Конспект урока по химии в 9 классе

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Кромского района Орловской области

«Закромско-Хуторская основная общеобразовательная школа»

Урок химии в 9 классе.

Тема:

"Неметаллы: атомы и простые вещества. Кислород, озон, воздух".

Автор: учитель 1 квалификационной категории

Авдюшина И. А.

2015г.

Тема урока: "Неметаллы: атомы и простые вещества. Кислород, озон, воздух".

Урок с элементами сюжетно-ролевой игры.

Цель урока: используя противопоставление с металлами, рассмотреть положение неметаллов в периодической системе и особенности строения их атомов, а также, зависимость свойств простых веществ- неметаллов от строения кристаллических решеток. Показать причины аллотропии и свойства аллотропных соединений кислорода. Познакомиться с составом и свойствами воздуха.

Задачи урока: 1. Образовательные: повторить понятия аллотропии, электроотрицательности, кристаллическое строение неметаллов.

Обобщить знания учащихся о кислороде и озоне в форме сюжетно-ролевой игры.

2. Воспитательные: Способствовать воспитанию саморазвивающейся и самореализующейся личности.

3. Развивающие: Развитие интеллекта, умения вести диалог.

Целеполагание: по окончании урока учащиеся смогут на основании положения неметаллов в периодической системе характеризовать свойства их атомов, а также, исходя из строения молекул и кристаллических решеток, характеризовать свойства аллотропных соединений.

Оборудование: плакаты "Круговорот кислорода в природе", "Применение кислорода", "Состав воздуха", таблица "Свойства металлов и неметаллов", ряд электроотрицательности, образцы неметаллов-простых веществ.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Другого ничего в природе нет,

Ни здесь, ни там в космических глубинах.

Все, от песчинок малых до планет.

Из элементов состоит единых.

2. Изучение нового материала. Тема урока. Цель.

План урока:

1. Положение неметаллов в периодической таблице и строение их атомов. Электроотрицательность.

2. Неметаллы- простые вещества. Аллотропия.

3. "Кислород, озон, воздух". (Сюжетно-ролевая игра).

1.Положение неметаллов в периодической таблице и строение их атомов. Электроотрицательность. (Актуализация знаний учащихся в форме беседы на основе противопоставления металлов и неметаллов).

(В ходе беседы рисуем схему на доске и учащиеся в тетрадях.)

Понятия " металлы" и "неметаллы" применяют к разным объектам: к химическим элементам и к химическим веществам.

Вопросы:1. В каких формах может существовать химический элемент?

2. По каким характеристикам мы отличаем атомы металлов от атомов неметаллов?

3.Укаких элементов металлов или неметаллов больше радиус атома?

4. Сколько электронов на внешнем энергетическом уровне у металлов и неметаллов?

5.Исходя из строения атомов неметаллов, какой вывод мы делаем об их окислительно-восстановительных свойствах?

- Химический элемент может иметь три формы существования. И все эти формы имеют различия у металлов и неметаллов.

Схема.

Химический элемент

свободные атомы простые вещества соединения элементов

М - НеМ

1. радиус. >

2. число электронов на

внешнем энергетическом уровне. <

3. электроотрицательность. <

4. окислительно-восстановительная

способность. в-ль - о-ль

Вопрос: Где проходит условная граница между металлами и неметаллами в периодической таблице?

• По диагонали B-At.

Только из металлов состоят чётные ряды больших периодов. В итоге из 109 элементов к неметаллам относятся 22 элемента. Более верным будет все химические элементы на основании различий в строении их атомов, образуемых ими простых и сложных веществ, делить на три класса:

1. Металлы - 87 элементов из 109.

2. Неметаллы - 16 элементов

3. Инертные газы - 16 элементов.

Качественной характеристикой атомов неметаллов, т.е своеобразной мерой их неметалличности, может служить электроотрицательность.

Вопрос: Что такое электроотрицательность?

• Способность атомов химического элемента оттягивать к себе общие электронные пары, участвующие в образовании химической связи.

Вопрос: На основании вышеизложенного какой вывод мы можем сделать об отличительных свойствах атомов металлов и неметаллов?

Вывод: У неметаллов меньше радиус атома, больше электронов на внешнем энергетическом уровне, больше электроотрицательность и они обладают окислительной способностью.

2. Неметаллы - простые вещества. Аллотропия.

А теперь мы переходим к рассмотрению неметаллов - простых веществ.

Вопрос: Вспомните, какой вид связи у простых веществ металлов и неметаллов?

• У металлов - металлическая связь, у неметаллов - ковалентная неполярная.

Вопрос: Какими физическими свойствами обладают металлы?

• Металлы серебристо-белые твёрдые вещества, имеют металлический блеск, высокую температуру плавления, кипения, ковкость, пластичность, электропроводность, теплопроводность.

На доске таблица "Сравнительная характеристика простых веществ металлов и неметаллов".

Металлы

Неметаллы

Агрегатное состояние

твёрдые вещества, кроме ртути

Твердые, газообразные вещества (только бром - жидкость)

Блеск

блестящие

В основном не блестят (йод и графит - исключение)

Электрическая проводимость

Хорошая

Плохая (кроме графита и кремния)

Ковкость

Хорошая

-

Пластичность

Хорошая

Плохая

Температура кипения

Высокая

Обычно низкая

Температура плавления

Очень высокая

Разная (от 3800^оС до -210^оС)

Цвет

серебристо-белый

все цвета спектра

В отличие от металлов неметаллы - простые вещества характеризуются большим многообразием.

Работа с таблицей.

Температуры плавления неметаллов также лежат в очень широком интервале: от 3800^оС у графита до -210^оС - у азота.

Эта особенность свойств неметаллов является следствием образования ими двух типов кристаллических решёток: молекулярной (O₂, N₂, галогены, белый фосфор) и атомной (алмаз, графит, кремний, красный фосфор).

Различным строением кристаллических решёток объясняется и явление аллотропии.

Вопрос: Вспомните, что это такое?

• Аллотропия - это способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ.

Например элемент фосфор образует простое вещество с молекулярной кристаллической решёткой - белый фосфор, молекулы которого имеют состав Р₄ и простые вещества с атомарной кристаллической решёткой, красный фосфор и чёрный фосфор. (На доске схема строения молекулы белого и кристаллической решётки чёрного фосфора).

Имея различные кристаллические решётки эти вещества обладают и разными свойствами.

Белый фосфор, подобно другим веществам с молекулярной решёткой, легкоплавок и летуч. В воде он почти нерастворим, но хорошо растворяется во многих органических растворителях. Белый фосфор сильно ядовит.

Красный фосфор нелетуч и нерастворим в воде и органических растворителях. Красный фосфор не ядовит.

Черный фосфор обладает атомной слоистой кристаллической решеткой, характеризуется наименьшей реакционной способностью по сравнению с другими разновидностями фосфора.

Эти аллотропные модификации фосфора могут превращаться друг в друга. Превращение красного фосфора в белый вы можете наблюдать, слегка чиркнув в темноте спичкой о коробок так, чтобы спичка не зажглась. Спичка оставит на коробке слегка светящийся след - это светится белый фосфор.

Вторая причина аллотропии - разное число атомов в молекулах простых веществ - переход количества в качество.

С этим видом аллотропии мы познакомимся на примере кислорода и озона.

Разминка. Если то о чем я буду говорить характерно для простых веществ - металлов то вы поднимаете руки если для неметаллов, то встаете.

Металлический блеск (металлы- руки вверх).

Ковалентная неполярная связь (неметаллы - встают).

Молекулярная и атомная кристаллические решетки (неметаллы - встают).

В основном твердые вещества (металлы - руки вверх)

Аллотропия (неметаллы - встают).

3.Сюжетно-ролевая игра

по теме:

"Кислород. Озон. Воздух"

Учитель. К нам прибыли ученые с плане­ты Уран с целью изучения од­ной из ее оболочек - атмосферы. В состав космической экс­педиции входят следующие специалисты: химик (Ф.И.) и географ (Ф.И.).

На этой встрече присутствуют корреспонденты журнала «Внеземные цивилизации» и «Химия и жизнь». Русские ученые: химик и эко­лог. Мы заранее присылали вам, дорогие гости Земли, много научной литературы о своей планете, поэтому вы уже немно­го знакомы с веществом, которое называется кислородом и его аллотропным видоизменением - озоном. Прошу всех принимать активное участие в нашей работе в течение време­ни карантина; потому что, пока я не буду уверена, что все имеют достаточно четкое представление о составе атмосферы Земли и свойстве основного из ее компонентов, корабль ник­то покинуть не сможет. Итак, начинаем нашу пресс-конфе­ренцию.( Корреспонденты задают вопросы представляясь.)

Корреспондент газеты «Внеземные цивили­зации». По высказыванию Я. Берцелиуса, «Кислород - это вещество, вокруг которого вращается земная химия». А зна­ете ли вы, когда и кем был открыт кислород на Земле?

Химик-инопланетянин. Еще в начале XVII века газ, позднее назван­ный кислородом, был выделен изобретателем подводной лод­ки К. Дреббелем, который установил его способность поддер­живать дыхание. Однако результаты этих исследований были засекречены из-за их военной направленности, и поэтому они не были известны современникам.

В 1750 году М.В. Ломоносов на основании своих опытов доказал, что в состав воздуха входит кислород.

В 1774 году английский химик и философ Джозеф Пристли в результате опытов получал газ, который считал воздухом. Он писал: «Этот воздух не поглощался водой. Каково же было мое изумление, когда я обнаружил, что свеча горит в этом воздухе необычно ярким пламенем». Он поместил двух мы­шей: одну - в сосуд с обыкновенным воздухом, а другую - в такой же сосуд с полученным им газом. Первая мышь быстро задохнулась, а вторая в это время чувствовала себя хорошо и активно двигалась. Ученый и сам пробовал дышать получен­ным газом и нашел, что им дышится легко и приятно. Откры­тый Дж. Пристли газ и был кислород.

Корреспондент журнала « Внеземные цивили­зации». Он повсюду и везде: В камне, в воздухе, в воде. Он и в утренней росе, И в небесной синеве. Где же на Земле встречается кислород?

Географ-инопланетянин. Это наиболее распростра­ненный на Земле химический элемент. В литосфере - 47 % по массе, в атмосфере - 23 % по массе (21 % по объему).

Корреспондент журнала «Внеземные циви­лизации». Атмосфера Урана на 95 % состоит из углекис­лого газа. А каков состав атмосферы Земли?

Географ. 78 % азота, 21 % кислорода, 0,93 % аргона, 0,03 % углекислого газа и 0,01 % приходится на долю всех остальных газов - водорода, гелия, неона, криптона, ксе­нона, радона. Под действием солнечной радиации молеку­лы газов распадаются на атомы. Атомы кислорода могут при­соединяться к другим молекулам кислорода с образованием озона:

О₂ 2О; О + О₂ О₃ ,

образуя озоновый слой, максимальная концентрация ко­торого находится на высоте 20-25 км, который защищает вашу планету от губительного ультрафиолетового излучения.

Корреспондент журнала «Химия и жизнь». А способен ли меняться состав атмос­феры?

Эколог. Если говорить кратко, то атмосфера загрязняет­ся как по естественным причинам (извержение вулканов, пыльные бури...), так и из-за хозяйственной деятельности человека. Ее состав при этом меняется. Атмосфера содержит много пыли, которая попадает туда с поверхности Земли и частично из космоса. При сильных волнениях ветры подхва­тывают капли воды из морей и океанов. Вместе с каплями воды в атмосферу попадают и соли. В результате извержения вулканов, лесных пожаров и других природных явлений воз­дух загрязняется продуктами сгорания.

Корреспондент журнала «Химия и жизнь». Что же является основным источни­ком загрязнения атмосферы?

Эколог. Автомобили и другие виды транспорта, тепло­вые электростанции. СО₂, СО, оксиды азота - самые распро­страненные газообразные загрязнители, делающие атмосфе­ру неблагоприятной для жизни человека и животных.

Корреспондент журнала «Химия и жизнь». Проблема охраны окружающей среды стоит перед земляна­ми очень остро. А какие вы могли бы предложить способы решения этой проблемы на Земле?

Эколог. Ее можно решить только путем международного сотрудничества в области охраны воздуха: правильное сжи­гание топлива, строительство очистных сооружений, совер­шенствование технологии, модернизация транспорта, расши­рение площадей зеленых насаждений.

Корреспондент журнала «Химия и жизнь». А что вы еще знаете о свойствах кислорода?

Химик. Кис­лород - это газ без цвета, запаха, вкуса, плохо растворим в воде, тяжелее воздуха, при температуре -183°С превращает­ся в подвижную жидкость.

Свойства жидкого кислорода описаны в повести нашего пи­сателя А. Беляева «Продавец воздуха»: твердый спирт, полу­ченный при охлаждении жидким кислородом, не горит, взры­вается от удара, эфир замерзает в кристаллическую массу. Каучуковая трубка от действия жидкого воздуха становится твердой и хрупкой и может быть превращена в куски и поро­шок, живые цветы приобретают вид фарфоровых изделий, а фетровую шляпу можно разбить на куски, как фарфор.

Кислород в химических реакциях выступает в роли окислителя, уступая лишь фтору. Кислород отличается высокой химической активностью, из 99 элементов он взаи­модействует с 86 элементами, но не соединяется с золотом, платиной, криптоном и ксеноном.

Для развития активной реакции кислорода с большинством простых и сложных веществ нужно нагревание.

Правда, есть вещество - гемоглобин крови, способное ре­агировать с кислородом при комнатной температуре.

Корреспондент журнала «Химия и жизнь». А чем отличается озон от кислорода?

Химик (уравнения пишет на доске). Озон обладает за­пахом, который вы явственно ощущаете после грозы. Само слово «озон» в переводе с греческого означает «пахнущий».

Молекула озона очень непрочная и поэтому легко вступа­ет в химические реакции. При этом она отщепляет один атом кислорода, который взаимодействует с окисляемым веще­ством, и остается молекула кислорода:

О₃= О + О₂

Озон химически активнее кислорода, он быстро разруша­ет резину, очень медленно изменяющуюся в среде воздуха; он взаимодействует при комнатной температуре с серебром, образуя оксид серебра:

Ag+O₃= AgO + O₂↑

(а с кислородом серебро не реагирует).

На сильной окислительной способности основан метод обезза­раживания питьевой воды под действием озона - озонирование.

Корреспондент журнала «Химия и жизнь». Вы сказали, что кислород является окислителем. Находит ли при­менение это свойство кислорода?

Химик- инопланетянин. (рассказывает по плакатам «Применение кис­лорода»). Обогащение воздуха кислородом делает более эф­фективными и экономичными многие технологические про­цессы, в основе которых лежат реакции окисления.

Любое пористое горючее вещество (опилки, мох, торф, уголь) в результате пропитки жидким кислородом становит­ся взрывчатым. Такие вещества (их называют оксиликвитами) в случае необходимости могут заменить динамит при раз­работке месторождений полезных ископаемых.

Кислород необходим человеку для дыхания, в глубоковод­ных скафандрах и в некоторых других случаях для дыхания человека применяется смесь кислорода с гелием.

Летчики при высотных полетах пользуются кислородны­ми масками. Если без пищи и воды вы, люди, можете про­жить несколько суток, то без кислорода - несколько минут.

Корреспондент журнала «Внеземные цивилизации». Сколько кислорода необходимо в сутки человеку для дыха­ния?

Химик-инопланетянин. В сутки через легкие человека проходит 800 л кислорода. И еще хочу добавить, что все живые организмы нуждаются в кислороде. Вот интересные факты. Наименее требователен к кислороду из рыб - карась, спокойно живу­щий в заросших прудах, где почти весь растворенный в воде кислород расходуется на окисление органических веществ.

Корреспондент журнала «Внеземные циви­лизации». За счет чего восстанавливается запас кислорода на Земле?

Химик-инопланетянин. Главные поставщики кислорода - океан, морс­кие водоросли и растения (по плакату рассказывает о круго­вороте кислорода в природе). Растения, поглощая атмосфер­ный кислород, активно выделяют его в результате процесса фотосинтеза:

6СО₂ + 6Н₂О = С₆Н₁₂О₆+6О₂.

Образующиеся органические вещества разлагаются. Продол­жительность одного цикла в круговороте кислорода - 2000 лет.

Корреспондент журнала «Химия и жизнь». Где же берут кислород те, кто отправляется в путешествие на космическом корабле?

Химик. Для дыхания в замкнутых помещениях кисло­род регенерируют.

Заключительное слово учителя

Вездесущий, все могущий и в то же время невидимый - все эти три эпитета можно отнести к кислороду. Кислород - везде­сущ: из него в значительной степени состоят не только воздух, вода и земля, но и мы с вами. Могущество кислорода проявля­ется уже в том, что мы им дышим, а ведь дыхание - синоним жизни. Dum spiro spero («пока дышу, надеюсь»).

Вот и закончилось время нашего карантина, и мы абсо­лютно уверены в том, что время, проведенное на нашей Зем­ле, позволит вам еще больше узнать о свойствах атмосферы нашей третьей планеты от Солнца.

3. Закрепление.

Тест:

1.Имеют большой радиус атомов.

А.Металлы.

В.Неметаллы

2.В основном проявляют окислительные свойства.

А.Металлы

В.Неметаллы.

3.Простые вещества образованы металлической связью.

А. Металлы.

В.Неметаллы

4.Обладают большей способностью к аллотропии.

А.Неметаллы.

В.Металлы

5.Имеют на внешнем энергетическом уровне от 4 до 8 электронов.

А.Металлы

В.Неметаллы.

6.Образуют два типа кристаллических решеток: молекулярные и атомные.

А.Металлы

В.Неметаллы.

7.Способность атомов химического элемента оттягивать к себе общие электронные пары называется

А.Аллотропия

В.Электроотрицательность.

С.Коррозия

8.Объемная доля азота в воздухе.

А.75%

В.78%.

С.90%

9.Масса 1л воздуха при (н.у.)

А.1,29г.

В.2г

С. 1,5г

10.Аллотропная модификация кислорода.

А. Графит

В. Белый фосфор

С. Озон.

Проводим проверку тестов. Учащиеся меняются тестами. Учитель читает правильный ответ, а учащиеся проверяют друг друга. Норма оценок: 10 правильных ответов - "5", 8 ответов-"4", 7-6 -"3",менее 6 -"2".

IY. Подведение итогов урока. Выставление оценок.

Y.Домашнее задание: п.15, упр.1, 4 (в конце параграфа), рабочая тетрадь: задании к уроку 19.

YI. Рефлексия:

Игра "Дальше…Дальше" (За одну минуту ответить на большее число вопросов).

1.Объемная доля кислорода в воздухе? (21%)

2.Смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли? (Воздух)

3.Светло-синий газ, образующийся при грозовых разрядах. (Озон)

4.Высота озонового слоя над поверхностью Земли. (20-25км.)

5.Говорят, что человек вдыхает кислород, а выдыхает углекислый газ. Верно ли это утверждение? (Человек вдыхает воздух, богатый кислородом, а выдыхает тот же воздух, но обогащенный углекислым газом)

6.Кто из ученых экспериментально доказал состав воздуха? (Антуан Лавуазье)

7. Искусственная дыхательная смесь. (смесь кислорода с гелием)

8.В произведении Жюля Верна "Опыт доктора Окса" описан состав воздуха: "семьдесят девять частей азота, двадцать одна часть кислорода, углекислота и водяные пары в переменных количествах…". Какие вещества, кроме указанных в отрывке, входят в состав атмосферного воздуха? (Инертные газы. Ж. Верн не знал об их существовании, потому что первый инертный газ - гелий был открыт через 25лет после написания книги)

9.Движущийся воздух. (Ветер)

10.Чем отличается воздух над лесом и над большим городом? (Содержанием углекислого газа)

11.Составная часть воздуха, газ, называемый "удушающая материя", "безжизненный", "рождающий селитру". (Азот)

12.Физиологический процесс в организме человека, в основе которого лежит газообмен. (Дыхание)

13. Элементы, атомы которых имеют маленький радиус. (Неметаллы)

14.Проявляют восстановительные свойства. (Металлы)

15.Простые вещества образованы ковалентной неполярной связью. (Неметаллы)

16.Газовая оболочка, окружающая небесное тело.(Атмосфера)