Интегрированный урок Металлы главных подгрупп (9 класс)

Интегрированный урок в 9-м классе
«Металлы главных подгрупп»
Цели урока:
Образовательные: изучить строение атомов, нахождение в природе, химические свойства и биологическую роль металлов натрия, кальция, алюминия.
Развивающие: продолжить развитие навыков работы с табличным материалом, учебником; развивать умение сравнивать, способствовать развитию логического мышления.
Воспитательные: продолжить формирование знаний о единстве органического и неорганического мира природы.
Формы работы: индивидуальная и коллективная.
План урока:
Организационный момент.
Повторение пройденного материала.
Изучения новой темы.
Закрепление изученного материала.
Домашнее задание, итоги урока.
Оборудование:
физическая карта России,
таблица Д. И. Менделеева,
таблица “Содержание элементов в организме человека”,
таблица “Строение человека”.
Ход урока
I. Организационный момент: постановка цели и задач урока.
II. Повторение пройденного материала:
а) Фронтальный опрос.
– Дать определение металлической кристаллической решетки, металлической связи, какие физические свойства металлов связаны с особенностями кристаллической решетки?
- Какие металлы “самые-самые”?
- Что такое металлургия, виды металлургии?
- Что такое электролиз, какие металлы получают электролизом?
Б) Индивидуальная работа по карточкам.
III. Новая тема.
Учитель: Мы с вами повторили общие свойства металлов, а теперь переходим от общего к частному. Тема сегодняшнего урока “Металлы главных подгрупп на примере натрия, кальция, алюминия”. Основные пункты характеристики этих металлов вы внесете в таблицу, предварительно занесенную в тетрадь.
Характеристика металла Натрий Кальций Алюминий
1. Строение атома      
2. Нахождение в природе      
3. Физические свойства      
4. Химические свойства, взаимодействие с:
N2Cl2O2HClNaOHH2O      
5. Биологическая роль      
6. Влияние на здоровье человека      
1. Строение атома: работа с Периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева, запись схемы строения атомов, электронные схемы атомов натрия, кальция, алюминия. Указывается валентность и степень окисления этих элементов.
Na +11 )2)8)11s22s22p63s1 B. I, c. o. +1
Ca +20 )2)8)8)21s22s22p63s23p64s2 B. I, c. o. +2
Al +13 )2)8)31s22s22p63s23p1 B. I, c. o. +3
Данные заносятся учащимися в таблицу.
2. Нахождение в природе. В каком виде могут находиться эти металлы в природе? (предполагаемый ответ – в виде соединений). Ну а кому, как не геологу лучше всего знать ответ на этот вопрос. Слово предоставляется “геологу”, его роль выполняет ученик.
Геолог: натрий, кальций и алюминий находятся в природе только в виде соединений, так, как это очень активные металлы. Содержание натрия в земной коре составляет 2,5 %, в основном это поваренная соль- хлорид натрия NaCl, а также сильвинит NaCl KCl, карналлит KCl MgCl 6H2O и сульфат натрия – мирабилит Na2SO4. Месторождения – соляные озера Эльтон и Баскунчак, Соликамск, Солигорск, Илецк и др.
Содержание кальция в земной коре – 4%, в виде карбоната- известняка, мела, мрамора CaCO3, фосфатов-фосфоритов и апатитов Ca3 (PO4)2; сульфатов – гипса CaSO4 2H2O. Месторождения: карбонаты – повсеместно, фосфориты и апатиты – Хибины и Каратау.
Содержание алюминия в земной коре составляет 7%, он занимает третье место по распространению в земной коре. Содержится в виде оксида-каолинита Al2O3 2SiO2 2H2O, полевого шпата K2O Al2O3 6SiO2, нефелина Na2O Al2O3 2SiO2. Промышленным значением обладает алюминиевая руда-боксит Al2O3 nH2O. Месторождения – Урал, юг Сибири, Ленинградская область.
Учитель: Что же представляют собой металлы натрий, кальций и алюминий? (С физическими свойствами этих металлов учащиеся знакомятся самостоятельно, работая с текстом параграфов учебника. Демонстрируются образцы этих металлов, отмечается особое хранение натрия и кальция – под слоем керосина).Переходим к химическим свойствам этих металлов. Какие свойства они проявляют в химических реакциях? (предполагаемый ответ – восстановительными). С какими веществами могут вступать в химические реакции металлы? (Ожидаемый ответ неметаллами, окислителями). Возможны реакции с галогенами, кислородом, серой, азотом, с кислотами. Уравнения соответствующих реакций вы запишите самостоятельно дома, а мы рассмотрим специфические реакции для металлов этих групп.
а) взаимодействие натрия и кальция с водой (демонстрация реакций)
2Na+2H2O=2NaOH+H2Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2
б) взаимодействие алюминия с водой, оксидами металлов и щелочами,
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2 (без оксидной пленки)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H28Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe
На поверхности алюминия образуется оксидная пленка, которая пассивирует алюминий в отношении с водой и кислотам. Но без оксидной пленки алюминий активно взаимодействует с веществами, в том числе с водой. Какие же правила пользования алюминиевой посудой следует соблюдать:
нельзя хранить кислую капусту, молоко, соленую рыбу в алюминиевой посуде длительное время так, как кислоты разрушающе действуют на оксидную пленку.
мыть посуду лучше средством, не содержащим абразивные материалы, например водой с мылом.
не увлекаться блюдами, запеченными в фольге, не хранить в ней продукты.
Другого ничего в природе нетНи здесь, ни там в космических глубинахВсе от песчинок малых до планетИз элементов состоят единых.
Химические элементы играют важнейшую роль в жизнедеятельности клеток, образуют органические и неорганические вещества, выполняют биологические функции. Такие элементы называются биогенными. О роли этих элементов нам расскажет “биолог” (см. приложение)“Биолог”: Натрий – межклеточный и внутриклеточный элемент. Поддерживает постоянное осмотическое давление крови, участвует в регуляции водного обмена, регулирует работу нервной и мышечной ткани, участвует в процессе пищеварения.
Кальций-99% в костях и крови. Строительный материал для образования костей и зубов. Влияет на обмен веществ, обеспечивает нормальную свертываемость крови, участвует в формировании иммунитета.
Алюминий – во всех органах и тканях, но больше всего в печени, легких, костях, головном мозге. Участвует в обмене фосфора, принимает участие в построении эпителиальной и соединительной тканях, в процессе регенерации костной ткани.
Учитель: О влиянии этих элементов на здоровье человека расскажет “медик” (см. рисунок 2).“Медик”: Реакция организма человека на недостаток натрия выражается в уменьшении объема крови и снижении артериального давления. Избыток вызывает накопление воды и, как следствие этого, перегрузку всех органов-почек, сердца, что приводит к угрозе смерти.
Недостаток кальция вызывает понижение возбудимости нервной системы, остеопороз. Избыток- обезвоживание клеток соединительной ткани, снижение их физиологической активности, возбудимость нервной системы, мочекаменной болезни, гиперкальциемии.
Реакция организма на недостаток алюминия – это нарушение обмена фосфора, замедление регенерации костной ткани, ингибирование пищеварительных ферментов. Избыток алюминия вызывает возбуждение центральной нервной системы, нарушение минерального обмена, нарушение двигательной активности. Избыток алюминия накапливается в волосах.
(Учащиеся делаю краткие записи в таблице по биологической роли и значении элементов натрий, кальций, алюминий).
Учитель:
“И у природы есть всему свой срокИ осени пора и бурного цветеньяИ химии не кончится урокЖизнь будет ее вечным продолжением”
Смысл этих строк заключается в том, что знания, полученные на уроках химии, биологии, а также других предметов пригодятся вам в жизни, при выборе профессии. Ведь так много профессий тесно связанных и с химией и биологией. Это профессия медика, биолога, эколога, нефтяника и так далее. Поэтому ваша задача – уметь применять свои знания, использовать их в дальнейшей жизни.
IV. Закрепление материала: Выполнение короткой тестовой работы всеми учениками (см. приложение).
V. Домашнее задание: Закончить таблицу. Несколько учащихся готовят рефераты по темам: “Семейство щелочных металлов”, “Семейство щелочноземельных металлов”.