы и их соединения окрашивают пламя:литий - в кирпично-красный цвет, натрий – в желтый, калий - фиолетовый. 2KCI => 2К + CI2 2NaCI => 2Na + CI2 Можно подвергнуть электролизу расплав щелочи - гидроксида щелочного металла:4МаОН => 4Na + 2Н20 + 02.В 1808 году французские учение Жозеф Гей-Люссак и Луи Тенар получили натрий взаимодействием гидроксида натрия и железом, нагретым до красного каления:8№ОН + 3Fe => 8Na + Fe304 + 4Н20 При химических реакциях щелочные металлы отдают свои валентные электроны, проявляя степень окисления +1. Химическая активность их с увеличением атомного радиуса возрастает. При взаимодействии с неметаллами образуются соединения с ионной связью, это либо соли, либо солеобразные соединения^ Щелочные металлы -сильные восстановители, и поэтому они проявляют все характерные свойства металлов: 1. Взаимодействуют с кислородом; при горении лития образуется оксид U20, натрий образует пероксид Na202, а калий, рубидий и цезий – надпероксиды (супероксиды) К02, Rb02, Cs02.Пероксид натрия -условная соль пероксида водорода. Атомы кислорода имеют в их составе степень окисления -1:Н -О -О -Н Na -О -О -Na2. Взаимодействуют с другими неметаллами, образуя соли: 2К + CI2 => 2KCI 2Na + S => Na2S 3. Взаимодействуют с водой, образуя щелочи: 2Rb + 2Н20 => 2RbOH + Н? Сегодня мы изучаем щелочные металлы. Так называется семейство элементов, расположенных в главной подгруппе первой группы периодической системы элементов. Это литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций. На наружном энергетическом уровне их атомов имеется по одному электрону. Все эти элементы (кроме франция, он получен искусственно, в природе его нет) встречаются в природе исключительно в виде солей. Вот важнейшие из природных соединений щелочных металлов:МаС1 -хлорид натрия - в водах соленых озер, залежах каменной соли в земной Kope. Na2SO4*10H2O-мирабилит, глауберова соль -в водах озера Кара-Богаз-Гол.NaN03 - чилийская селитра - в Южной Америке.КС! - калийная соль и KCI*NaCI -сильвинит-в месторождениях калийных солей на Урале.По физическим свойствам калий и натрий - мягкие металлы, мнутся в руке, на свежем срезе серебристо-белые, калий - с фиолетовым отливом. Литий несколько тверже, в руке его не сомнешь, но отрезать ножницами можно вполне. На срезе тоже серебристо-белый, но быстро тускнеет на воздухе из-за окисления, как и остальные металлы этого семейства. Получают калий и натрий обычно разложением расплавов их хлоридов постоянным электрическим током. Этот процесс называется электролизом: углекислый газ, соляная кислота, раствор хлорида калия? (у доски работает 1 ученик, опыты демонстрирует учитель). И, как всегда, в заключение решим задачу: 100г смеси кальция и оксида кальция обработали водой, при этом получили 22,4 л газа. Определите массовую долю кальция в смеси (у доски 1 ученик) Са+2Н20 —►Са(ОН)2+Н2 СаО+Н20_+Са(ОН)2 У(Н2) = /Ш =2УЛ/2 2?4ЛЛЬ=1МШ1Ь v (Са)=v (Н2)=1 моль ш (Са)=v * М=1 моль * 40 г/моиь=40 г w (Са)=m CCaV m смесй * 100%=40 г/юог * I
И в завершение очень быстро повторим 1. Какие металлы относятся к щелочноземельным? 2. что между ними общего? 3. какой из них самый активный? Почему? 4. Они активнее щелочных металлов или нет? Почему? 5. перечислите наиболее важные соединения щелочноземельных металлов.Домашнее задание: § 12, № 3,4,5 с. 56-57.
оксидами, амфотернылли веществами. Немного о торговых и тривиальных названиях: СаО - негашеная известь Са (ОН)2 - гашеная известь его суспензия -известковое молоко его раствор - известковая вода СаСОЗ - главный компонент мела, известняка, мрамора. Ва (ОН)2 раствор -баритовая вода О роли соединений щелочноземельных металлов подготовит сообщение к следующему уроку. III. Закрепление. Для укрепления пройденного материала осуществим цепочки превращений по 2-м вариантам. (У доски работают 2 ученика)
Следующее задание с опытами. Какие из перечисленных веществ реагируют друг с другом: оксид кальция, известковая вода,