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.
- 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)
- Порядковый номер13
- Атомная масса 27
- Период 3
- Группа 3(подгруппа А,)
- 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:
- Сколько электронов находится на внешнем уровне атома алюминия? Ответ: три электрона.
- Какую степень окисления проявляет алюминий? Ответ: +3
- Алюминий будет отдавать или принимать электроны? Ответ: отдавать.
- Значит алюминий это… Ответ: металл.
- 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:
- Каково агрегатное состояние алюминия? (1 группа)
- Каков цвет алюминия? (2 группа)
- Имеется ли блеск? (3 группа)
- Какова плотность алюминия? Как рассчитали? Каковы данные в таблице? (4 группа)
- Какова твердость алюминия? Как испытывали? Каковы справочные данные? (1 группа)
- Обладает ли алюминий пластичностью? Лёгкий ли это металл?( 2 группа)
- Прочный ли металл алюминий? (3 группа)
- Наблюдается ли растворение алюминия в воде? (4 группа)
- Обладает ли алюминий теплопроводностью? А электропроводностью? Каким металлам уступает алюминий? (1,3 группы)
- Обладает ли алюминий магнитными свойствами? (2 группа)
- 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)
- Напишите уравнения реакций, происходящих между алюминием и йодом, серой, бромом и кислородом.
- Укажите окислитель и восстановитель.
- Сделайте вывод о химической активности алюминия по отношению к простым веществам.
- 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:
- Учащиеся научились правильно составлять химические реакции и делать выводы о химических свойствах алюминия на основе практически полученных данных.
- Учащиеся показали умения самостоятельного выполнения заданий.
- 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:
- §42, вопросы 1 – 7
- №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.
- Почему алюминий устойчив к действию воды и кислорода? Где применяется это свойство?
- 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.
- Развитие промышленности требует большого использования редких металлов (тантал, молибден, вольфрам, ванадий). Какова роль алюминия в производстве этих металлов?
- 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.
- Какое свойство алюминия сыграло важную роль при расширении географии производства азотной кислоты?
- 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.
- Какие свойства алюминия позволяют широко использовать его в электротехнике?
- Как известно, алюминий хорошо поддается механической обработке. Где, на ваш взгляд, используется данное свойство?