Учителю
ИНТЕРАКТИВНЫЙ УРОК. 'МЕТАЛЛЫ И ИХ СВОЙСТВА'

ИНТЕРАКТИВНЫЙ УРОК. 'МЕТАЛЛЫ И ИХ СВОЙСТВА'

Автор публикации: Давидюк Л.В.

Дата публикации: 06.12.2015

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Из опыта работы: «Интерактивные технологии профессионального образования в условиях реализации ФГОС на уроках химии» преподавателя Новосибирского технологического колледжа питания первой квалификационной категории Давидюк Лидии Викторовны

Конспект урока дисциплины химия по теме: « Металлы, их характеристика и свойства» разработан для студентов первого курса специальности: «Технология продукции общественного питания»

СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА

Металлы

Характеристика химических элементов металлов

Характеристика простых веществ металлов

Положение в периодической системе

Особенности строения атомов

Кристаллическая решетка

Химические свойства

Восстановительные свойства

Степени окисления металлов

Вид связи

Физические свойства

Взаимодействие с простыми веществами

Взаимодействие со сложными веществами

Изменения восстановительных свойств в периодической системе

Нахождение ионов металлов в продуктах питания и организме человека

Технологическая карта урока: металлы, их характеристика и свойства

Этапы занятия

Время этапа

ПД студентов на этапе

Методические указания по организации деятельности

обучающихся на занятиях.

Примечание

1.Организационный этап

k_α0

Проверить готовность обучающихся к уроку, отметить отсутствующих

Журнал посещаемости

2.Целеполагание

k_α1

Мотивировать обучающихся на познавательную деятельность в процессе демонстрации слайдов презентации: «Значение макро и микро элеменов в организме человека»

Отдельные слайды презентации.

Приложение № 1

Актуализация

Предложить студентам выслушать сообщение по теме: «Значение ионов металлов в организме человека и в продуктах питания», просмотреть презентацию: «Значение макро и микроэлементов в организме человека» и перейти к совместному целеполаганию

3.Изучение нового материала

k_α₁

Раздать информационные листы 1-2

Информационные листы 1-2

3.1Освоение информации информационного листа

k_α1

Привлечь студентов к изучению информационных листов1, 2. Характеристика металлов. Предложить записать основные понятия и свойства металлов в конспект-таблицу (приложение № 2).

Информационные листы, конспект таблицы

3.2 Изучение обучающимися информации, выданной преподавателем ( работа в парах )

k_α₂

Предложить обсуждение в парах вопросов конспекта № 1 и выполнение задания к информационному листу № 1. Выдать эталон задания № 1 ( Приложение № 3)

Информационные листы, задание № 2, эталоны ответов, конспект

4.Закрепление изученного материала

k_α1

Организовать работу малых групп, выдать групповые карточки заданий, эталоны ответов

Карточки заданий, эталоны ответов.

4.1. Организация работы по решению проблемных задач в малых группах.

Презентовать творческое задание

k_α2-3

Предложить:

. 1Обсудить в малых группах особенности стоения атомов, физических химических свойств, предложенных элементов, обуславливающие его биологическую роль в организме человека.

2. Составить в результате обсуждения конспект № 2

2.А. Выдать эталон решения проблемных вопросов группам.

3. Выполнить в группах творческие задания

4.1 . Обсудить групповые задания на основе технологии КВАДРО, выдать эталоны творческих заданий и оценочные листы.

4.2. Представление творческих заданий

Информационные листы № 2, конспекты № 2, приложения № 4 (4.1- 4.3), творческие задания.

Приложения № 5, 6

5. Осмысление учебного материала.

k_α₁

Презентовать результат групповой работы

Оценочный лист

5.1 Анализ результатов урока

k_α₁

Предложить оценить работу на на занятии, используя технологию Синквейн

6. Задание на дом

k_α1

Запись задания на дом

Дисциплина: Химия входит в состав общеобразовательных дисциплин.

Раздел программы: Общая и неорганическая химия.

Тема урока: Тема 1.10. Металлы, их характеристика и свойства

Тип урока: Урок изучения новых знаний.

Цель: Изучение характеристики, строения, свойств металлов.

Рабочая цель: К концу урока обучающийся будет уметь характеризовать металлы как химический элемент и как простое вещество.

Задачи:

Развивать логическое мышление в процессе составления опорного конспекта;
Воспитывать толерантное сознание и поведения в процессе работы в малых группах, готовность вести диалог с другими людьми, достигать в нём взаимопонимания, находить общие цели и сотрудничество для её достижения;
Научить применять полученные знания и умения в профессиональной деятельности и в быту в ходе выполнения групповых заданий;
Проводить самостоятельный поиск информации с использованием различных источников.

ПК 1.2.Давать характеристику и объяснять свойства металлов содержащихся в организме человека и в продуктах питания.

ОК 2. Организовать собственную деятельность, исходя из цели и способов её достижения, определённым руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты выполнения поставленных задач.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимый для эффективного выполнения учебных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

Методы проведения занятия:

• Индивидуальные и групповые;

• Самостоятельная работа обучающихся.

Приложение №1

Сообщение - презентация по теме:

Значение минеральных веществ в органах человека и их содержание в продуктах питания

Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Однако без них жизнь человека невозможна.

Макроэлементы:

Кальций составляет основу костной ткани, активирует деятельность ряда важных ферментов, участвует в поддержании ионного равновесия в организме, влияет на процессы, происходящие в нервно-мышечной и сердечно-сосудистой системах. Потребность в кальции у взрослых людей около 800 мг в день.

Больше всего кальция содержится в молоке (120 мг %) и молочных продуктах (в сыре, например, около 1000 мг %)

Магний - элемент, участвующий в формировании костей, регуляции работы нервной ткани, в обмене углеводов и энергетическом обмене. Потребность в магнии для взрослых - 400 мг в день. Почти половина этой нормы удовлетворяется хлебом и крупяными изделиями. В хлебе содержится 85-90 мг % магния, в овсяной крупе - 116, в ячневой - 96, в фасоли - 103 мг %. Из других источников питания следует отметить орехи - (170-230 мг % магния) и большинство овощей (10-40 мг %).

Натрий - важный межклеточный и внутриклеточный элемент, участвующий в создании необходимой буферности крови, регулярного кровяного давления, водного обмена, активации пищеварительных ферментов, регуляции нервной и мышечной ткани.

Содержание природного натрия в пищевых продуктах относительно невелико: 15-18 мг %. Его потребляется не более 0,8 г в день. Но обычный взрослый человек потребляет натрия больше - 4-6 г в день, в том числе около 2.4 г натрия вместе с хлебом и 1-3 г при подсаливании пищи. Более 80% натрия человек получает с пищей, в которой присутствует поваренная соль.

Калий - внутриклеточный элемент, регулирующий кислотно-щелочное равновесие крови. Он участвует в передаче нервных импульсов, активирует работу ряда ферментов. Считают, что калий обладает защитными свойствами против нежелательного действия избытка натрия и нормализует давление крови. По этой причине в некоторых странах предложено выпускать поваренную соль с добавлением хлорида калия (KCl). Калий способен усиливать выделение мочи.

В большинстве пищевых продуктов содержания калия колеблется в пределах 150-570 мг %. Заметно больше его лишь в бобовых, например, в горохе - 870 мг %, в фасоли - 1100 мг %.

Микроэлементы:

Железо - элемент, участвующий в образовании гемоглобина и некоторых ферментов. Содержание железа в пищевых продуктах колеблется в пределах 70-4000 мкг %. Особенно много железа в печени, почках и бобовых (6000-20000 мкг %). Относительно беден железом белый хлеб из пшеничной муки 1 сорта.

Потребность в железе у взрослого человека - 14 мг в день, она с избытком удовлетворяется обычным рационом. Так если, из мясных продуктов усваивается 30% железа, то из зерновых - 5-10%. Чай снижает усвояемость железа из-за связывания его с дубильными веществами в трудноращепляемый комплекс. Поэтому люди, страдающие железодефицитной анемией, должны потреблять больше мяса и не злоупотреблять чаем.

Цинк - элемент, значение которого определяется тем, что он входит в состав гормона инсулина, участвующего в углеводном обмене, и многих важных ферментов. Недостаточность цинка задерживает у детей рост и половое развитие.

Содержание цинка в пищевых продуктах обычно колеблется в пределах 150-2500 мкг %. Однако в печени и бобовых оно достигает 3100-5000 мкг %. Суточная потребность в цинке 8-22 мг. Она вполне удовлетворяется обычным рационом.

Информационный лист №1.

Внимательно изучите предложенную информацию. Запишите конспект, заполнив таблицу.

Металлы, их характеристика и свойства.

Характеристика химических элементов металлов.

Металлы находятся в ПС в 1-3 группах ( исключение: H и B), а также во всех других группах, побочных подгруппах).

На последней оболочке атома содержится от 1 до 3 электронов.

Металлы отдают электроны и являются восстановителями.

Восстановительные свойства в ПС ослабевают слева направо в периодах и усиливаются сверху вниз в группах.

Характеристика простых веществ-- металлов

Кристаллические решетки металлов - металлические ( образованы атомами, ионами и свободными электронами). Обуславливают следующие физические свойства металлов общие свойства:

1. металлический блеск. Это свойство объясняется тем, что металлы хорошо отражают от своей поверхности световые лучи. Лучшие отражатели: серебро, медь, алюминий;

2. электрическая проводимость и теплопроводность обусловлены наличием в металлических решетках свободно перемещающихся электронов, которые в электрическом поле приобретают направленное движение. Электрическая проводимость и теплопроводность металлов увеличивается от Hg к Ag:

Hg Pb Fe Zn Mg Al Au Cu Ag

Лучшей электрической проводимостью обладают: серебро, медь и алюминий;

3. ковкость и пластичность. Объясняется тем, что ионы в металлической решетке друг с другом непосредственно не связаны, отдельные слои их могут свободно перемещаться один относительно другого. Это свойство металлов используют при их механической обработке;

4. плотность, твердость и температура плавления.

Если плотность меньше 5, то металлы легкие (щелочные металлы ), а металлы с плотностью больше 5 -тяжелые (Осмий ) Металлы, плотность которых меньше пяти, условно принято называть легкими металлами, а металлы с плотностью больше пяти- тяжелыми.

По твердости металлы сравнивают с алмазом, твердость которого принята за 10. Самыми мягкими являются щелочные металлы, а самым твердым - хром.

Самую низкую температуру плавления имеет ртуть, а самую высокую- вольфрам.

Информационный лист 1 (часть 2)

Внимательно изучите предложенную информацию. Запишите конспект, заполнив таблицу.

Химические свойства металлов

Химические свойства металлов обуславливаются главным образом наличием в их атомах электронов, слабо связанных с ядром

Общим присущим исключительно металлом химическим свойством является способность только отдавать электроны, превращаясь в свободные, положительно заряженные ионы по схеме

Me-e^-=Me⁺

Взаимодействие с простыми веществами:

Металлы взаимодействуют с неметаллами:

а) с кислородом:

2Mg+O₂ 2MgO

б) c галогенами:

2Na + I₂ 2NaI

в) с серой:

2Al+ 3S Al₂S₃

г) с водородом:

Ca+ H₂ ^t Сa H_{2 гидрид кальция}

Взаимодействие со сложными веществами:

Отношения к сложным веществам. По степени легкости отдачи электронов в растворах металлы можно расположить в ряд напряжений металлов. В этот ряд помещен и водород, потому что это единственны неметалл, разделяющий с металлами их общее свойство - находиться в водных растворах в виде положительных ионов (хотя и гидротированных).

Li,Cs,K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Ni,Sn,Pb,H₂,Cu,Ag,Hg,Au

В ряду напряжений каждый предыдущий металл вытесняет из растворов солей все последующие.

Металлы, расположенные в ряду до водорода, вытесняют его из разбавленных кислот (кроме азотной). А щелочные и щелочноземельные - вытесняют водород даже из воды.

Важные химические свойства металлов появляются в их отношении к воде, раствором кислот, основаниям, солей:

а) с водой:

2Na+2H₂O 2NaOH+H₂

б) металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, реагируют с разбавленными кислотами (кроме азотной), вытесняя из кислоты водород, например:

2HCl+Ba BaCl₂+H₂

в) с солями:

Fe+CuSO₄FeSO₄+Cu

г) некоторые металлы, например цинк, алюминий, хром, могут взаимодействовать со щелочами, образу (алюминаты, цинкаты, хроматы) соли соответствующих слабых кислот, например:

2Al+ 2NaOH+ 2H₂O 2NaAlO₂+ 3H_{2 метаалюминат натрия}

Приложение №2

Задание №1 (Индивидуальная работа)

Внимательно изучите предложенную информацию в информационном листе №1, и составьте конспект, заполнив таблицу.1

Таблица 1

Вопросы

Ответы

I. Характеристика элементов металлов

1. Положение в ПС

2. Количество электронов на последней оболочке

3. Изменение восстановительных свойств в ПС в группах

сверху вниз и в периодах слева направо

II. Характеристика простых веществ металлов.

1. Тип кристаллической решетки.

2. Физические свойства металлов, обусловленные строением

Металлической кристаллической решетки.

III. Химические свойства металлов.

Взаимодействие с простыми веществами (уравнение реакции)

с кислородом, галогенами, серой, водородом.

Электрохимический ряд напряжения металлов и его основные

положения

3. Взаимодействие со сложными веществами (уравнения

реакции с водой, кислотами, щелочами.

Приложение №3

Вопросы - задания к информационному листу №1

Внимательно изучите предложенные задания :

1. Индивидуально;

2. Обсудите в парах для последующего его представления.

Составьте схему характеристики металла как химического элемента.

2) Зарисуйте схему строения кристаллической решетки металлов;

3)Составьте схему характеристики металла как простого вещества.

4) Допишите уравнения реакций:

Mg + N₂→

Mg + H₃РО₄ →

5) Почему щелочные металлы хранят под керосином?

Приложение №4.

Эталоны ответов к информационному листу №1

1. Схема характеристики металла как химического элемента:

Количество электронов на последней оболочке

Положение в ПС

Металлы восстановители

Изменение восстановительных свойств

2. Строение металлической кристаллической решетки

атом ион

е - электрон

3. Характеристика металла как простого вещества.

Металлическая

кристаллическая

решетка

Физические свойства

Химические свойства

4. 3Mg + N₂ Mg₃N₂

3Mg + 2H₃PO₄Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂

5. Щелочные металлы окисляются на воздухе.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ В МАЛЫХ ГРУППАХ Задание для группы №2(1)

Внимательно изучите предложенную информацию: 1. Индивидуально; 2. Обсудите в группе содержание текста для последующего его представления.

Калий

Строение атома калия 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D⁰ 4S¹

Физические свойства:

Металл, серебристо-белого цвета, легче воды, мягкий (можно резать ножом), температура плавления 63,5 ⁰С

Химические свойства калия

Взаимодействие с простыми веществами

Взаимодействие со сложными веществами

2K + 2HCl 2KCl + H₂

2K+ 2H₂O 2KOH + H

Применение

1.Охладитель в ядерных реакторах в виде сплавов с натрием

2.В сплавах (со свинцом) для вкладышей подшипников скольжения

3.Катализатор во многих органических синтезах

4.Восстановитель при получении некоторых тугоплавких металлов

5.Для получения пероксида натрия

Ионы натрия и калия играют большую биологическую роль: - главный внеклеточный ион, содержится в крови и лимфе, а - основной внутриклеточный ион. Они выполняют разные функции в организме, но предпочитают «работать» вместе. Соотношение концентраций этих ионов регулирует давление крови в живом организме н обеспечивает перемещение растворов солей из корней в листья растений.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ В МАЛЫХ ГРУППАХ Задание для группы №2(4)

Железо

Строение атома железа: 1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S²

Физические свойства:

Металл серебристо-белого цвета, мягкий, пластичный металл. Плотность 7,88 г/см³, температура плавления 1539 ⁰С. Обладает магнитными свойствами.

Химические свойства

Взаимодействие с простыми веществами

1. С кислородом

3Fe + 2O₂Fe₂O₃ · FeO (феррит железа II)

2. С хлором

2Fe +3Cl₂ 2FeCl₃

3. С серой

Fe + S FeS

Взаимодействие со сложными веществами

Применение

Железо - элемент, участвующий в образовании гемоглобина и некоторых ферментов. Содержание железа в пищевых продуктах колеблется в пределах 70-4000 мкг %. Особенно много железа в печени, почках и бобовых (6000-20000 мкг %). Относительно беден железом белый хлеб из пшеничной муки 1 сорта.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ В МАЛЫХ ГРУППАХ Задание для группы №2(2)

Внимательно изучите предложенную информацию: 1. Индивидуально;

2. Обсудите в группе содержание текста для последующего его представления.

Магний

Строение атома 1S²2S²2P⁶3S²

Физические свойства: Серебристо-белый металл значительно легче алюминия, температура плавления 651 ⁰С.

Химические свойства:

1.Взаимодействие с простыми веществами:

Mg⁰ + Cl₂⁰^tMg⁺²Cl^-1

^4e

2Mg⁰ + O₂⁰ ^t 2Mg⁺²O^-2

^2e

Mg⁰ + H₂⁰ ^t^{,катализатор} Mg⁺²H₂^-1

2.Взаимодействие со сложными веществами:

^2e

Mg⁰ + 2HCl⁺¹ MgCl₂ +H₂⁰

^2e

Mg⁰ +H₂O^{+1 t} MgO⁺² +H₂⁰

Применение:

1.Для получения легкий и сверхлегких сплавов (самолетостроение, производство автомобилей)

2.Востановитель при получении титана ,урана, циркония и других металлов.

3.В органических синтезах.

4.Для изготовления осветительных и зажигательных ракет.

5.Магний является так же необходимым биоэлементом ,играя роль стимулятора обмена веществ ,содержится в печени ,печени ,костях ,нервной ткани и мозге.

6.Магния в человеческом организме намного меньше ,чем Кальция ,всего около 40 г, ему отведена очень важная роль: ионы магния (сшивают) молекулы белка в клубочки ,обеспечивая тем самым присущую для живых организмов структуру этих молекул.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ В МАЛЫХ ГРУППАХ Задание для группы №2(3)

Внимательно изучите предложенную информацию: 1. Индивидуально;

2. Обсудите в группе содержание текста для последующего его представления.

Кальций

Строение атома: 1S²2S²3S²3P⁶3D⁰4S²

Физические свойства: Серебристо-белый металл значительно легче алюминия, температура плавления выше, чем у щелочных металлов.

Химические свойства:

1.Взаимодействия с простыми веществами:

^2e

Сa⁰+Cl₂^{0 t} Ca⁺²Cl₂^-1

^4e

2Ca⁰+O₂^{0 t} 2Ca⁺²O^-2

^2e

Ca⁰ + H₂^{0 t} Ca⁺²H₂^-1

2.Взаимодействие со сложными веществами:

^2e

Сa⁰+2HCl⁺¹ CaCl₂⁺² + H₂⁰

^2e

Ca⁰+2HOH⁺¹ Ca(OH)₂⁺² + H₂⁰

Применение:

1.Для изготовления свинцово-кальциевых сплавов ,необходимых при производстве подшипников.

2.На долю кальция приходится более 1,5 % от массы тела человека, 98% кальция содержится в костях скелета.

3.Кальций делает не только наши кости крепкие, но и способствует работе нервной системе.

4.При недостатке кальция руки теряют способность держать предметы, мышцы начинают судорожно сокращаться, кровь перестает свертываться, нервная система приходит в негодность, а сердечная мышца отказывается работать.

5.Суточная норма кальция 1,5 г. На каждые 0,06 г кальция нужно съесть 1кг жира ,кальций усваивается только в присутствии жиров. Кальций содержится в петрушке, салате, сыре, твороге и других продуктах

Приложение №5.

Карточка-задание 2

Обсудите аналитическое задание и обоснуйте особенности строения атома физических и химических свойств предложенного элемента, обуславливающего биологическую роль в организме человека и животных.

Презентуйте свой ответ

Выполните творческое задание:

а) Приведите примеры из жизни применения металлов, исходящих свойств;

б) Приведите пословицы, поговорки, обороты речи о металлах;

в) Составьте загадки о металлах;

г) Приведите высказывания выдающихся людей о металлах и их свойствах

Приложение №6

Критерии оценки к карточке задания 2

Презентация задания: 4 балла

Творческое задание: 4 балла

Примеры из жизни применения металлов, исходя из их свойств.

1 б

Пословицы, поговорки, крылатые выражения о металлах

1 б

Загадки о металлах

1 б

Высказывания выдающихся людей о металлах и их свойствах.

1 б

Обсудить презентацию или групповое задание, используя технологию КВАДРО.

Задание выполнено правильно. Ответы на творческие задания грамотные и интересные

Предлагается обсуждение с помощью четырех базовых основных тезисов:

согласен;
согласен, но……….;
не согласен;
не согласен, но…….

Приложение №7

Эталоны ответов к решению проблемных задач к заданию №2.

2(1.1) Калий обладает высокой активностью, так как на последней оболочке содержит один электрон. Металл активно реагирует с водой. В организме регулирует кислотно-щелочное равновесие, участвует в передаче нервных импульсов, активирует работу ряда ферментов. Поскольку калий активнее натрия. Он обладает защитными действиями против избытка натрия и нормализует кровяное давление.

2(2.2) Магний вследствие меньшей активности по сравнению с щелочными металлами и большей твердости и прочности участвует в формировании костей, регуляции работы нервной ткани, в обмене углеводов и энергетического обмена. Ионы магния («сшивают» молекулы белка в клубочки, обеспечивая прочную структуру белковой молекулы)

2 (2.3) Кальция является щелочноземельным металлом. Обладает высокой химической активностью, на последней оболочке имеет 2 электрона. Его содержание в организме человека невысокое, но 98 % содержится в костях.

Благодаря своим свойствам прочности он делает кости крепкими, активирует деятельность ряда ферментов, способствует работе нервной системы.

2 (2.4) Железо - макроэлемент (находится в организме в большом количестве). Железо - очень прочный металл, средней активности, может активно присоединять кислород, поэтому в составе гемоглобина переносит кислород к каждой клетке организма и участвует в образовании некоторых ферментов.

Приложение №8

Оценочный лист

Фамилия, имя

Оценка

работы с таблицей

(индивиду-альная)

Оценка

работы в

в парах

(контроль-

ные вопросы)

Решение проблемного вопроса

(группо-

вая оценка)

Оценка за

выполне-ние

творческого

задания

Общая

сумма

балов

Перевод

балов в

оценку

1.Иванова Дарья

2.Петров Иван

3.Сидоров Петр

⇧

⇩

скачать материал