Конспект урока «Сущность явления периодичности» по химии для 9 класса

Периодический закон Д.И.Менделеева. Лабораторная работа № 2. Сущность явления периодичности.

Цель:

формирование знаний учащихся о периодическом законе и ПСХЭ в свете теории строения атомов

Задачи:

Образовательные: - повторить основные понятия об окислении и восстановлении, степени окисления, окислителях и восстановителях, продолжить отрабатывать умения учащихся составлять уравнения химических реакций методом электронного баланса.

-рассмотреть первые попытки классификации химических элементов. Выделить среди химических элементов группы со сходными веществами (элементы, атомы которых образуют простые вещества — щелочные и щелочноземельные металлы, галогены). Ознакомить с работами ДИМ по классификации элементов, которые привели к открытию периодического закона. Сформировать знания учащихся о периодическом законе и ПСХЭ в свете теории строения атомов

Развивающие: Развивать память, ОУУН (умение систематизировать, классифицировать, подводить итог, работать с алгоритмом), речь, наблюдательность

-развивать навыки коллективной работы и культуры общения

Воспитательные: воспитание осознанной потребности в знаниях; развивать умение работать в группах при изучении новой темы; совершенствовать умение выслушивать мнение каждого члена коллектива, воспитывать основы толерантного отношения друг к другу, познакомить с ролью великого русского ученого Д.И.Менделеева в развитии химической науки.

Основные понятия

Повторяемые вопросы: степень окисления атома в соединении, ОВР, окислитель, восстановитель, окисление, восстановление, алгоритм составления уравнений о-в реакций методом электронного баланса

Изучаемы вопросы: Первые попытки классификации химических элементов. Открытие периодического закона. ПСХЭ Д.И.Менделеева. Современная формулировка периодического закона. Периодическое изменение свойств атомов, простых и сложных веществ (оксиды, гидроксиды). Причины периодичности свойств атомов элементов и их соединений.

Межпредметные связи

математика

Ресурсы:

Основные: учебник И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская. Химия. 9 класс.

Дополнительные: И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская. Текущий и итоговый контроль по курсу «Химия. 9 класс»

Демонстрации

1.ПСХЭ Д.И.Менделеева

2.Опыты по сопоставлению:

А)металлических и неметаллических свойств простых веществ,

Б)кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов

Формы организации работы на уроке

Ф, И, П

Технология

Групповая технология

Оборудование:

периодическая система Д.И.Менделеева, таблица «ОВР», ПК, презентация, к лаб.работе, книга ДИМ, Портрет Д.И.Менделеева.

Для демонстрационного опыта: выносной ящик, алюминиевая проволока и гранулы, растворы хлорида алюминия, гидроксида натрия, соляной кислоты, 3 пробирки, штатив для пробирок.

Для лабораторного опыта на 2 группы: растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, порошки по 1\4 ложечки гидроксида магния и кальция, по 2 пробирки, штатив для пробирок.

Ход урока

Примечание

1.Оргмомент

Здравствуйте! Сегодня мы будем работать в группах. Вам предстоит работать согласованно и сообща, слушать друг друга внимательно. Тем, кто работает вместе, любая трудность преодолима. Пожалуйста, запишите сегодняшнее число и «классная работа» в тетрадь.

Повторение

п.1-3

- Устно: О-в реакции, окислитель, восстановитель и другие термины

- расставить коэффициенты методом электронного баланса, один ученик от группы выходит к доске.

1 группа: Na+ H₂O→… + …

2 группа: Cl₂ + SO₂ + H₂O  H₂SO₄ + HСl

Ответ:

2Na+ 2H₂O→ 2Na OH + H₂

Cl₂ + SO₂ + 2H₂O  H₂SO₄ + 2HСl

2.Проверка д\з

Самостоятельная работа по карточкам (Приложение 1)

Записать 2-3 реакции на выбор, расставить коэффициенты методом электронного баланса, определить окислитель, восстановитель, процессы окисления и восстановления.

3.Сообщение темы и цели урока

На прошлых уроках мы изучали тему «ОВР». Эта тема является базой для работы на уроках в 9-м и последующих классах. Сегодня мы начинаем следующего «Периодический закон и ПСХЭ». Периодический закон, сформулированный Д.И.Менделеевым, является фундаментом современной химии. На его основе была создана ПСХЭ.

Как вы думаете, в чем заключается взаимосвязь новой темы с ранее изученными? (Главное при изучении темы - научиться пользоваться периодической системой и периодическим законом для характеристики химического элемента и его соединений, в том числе и для характеристики его окислительно-восстановительных свойств)

Тема нашего урока «Периодический закон».

На уроке мы раскроем смысл периодического закона и осмыслим его закономерности. Давайте поставим перед собой конкретные задачи: «Что мы должны знать и что уметь к концу урока».

Обратите внимание на высказывания Д.И.Менделеева о периодическом законе и эпиграф к сегодняшнему уроку.

Высказывания Д.И.Менделеева о периодическом законе:

«Посев научный взойдет для жатвы народной».

«Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает».

«Познавая бесконечное, наука сама бесконечна».

Эпиграф:

… И каждый знак ее взлееяв,

Суровым гением своим,

Поведал миру Менделеев

В природе понятое им.

А. Чивилихин.

4.Знакомство с новым материалом

1. Актуализация опорных зун.

Понятие о химическом элементе и знание его характеристик.

Фронтальная беседа.

- Что такое химический элемент ? (это вид атомов, обладающих одинаковыми свойствами)

- в каких формах он может существовать? ( в виде одиночного атома, простого и сложного вещества)

- на какие группы делят простые и сложные вещества ? (металлы и неметаллы, оксиды, основания, кислоты, соли)

- приведите примеры существования химического элемента водорода (одиночные атомы в космосе, водород и вода).

- какие вы знаете количественные характеристики атомов ? (валентность и относительная атомная масса)

- что такое валентность ? (это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов)

- что показывает атомная масса ? (она показывает во сколько раз масса данного атома больше массы 1/12 атома углерода)

2. Изучение новой темы.

1) Опорные знания. Классификация химических элементов на металлы и неметаллы.

-Сколько всего известно химических элементов. Но к началу 2 половины 19 века — известно 63 химических элемента. Возникла необходимость их систематизации.

Какую классификацию химических элементов мы с вами учили в 8 классе? (Ме и неМе).

2)Эвристическая беседа.

Определите принадлежность к металлам или неметаллам химического элемента на основе указанных свойств. (Приложение №2)

1 группа

1. Высшая валентность = 2. Простое вещество имеет характерный металлический блеск, проводит тепло и электрический ток, твердое, серого цвета. Оксид и гидроксид проявляют основный характер.(Металл)

2. Высшая валентность по кислороду = 4. Простое вещество имеет металлический блеск, жирное на ощупь, проводит тепло и электрический ток, твердое, темно-серого цвета. Оксид и гидроксид проявляют кислотный характер. (неметалл?)

2 группа

3. Высшая валентность по кислороду = 1. Простое вещество проводит тепло и электрический ток, твердое, но легко режется ножом, имеет серебристо-белый цвет. Оксид и гидроксид проявляют основный характер. (металл)

4. Высшая валентность по кислороду = 6. Простое вещество плохо смачивается водой, желтого цвета, хрупкое, плохо проводит тепло и электричество. Оксид и гидроксид проявляют кислотный характер. (неметалл)

Вывод: всегда ли легко удавалось определить принадлежность веществ к металлам или неметаллам? Почему?

3) - Как бы вы дали определение металлам? Неметаллам?
Такая классификация не удалась, т.к. были обнаружены элементы, оксиды и гидроксиды которых растворялись как в кислотах, так и в щелочах. Поэтому их нельзя было отнести ни к одной из групп.
Элементы, оксиды и гидроксиды которых растворялись как в кислотах, так и в щелочах, проявляют амфотерные свойства, т.е. это элементы с двойственными свойствами.

Амфотерность – это способность химических соединений проявлять как кислотные, так и основные свойства, т.е. взаимодействовать и с основаниями и с кислотами.

Амфотерные соединения образуют следующие химические элементы : бериллий, алюминий, цинк и другие.

Демонстрационный опыт : простое вещество – алюминий – типичный металл. Давайте подтвердим амфотерные свойства гидроксида алюминия.

AlCl₃ +3NaOH=Al(OH)₃+3NaCl

Разольем полученный гидроксид на 2 пробирки и изучим его амфотерные свойства:

Al(OH)₃+ NaOH=NaAl(OH)₄

Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O

4) Естественные семейства элементов.

Вторая классификация – деление на группы сходных по свойствам элементов.

Групповая работа с приложением 3 (3-5 мин).

Обсуждение : 1-я группа.

• Что общего в физических и химических свойствах щелочных металлов? (У них невысокая плотность и температура плавления, одинаковая валентность, они активно взаимодействуют с водой и кислородом.)

• Какие закономерности изменения физических и химических свойств вы заметили в связи с изменением Ar этих металлов? (Ar увеличивается, плотность увеличивается, температура плавления уменьшается.)

• Какие общие химические свойства характерны для типичных металлов? (Легко окисляются, образуя основные оксиды.)

• Почему металлы этой группы называют щелочными? (Эти металлы получили название «щелочных», потому что большинство их соединений растворимо в воде. По-славянски «выщелачивать» означает «растворять». Это и определило название этой группы металлов. При растворении этих металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щелочами.)

2 группа.

• Что общего в физических и химических свойствах галогенов? (Все они окрашены, взаимодействуют с водородом, металлами образуют соли. Валентность по водороду 1, по кислороду 7 (кроме фтора).)

• Какие закономерности изменения физических и химических свойств вы заметили в связи с изменением Ar галогенов? (Агрегатное состояние переходит от жидкого к твердому, плотность и температура кипения увеличиваются.)

• Какие общие химические свойства характерны для типичных неметаллов, каковыми являются галогены? (Они взаимодействуют с водородом с образованием летучих водородных соединений, с металлами – солей.)

• Почему неметаллы этой группы называют галогенами? (Само название галогены в переводе с греческого означает «солероды» - рождающие соли.)

5) Предпосылки открытия периодического закона.

Эти семейства сходных элементов были известны ученым и до Менделеева, но не было установлено плавного перехода. Не все химические элементы можно было объединить в родственные группы.

В 1865 году Ньюлендс расположил химические элементы в порядке увеличения их атомных масс. Ученые заметили периодичность и выявили группы сходных элементов. Недостаток: слишком много исключений, следовательно не может являться законом природы.

6) Периодический закон химических элементов Д.И.Менделеева.

Фронтальная беседа

17 февраля 1869 года – дата открытия периодического закона.

В середине 19-го века было открыто и изучено примерно 60 химических элементов. Были известны способы определения атомной массы, но измеряли ее еще грубо. Для химиков это была трудная задача. Неверно были определены Ar многих элементов, но об этом тогда никто не подозревал.

Следовательно в 1868 году любой химик, желая расположить карточки с написанными на них обозначениями элементов, их атомными весами и химическими свойствами по возрастанию атомного веса, должен был получить такой ряд:

H Li B C N Be O F Na Mg Al Si P S Cl

1 7 11 12 14 14 16 19 23 24 27 28 31 32 35,5

Одних только фактов, которые были известны химикам до Менделеева, как бы их ни комбинировать не было достаточно, чтобы открыть один из величайших законов природы – периодический. Нужно было не только знать накопленный в течение многих веков химический опыт, надо было обладать гениальностью и особенно тонкой интуицией, чтобы охватить все знания и глубоко прочувствовать скрытую в них закономерность.

Но продолжая построение своей таблицы, Менделеев расположил свои карточки не совсем так.

На первой карточке были написаны название и атомный вес водорода. Вторую карточку с литием он поместил под ней. На третье место, рядом с литием он положил карточку, на которой было написано Be,

9

хотя в то время большинство химиков считали Be

14.

И вот, что получилось у Менделеева :

H

1

Li Be B C N O F

7 9 11 12 14 16 19

Na Mg Al Si P S Cl

23 24 27 28 31 32 35

Итак, в вертикальных рядах оказались сходные по свойствам элементы – семейства щелочных металлов и галогенов.

При таком расположении совершенно четко проявилась периодичность свойств элементов. В двух первых коротких периодах менделеевской таблицы правильно чередуются элементы по их атомному весу.

7)Выполним задания в группе (Приложение №4)

Задание для группы 1

Используя текст учебника и имеющиеся знания, ответьте на вопросы:

1.Как сформулировал периодический закон Д.И.Менделеев.

2.Что положил Д.И.Менделеев в основу данного закона

Задание для группы 2

Используя текст учебника и имеющиеся знания, ответьте на вопросы:

1.Какова современная формулировка данного закона?

2.В связи с чем внесли изменения в формулировку, данную Д.И.Менделеевым? Противоречит ли современная формулировка периодического закона формулировке, данной Д.И.Менделеевым?

8) Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

Объяснительный рассказ.

В настоящее время известно более 500 вариантов периодической системы. Наиболее распространена короткая форма, состоящая из 7 периодов, 8 групп и 10 рядов.

Периодическая система – это графическое отображение периодического закона. В ней компактно представлен огромный объем химических знаний, их современная классификация и систематизация.

Вопрос группам: Почему система называется периодической? (Система потому и называется периодической, что она представляет совокупность периодов. Каждый период содержит строго определенное число элементов, начинается щелочным металлом и заканчивается инертным газом. 2 и 3 по восемь, 4 и 5 по восемнадцать – периоды близнецы.)

5.Закрепление изученного материала

Повторим правила техники безопасности и выполним лабораторную работу.

Лабораторная работа № 2. Сущность явления периодичности. (Приложение №5)

6.Итог, д\з:

п.4, зад 1-3

Расставьте коэффициенты в химических уравнениях методом электронного баланса

1. HgO ® Hg + O₂ ↑

2. AgNО₃ + Н₂О = Ag↓ + НNО₃ + О₂↑

3. Fе₃О₄ + Н₂ = Fе + Н₂О

4. H₂O H₂ + O₂

Расставьте коэффициенты в химических уравнениях методом электронного баланса

1. MnCO₃ + KClO₃ ® MnO₂ + KCl + CO₂

2. Fe₂O₃ + CO ® Fe + CO₂

3. H₂S + SO₂ = S + H₂O

4. H₂O₂ ® H₂O + O₂

Расставьте коэффициенты в химических уравнениях методом электронного баланса

1. KClO₃ = KCl + O₂

2. Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

3. MnS + HСlO = MnSO₄ +HCl;

4. Al + CuCl₂ = AlCl₃ + Cu.

Расставьте коэффициенты в химических уравнениях методом электронного баланса

1. H₂S + FeCl₃ = S + FeCl₂ + HCl

2. HBr+ Н₂O₂= Br₂ + H₂O;

3. FeCl₃ + H₂S  FeCl₂ + S + HCl

4. CuO + CO ® Cu + CO₂

Что делал

Наблюдения

Вывод, реакции