Общая характеристика d- элементов. Медь, цинк, железо, хром

Наименование:

Раздел VI. Важнейшие d- элементы и их соединения

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Оформление доски.

Доска разделена на три части в соответствии с маршрутами:

А - медь; В - цинк; С - хром. Указаны этапы маршрутов с заданиями, проверка которых осуществляется у доски. <Приложение 1> (карта маршрутов). Также используем презентацию, в которой указаны все этапы маршрутов с заданиями. <Приложение 3> (презентация).

Оборудование и реактивы: медный блеск, малахит, куприт, халькопирит, медный купорос, медная спираль, этанол, этаналь, гидроксид меди(II), спиртовка, держатель, медь, сера, латунь, константан, манганин, аммоний двухромовокислый, спирт, магний, спички, цинк, соляная кислота, гидроксид натрия, индикаторы, галенит, хром, оксид хрома (III), украшения из малахита, хирургические инструменты, краски художественные, акварельные, масляные.

Специально оборудованы три стола для учащихся, на которых они будут проводить опыты и демонстрировать вещества, о составе и применении которых должны рассказать на привале “Химия и жизнь”.

Содержание урока:

Вступительное слово учителя.

Урок начинаем с сообщения темы, которую учащиеся записывают в тетради. Уточняем цель урока, представляем, друг другу группы учащихся, которые будут “двигаться” по трем маршрутам.

Приступая к работе, учащиеся записывают в тетради название своего маршрута и каждого этапа следования.

Организацию деятельности учащихся раскроем на примере одной из групп, работающей на маршруте А (медь).

Этап I. Собери рюкзак, с геологическим молотком за открытиями

<Приложение 1> (карта маршрутов).
<Приложение 3> (презентация).

Предварительно учитель рассказывает немного о положении металлов в периодической системе химических элементов.

Далее учитель предлагает учащимся устно рассказать о положении меди, цинка, хрома в периодической системе химических элементов.

Пример ответа группы А – медь: Медь - элемент побочной подгруппы I группы. Относится к d - элементам. На последнем энергетическом уровне атома находится 1 e. Радиус у атома меди меньше радиуса атомов металлов главной подгруппы. Это малоактивный металл. С кислородом образует оксид меди (II), в котором проявляет степень окисления +2, и оксид меди (I), в котором проявляет степень окисления +1. Оксиды и гидроксиды меди носят основной характер.

Говорит учитель: “Итак, мы выполнили с вами поставленную задачу - т. е. рассмотрели положение металлов в периодической системе химических элементов, таким образом, рюкзак нами собран”.

Этап II. Уральские горы

<Приложение 1> (карта маршрутов).
<Приложение 3 > (презентация).

На этом этапе учащиеся должны ответить на вопрос: “Атомам, каких элементов соответствуют представленные электронные конфигурации?”

Учащиеся записывают ответ в тетради. По окончании выполнения этого задания осуществляем проверку, вызывая к доске представителей от каждой группы, которые оформляют и комментируют ответ.

Пример ответа группы А - медь: _{+ 29}Cu 1S²/2S²2p⁶/3S² 3p⁶3d¹⁰/4S¹ т.к. в атомах меди десятый d - электрон поместился на третий d-подуровень в результате “провала” с четвертого s-подуровня, то этот электрон подвижный. Поэтому медь в соединениях проявляет степени окисления +1 (например, Сu₂О) и +2 (например, СuО).

Говорит учитель: “ В результате этого этапа мы выполнили поставленную с вами задачу - т.е. определили атомам, каких элементов соответствуют представленные конфигурации. Итак, в результате этого мы свой путь через Уральские горы прошли успешно.

Перед следующим этапом объявляем привал - проверяем домашнюю работу “химиков - писателей”, которые попытаются реализовать свои способности, представив сведения о меди, цинке, хроме в виде интересного рассказа (представитель от каждой группы рассказывает интересный рассказ о своем металле).

Этап III. Саянские хребты

<Приложение 1> (карта маршрутов).
<Приложение 3> (презентация).

Вызываем к доске представителей от каждой группы, которые берут конверты с тестовыми заданиями, которые соответствуют названию каждой группы. Число тестовых заданий в конверте соответствует числу учащихся в каждой группе.

Представители, получившие конверты, раздают тестовые задания всем членам своей группы, которые по мере готовности отвечают на вопросы, остальные учащиеся проверяют правильность ответа.

Примерные тестовые задания, находящиеся в конвертах для группы А – медь:

1. Какие физические свойства характеризуют медь:

А) Металл светло-розового цвета, тягучий, вязкий, легко прокатывается в листы. (+)

Б) Серебристо-белый металл.

В) Металл голубовато-серебристого цвета.

2. Выберите свойства, которые характерны для меди:

А) Отличный проводник электрического тока (уступает только серебру). (+)

Б) При температуре 100-150С хорошо прокатывается в листы. Выше 200С становится очень хрупким.

В) Сравнительно легкий, немного тяжелее алюминия, но в три раза прочнее его.

3. Какова температура плавления меди?

А) Температура плавления 1890С.

Б) Температура плавления 1083С. (+)

В) Тугоплавкий металл, температура плавления1665°С, в обычных условиях отличается высокой прочностью и вязкостью.

4. С каким из перечисленных веществ будет реагировать медь?

А) H₂S0₄ конц. (+) Г) H₂O

Б) Cl₂ (+) Д) O₂ (+)

В) NaOH Е) HNO₃ конц. (+)

5. Какими двумя веществами, из перечисленных, вы воспользовались бы для получения меди?

А) O₂ (+) Г) HNO₃

Б) Fe Д) Сu₂S (+)

В) Al Е) SO₂

6. Каким соединением меди определяют альдегидную группу в органических соединениях?

А) СuCl₂

Б) СuO

В) Сu(OH)₂ (+)

Этап IV. Хребты Тянь-Шаня

<Приложение 1> (карта маршрутов).
<Приложение 3> (презентация).

На этом этапе учащиеся должны выписать формулы веществ, в состав которых входят медь, цинк, хром. Назвать эти вещества, указать к какому классу неорганических соединений они относятся. Указать какие из этих соединений встречаются в природе в виде минералов? Ответ учащиеся оформляют в тетрадях, по мере готовности представитель от каждой группы выходит к доске и записывает его на ней и комментирует ответ.

Пример ответа группы А - медь: <Приложение 2> (таблица с ответами).

Говорит учитель: “В результате этого этапа мы вновь выполнили поставленную задачу, а именно дали названия химическим соединениям, определили к какому классу неорганических соединений, они относятся и какие из них являются составной частью минералов”.

После выполнения этого задания объявляем привал “Химия и жизнь”, на котором от каждой группы выходят 1-3 представителя и начинают свой рассказ, подготовленный дома, со слов: “Знаете ли вы, что медь входит в состав..; цинк входит в состав…; хром входит в состав..; применяются … .

Кроме того учащиеся, они должны продемонстрировать эти вещества (если они имеются).

Пример ответа группы А - медь:

1) 4-3-тысячелетие до н. э. переходный период от каменного века к бронзовому (бронза - сплав меди с другими металлами);

2) медь используется для производства кабелей, проводов, котлов, перегонных кубов;

3) медь образует сплав с Zn(45%), который называется латунь, он используется для изготовления труб для конденсаторов, радиаторов, деталей часовых механизмов, в судостроении;

4) латунь с высоким содержанием меди - томпак - благодаря своему внешнему сходству с золотом используется для изготовления ювелирных и декоративных изделий;

5) медноникеливые сплавы: конструкционные (мельхиоры (Си, 20-30% Ni, Fe, Mn),

нейзильберы (Си, 5-35%Ni,13-45% Zn)) они используются в судостроении и энергетической промышленности, из них изготавливают радиаторы, трубопроводы, дистилляционные установки для получения питьевой воды из морской;

медноникеливые сплавы: электротехнические (манганин (Си, 3%Ni,12% Mn)

константан (Си, 40%Ni, 1.5%Mn)) они используются для изготовления магазинов сопротивления; копель (Си, 43%Ni, 0.5%Mn) используется для изготовления термопар;

6) медь входит в состав бронзы, бронзы подразделяются на оловянные, алюминиевые, кремнистые, применяются в машиностроении;

7) Cu(CH₃COO)₂^.H₂O- ацетат меди (II) – ярь-медянка применяется для получения ярко зеленой масляной краски;

8) СиО – черное вещество, встречается в природе (например, в виде минерала тенорита);

9) (СиОН)₂СОз - карбонат гидроксомеди(II)- встречается в природе в виде минерала малахита, используется для приготовления синих и зеленых минеральных красок, а также в пиротехнике;

10) соли меди используют для уничтожения вредителей растений;

11) смешанный ацетат-арсенит меди(II) Cu(CH₃COO)₂^.Сu₃(AsO₃₎₂ –применяется под названием парижская зелень для уничтожения вредителей растений;

12) все соли меди ядовиты, поэтому медную посуду лудят, т.е. покрывают внутри слоем олова, чтобы предотвратить возможность образования медных солей;

13) Си - микроэлемент, необходимый растениям для нормальной жизнедеятельности;

14) входят в состав пестицидов, удобрения содержащие медь, способствует росту растений на малоплодородных почвах, что повышает их устойчивость против засухи, холода и некоторых заболеваний;

15) оксиды меди используются в производстве стекла и эмали;

16) если в почву под куст розы внести мелкие медные стружки - ее лепестки приобретут голубой оттенок, разве это не сигнал для поисков месторождений.

Говорит учитель: “Нелегок труд геолога. За плечами рюкзак. Впереди десятки километров лесов, степей, болот и холмов. А тут еще прошагает несколько сот метров - остановка. Нужно взять очередную пробу. К концу маршрута рюкзак полон. Вечером у костра необходимо разобрать все мешочки проверить правильность записи. Позже пробы отправляют в лабораторию, затем их подсчитывают, составляют специальные геологические карты. А сейчас открыватели земных тайн покажут нам геологические карты полезных ископаемых, в состав которых входят: цинк, медь и хром, составленные в ходе экспедиции и зачитают основные месторождения”.

Пример ответа группы А - медь: Богатые месторождения меди: Урал, Казахстан, Закавказье, Сибирь, Заполярье, США, Чили, Перу, Канада, ЮАР, Замбия.

Далее учитель делает вывод: “Итак, мы узнали много интересного о металлах, об их применении, об их основных месторождениях.

Этап V. Памирские нагорья

<Приложение 1> (карта маршрутов).
<Приложение 3> (презентация).

На этом этапе учащиеся должны написать уравнения реакций и указать типы химических реакций.

Учащиеся, работают в парах, записывая, ответ в тетради. По окончании выполнения этого задания осуществляем проверку, вызывая к доске представителей от каждой группы, которые оформляют и комментируют ответ.

Пример ответа группы А - медь:

1. CuO + 2HCI СuСl₂ + Н₂О р. обмена

2. СuО + H₂SO₄ СuSO₄ + Н₂О р. обмена

3. СuО + 2HNO3 Сu(NO3)₂ + Н₂О р. обмена

4. СuО + Н₂ Сu + Н₂O р. замещения

Говорит учитель: “ Итак, мы прошли свой путь вдоль Памирского нагорья и выполнили поставленную задачу - написали уравнения реакции, определили тип. Каждая находка, каждое открытие - дело труда, настойчивости, усилий многих учеников, составляющих геологическую партию.

Сами неудачи, ошибки, потери, опасности, когда они уже в прошлом заволакивают волнующей дымкой романтики.

И сейчас мы с вами переходим к романтической части нашего урока - т.е. объявляем привал “химиков-лириков”, которые попытаются реализовать свои способности, представив сведения о металлах в стихотворной форме.

Пример ответа группы А - медь:

Металлы как много в этом звуке
Что думаешь ты о металле после его стука
Ведь сразу можно, например, сказать
Какой металл пластичный, а какой упругий
Какой ломается, а какой нагревается.

О меди скажем без лукавства
Вся наша медь - богатство
Пластичный светло-розовый металл
Электроток проводит на отлично.
Ну, слишком много говорить уж стало б неприлично.
Но, знайте, все металлы холодны, но почему-то, тянемся к ним мы.

Иду на мелкую монету
В колоколах люблю звенеть,
Мне ставят памятник за это
И знают имя мое ….. (медь).

Учитель говорит: “В научном мышлении всегда присутствует элемент поэзии”. Эйнштейн.

Затем, учитель подводит итог и переходит к последнему этапу.

Этап VI. Путь домой во Владимир

Д/з. (“путевые заметки”) позволит учащимся уточнить и дополнить записи, сделанные на маршруте.

Отметки за урок получают учащиеся, отвечающие у доски, подготовившие рассказы, сообщения, геологические карты и стихотворения.

В среднем оцениваем не менее 16 человек.

Учитель рассказывает стихотворение:

Печаль, чтоб душу не терзала,
Не расползалась, как туман,
Спеши, как в юности, к вокзалу,
Садись на поезд во Владимир
Под стук колес ты вновь забудешь,
И зло и распри, и дела
И речку, лес опять полюбишь,
И блеск сугробов на полях.
И вдруг уйдет ожесточенье,
Когда откроется в дали
Твой Владимир и ты в волненье,
Сойдешь на пядь родной земли.

Заключительное слово учителя:

Урок прошел плодотворно и достиг поставленной цели.

Многие учащиеся творчески отнеслись к подготовке домашнего задания к уроку.

Материалы представленных рассказов показывают умение использовать не только обязательную школьную литературу, но и дополнительную литературу.

Многие приведенные фактические примеры иллюстрируют связь химии с другими предметами: географией, биологией, литературой.