Исследование возможности наполнения темы "Элементы II группы периодической системы Д.И. Менделеева" прикладным и экологическим содержанием посредством проведения интегрированных уроков (стр. 6 из 9)
2.Проведите мини-исследование о применении магния в сварочном и формовочном деле. Обратите внимание на состав магниевого термита и его применение.
3.Допишите уравнение реакции сгорания магниевого термита, расставьте коэффициенты, укажите тип реакции: Mg + Fe3O4 ®.
По окончании работы проведите взаимопроверку.
Для группы 3
Цель: изучить применение кальция и его соединений, их значение для живых организмов, использование в будущей профессиональной деятельности.
Руководство по организации учебного процесса. Используйте дополнительный материал к модулю и...
1.Выпишите основные цифры, характеризующие содержание кальция в организме человека (выполняйте индивидуально).
2.Выполните упражнение... (работайте индивидуально).
3.Соблюдая правила безопасности, осуществите экспериментально превращения: Са ® Са(ОН)2® СаСО3.
Напишите уравнения реакций. Работайте в парах.
4. Используя дополнительную литературу и знания, полученные на уроках по другим предметам, заполните таблицу. Работайте в парах.
| Область применения | Формула вещества | Используемые свойства |
При заполнении таблицы найдите ответы на следующие вопросы.
? Благодаря каким свойствам кальций используется в сварочном деле?
? Зачем кальций добавляют в расплавы металлов?
? Почему кальций используют для получения редких металлов?
Дополнительный материал
В промышленности магний используется в виде сплавов с алюминием, марганцем, цинком и другими элементами. Все магниевые сплавы хорошо обрабатываются резанием, имеют сравнительно высокую прочность. Сплав магния с алюминием высокопластичен, в горячем состоянии хорошо сваривается и имеет более высокую коррозийную стойкость по сравнению с другими магниевыми сплавами. Для улучшения механических свойств магниевых сплавов их нагревают до 400 °С и охлаждают на воздухе. От коррозии их защищают оксидированием, пропиткой маслами, лаками.
Сплавы бериллия находят применение в самолётостроении, электротехнике. Из бериллия изготовляют окошечки рентгеновских трубок, используя его проницаемость для рентгеновских лучей. В смеси с препаратами радия бериллий служит источником нейтронов.
Магниевый термит для сварки составляют из порошка магния и железной окалины. Продукты сгорания магниевого термита образуются в виде пористой спёкшейся массы оксида магния, которая впитывает в себя расплавленное железо. Магниевый термит применяют в основном для сварки стальных телеграфных и телефонных проводов воздушных линий связи, но он может использоваться и для сварки стыков стальных труб небольших диаметров.
Мрамор - диэлектрик. Он гигроскопичен и поэтому используется в качестве электроизоляционного материала. Его шлифуют и пропитывают органическими веществами — парафином и лаками. Мрамор - негорючий материал. Из него изготовляют распределительные доски и основания для рубильников и щитков с предохранителями в установках, рассчитанных на напряжение до 500 В.
По окончании работы каждая группа отчитывается о выполнении заданий [18, 19].
3.2 Урок по теме «Бериллий, магний и щелочноземельные металлы»
Задачи урока:
Обучающие.
Рассмотреть химические свойства элементов главной подгруппы II группы. Вспомнить двойственный (амфотерный) характер оксида и гидроксида бериллия. Познакомить учащихся со способами получения и с историей открытия этих элементов. Повторить окислительно-восстановительные реакции (ОВР) и алгоритм расстановки коэффициентов в уравнениях таких реакций методом электронного баланса. Продолжить планомерную подготовку учащихся к единому государственному экзамену (выполнение заданий тестового типа, ОВР).
Развивающие:
Развивать мышление учащихся, в том числе умение анализировать, смекалку, эрудицию, познавательный интерес с помощью химического эксперимента.
Воспитательные.
Воспитывать в учащихся такие личностные качества, как целеустремленность, наблюдательность, умение работать в коллективе, ответственность.
Методические приемы объяснения нового материала. Рассказ, беседа, демонстрация опытов, самостоятельная работа учащихся.
Оборудование и реактивы. На столе учителя: магнитофон с кассетой, тигельные щипцы, спиртовка, спички, две чашки Петри, кристаллизатор; фенолфталеин, вода, образцы металлов главной подгруппы II группы: магний и кальций.
На столах учащихся: тестовые задания, справочный материал, опорный конспект «Получение металлов», спички, небольшие чашечки с тампонами из ваты, смоченной солями кальция, стронция и бария.
ХОД УРОКА
Оргмомент. Введение в урок. Актуализация опорных знаний
Здравствуйте, ребята! На сегодняшнем уроке мы продолжим наше увлекательное путешествие в страну «Металлию» и посетим хорошо известный город «Щелочноземельск». Жителями этого города являются элементы IIа группы периодической системы, начиная с кальция. А в пригороде живут остальные элементы этой подгруппы. Давайте перечислим все эти элементы.
Ученик. Это бериллий Ве, магний Mg, кальций Са, стронций Sr, барий Ва и радий Ra.
Учитель. Но готовы ли вы к сегодняшнему путешествию? Давайте проверим, крепки ли ваши знания. Для этого я предлагаю вам тест, состоящий из пяти заданий. К каждому заданию дается четыре варианта ответа. Внимательно прочитайте и задания, и предлагаемые варианты ответов и обведите верный ответ в кружок. Отвечайте только после того, как вы их поняли и проанализировали. На этот вид работы отводится всего 5 мин.
Тест
1. К щелочно-земельным металлам не относят:
а) кальций; б) бериллий;
в) стронций; г) барий.
2. Стабильных природных изотопов не имеет:
а) стронций; б) барий;
в) радий; г) бериллий.
3. Из элементов главной подгруппы II группы хранить на воздухе можно:
а) барий; б) кальций;
в) стронций; г) магний.
4. В простых веществах, образованных элементами главной подгруппы II группы, связь между атомами:
а) ионная; б) ковалентная;
в) металлическая; г) водородная.
5. Сплав под названием бериллиевая бронза внешне похож на золото. Из него изготавливают пружины и клапаны специального назначения. Судя по названию, помимо бериллия в состав сплава входит:
а) железо; б) цинк;
в) серебро; г) медь.
О т в е т ы. 1 – б; 2 – в; 3 – г; 4 – в; 5 – г.
Учитель. Молодцы! Вы отлично справились с предложенными заданиями. Вижу, что вы готовы к приобретению новых знаний. Тогда немедля мы двинемся в путь! И первая наша станция ?
«Информационная».
Вывешивается плакат с названием станции
Станция «Информационная»
УЧИТЕЛЬ. На прошлом нашем занятии мы познакомились с магнием и кальцием, а сегодня поговорим о бериллии и радии.
УЧЕНИК (выступает с небольшим сообщением о бериллии). Бериллий был открыт в 1798 г. Л.Вокленом. Название элемента происходит от немецкого слова «Brille», обозначающего очки. В XVIII в. стекла очков готовили из монокристаллических образцов минерала берилла. Бериллий ядовит. Вдыхание паров его оксида вызывает бериллоз – общее отравление организма, заканчивающееся летальным исходом.
УЧИТЕЛЬ. А что вы знаете о радии?
УЧЕНИК. Радий – это редкий радиоактивный элемент, не имеющий стабильных изотопов.
УЧИТЕЛЬ. Действительно, радий – очень редкий радиоактивный металл (содержание в земной коре 1•1010 %). Например, 40 т африканского карналлита содержат 1 г радия. Самый устойчивый изотоп – 226Ra – с периодом полураспада около 1600 лет в результате ядерной реакции превращается в радон:
Вторым продуктом распада является a-частица, т.е. полностью ионизированный (потерявший все свои электроны) атом гелия.
У Владимира Владимировича Маяковского есть такие строчки о радии:
Поэзия – та же добыча радия.
В грамм добыча, в год труды.
Изводишь единого слова ради
тысячи тонн словесной руды.
УЧИТЕЛЬ. Следующая остановка – станция «Химическая». (Звучит песня и вывешивается плакат с названием станции.) Вначале давайте вспомним химические свойства ранее изученных элементов II группы.
Далее учитель демонстрирует опыты.
1. Опыт «Взаимодействие кальция с водой».
Учащиеся пишут уравнение химической реакции:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
.УЧИТЕЛЬ. В чашке Петри находится кальций, а в кристаллизаторе – вода. Добавляем в воду фенолфталеин. Берем щипцами кусочек кальция, опускаем его в воду. Начинается выделение водорода. За счет образования гидроксида кальция и изменения окраски фенолфталеина вода в кристаллизаторе стала малиновой.
2. Опыт «Взаимодействие магния с кислородом».
Учащиеся вновь пишут уравнение химической реакции:
2Mg + O2 = 2MgO.
УЧИТЕЛЬ. В чашке Петри находится магний. Берем щипцами кусочек магния и поджигаем его. Он быстро и очень ярко сгорает. Образуется оксид магния.
Но бериллий, магний и щелочно-земельные металлы могут взаимодействовать и с другими неметаллами. Образуются соответствующие бинарные соединения – гидриды, галогениды, сульфиды, карбиды, нитриды и т.д. К какому типу принадлежат эти реакции (по числу и составу исходных и полученных веществ)?
Задание для класса.
Составить уравнения химических реакций и назвать получившиеся соединения:
1) барий + водород ®….;
2) бериллий + хлор ®….;
3) кальций + сера ®….;
4) кальций + углерод ®….;
5) магний + азот ®…..
Ученик, который раньше всех справляется с этим заданием, выходит к доске, записывает уравнения реакций и расставляет коэффициенты методом электронного баланса по изученному в 8-м классе алгоритму, одновременно комментируя свои действия.
УЧЕНИК. Подчеркиваем символы элементов, степени окисления которых изменяются; составляем электронные уравнения, определяя число отданных и принятых электронов; уравниваем число отданных и принятых электронов, подобрав наименьшее общее кратное и дополнительные множители, и, наконец, расставляем коэффициенты.