Конспект урока химии на тему "Алюминий"

Тема урока: «Алюминий и его свойства»

Дата: 23.01.13

Класс: 9 «Д»

Учитель: Нечай Оксана Леонидовна

Пояснительная записка. Данное занятие может быть проведено с учащимися 9 класса, а с корректировкой содержания в сторону усложнения – и с учащимися 11 класса по любой авторской программе по химии. В яркой, эмоциональной форме учащимся предлагается система разнохарактерных заданий личностно значимого содержания. Это способствует развитию интеллектуальных и личностных качеств, саморегуляции процесса обучения, способствует повышению мотивации к изучению предмета. Важным в данном занятии является самоконтроль и самооценка обучающихся, составление индивидуального домашнего задания. Такой подход к обучению позволит каждому ученику выстроить индивидуальную образовательную траекторию, ведь к одному и тому же конечному результату разные ученики могут прийти разными путями. Урок сопровождается презентацией, содержащей иллюстрационный материал и задания для работы учащихся.

Данный урок – второй при изучении темы, он следует после изложения нового материала, способствует развитию умений учащихся применять свои знания на практике, самоанализу и самооценке, формированию общеучебных умений (структурирование информации, умение выделять главное, тренировка внимания и памяти, решение логических и нестандартных задач).

Представленная форма проведения учебного занятия по применению знаний может быть использована как универсальная на примере многих тем курса химии.

Цели и задачи:

Образовательная: выявление и оценка степени овладения системой знаний и комплексом навыков и умений об амфотерных элементах и их соединениях на примере алюминия, готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике, позволяя обеспечить обратную связь и оперативную корректировку учебного процесса.

Развивающая: развитие критического мышления, самостоятельности и способности к рефлексии, обеспечение системности учения.

Воспитательная: воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки и чувства ответственности.

Тип урока: применение знаний по теме.

Оборудование: ПК, медиапроектор, у учителя – алюминиевая фольга, алюминиевая проволока, алюминиевая банка, алюминиевые ложка и кружка. На каждом столе у учащихся -- набор для проведения лабораторного опыта: алюминий (гранулы, кусочки проволоки, полоски от упаковочной банки); растворы: соляной кислоты, гидроксида натрия, сульфата алюминия; спиртовка, держатель, пробирки, спички. Дополнительный материал к уроку (презентация).

Ход урока:

Тема урока: «Алюминий и его свойства»

Дата: 23.01.13

Класс: 9 «Д»

Учитель: Нечай Оксана Леонидовна

Цели урока: изучить физические и химические свойства алюминия, получение и применение.

Обучающие:

• Охарактеризовать строение атома алюминия, его физические и химические свойства.

• Повторить и закрепить знания учащихся об амфотерности, на примере оксида и гидроксида алюминия.

• Охарактеризовать природные соединения алюминия, а также области применения самого алюминия и его сплавов.

Развивающие:

• Продолжить формирование умений учащихся характеризовать химические свойства веществ исходя из положения элемента в Периодической системе и строения его атома.

• Закрепить знания, умения и навыки учащихся по составлению уравнений окислительно-восстановительных реакций.

Воспитывающие:

• Развить у учащихся навыков логического мышления, умений делать выводы, обобщать и сравнивать.

Оборудование: ПК, медиапроектор, у учителя – алюминиевая фольга, алюминиевая проволока, алюминиевая банка, алюминиевые ложка и кружка. На каждом столе у учащихся -- набор для проведения лабораторного опыта: алюминий (гранулы, кусочки проволоки, полоски от упаковочной банки); растворы: соляной кислоты, гидроксида натрия, сульфат меди. Дополнительный материал к уроку (презентация).

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева,

Подготовка к уроку:

Класс разбивается на группы, которые получают задание подготовить дополнительный материал по темам:

получение алюминия;

• Нахождение алюминия в природе (не упоминая корунд)

• Корунд и его разновидности

• Способы получения алюминия.

применение алюминия:

• Применение алюминия в строительстве.

• Применение алюминия на транспорте.

• Применение алюминия в электрике и машиностроении.

• Применение алюминия в фармацевтике.

• Использование алюминия в упаковке и др. целях.

действие алюминия на живые организмы.

Тип урока: комбинированный.

Список литературы:

1. Заир-Бек С.И., Муштавинская И.В. Развитие критического мышления на уроке: Пособие для учителя. М.: Просвещение, 2004.

2. Чернявская А.П. Педагогическая техника в работе учителя. М.: Центр «Педагогический поиск», 2001.

3. Дидактические игры при обучении химии / Г.И. Штремплер, Г.А.Пичугина. 2-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2005.

4. Леенсон И.А. 100 вопросов и ответов по химии. Учебное пособие. М., ООО «Издательство АСТ», 2002.

5. Девяткин В.В., Ляхова Ю.М. Химия для любознательных, или О чём не узнаешь на уроке химии. Ярославль: Академия развития, 2000.

6. П. Бенеш и др 111 вопросов по химии… для всех. Кн. для учащихся. М.: Просвещение, 1994.

7. Енякова Т.Н. Внеклассная работа по химии. М., Дрофа, 2004.

8. Пичугина Г.В. Химия и повседневная жизнь человека. М., Дрофа, 2004.

9. Курганский С.М. Интеллектуальные игры по химии. М.: 5 за знания, 2006.

1 этап урока.

Актуализация знаний.

Стадия вызова – включает задания по нахождению сходства в изображениях.

Показывается слайд с изображением алюминия, боксита, рубина, корунда. Вопрос: «найдите сходство в изображениях». 1 стадия – вызов.

1 задание: «Что объединяет изображения?»

Правильный ответ: алюминий.

Сегодня на уроке рассмотрим алюминий и его свойства.

В толковом словаре В. И. Даля можно прочитать: «Алюминий, алюмий... щелочной металл глиний, основа глинозема, глины; так же, как основа ржавчины железо; а яри — медь».

Постановка цели урока:

Цель и задачи урока формулируют учащиеся. Важно подчеркнуть необходимость самооценки и самоконтроля знаний с последующим составлением индивидуальной части домашнего задания.

Характеристика алюминия по положению в периодической системе. Строение атома рассмотрит Камила Досполова.

Докажет восстановительные свойства алюминия – Зарина Шарипова.

Выполнит цепочку превращений Айнура Калдарова.

Составит генетический ряд алюминия – Баткулинов Думан.

Выполнит расчетную задачу – Наиль Рахматуллин.

Время подготовки 2 минуты.

Задание классу: «Решите анаграммы и исключите лишнее» ( на доске)

леруогд

нмийекр

иксолодр

ддрооов

лйминиаю

углерод

кремний

кислород

водород

алюминий

Правильный ответ: алюминий (остальные элементы – неметаллы).

Откуда появилось его название? («алюмен» в переводе с латыни -- квасцы, которые в древности использовали для крашения тканей)

На инструктивной карте выполнить задание №1-2. Физические свойства алюминия.

Подводим итоги первого этапа урока. Результаты проверки домашнего задания. Решение анаграмм в классе.

2 этап урока: блеф-игра «Верите ли вы…»:

1) Алюминий -- один из 7 металлов древности?

Рука философов содержит изображения символов, обозначающих селитру (корона), медный купорос (звезда), нашатырь (Солнце), квасцы (фонарь), поваренную соль (ключ), ртуть и серу (рыба в огне). По легенде некий изобретатель преподнёс своему повелителю чашу из металла -- лёгкого, но похожего на серебро. История закончилась плачевно -- изобретателя казнили, поскольку владыка боялся, как бы новый металл не обесценил его серебро. Но, скорее всего, эта история не более чем красивая сказка. Алюминий не относится к металлам древности.

Работа с учебником: рассмотрим физические свойства алюминия. Почему алюминий не встречается в чистом виде в природе?

2) Алюминий не пропускает солнечные и тепловые лучи?

Фольга на окнах отражает тепловые, но пропускает световые лучи. На столе фольга.

3) Алюминиевая посуда - признак низкого достатка?

Алюминиевую посуду называют посудой бедняков, так как этот металл способствует развитию старческого атеросклероза. При приготовлении пищи в такой посуде алюминий частично переходит в организм, где и накапливается.

А в 19 веке на императорских приемах алюминиевая посуда была самой престижной. Наполеон III устроил однажды банкет, на котором особо почетным гостям выдали алюминиевые ложки и вилки. Гости попроще удостаивались обычными для императорского двора золотыми и серебряными приборами. К тому же только у сына Наполеона III была очень дорогая по тем временам алюминиевая погремушка.

Распространение алюминиевой посуды.

Правильно считают медики: малые дозы - лекарство, большие - яд. Алюминии не стал исключением из этого правила. Живые организмы нашей планеты привыкли к малым дозам элемента № 13, приспособились к ним. Когда же в результате кислых дождей концентрация его стала расти, это привело к определенным экологическим последствиям. Тот факт, что в озерах, особенно часто подвергавшихся действию кислых дождей, например, на юге Швеции, напрочь перевелась всякая живность, биологи связывают с токсическим действием алюминия. Появился даже термин-"алюминиевая болезнь". К счастью, человек и другие млекопитающие этой болезни не подвержены.

Как показали опыты, поставленные в ряде стран, растворенный алюминий проявляет значительную биохимическую активность, вытесняя из молекул некоторых ферментов такие важные для жизни элементы, как магний, кальций, железо... В результате нарушается ход многих биохимических реакций, регулируемых и инициируемых, то есть возбуждаемых лишь ферментами определенного состава. Иными словами, нетоксичный обычно алюминий повел себя подобно традиционно опасным загрязнителям внешней и внутренней среды - тяжелым металлам...

Высказывалось мнение, что повсеместное распространение алюминиевой посуды явилось причиной акселерации. Но по утверждению большинства физиологов- это не более чем гипотеза.

Ясно одно: сам по себе алюминий какой-либо опасности для существования человечества как биологического вида не представляет. Но, как и всякий широко используемый химический элемент, он требует внимания к себе со стороны биологической науки.

4) После окончания школы за отличную учёбу и поведение вас могут премировать алюминиевой кружкой?

Сейчас нет, а вот раньше стоимость алюминия превосходила стоимость многих драгоценных металлов. К примеру, Д.И.Менделееву среди других подарков из золота и платины преподнесли ещё более дорогой подарок, чем все предыдущие, -- чашу из алюминия.

3 этап урока.

Усвоение нового материала.

1. работа с информационной моделью химических свойств алюминия,

2. выполнение лабораторного опыта по изучению амфотерности алюминия,

3. заданий на нахождение соответствия реагентов и продуктов реакции,

4. этимологии понятия амфотерности с привлечением межпредметных связей,

5. работа с деформированными текстами по составлению генетических рядов металлов, неметаллов и амфотерных элементов;

6. знакомство с природными соединениями алюминия и способом его получения с включением приема педагогической техники на развитие внимания.

3. Рефлексия – графический диктант с самоконтролем, решение «отсроченной отгадки», письменное задание: рекламное объявление об алюминии или вопрос для интервью у алюминия.

Описание урока.

Выполнение лабораторного опыта по изучению амфотерности алюминия.

Для изучения химических свойств алюминия проведем лабораторную работу.

Лабораторная работа.

Изучение химических свойств алюминия.

Цель: проделать и описать реакции. Почему алюминий называют амфотерным металлом?

Видео – опыт. Просмотрите видео, запишите ваши наблюдения и составьте уравнения реакций.

Опыт №1.

В пробирку прилить соляную кислоту, опустить алюминиевую проволоку, что происходит? Какой газ выделяется?

Опыт №2.

В пробирку с алюминиевой гранулой прилить немного щелочи, что происходит?

Опыт №3.

В химическом стаканчике находится раствор медного купороса. Поместите в стаканчик немного фольги. Что произойдет?

Обсуждаем в классе результаты экспериментов. Составляем уравнения, подтверждающие амфотерные свойства алюминия. Ученик работает на доске.

Задание на нахождение соответствия реагентов и продуктов реакции,

Вывод: алюминий проявляет амфотерные свойства (реагирует и с кислотами, и со щелочами).

Этимология понятия амфотерности с привлечением межпредметных связей.

«Амфос» в переводе «и с теми, и с другими». При изучении разных наук вы встречались с такими названиями. Вспомните их. (Амфибия – земноводное, ведущее двойной образ жизни: на суше и в воде, это же и вид транспорта, перемещающийся по суше и воде; амфора – сосуд, совмещающий кувшин и вазу; амфитеатр – арена и зрительный зал.)

Химические элементы образуют генетические ряды.

Работа с деформированными текстами по составлению генетических рядов металлов, неметаллов и амфотерных элементов.

Задание: Восстановите деформированный текст, представляющий собой генетические ряды металла, неметалла, амфотерного элемента:

Me→…. → Me(OH)n → MeKo

нeMe →нeMe2On →… → MeKo

АЭ → АЭ2О3 → АЭ(ОН)n →…

Генетический ряд алюминия выглядит следующим образом:

После обсуждения возможных превращений алюминия делаем вывод: перевести его в состав катиона можно, подействовав раствором кислоты, в состав аниона – раствором щелочи.

Знакомство с природными соединениями алюминия с включением приема педагогической техники на развитие внимания.

А в каком виде встречается алюминий в природе: в свободном или в виде соединений? (Жизненная аналогия – алюминий – активный металл, подобно активным людям он не может находиться в окружающей среде без «взаимодействия» с кем-либо.)

Получение алюминия.

Презентация учащихся выполнена в группе.

Впервые в свободном виде алюминий был выделен в 1825 г. датским физиком Эрстедом путем воздействия амальгамы калия на хлорид алюминия.

В 1827г. немецкий химик Велер усовершенствовал способ Эрстеда, заменив амальгаму калия металлическим калием: AlCl3 + 3K 3KCl + Al

(Реакция протекает с выделением тепла).

получил алюминий в виде порошка восстановлением гексафторалюмината калием:

Na3AlF6 + 3K ® Al + 3NaF + 3KF.

Позднее ему удалось получить алюминий в виде блестящих металлических шариков.

В 1854 г. Сент-Клер Девиль во Франции впервые применил способ Велера для промышленного производства алюминия, использовав вместо калия более дешевый натрий, а вместо гигроскопичного хлорида алюминия — более стойкий двойной хлорид алюминия и натрия. В 1865 г. русский физико-химик Н. Н. Бекетов показал возможность вытеснения алюминия магнием из расплавленного криолита. Эта реакция в 1888 г. была использована для производства алюминия на первом немецком заводе в Гмелингене. Производство алюминия этими так называемыми «химическими» способами осуществлялось с 1854 г. по 1890 г. В течение 35 лет с помощью этих способов, было получено в общей сложности около 20 т алюминия.

В конце 80-х годов позапрошлого столетия химические способы вытеснил электролитический способ, который позволил резко снизить стоимость алюминия и создал предпосылки к быстрому развитию алюминиевой промышленности. Основоположники современного электролитического способа производства алюминия Эру во Франции и Холл в США независимо друг от друга подали в 1886 г. почти аналогичные заявки на патентование способа получения алюминия электролизом глинозема, растворенного в расплавленном криолите. С момента появления патентов Эру и Холла и начинается современная алюминиевая промышленность, которая более чем за 115 лет своего существования выросла в одну из крупнейших отраслей металлургии.

23 февраля 1886, менее чем через год после окончания колледжа, Холл получил с помощью электролиза первые слитки алюминия. В 1888 ему удалось наладить сотрудничество с рудообогатительной компанией Питсбурга. Впоследствии на ее основе была создана компания «Алуминум компани оф Америка», в которой Холл до конца жизни занимал пост вице-президента. Почти одновременно с Холлом аналогичный способ получения алюминия разработал французский химик Поль Эру. В тесном сотрудничестве молодые люди усовершенствовали технологический процесс (впоследствии названный процессом Холла – Эру), который стал основой современной алюминиевой промышленности. В 1911 Холл был награжден медалью Перкина за достижения в области прикладной химии.

Технологический процесс получения алюминия состоит из трех основных стадий:

1). Получение глинозема (Al2O3) из алюминиевых руд;

2). Получение алюминия из глинозема;

3). Рафинирование алюминия.

4 этап урока. Применение алюминия.

Предлагаю посетить минералогический музей, в котором представлены природные соединения алюминия – корунд, рубин, сапфир. Их производные – лунный камень, лазурит, аквамарин, бирюза.

Задание (прием педагогической техники на концентрацию внимания): написать название любого из них, произнося вслух буквы в обратном порядке.

Продолжая разговор об областях применения алюминия, оцените потребительские качества изделий из алюминия. Современная телевизионная реклама утверждает, что самая цивилизованная упаковка – алюминиевая. А почему? Оцените ее достоинства и недостатки, пути устранения недостатков, а также предложите способы стандартного и нестандартного её применения. (Задание развивает нестандартное мышление.)

5этап урока

стадия – рефлексия.

Графический диктант (+ -).

Вопрос . Ответ

1. Встречается в свободном виде

2. Лёгкий металл

3. Реагирует и с кислотами, и со щелочами

4. Подвергается коррозии

5. Восстанавливает металлы из оксидов

Самопроверка:

Вопрос. Ответ.

1. Встречается в свободном виде

+

1. Лёгкий металл

+

3. Реагирует и с кислотами, и со щелочами

+

4.Подвергается коррозии

-

5. Восстанавливает металлы из оксидов

+

Вернёмся к изображениям, показанным в начале занятия. Что из них вам стало понятным в ходе занятия? Что бы вы ещё добавили после сегодняшнего занятия?

Письменное задание: Составьте текст рекламы алюминия или изделий из него.

Домашнее задание. Обязательная часть: составьте и осуществите цепочку превращений с участием алюминия; индивидуальная часть: параграф