Конспект урока на тему Щелочные металлы

23.03.2016г.

Урок 49. Щелочные металлы. Нахождение в природе. Физические и химические свойства.

Цель урока:

повторить свойства металлов, систематизировать и углубить знания о щелочных металлах на основании их сравнительной характеристики, рассмотреть их нахождение в природе, физические и химические свойства, важнейшие соединения и применение щелочных металлов. (слайд 2)

Планируемые результаты обучения:

уметь характеризовать щелочные металлы по положению в периодической таблице и строению атомов, составлять уравнения реакций, характеризующих свойства щелочных металлов и их соединений, и объяснять их в свете представлений об электролитической диссоциации и окислительно-восстановительных процессах.

Содержание урока:

1. Организационный момент.

Вступительное слово учителя. Приветствие, выявление эмоционального состояния учащихся, положительный настрой учащихся на урок

На прошедшем уроке, мы закончили изучать главу «Общие свойства металлов», и вы знаете, что металлы имеют большое значение в практической жизни современного человека. Вы уже изучили: положение металлов в периодической таблице, особенности строения атомов, изучили общие физические и химические свойства, а также общие способы получения металлов, познакомились с понятием «сплавы». Мы продолжаем изучать металлы, но теперь более подробно рассмотрим некоторых представителей среди металлов.

2. Проверка д/з. Проведение разминки (по изученному материалу).

Давайте проведем небольшую разминку (слайд _3_). Для того, чтобы закрепить ваши знания о металлах, я прошу ответить на вопросы, которые даны в карточке. На эту работу вам отводится 3-4 мин., и затем мы заслушаем ваши ответы.

Карточка (разминка):

1.Из каких металлов изготавливают электрические провода?

2.Почему в технике чаще используются сплавы металлов, а не чистые металлы?

3.Какой тип химической связи характерен для металлов?

4.Перечислите физические свойства металлов?

5. Что такое пластичность?

- Итак, давайте проверим ваши ответы. Обменяйтесь заполненными карточками со своим соседом по парте, проверь работу одноклассника на правильность заполнения. Один обучающийся зачитывает ответы, другие дополняют… Заполненные карточки сдать учителю.

Так кто же они: щелочные металлы? На уроке послушайте внимательно мой рассказ, доклады своих одноклассников и выделите для себя все самое важное, необычное, связанное с ними. В ходе урока делайте записи в рабочие тетради.

2. Актуализация знаний учащихся.

Учитель: Как вы думаете, какие металлы вы будете изучать, прежде всего? Ученик: металлы IА группы - щелочные металлы. Находятся в первой группе, самые активные среди металлов.

Учитель: Как вы думаете, какие вопросы необходимо рассмотреть, изучая щелочные металлы? Использование учителем активных методов обучения. Учитель называет тему урока.

Учитель: вам известны некоторые сведения о щелочных металлах. Назовите эти сведения. (слайд 4,5,6)

Ученик: металлы IА группы называются щелочными металлами, потому что при взаимодействии с водой, образуют растворимые в воде основания- щелочи. У щелочных металлов один валентный электрон на внешнем энергетическом уровне, который они легко отдают в химических реакциях, приобретая степень окисления +1. Валентность -I.

Учитель: Перечислите щелочные металлы.

Ученик: Литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций. Учащиеся записывают конспект урока.

Учитель: Как происходит изменение радиуса атома у щелочных металлов. Как это скажется на активности металла? (слайд 7)

Ученик: Сверху вниз размер радиуса увеличивается, и металлические свойства усиливаются. Учитель: Необходимо записать электронные формулы атомов щелочных металлов, чтобы отобразить их электронную структуру.

Учащиеся работают у доски.

Химический знак Размещение электронов по энергетическим уровням Электронная формула

Na +11 Na 2e, 8e, 1e 1s2 2s2 2p6 3s1

K +19 K 2e, 8e, 8e, 1e 1s2 2s2 2p6 3s2 32p6 3d0 4s2

Так кто же они: щелочные металлы? На уроке послушайте внимательно мой рассказ и выделите для себя все самое важное, необычное, связанное с ними. В ходе урока делайте записи в рабочие тетради.

3. Изложение нового материала.

Учитель: перейдём к следующему вопросу нашего плана урока. Нахождение щелочных металлов природе. Обратимся к таблице

Учитель: (Слайд 9) Как очень активные металлы, они встречаются в природе только в виде соединений и из - за своей активности храниться могут только под слоем керосина.

Если отрезать ножом кусочек натрия: блестящий срез быстро тускнеет на свету.

Учитель: почему происходит потускнение блестящего среза? Щелочные металлы - сильные восстановители, легко окисляются.

Учитель: Необходимо записать уравнение химической реакции, отображающее данное свойство металлов, расставить степени окисления и показать отдачу электронов. Работа учащихся у доски и в тетрадях.

2Na⁰ + O₂⁰ = Na₂⁺¹O₂^-2 4Li⁰ + O₂⁰ = 2Li₂⁺¹O^-2

(Слайд 10,11) Физические свойства: щелочные металлы серебристо- белого цвета с незначительными оттенками, легкие, мягкие, легкоплавкие. Их твердость и температура плавления закономерно снижаются от лития к цезию.

Учитель: Так как щелочные металлы - это самые сильные восстановители, их можно восстановить из соединений только при электролизе расплавов солей.

NaCl ↔ Na+ + Cl−

K: Na+ + 1e = Na0

A: Cl− - 1e = Cl0;

Cl0+Cl0=Cl2

Вывод: 2NaCl → 2Na + Cl2

Для металлов характерна металлическая кристаллическая решётка. Металлическая кристаллическая решётка характеризуется наличием ионов, расположенных в узлах, и свободных электронов.

Происхождение названий щелочных металлов (Слайд № 12)

Li (1817) лат. " литос" - камень

Na (1807) араб. "натрум" -сода

К (1807) араб. "алкали" - щелочь

Rb (1861) лат. "рубидус" - темно-красный

Cs (1860) лат. "цезиус" - небесно-голубой

Fr (1939) от названия страны Франции

Химические свойства (слайд 13, 14)

(Слайд 15) Типичные металлы, очень сильные восстановители. В соединениях проявляют единственную степень окисления +1. Восстановительная способность увеличивается с ростом атомной массы. Реакции с кислородом мы с вами уже записали, но давайте вспомним

• (слайд 17)Реакция с кислородом: 4Li + O₂ → 2Li₂O(оксид лития)

2Na + O₂ → Na₂O₂ (пероксид натрия)

K + O₂ → KO₂ (надпероксид калия)

• (слайд 18,19)В реакциях с другими неметаллами образуются бинарные соединения:

2Li + Cl₂ → 2LiCl (галогениды)

2Na + S → Na₂S (сульфиды)

2Na + H₂ → 2NaH (гидриды)

6Li + N₂ → 2Li₃N (нитриды)

2Li + 2C → 2Li₂C₂ (карбиды)

• (Слайд 21, видео) Все щелочные металлы активно взаимодействуют с водой:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂

• (Слайд 22) Реакция с кислотами:

2Na + 2HCl → 2NaCl + H₂

• С растворами солей менее активных металлов:

3Na + FeCl₃ = 3NaCl + Fe

• (Слайд23) Качественная реакция на катионы щелочных металлов - окрашивание пламени в следующие цвета:

Li⁺ - карминово-красный

Na⁺ - желтый

K⁺, Rb⁺ и Cs⁺ - фиолетовый

(Слайд 24,25,26) Самые распространённые соединения щелочных металлов

Учитель: рассмотрим применение щелочных металлов. (Слайд 27,28).

Натрий применяют в качестве восстановителя, например в цветной металлургии, в качестве теплоносителя в ядерных реакциях. Так же используется в качестве катализатора при синтезе некоторых органических веществ (получение синтетического каучука).

Литий. Из лития изготовляют аноды химических источников тока. Жидкий литий может служить теплоносителем в ядерных реакторах. Литий и его соединения широко применяют в силикатной промышленности для изготовления специальных сортов стекла и покрытия фарфоровых изделий, в черной и цветной металлургии (для повышения пластичности и прочности сплавов), для получения пластичных смазок. Соединения лития используются в текстильной промышленности (отбеливание тканей), пищевой (консервирование) и фармацевтической (изготовление косметики).

Калий. Металлический калий - материал для электродов в химических источниках тока. Сплав калия с Na находит применение в качестве теплоносителя в ядерных реакторах. В гораздо больших масштабах, чем металлический калий, находят применение его соединения. Калий - важный компонент минерального питания растений (на это уходит около 90% добываемых солей калия), он необходим им в значительных количествах для нормального развития, поэтому широкое применение находят калийные удобрения: хлорид калия КСl, нитрат калия, или калийная селитра, KNO₃, поташ K₂CO₃ и другие соли калия. Поташ используют также при производстве специальных оптических стекол, как поглотитель сероводорода при очистке газов, как обезвоживающий агент и при дублении кож. Раствор перманганата калия КMnO₄(«марганцовку») используют как антисептическое средство.

Рубидий. Можно отметить следующие области применения рубидия: электронная промышленность, специальная оптика, атомная промышленность, медицина. Рубидий используется не только в чистом виде, но и в виде ряда сплавов и химических соединений. Рубидий широко используется в измерительной технике, а так же при стерилизации ряда важных лекарств и пищевых продуктов. Каталитическая активность рубидия используется в основном для переработки нефти на ряд важных продуктов. Рубидий применяется как высокоэффективная смазка в вакууме (ракетная и космическая техника). Хлорид рубидия в сплаве с хлоридом меди находит применение для измерения высоких температур (до 400°C).

Цезий. Цезий нашёл применение только в начале XX века, когда были обнаружены его минералы и разработана технология получения в чистом виде. В настоящее время цезий и его соединения используются в электронике, радио-, электро-, рентгенотехнике, химической промышленности, оптике, медицине, ядерной энергетике</.

Натрий и калий играют большую биологическую роль.

Na+- внутриклеточный ион, содержится в крови и лимфе, создает в клетках осмотическое давление. K+ - внеклеточный ион, поддерживает работу сердца и мышц.Большое количество калия содержится в кураге, сои, фасоли, зеленом горошке, черносливе, изюме.

4. Закрепление нового материала

(Слайд 29) С помощью уравнений реакций осуществите превращения:

1) Na → Na₂O₂ → Na₂O→ NaOH→ Na₂CO₃

2)Li → Li₂O → LiOH → LiCl→LiOH

(слайд 30) Задача

Вычислить, какой объём газа выделится, если на 100 г. соляной кислоты опустить кусочек натрия.

5. Домашнее задание

Параграф

6. Рефлексия. (слайд 31)

1) Сегодня на уроке…

2) Было интересно…

3) Было трудно…

4) Меня удивило…

5) Мне захотелось…

7. Подведение итогов.