Урок на тему "Общая характеристика химических элементов — металлов. Металлическая связь и металлическая кристаллическая решётка. Физические свойства металлов" (9 класс)

Учитель: Рейнова В.М.

Предмет: химия

Класс: 9

Урок №42

Тема: Общая характеристика химических элементов — металлов. Металлическая связь и металлическая кристаллическая решётка. Физические свойства металлов.

Цель урока: изучить положение металлов в ПСХЭ, рассмотреть принцип образования металлической связи, раскрыть причины общих физических свойств металлов.

Планируемые результаты:

Личностные: 

- понимать единство естественнонаучной картины мира и значимость естественнонаучных знаний для решения практических задач в повседневной жизни, уметь управлять своей познавательной деятельностью;

Метапредметные:

Познавательные универсальные учебные действия

Базовые логические действия:

- умения использовать приёмы логического мышления при освоении знаний: раскрывать смысл химических понятий (выделять их характерные признаки, устанавливать взаимосвязь с другими понятиями), использовать понятия для объяснения отдельных фактов и явлений.

Базовые исследовательские действия:

- умение использовать поставленные вопросы в качестве инструмента познания, а также в качестве основы для формирования гипотезы по проверке правильности высказываемых суждений;

- приобретение опыта по планированию, организации и проведению ученических экспериментов, умение наблюдать за ходом процесса, самостоятельно прогнозировать его результат, формулировать обобщения и выводы по результатам проведённого опыта, исследования, составлять отчёт о проделанной работе.

Работа с информацией:

- умение выбирать, анализировать и интерпретировать информацию различных видов и форм представления, получаемую из разных источников (научно-популярная литература химического содержания, справочные пособия, ресурсы Интернета), критически оценивать противоречивую и недостоверную информацию;

Коммуникативные универсальные учебные действия:

- умения задавать вопросы (в ходе диалога и (или) дискуссии) по существу обсуждаемой темы, формулировать свои предложения относительно выполнения предложенной задачи.

Регулятивные универсальные учебные действия:

- умение самостоятельно определять цели деятельности, планировать, осуществлять, контролировать и при необходимости корректировать свою деятельность, выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач, самостоятельно составлять или корректировать предложенный алгоритм действий при выполнении заданий.

Предметные УУД:

– углубить и обобщить имеющиеся у обучающихся знания о металлах, особенности строения их атомов и общих физических свойств.

Тип урока: урок открытия новых знаний

Оборудование и реактивы: компьютер, проектор, экран, коллекция образцов металлов, железный гвоздь, алюминиевая фольга, спиртовка.

ХОД УРОКА

1. Организационный этап

2. Мотивационный этап

Ломоносов о металлах. Галерея изображений (группа изображений по одной тематике) - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6

В своём труде М. В. Ломоносов определял эти вещества как «светлое тело, которое ковать можно». О чём говорил Ломоносов?». Ответ на задание: труд М. В. Ломоносова «ПЕРВЫЕ ОСНОВАНИЯ МЕТАЛЛУРГИИ, ИЛИ РУДНЫХ ДЕЛ». Ломоносов говорил о металлах.

Сформулируйте тему урока.

Интересные факты-загадки о металлах (распечатанный материал лежит на столах обучающихся)

1.Если вы разбили термометр, то не играйте блестящей капелькой. Ее пары ядовиты. (Ртуть)

*Задание из открытого банка заданий для оценки естественнонаучной грамотности ФИПИ (PISA):

Попадая в живой организм, атомы и ионы некоторых металлов могут накапливаться и становиться токсичными (Hg, Pb, Cd). Это происходит потому, что у таких элементов очень велико время удержания токсиканта в живом организме (у ртути – до 10 лет). Каковы могли быть причины отравления ртутью местного населения?

Отметьте «Верно» или «Неверно» для каждой причины.

Причины	Верно	Неверно
Ртуть скапливалась на дне залива, так как это тяжёлая жидкость.
Планктон поглощал ионы ртути из морской воды.
Местное население питалось в течение всей жизни преимущественно рыбой.
Соединения ртути могли накапливаться в организмах морских животных, питающихся планктоном.
Люди заразились от птиц воздушно-капельным путем.

2.Название данного химического элемента с древнеармянского языка переводится как «капнувший с неба», но на нас он уже с неба не капает, хотя наш организм в нем нуждается. (Железо)

3.Вещество, образованное данным химическим элементом, обладает бактерицидным действием. Известно, что в древности хранили воду в сосудах, изготовленных из этого вещества, поэтому она долго не портилась. (Серебро)

*Задание из открытого банка заданий для оценки естественнонаучной грамотности ФИПИ (PISA) :

Этот элемент особенно нужен растущему детскому организму. У взрослого человека без него ломаются кости, не свертывается кровь, сердце работает плохо. Моллюск без него дома не построит, черепаха без крыши останется, а курице и яйцо упаковать не во что будет, это кальций. В теле человека его массовая доля составляет ≈ 1,7 %. (Кальций)

Одним из важнейших биогенных элементов является кальций. Кальций также участвует во многих обменных процессах в неживой природе. Он образует множество минералов, содержится в осадочных породах, в почве, его ионы присутствуют в природных водах.

Прочитайте внимательно текст. Ответьте на предложенные вопросы:

1. В виде каких частиц кальций содержится в природных соединениях?
2. Как кальций попадает в организмы животных и человека из неживой природы? Укажите последовательность природных процессов:

А. Питание растений.

Б. Питание человека и животных.

В. Вымывание ионов кальция в растворы.

Г.  Разрушение горных пород и минералов.

Д. Образование осадочных пород и почвы.

3. Актуализация знаний

«Cлово «металл» происходит от греческого metallon – «рудник». Как вы думаете, почему металлы получили такое название?»

Ответ на задание. Греческое «мeталлoн» имело значение «земляные работы», «раскопки», а позднее стало значить «шахты», «рудники», «руда». Производное от metalleu – «выкапываю». Металл буквально – «выкопанная» (руда). Большинство металлов получают путём извлечения их из руд.

Металлы 1. Галерея изображений (группа изображений по одной тематике). - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6

Металлы 2. Диагностическая работа - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6

4. Освоение нового материала.

1) Учащимся демонстрируется изображение ПСХЭ Д. И. Менделеева.

Подумайте, где в периодической системе располагаются металлы.
Ответ: знаки металлических химических элементов расположены ниже ломаной линии

B — Si — As — Te.

2) Демонстрация учащимся схемы «Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах и в группах».

Сравните радиусы атомов металлов и неметаллов.

Ответ. Радиусы атомов металлов существенно больше, чем радиусы атомов неметаллов, находящихся в том же периоде.

Демонстрация учащимся макета металлической кристаллической решётки и механизма образования металлической связи.

Вспомните определение металлической связи из курса химии 8 класса.

Подумайте, какие характерные физические свойства металлов объясняются существованием металлической связи. Перенести схему в тетрадь и запишите определение металлической связи.

Ответ на задание. Металлическая связь – это вид химической связи, возникающий между катионами металлов посредством обобществлённых электронов.

Металлическая связь определяет характерные свойства металлов: пластичность и ковкость, электро- и теплопроводность, металлический блеск.

Ресурсы:

Положение металлов в ПСХЭ Д.И. Менделеева. Строение атомов металлов. Интерактивная статья (параграф учебника) - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6.

Металлическая связь. Анимации. Демонстрация явлений, связанных с микромиром. Устройство и работа приборов и технических устройств - https://lesson.edu.ru/lesson/3e098831-e7b6-4fa5-8743-6cc446e18ab6

5. Физкультминутка

6. Первичное закрепление нового знания. Применение изученного материала. Развитие функциональной грамотности

Проводим лабораторный опыт «Изучение образцов металлов».

На каждом столе имеются 4 пластинки из различных металлов. Каждую пластинку учащиеся рассматривают, пытаясь распознать металлы, называют их отличительные признаки. Результаты наблюдений заносят в таблицу (Приложение №1) (распечатано, лежит на каждом столе обучающихся

Великий русский ученый М. В.Ломоносов так говорил о металлах: «Металлом называется твердое, непрозрачное и светлое тело, которое на огне плавить и холодное ковать можно». Вопрос обучающимся: О каких физических свойствах металлов здесь идет речь?

Ковкость (пластическая деформация) Под пластической деформацией металла следует понимать изменение внешней формы под воздействием механических факторов, не приводящих к разрушению его на части

Следующее свойство - твердость. Металлы бывают мягкие и твердые. Калий, натрий (демонстрация) можно резать ножом. Из вольфрама и хрома изготавливают режущие, бурильные инструменты. По внешним признакам определяем твердость пластин. (Данные в таблицу).

Обратите внимание на внешний вид пластин. Какое свойство металлов используют при изготовлении зеркал, елочных игрушек? Металлический блеск, непрозрачность (Данные в таблицу)..

Следующее свойство металлов - электропроводность и теплопроводность. Наиболее электропроводные металлы: серебро, медь, золото. Наиболее теплопроводные - серебро, медь, алюминий, железо (Данные в таблицу).

Важное свойство металлов - их температура плавления. Учащиеся наблюдают эксперимент (проводит учитель): нагревают железный гвоздь и алюминиевую фольгу. Почему фольга изменяет форму, а гвоздь нет? (Температура пламени спиртовки не позволяет расплавить железо). Итак, металлы бывают легкоплавкие и тугоплавкие,

Плотность металлов различна. Самым легким является литий, его плотность 0,54г/см³, а самым тяжелым - осмий, плотность которого 22,6г/см³(Данные в таблицу).

Так как разные металлы имеют сходные металлические связи, а в ряде случаев образуют сходные металлические кристаллы, то многие из них при переходе в расплавленное состояние могут смешиваться друг с другом и образовывать сплавы. Сплавы могут образовывать и атомы металлов с неметаллами. Сплавы обладают другими, более разнообразными свойствами, по сравнению с металлами в них входящими. Так, медь, олово и цинк - мягкие металлы, сплав же на их основе - бронза - очень твердый. Третник - сплав олова со свинцом используют при паянии, т.к. он имеет низкую температуру плавления. Наиболее распространенные сплавы металла и неметалла - чугун и сталь.

Исключительное значение имеют сплавы золота. Ведь чистое золото мягкое, его прочность невелика, оно легко истирается; например, монета из чистого золота при обращении теряет каждое столетие пятую часть своего веса. Добавка меди в золото делает его твердым и упругим. О количестве золота в ювелирном изделии расскажет его проба. Проба 583 указывает, что сплав содержит 58,3% золота, или 583 г в 1000г сплава.

Самостоятельная работа учащихся с учебником: Найдите в тексте учебника ответ на вопрос, почему отличаются свойства металлов, входящих в сплав и свойства сплава? (причина в различии размеров ионов у металлов, входящих в сплав, из-за чего изменяется структура металла, ионы раздвигаются или сжимаются.)

7. Систематизация знаний и умений

Наиболее распространённым в земной коре металлом является алюминий.

Металлы — химические элементы, атомы которых легко отдают электроны внешнего электронного слоя, превращаясь в положительные ионы.

Атомы большинства металлов содержат на внешнем уровне содержится

электрона. Металлы характеризуются низкими значениями электроотрицательности.

В химических реакциях металлы являются только восстановителями.

Важнейшими характерными физическими свойствами металлов являются высокие электро- и теплопроводность, пластичность, металлический блеск. Общие свойства металлов обусловлены металлической связью и строением их кристаллических решёток.

Такие свойства металлов, как твёрдость, плотность, температура плавления изменяются в широких пределах.

8. Проверка приобретенных знаний, умений и навыков

Проверяем полученные знания через тестовую работу, с последующим взаимоконтролем.

9. Домашнее задание:

Изучить §39, пройти интерактивный тест:

(https://урок.рф/library/interaktivnij_test_po_himii_dlya_9_klassa_tema_me_145123.html?ysclid=lnip32hdy5700861036)

10. Рефлексия:

1. Что нового я узнал сегодня на уроке

2. Что вызвало у меня удивление

3. я понял, что…

4. было интересно…

5. было трудно…

6. я научился…

7. теперь я могу…

Приложение №1 Изучение образцов металлов по внешним признакам

Образцы	Цвет	Твердость	Металли-ческий блеск	Теплопро-водность	Электро-проводность
медь
железо
цинк
алюминий

6