Схема конспекта урока «Алюминий и его свойства».

Дата публикации:
Автор:
Червякова Татьяна Александровна

Схема конспекта урока «Алюминий и его свойства».

ФИО педагога:  Червякова Татьяна Александровна

Предмет:  химия

Возраст учащихся: 9 класс.

Тема урока: Алюминий и его свойства. (По учебнику Химия. Неорганическая химия. Органическая химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений с прил. на электрон. носителе/Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман.-15-е изд.-М.: Просвещение, 2011.)

Цель урока: Рассмотреть строение, свойства, применение алюминия, используя современные технологии обучения.

Задачи:

  •  Образовательные: выявление и оценка степени овладения системой знаний и комплексом навыков и умений об амфотерных элементах на примере алюминия, готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике, позволяющих обеспечить обратную связь и оперативную корректировку учебного процесса.
  • Развивающие: развитие критического мышления, самостоятельности и способности к рефлексии, обеспечение системности учения, а так же развитие терминологического мышления; умения ставить и разрешать проблемы, анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать.
  • Воспитательные: воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки, чувства ответственности, уверенности и требовательности к себе.

Оборудование: алюминий, пробирки, штатив пробирочный, спиртовка, спички, пробиркодержатель, горячая вода в стакане, реактивы, компьютер, мультимедийный  проектор, диск с компьютерной презентацией.

1. Организационный момент.

Цель (которая должна быть достигнута учащимися  на данном этапе урока): подготовиться к продуктивной работе на уроке.

Цель этапа (которую педагог  хочет достичь): вместе с учащимися сформулировать цель урока, подготовить учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала, обеспечить деловую атмосферу на уроке, настроить учащихся на свободное общение с учителем.

Задачи:

  • мотивировать учащихся к работе;
  • донести до учащихся информацию о важности темы «Алюминий и его свойства» как в познавательной деятельности человека вообще, так и в химии в частности;
  • организовать и направить познавательную деятельность учащихся к цели урока.

Метод: объяснительно-иллюстративный.

Учитель: Мы продолжаем изучение большой и важной темы: «Металлы».

Великие законы мирозданья

В сущности, наивны и просты.

И порой вам не хватает знанья

Для разгадки этой простоты.

– Сегодня нам предстоит познакомиться с металлом хорошо знакомым нам с детства. Совершим небольшой экскурс в историю, а вы попробуйте определить о каком металле 3-й группы, сегодня пойдет речь.

Историческая справка. «Однажды к древнеримскому императору Тиберию правившему Римом в 14–27 гг. н. э., пришёл ремесленник и принёс чашу невиданной красоты, изготовленную из серебристого и на удивление лёгкого металла. На вопрос императора о названии чудесного металла ремесленник ответил, что металл получен им из …глины и пока не имеет названия. «Дальновидный» император, испугавшись, что новый металл, который можно получать из обыкновенной глины, обесценит серебро и подорвёт могущество Рима, повелел: чашу уничтожить, ремесленника обезглавить, а его мастерскую сравнять с землёй!» Теперь, по прошествии тысячелетий, мы не можем сказать, сколько правды лежит в основе этой легенды, рассказанной римским историком Плинием Старшим в своей «Естественной истории», но значительная доля правды в ней кроется. (Обсуждается этот факт).

Как вы думаете, о каком металле идет речь? (Алюминий.)

Таким образом, тема нашего урока: «Алюминий и его свойства». (Учащиеся записывают в тетрадь число, тему урока.)

Результат:

  • Учащиеся заинтересованы, готовы к продуктивной работе.
  • Учащиеся сидят правильно, внимательно слушают учителя.

2. Актуализация знаний для изучения нового учебного материала.

Цель (которую педагог ставит перед учащимися  на данном  этапе урока, какой результат должен быть достигнут учащимися): продемонстрировать знания об особенностях строения атома алюминия, и как следствие этого, сделать вывод о необходимости  изучения физических и химических свойств.

Цель этапа (которую педагог хочет достичь на данном  этапе урока): проверить знания и способности  учащихся  характеризовать строение химических элементов по положению их в периодической системе Д.И.Менделеева;

проверить уровень сформированности у учащихся умений анализа и синтеза.

Задачи:

  • в ходе работы актуализировать опорные понятия;
  • выяснить степень их усвоения;
  • определить пробелы в знаниях по данному материалу;
  • обосновать практическое применение изученного материала.

Метод: самостоятельная работа, коллективное обсуждение результатов работы.

Учитель: С чего мы начинаем изучение химического элемента? (С характеристики его положения в периодической системе Д.И. Менделеева.)

Учитель: Сейчас вам предлагается осуществить данную задачу, а именно дать характеристику алюминия по его положению в периодической системе Д.И. Менделеева.

  1. Характеристика химического элемента (заголовок в тетрадь)

Учащимся предлагается самостоятельно выполнить данное задание в тетрадях. Данное задание может быть выполнено полностью самостоятельно и оценено высоким баллом, либо с использованием «помогалочки». (см. слайд)

  1. Порядковый номер13
  2. Атомная масса 27
  3. Период 3
  4. Группа 3(подгруппа А,)
  5. Строение атома (заряд ядра 13, число протонов13, нейтронов14, электронов13, электронная формула.1S22S22P63S23P1)

Рефлексия этапа работы.

После выполнения задания в классе разворачивается коллективное обсуждение по следующим вопросам:

  1. Сколько электронов находится на внешнем уровне атома алюминия? Ответ: три электрона.
  2. Какую степень окисления проявляет алюминий? Ответ: +3
  3. Алюминий будет отдавать или принимать электроны? Ответ: отдавать.
  4. Значит алюминий это… Ответ: металл.
  5. Какой же это металл: активный или неактивный?

Ответы могут быть разные: из своего жизненного опыта ребята отвечают, что это неактивный металл (алюминиевые провода не реагируют с водой), другие делают предположение об активности алюминия, так как он находится в электрохимическом ряду напряжения металлов сразу после активных металлов.

Учитель: Для решения вопроса об активности алюминия, что мы должны рассмотреть?

Учащийся: Физические и химические свойства алюминия, как простого вещества.

В случае, если учащийся при ответе на вопрос, затрудняется ответить, учитель спрашивает остальных. Если вопрос вызвал затруднение у всех, учитель сам комментирует  его и разбирает.

Методы организации совместной деятельности: коллективное обсуждение результатов самостоятельной работы.

Методы стимулирования: похвала.

Результат:

  • Учитель проверил знания теории, необходимой для изучения материала урока.
  • Ученики продемонстрировали свои знания.

3. Изучение нового учебного материала.

Цель(которую педагог ставит перед учащимися  на данном  этапе урока, какой результат должен быть достигнут учащимися): усвоить знания о физических и химических свойствах алюминия, областях его применения.

Цель этапа(которую педагог хочет достичь на данном  этапе урока): сформировать знания по новой теме в соответствии с программным материалом.

Задачи:

  • создать условия для усвоения учащимися знаний о физических и химических свойствах алюминия, областях его применения;
  • развивать у учащихся познавательную активность;
  • развивать память и внимание.

Метод: частично-поисковый. Лабораторная работа.

Формирование знаний о физических свойствах алюминия – простого вещества

Учитель: Используя свои наблюдения, выданные вам материалы, назовите физические свойства алюминия.

II. Физические свойства алюминия. (Записываем заголовок в тетрадь.)

Лабораторная работа по теме: «Физические свойства алюминия».

Работу выполняют в группах. Работают по инструктивным карточкам. Для более чётких и быстрых ответов используются таблицы «Относительная твёрдость металлов», «Плотность металлов», «Температура плавления металлов», «Относительная теплопроводность и электрическая проводимость металлов», которые находятся на каждой парте.

Рассмотрите алюминиевую пластинку, ответьте на вопросы:

  1. Каково агрегатное состояние алюминия? (1 группа)
  2. Каков цвет алюминия? (2 группа)
  3. Имеется ли блеск? (3 группа)
  4. Какова плотность алюминия? Как рассчитали? Каковы данные в таблице? (4 группа)
  5. Какова твердость алюминия? Как испытывали? Каковы справочные данные? (1 группа)
  6. Обладает ли алюминий пластичностью? Лёгкий ли это металл?( 2 группа)
  7. Прочный ли металл алюминий? (3 группа)
  8. Наблюдается ли растворение алюминия в воде? (4 группа)
  9. Обладает ли алюминий теплопроводностью? А электропроводностью? Каким металлам уступает алюминий? (1,3 группы)
  10. Обладает ли алюминий магнитными свойствами? (2 группа)
  11. По табличным данным, какова температура плавления у алюминия? (4 группа)

Учитель (обобщает). Алюминий легкий металл, серебристо – белого цвета, с металлическим блеском. Плотность – 2,7г/см3, твердость – 2,9, пластичный, обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью, не обладает магнитными свойствами, t0пл = 6600С.

Хотя алюминий является активным металлом, в воде он не растворяется, так как на его поверхности образуется оксидная плёнка. (Просмотр слайда о физических свойствах алюминия)

Благодаря чему алюминий обладает такими свойствами? (Благодаря строению кристаллической решетки)

Какова кристаллическая решетка алюминия? (металлическая)
Какова химическая связь в металле? (металлическая)

Формирование знаний о химических свойствах алюминия.

Учитель: А теперь перейдем к изучению химических свойств алюминия.

III. Химические свойства алюминия. (записываем заголовок в тетрадь)

Учитель: Что особенного в химических свойствах алюминия?

Обратимся к таблице: «Электрохимический ряд напряжения металлов»

Алюминий расположен там сразу после щелочных и щелочно – земельных металлов. А это значит, что алюминий – очень активный металл. Алюминий восстанавливает все атомы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется. Почему? (Покрыт прочной оксидной пленкой.)

Учитель: Поверхность Алюминия покрыта защитной оксидной плёнкой, которая защищает металл от воздействия компонентов воздуха и воды.

С какими же веществами должен взаимодействовать алюминий, если в химических реакциях он выступает восстановителем? (Алюминий может реагировать с простыми и сложными веществами.)

Учитель: Рассмотрим химические свойства алюминия. Предлагается видео демонстрация опытов «Взаимодействие алюминия с простыми веществами: йодом, бромом, серой и кислородом».

1. Взаимодействие алюминия с простыми веществами.

Цель: выяснить отношение алюминия к простым веществам – йоду, сере, кислороду.

Опыт 1. Взаимодействие алюминия с бромом
Опыт 2. Взаимодействие алюминия с кислородом
Опыт 3. Взаимодействие алюминия с йодом
Опыт 4. Взаимодействие алюминия с серой

После демонстрации опытов учащимся предлагается выполнить задание по выяснению отношения алюминия к простым веществам.

Задание (Групповая работа)

  1. Напишите уравнения реакций, происходящих между алюминием и йодом, серой, бромом и кислородом.
  2. Укажите окислитель и восстановитель.
  3. Сделайте вывод о химической активности алюминия по отношению к простым веществам.
  4. Проверьте друг у друга правильность записей по образцу. (Образец на слайде).

Уравнения к данной работе учащиеся по очереди записывают на доске, рассматривают как ОВР. Учитель исполняет роль консультанта.

Учитель: При каких условиях алюминий реагировал с простыми веществами?

Учащийся: При использовании дополнительной энергии или катализатора (Н2О).

Учитель: При комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта очень прочной тонкой оксидной плёнкой, которая и защищает металл от внешних воздействий и воды.

2. Взаимодействие алюминия со сложными веществами.

Цель: Изучить отношение алюминия к воде, кислотам, солям и щелочам с помощью видеодемонстрации опытов.

Опыт 1. Взаимодействие алюминия с кислотой
Опыт 2. Взаимодействие алюминия со щелочью
Опыт 3. Взаимодействие алюминия с солью
Опыт 4. Взаимодействие алюминия с водой

После демонстрации учащимся предлагается выполнить задание по выяснению отношения алюминия к сложным веществам.

Образец выполнения задания.

Опыт 1.

Наблюдали: алюминий хорошо растворяется в растворе соляной кислоты, выделяется газ водород.

Вывод: Алюминий – активный металл.

Опыт 2.

Наблюдали: алюминий взаимодействует с раствором гидроксида натрия с выделением водорода.

Вывод: Алюминий образует амфотерные соединения.

Уравнения к данной работе учащиеся по очереди записывают на доске, рассматривают как ОВР. Учитель исполняет роль консультанта.

Формирование знаний о применении алюминия.

Учитель: А теперь попросим ребят получивших задание на прошлом уроке рассказать о применении алюминия. Учащиеся приготовили презентацию по теме: «Области применения алюминия». Их задание было следующим: Используя материалы презентации, указать на каких свойствах алюминия, основана каждая область его применения.

IV. Применение алюминия. (Запишем заголовок в тетрадь)

– в электротехнике
– для производства легких сплавов (дюралюмин, силумин) в самолето– и автомобилестроении
– для покрытия чугунных и стальных изделий с целью повышения их коррозионной стойкости
– для термической сварки
– для получения редких металлов в свободном виде
– в строительной промышленности
– для изготовления контейнеров, фольги и т.п.

Метод мотивирования: похвала, доказательство необходимости получаемых знаний в жизни.

Результат:

1.Учащиеся усвоили новый учебный материал темы.

2. Учащиеся заинтересованы и подготовлены к следующему этапу урока.

4. Закрепление учебного материала.

Цель: научиться применять знания, полученные на уроке, о свойствах алюминия на практике.

Цель этапа: научить применять знания, полученные на уроке, о свойствах алюминия на практике.

Задачи:

  • Развивать умения применять знания и опыт на практике;
  • Развивать навыки индивидуальной и групповой работы, познавательную активность;
  • Воспитывать творческий подход к работе, аккуратность и дисциплинированность.

Метод: практический.

Работа в группах по карточкам с разноуровневыми заданиями (теоретического и практического направления). См. Приложение.

Метод работы в группах предполагает взаимопомощь среди учащихся. Если же у группы возникли разногласия или вопросы, учитель корректирует и направляет группу на правильное решение возникшей проблемы.

В конце урока после выполнения практической части, учитель оценивает активно работающих на протяжении урока учащихся, в дальнейшем после проверки заданий ставит оценку каждому ученику.

Результат:

  1. Учащиеся научились правильно составлять химические реакции и делать выводы о химических свойствах алюминия на основе практически полученных данных.
  2. Учащиеся показали умения самостоятельного выполнения заданий.
  3. Учащиеся активны, свободно участвуют в обсуждении.

5. Задание на дом.

Цель: закрепить полученные знания о физических, химических свойствах и применению алюминия.

Цель этапа: сообщить учащимся о содержании домашнего задания. Разъяснить методику его выполнения, критерии оценки.

Задачи:

  • обеспечить понимание цели, содержания и способов выполнения домашнего задания;
  • нацелить учащихся на творческое выполнение работы;
  • предупредить о возможных затруднениях и способах их ликвидации.

Методы: инструктирование.

Учитель:

  1. §42, вопросы 1 – 7
  2. №5 и №7 – письменно.

Результат:

  • Учащиеся записали задание на дом.
  • Учитель прокомментировал домашнее задание.

Приложение.   Рабочие карточки с разноуровневыми заданиями

Группа I.

       Карточка № 1.

Атом данного элемента «Х» содержит в своем ядре 13 протонов и 14 нейтронов. Его 13 электронов располагаются на трех энергетических уровнях.

Определите его заряд ядра.

Карточка № 2.

Лабораторный опыт. Взаимодействие с кислородом и водой.

Два кусочка алюминиевой проволоки зачистить наждачной бумагой и опустить на несколько секунд в ацетон. Затем сполоснуть их водой и поместить в раствор хлорида меди (II). Снова сполоснуть проволоки и высушить их с помощью фильтровальной бумаги. Одну из проволочек поместить в воду, другую оставить на воздухе.

 Вопрос: В растворе хлорида меди алюминий вытесняет металлическую медь (почему?).

Составьте соответствующее уравнение реакции.

     Карточка № 3.

Лабораторный опыт .

В две пробирки налить 7 капель растворов соляной кислоты и гидроксида натрия. Опустить в каждую из пробирок по кусочку алюминия. Следить за протеканием реакции.

Вопрос: Как вы думаете, какой газ выделяется в обоих случаях?

Сделайте вывод о свойствах алюминия.

Карточка № 4.

  1. Почему алюминий устойчив к действию воды и кислорода? Где применяется это свойство?
  2. Как известно, алюминий не токсичный металл. Где, на ваш взгляд, используется данное свойство?

Группа II.

      Карточка № 1.

На третьем (внешнем) уровне атома металла «Х» содержится 3 электрона.

         Составьте схему строения атома данного элемента.

     Карточка № 2.

Лабораторный опыт. Взаимодействие с кислородом и водой.

Два кусочка алюминиевой проволоки зачистить наждачной бумагой и опустить на несколько секунд в ацетон. Затем сполоснуть их водой и поместить в раствор хлорида меди (II). Снова сполоснуть проволоки и высушить их с помощью фильтровальной бумаги. Одну из проволочек поместить в воду, другую оставить на воздухе.

 Если после раствора хлорида меди металл поместить в воду, то на ее поверхности появятся пузырьки газа и чешуйки белого цвета.

         Объясните ход взаимодействия алюминия с водой. Запишите соответствующее уравнение реакции.

   Карточка № 3.

Лабораторный опыт . В две пробирки налить 7 капель растворов соляной кислоты и гидроксида натрия. Опустить в каждую из пробирок по кусочку алюминия. Следить за протеканием реакции.

Запишите уравнение реакции алюминия с соляной кислотой.

  Карточка № 4.

  1. Развитие промышленности требует большого использования редких металлов (тантал, молибден, вольфрам, ванадий). Какова роль алюминия в производстве этих металлов?
  2. Как известно, алюминий прочный, но легкий металл. Отношение прочности к массе у алюминиевых сплавов выше, чем у любых других технических сплавов.

Где используется данное свойство металла?

Группа III.

          Карточка № 1.

Данный металл «Х» третьего периода в окислительно – восстановительных реакциях всегда является восстановителем и легко отдает 3 электрона.

         Определите его степень окисления.

Карточка № 2.

Лабораторный опыт . Взаимодействие с кислородом и водой.

Два кусочка алюминиевой проволоки зачистить наждачной бумагой и опустить на несколько секунд в ацетон. Затем сполоснуть их водой и поместить в раствор хлорида меди (II). Снова сполоснуть проволоки и высушить их с помощью фильтровальной бумаги. Одну из проволочек поместить в воду, другую оставить на воздухе.

Что происходит с алюминием на воздухе при обычных условиях без защитной пленки?

Запишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с кислородом.

Карточка № 3.

Лабораторный опыт . В две пробирки налейте 7 капель растворов соляной кислоты и гидроксида натрия. Опустить в каждую из пробирок - по кусочку алюминия. Следите за протеканием реакции.

Запишите уравнение реакции алюминия с гидроксидом натрия.

        Карточка №4.

  1. Какое свойство алюминия сыграло важную роль при расширении географии производства азотной кислоты?
  2. Поверхность алюминия, как известно, обладает высокой отражательной способностью. Как вы думаете, где используется данная особенность алюминия?

Группа IV.

    Карточка № 1.

Краткая электронная формула атома металла «Х»: 3s2 3p1.

         Составьте его краткую графическую формулу.

    Карточка № 2.

Лабораторный опыт . Взаимодействие с кислородом и водой.

Два кусочка алюминиевой проволоки зачистить наждачной бумагой и опустить на несколько секунд в ацетон. Затем сполоснуть их водой и поместить в раствор хлорида меди (II). Снова сполоснуть проволоки и высушить их с помощью фильтровальной бумаги. Одну из проволочек поместить в воду, другую оставить на воздухе.

         Запишите уравнения реакций, доказывающих, что алюминий является хорошим восстановителем. Составьте электронный баланс.

     Карточка № 3.

Лабораторный опыт . В две пробирки налить 7 капель растворов соляной кислоты и гидроксида натрия. Опустить в каждую из пробирок по кусочку алюминия. Следить за протеканием реакции.

Запишите уравнения наблюдаемых реакций.

Вопрос: почему в алюминиевой посуде нельзя хранить квашеную капусту, маринованные овощи и кислое молоко: в этих продуктах есть кислоты. К тому же такую посуду нельзя мыть щелочными средствами, например, содой.

      Карточка № 4.

  1. Какие свойства алюминия позволяют широко использовать его в электротехнике?
  2. Как известно, алюминий хорошо поддается механической обработке. Где, на ваш взгляд, используется данное свойство?