Обучение химии в 9 классе Авторы: учитель гимназии №343 Куцапкина Людмила Васильевна учитель ГБОУ школы №26 с углубленным изучением французского языка Литвиненко Галина Андреевна Санкт-Петербург 2013 ПРЕДИСЛОВИЕ Данное учебно-методическое пособие предназначено для учителей химии. Переход на новые стандарты обучения потребовал от всех учителей большой работы по повышению своих научных знаний, поиска новых, более эффективных методов ведения урока, разработки и использования в процессе преподавания других, более совершенных средств наглядности, более широкого применения технических средств обучения. Новые стандарты несут с собой новый результат. Если раньше мы работали над развитием умений и навыков, то теперь для нас главное - развитие личности ребенка. Важно научить ребенка учиться. Если раньше давали готовые знания, то теперь надо учить ребенка добывать эти знания, направляя, давая ему выходы. Саморазвитие, умение размышлять, решать различные задачи, ставить и достигать цели,- это одно из приорететных кластеров развития. Меняющийся мир диктует свои требования к человеку, стремящемуся к благополучию и успеху. Сегодня недостаточно владеть предметными знаниями, важно обладать компетенциями, которые позволят освоить и применить любые знания, управлять собственной деятельностью, работать в команде. Мы на примере двух тем постарались показать, как они достигают принципа единства обучения, воспитания и развития учащихся. Особое внимание было обращено на методы и организацию различных видов самостоятельных работ.Однако решение этой задачи требует еще новых, дальнейших педагогических поисков и усилий. Поэтому считаем, что данное пособие является своеобразной копилкой педагогического опыта работы по новым стандартам, хочется подчеркнуть, что желаемый результат он может принести только при условии творческого подхода и методического опыта каждого учителя. Программа 9 класса начинается с повторения курса 8 класса и общей характеристики химических элементов. На рассмотрение этих вопросов отводится 12 часов, включая контрольную работу и решение задач на выход продукта. Уроки повторения и обобщения материала по данной теме целесообразно проводить в форме беседы с последующим заполнением таблиц, которые будут отражать ключевые вопросы, проверяющиеся в экзаменационной работе ГИА. Кроме того, один из уроков по данной теме следует уделить жизни и деятельности Д.И.Менделеева, так как учитывая новые стандарты образования, огромное внимание должно быть уделено духовнонравственному развития обучающихся. Уроки химии являются более чем благодатным предметом для реализации поставленной цели. Периодический закон, открытый Д.И.Менделеевым. Говоря о патриотизме, можно и нужно совместно с детьми открывать его заново, говорить о гениальности этого великого русского ученого, о его открытиях, рассматривать Периодическую систему как подтверждение всех законов диалектики и гордиться тем, что на протяжении столь длительного времени с момента открытия, никто не усомнился в правильности идей и взглядов Д.И.Менделеева. Здесь же знакомить детей с теми заманчивыми предложениями и посулами, которые обещали великому ученому, лишь бы он уехал из России, чтобы заниматься наукой во благо другой стране. Однако ни одно них не было принято! Это ли не патриотизм! Это ли не любовь к своей Родине и работа для нее? Мы рассматриваем этот поступок как научный подвиг Д.И.Менделеева. Значение усвоения ПЗ и ПСХЭ Д.И.Менделеева для воспитания диалектикоматериалистических взглядов на явления природы трудно переоценить. В ПС отражается единство и закономерная связь между всеми химическими элементами, а значит, и между всеми образованными ими веществ. Д.И.Менделеев определил содержание открытой им ПС как отражение «общего единства и взаимопревращаемости всех явлений природы». ПЗ утверждает переход определенных количественных изменений в составе атомов в коренные качественные различия между ними. В ПС выявлены связи и переходы между самыми противоположными по свойствам элементами. Она свидетельствует также о том, что в самой природе элементов заложены противоречия, вследствие которых один и тот же элемент в различных условиях может проявлять самые противоположные свойства. ПС позволяет на основе знания коренных свойств элементов и их положения в системе предугадывать формы и свойства образованных ими простых и сложных веществ. ПСХЭ дает возможность предвидеть и конкретно оценивать взаимное влияние атомов, когда они химически соединяются друг с другом. В этом заключается методологическое значение периодического закона для изучения химии. 1-2 уроки: Периодический закон и ПСХЭ Д.И.Менделеева в свете учения о строении атома. Формы существования химического элемента – простые и сложные вещества. Каждый структурный элемент ПС имеет физический соответствует какому-либо понятию в строении атома. смысл, т.е. Предлагаем учащимся составить таблицу, отражающую взаимосвязь этих физических единиц. № Элемент структуры 1. Порядковый номер 2. Номер периода 3. Номер группы Физический смысл Заряд ядра, число протонов, общее число электронов Число энергетических уровней (электронных слоев). Число электронов на внешнем уровне для главных подгрупп, высшую (положительную) степень окисления Обратить внимание на изменение состава атома, добавляя или отнимая протоны, нейтроны, электроны. Необходимо научиться объяснять какие частицы образуются при изменении состава атома. Самостоятельная работа: Объясните, какими частицами будет представлен элемент: №16 при 1) добавлении 2е; 2) отдачи 2р; 3) добавлении 1n №19 при 1) отдачи 1е; 2) добавлении 1р; 3) добавлении 2р Далее можно перейти к рассмотрению вопросов, связанных с закономерностями изменения свойств элементов по периоду и по группе в периодической системе. № Характеристика 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Заряд ядра Радиус атома Электроотрицательность Металлические свойства Восстановительные свойства Неметаллические свойства Окислительные свойства По периоду (слева направо) Проверка идет со слайдом, проектируемого на экран Закрепление: Часть А (для слабых учащихся) В группе (сверху вниз) 1. Заряд ядра атома фосфора равен 1) +11 2) +15 3) +18 4) +31 2. Число электронов на внешнем уровне в атоме серы 1) 7 2) 5 3) 8 4)6 3.Число протонов в ядре атома алюминия 1) 14 2) 13 3) 27 4) 16 4. Схема распределения электронов по электронным уровням 2;8;7 соответствует атому 1) кальция 2) натрия 3) серы 4) хлора 5. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления неметаллических свойств? 1) В С Li 2) Si P S 3) O S Se 4)N O C 6.У атомов лития и натрия одинаковое число 1) электронных слоев 2) протонов 3) электронов 4)электронов на внешнем уровне 7. В главных подгруппах периодической системы химических элементов с увеличением зарядов атомных ядер не изменяется 1) число электронов на внешнем уровне 2) радиус атома 3) общее число электронов 4)число энергетических уровней Часть В ( для тех кто учится на «4» и «5» 1.В ряду химических элементов Мg 1) радиус атома увеличивается Ca Ba 2) металлические свойства увеличиваются 3) растет число электронов внешнего уровня 4) способность отдавать электроны уменьшается 5) число электронных уровней не изменяется 2.В порядке увеличения неметаллических элементы следующих рядов 1) N 4) Se O S F 2) P Si O Al 5) Al 3. В ряду химических элементов О S свойств 3)F Cl Mg Na расположены Br Se 1) металлические свойства усиливаются 2) электроотрицательность атомов химических элементов увеличивается 3 )максимальные степени окисления увеличиваются 4) неметаллические свойства усиливаются 5) радиусы атомов увеличиваются 4.В порядке усиления основных свойств оксидов и гидроксидов расположены химические элементы следующих рядов: 1) В Вe 4) Mg Al Li 2) K Si Na 5) Be Li 3) As P Mg N Cs 5.В порядке усиления кислотных свойств оксидов и гидроксидов расположены химические элементы следующих рядов: 1) Si 4) Li P S Na 2) As K P N 3) Si 5) Cl 6.В ряду химических элементов N Br P Al F As 1) формула летучего водородного соединения имеет состав ЭН3 2) неметаллические свойства усиливаются 3) )радиус атомов уменьшается 4) электроотрицательность уменьшается 5) число электронов на внешнем уровне увеличивается Mg Домашнее задание: кроме параграфа учебника и записей дифференцированная работа в формате ГИА (часть А и В). тетради, 3 урок: Виды химической связи, типы кристаллических решеток. Задача этого урока – установление следующих взаимосвязей: Вид связи строение вещества в твердом состоянии (тип кристаллической решетки) физические свойства вещества в этом состоянии. Обобщение по типам химической связи: составление таблицы (работа самостоятельная) Признаки сравнения Ковалентная неполярная полярная Ионная Металлическая Водородная Соединяющиеся частицы Механизм возникновения связи Силы, удерживающие частицы Примеры веществ Переходим к обсуждению составленной таблицы. Взаимосвязь видов химической связи, типа кристаллических решеток и свойств простых и сложных веществ проводим в виде беседы с последующим заполнением таблицы. Заполняя таблицу, обратить внимание, почему в ионной кристаллической решетке происходит всегда чередование частиц в шахматном порядке и как исходя из такого строения решетки проистекают нелетучесть, тугоплавкость и высокая твердость всех ионных соединений. В качестве стимулирующего задания можно рассмотреть вопрос: какое из соединений – фторид лития, хлорид натрия или бромид калия - плавится при самой высокой и какое при самой низкой температуре? При рассмотрении веществ с ковалентными связями обращаем внимание еще раз на то, что они кристаллизуются в решетке не одного, а двух типов: атомные и молекулярные, и это проявляется в резком различии физических свойств тех и других веществ. Обобщающая таблица может выглядеть следующим образом: Вид химической Тип связи кристаллической Физические свойства Примеры веществ Ковалентная неполярная Ковалентная полярная Ионная Металлическая решетки Атомная (в узлах Высокие решетки-атомы) температуры плавления и кипения, высокая твердость, хрупкость, не растворимы в воде Молекулярная (в Низкие узлах решетки- температуры молекулы) плавления и кипения, летучесть, плохая растворимость в воде Молекулярная (в Низкие узлах решетки- температуры молекулы) плавления и кипения, летучесть низкая твердость, растворимость в воде разная Ионная (в узлах Высокие решетки- ионы) температуры плавления и кипения, хрупкость, как правило, хорошая растворимость в воде Металлическая (в Разные узлах решетки- температуры атомы и плавления, положительные пластичность, ионы) ковкость, высокая электрои теплопроводность Закрепление материала: Часть А ( для слабых) 1.В соединении натрия с кислородом химическая связь Алмаз Кремний Кислород Вода,сахар Практически все соли Металлы сплавы и 1) металлическая 2) ковалентная полярная 3) ковалентная неполярная 4) ионная 2.Тип связи в молекуле серной кислоты 1) ковалентная полярная 2) ковалентная неполярная 3) ионная 4) металлическая 3.Химическая связь соответственно: ионная, ковалентная полярная, ковалентная неполярная 1) KBr, H2O, Cl2 2) NH3, K2O, NaCl 3) I2, CaO, HCl 4) KOH, H2S, CO 4.Атомную кристаллическую решетку имеет: 1) графит 2) поваренная соль 3) аммиак 4) вода 5.Наибольшую температуру плавления имеет вещество: 1) с ионной кристаллической решеткой 2) с атомной кристаллической решеткой 3) с молекулярной кристаллической решеткой 4) с металлической кристаллической решеткой 6.Ионную кристаллическую решетку имеет: 1) углекислый газ 2) нитрат натрия 3) вода 4) графит ЧастьВ ( для учащихся, обучающихся на «4» и «5») 1.Выберите вещество с ковалентной полярной связью 1) H2S 2) NaCl 3) PH3 4) O2 5) MgO 2.В каких рядах представлены вещества только с ионной связью 1) КСl, Н2О, NaBr 2) CuCl2, Al2S3, CaO 3) CaF2, Na2O, K2SO4 4) NH3, MgCl2, Br2 5) Fe(NO3)2, K2O, H2S 3. Выберите вещества с атомной кристаллической решеткой 1) бромид натрия 2) алмаз 3) графит 4) сульфат калия 5) кислород 4.Выберите вещества с ионной кристаллической решеткой 1) фосфин 2) вода 3) хлорид натрия 4) сульфат калия 5) аммиак 5.Молекулярное строение имеют все вещества, расположенные в ряду: 1) Н2О, PH3, N2 2) KCl, MgI2, CaO 3) O2, H2O, CaCl2 4) S, N2, I2 5) H2SO4, KOH, K2O Домашнее задание: записи тетради, дифференцированное задание в формате ГИА; Создание презентации: типы кристаллических решеток. Урок 4-6 характеристика химического элемента – металла, неметалла на основании его положения в ПСХЭ Д.И.Менделеева. Предлагаю отойти от привычного построения урока, предложить учащимся самостоятельно построить схему характеристики элемента, исходя из ПСХЭ, на основании вопросов, предложенных учителем. Для металлов: ( нашу жизнь мы не представляем без металлов… Каких? Где их применяют? Найдите известные вам металлы в ПС и попытайтесь сделать вывод о положении их в ПСХЭ. Чем руководствовался Д.И. Менделеев при их размещении в таблицу… Примерно так же для неметаллов Рассматривая свойства соединений неметаллов можно поставить проблемный вопрос о возможности протекания реакции фосфорной кислоты с металлами. В качестве закрепления на втором уроке можно предложить дать сравнительную характеристику металла и неметалла. После характеристики металла и неметалла переходим к характеристики переходного элемента. Просим обосновать особенность положения данного элемента. К чему может это привести. Далее целесообразно провести лабораторный опыт: Al + кислота; Al + щелочь. Вводим понятие амфотерности. Домашнее задание: дифференцированное: 1.Для слабых учащихся вопросы по характеристики элемента 2.Для средних учеников: 1/ Ряд элементов с которыми взаимодействует Zn 1) Al, Na2O, HCl 2) H2SO4, KOH, S 3) O2, Mg(OH)2, P 2/ C каким веществом будут реагировать KOH, HCl, Cu(NO3)2 1) Fe 2) Cu 3) Al 4)CuO 3/ Найдите соответствие между исходными веществами и продуктами реакций: Исходные вещества 1. Zn + HCl 2.ZnO + HCl 3.Zn(OH)2 + HCl 4.Zn(OH)2 + KOH Продукты реакции A. ZnCl2 + H2O Б. ZnCl2 + 2H2O В.ZnCl2 + H2 Г.K2ZnO2 + 2H2O Д.K2ZnO2 Задание для сильных учащихся: Составить схему, отражающую генетический ряд кремния, бериллия. И осуществить эти превращения. Уроки 7-8 Химические свойства оксидов, кислот, солей и оснований с точки зрения ТЭД Составление таблиц, отражающие свойства неорганических соединений силами учащихся Реагент Кислотный оксид Н2О Кислота (исключение SiO2) Кислотный оксид Не реагирует Основной оксид соль Амфотерный соль оксид Кислота Не реагирует Растворимое Соль + вода основание Основной оксид Растворимое основание основных классов Амфотерный оксид Не реагирует соль Не реагирует Соль соль соль соль Соль + вода Не реагирует Соль + вода Соль + вода Гидроксиды Реагент Кислотный оксид Основной оксид Амфотерный оксид кислота основание Амфотерный растворимое нерастворимое гидроксид Составляем подобную таблицу по свойствам кислот и солей. Самостоятельная работа Часть А 1.Соляная кислота может взаимодействовать со всеми веществами группы 1) железо, оксид железа (3) 2) цинк, оксид кремния, серебро 3) медь, оксид меди (2), гидроксид меди (2) 3) сера, оксид серы (6), гидроксид серы (6) 2. Щелочи могут реагировать с 1) кислотами и кислотными оксидами 2) кислотами и щелочами 3) кислотами и основными оксидами 4) только с кислотами 3. Оксид меди (2) реагирует с каждым из предложенных веществ 1) H2O и HCl 2) H2 и CO 3) NaOH и H2SO4 4) SO2 и K2O 4.При взаимодействии каких веществ можно получить сульфат бария? 1) раствор гидроксида бария и раствор сульфита натрия 2) барий и оксид серы (6) 3) раствор хлорида бария и раствор сульфата калия 4) барий, сера и вода Часть В 1. Хлорид меди (2) вступает в реакцию обмена с 1) гидроксидом железа (2) 2) гидроксидом натрия 3) нитратом серебра 4) железом 5) хлоридом натрия 2. В реакцию с гидроксидом калия вступают 1) оксид натрия 2) оксид серы (4) 3) серная кислота 4) гидроксид кальция 5) хлорид натрия 3. Какие утверждения оснований? характеризуют свойства нерастворимых 1) разлагаются при нагревании 2) взаимодействуют с щелочами 3) взаимодействуют с кислотами 4) взаимодействуют с солями 5) взаимодействуют с основными оксидами 4. В реакцию с оксидом углерода (4) вступает 1) NaOH 2) N2O5 3) HCl 4) MgO 5) MgCl2 5.С карбонатом калия реагируют 1) нитрат натрия 2) медь 3) соляная кислота 4) гидроксид цинка 5)хлорид бария Домашнее заданий дифференцированное: Для учащихся, которые будут сдавать ГИА – часть С Для учащихся, обучающихся на «4» и «5» - часть В Для слабых – часть А Урок 9 Генетическая связь Это урок - ответ на задание части «С», поэтому рекомендуем посвятить урок осуществлению цепочек превращений. Рассмотреть переходы с точки зрения ТЭД. Домашнее задание: подготовить презентацию 1) генетический ряд металлов 2) генетический ряд неметаллов Для сильных ребят отразить свойства солей в генетической цепочке. Подгруппа кислорода Изучение данной темы построено на закреплении и развитии понятий о формах существования химического элемента, о явлении аллотропии при изучении простых веществ, а также углублении теоретических знаний о периодическом законе и системе химических элементов Д.И.Менделеева; о видах химической связи и строении вещества, об окислительновосстановительных реакциях. При изучении темы необходимо чаще предоставлять учащимися возможность самостоятельно пользоваться логическими приемами- сравнивать химические элементы данной подгруппы, свойства простых веществ (кислорода и серы) и их аллотропных модификаций; объяснять различие в свойствах; выявлять общие (ранее изученные) и специфические свойства серной кислоты, отметить области применения и значение серной кислоты. В соответствии с ФГОС важно направить учащихся на создание выводов, умение объяснять химические явления в природе, конкретизировать знания новыми примерами, которые будут накапливаться при обсуждении вопросов экологии, деятельности человека в происходящем на Земле круговороте веществ. Важно формировать диалектико - материалистические мировоззрения учащихся, приобщая их к оценке конкретных явлений, связанных со свойствами и применением кислорода, озона, серы и их соединений. Направить учащихся на установление межпредметных связей и формировать их экономические знания. Так же, как и в ранее изученных темах, учитель на каждом уроке озвучивает тему урока, направляет учащихся на формулирование целей урока, корректирует их, далее выдвигает проблему и создает эмоциональный настрой, формулирует задание и напоминает учащимся, как подойти к его выполнению ( при этом обязательно обеспечивает мотивацию выполнения заданий и контролирует выполнение предложенной работы ). Учащиеся работают с выданными таблицами, заполняют их и делают выводы. Проверку осуществляют по сверке со слайдом презентации, подготовленной учителем, отмечают ошибки и исправляют их, обобщают и делают выводы. Урок 1 (по данной теме) Таблица для учащихся Характеристика элементов подгруппы халькогенов Кислород 6О Сера 16S Селен 34Se Теллур 52Te Полоний 84Po Записать электронные схемы внешнего энергетическог о уровня элементов Как изменяется размеры радиусов атомов, свойства элементов и почему? Сходство К какому Укажите Укажите элементов семейству валентность степени относятся? Ме окисления, или Неме? запишите исключение Отличие Невозможность Валентность Степени кислорода возбужденного кислорода в окисления от других состояния соединениях кислорода элементов атомов (не забудьте о подгруппы кислорода(поче соединениях: му?) пероксиды и фториды). Примеры веществ. Простые Формулы Физические Нахождение в вещества, простых свойства природе образованн веществ, простых (недостаток ые химическая веществ информации в кислородом связь, учебнике и серой. кристаллически восполнить е решетки дома, используя интернет) Соединения Формулы, Кислотные Значение и с водородом физические свойства, применение свойства, восстановител получение, ьная прочность способность молекул Соединения Свойства Записать Записать с оксидов серы формулы уравнения кислородом (какие это оксидов серы, реакций, оксиды?) подтвердить подтверждаю уравнениями щие свойства реакций их оксидов. Запишите общую формулу строения внешнего энергетическ ого уровня Сделайте вывод Сделайте вывод Сделайте вывод Сделайте вывод Сделайте вывод Серная и сернистая кислоты (разбавленн ые) эксперимен т Mg + H2SO4→ MgSO4 + H2 Cu +H2SO4→ →нет реакции Записать молекулярную и графическую формулы, проставить степень окисления серы. Конц. серная кислота эксперимен т Cu +H2SO4 →реакция идет Что вы утверждал и? Какие знания применяли (осознание проблемы) Отметить особенность конц. серной кислоты (физические свойства, способность поглощать воду и экзотермически й эффект при растворении в воде. Как правильно разводить конц. серную кислоту в воде?) свойства. Записать формулы гидроксидов, отметить их характер. Дать характеристик у физическим и химическим свойствам серной кислоты, сравнить с другими кислотами, рассмотреть свойства с точки зрения ТЭД, записать уравнения реакций Рассмотреть взаимодействи е конц. серной кислоты с Ме и Неме. Записать уравнения реакций, рассмотреть их с точки зрения ОВР. Укажите области применения разбавленной серной кислоты. Сделайте вывод Укажите Сделайте области вывод применения конц. серной кислоты, ее значение. Домашнее задание для учащихся (дифференцированные): Задание 1 (для уч-ся со слабыми способностями) 1) Укажите, как изменяется окислительная способность в ряду элементов- селен, сера, кислород: а) уменьшается, б) увеличивается, в) не изменяется г) ее нет 2) Какой элемент способен проявлять степень окисления +1 : а) теллур б) селен в) сера г) кислород 3) Оксиды серы взаимодействуют с : а) водой и оксидом кремния б) водой и хлороводородом в) водой и гидроксидом лития г) водой и углекислым газом 4) Разбавленная серная кислота взаимодействует с : а) водой и цинком б) цинком и медью в) углеродом и магнием г) оксидом цинка и гидроксидом магния 5) Концентрированная серная кислота а) взаимодействует с соляной кислотой и медью б) сульфатом калия и водой в) водой и серебром г) не является сильным окислителем Задание 2 ( для сильных учащихся) 1) В ряду элементов S - Se – Te а) уменьшается число заполняемых электронных слоев б) увеличивается число заполняемых электронных слоев в) не изменяется число заполняемых электронных слоев г) увеличивается число электронов на внешнем слое 2) При взаимодействии концентрированной серной кислоты с натрием, кроме соли и воды выделяется: а) сера б) сероводород в) сернистый газ г) водород 3) Укажите соответствие между схемой превращения и изменения степени окислителя в ней: А) Н2SO4 (конц) + Cu → 1. Э+6→ Э0 Б) Н2SO4 (разб) + Zn → 2. Э+6→ Э+4 В) SO2 + O2 → 3. Э0→ Э-4 Г) S + O2→ 4. Э0→ Э-2 5. Э-2→ Э-4 Задание 3 ( для учащихся, которые выбирают химию для сдаче экзамена в форме ГИА) 1) Дана схема превращений: S → SO2→ Х → Н2SO4→ К2SO4 Последнее уравнение запишите с точки зрения ТЭД. 2) К раствору серную кислоты массой 250 г с массовой долей кислоты 39,2% добавили избыток хлорида бария. Вычислите массу полученного осадка.