Обобщающий урок по теме "Азот, фосфор, углерод и кремний"

Обобщающий урок по теме "Азот, фосфор, углерод и кремний"

Форма проведения: сюжетно-ролевая игра. Урок-путешествие по «государствам»:

  1. Нитрогениум
  2. Фосфорус
  3. Карбониум
  4. Силициум.

Школьники становятся пассажирами корабля «Знание - сила», учитель – его капитаном, а один из учащихся – штурманом, указывающим маршрут следования.

Цель:

  • закрепление знаний учащихся о физических и химических свойствах азота, фосфора, углерода, кремния. Показать значение азота, фосфора, углерода, кремния как биогенных элементов и познакомить с нахождением их в природе;
  • формирование умения самостоятельно работать с литературой;
  • развитие речевых навыков;
  • развитие логического мышления;
  • формирование интереса к предмету через необычную форму проведение урока, детской фантазии и представлений;

Ход урока

Капитан. Любой человек, не взирая на возраст, любит путешествовать! Вот и Вас я приглашаю совершить «Путешествие». Давайте представим, что мы сели на корабль под названием «Знание-сила». Вы – пассажиры, а я – капитан, ещё у нас будет штурман – мой помощник. Он укажет маршрут нашего следования. Ваши тетради сегодня превратятся в «путевые дневники». Согласны. Тогда в путь.

Записи в путевом дневнике о путешествии (тезисы выступлений, формулы, уравнения реакций).

  1. Нитрогениум
  2. Фосфорус
  3. Карбониум
  4. Силициум.

Штурман. Капитан. Кажется, нас ждут большие неприятности, нас догоняют пираты.

Капитан. Что они хотят.

Штурман Сейчас узнаем.

Пираты Нам нужно много золота и драгоценных камней. На все мы вам даем 10 минут, иначе ваше путешествие не состоится.

Исследователи Мы сейчас вам покажем как в свое время алхимики получали золото. Надеемся, эти знания пригодятся вам. Если приготовить раствор йодида калия и раствор ацетата свинца, их соединить, т.е. слить, то получим золото алхимиков.

На столе разные вещества: нитрат натрия, нашатырный спирт, азотная кислота, белок куриного яйца, зеленый лист, морковка, яблоко;

Учитель Внести черный ящик, в нем вещество, о котором поэт В.Шаламов сказал так:

Я пью в мельчайших дозах, На сахар капает раствор, А он способен бросить в воздух Любую из ближайших гор… Что это? (Нитроглицирин)

Что общего у всех этих веществ?

Действительно, в состав всех этих веществ и предметов входит химический элемент Азот.

Итак, мы направляемся в страну «Нитрогениум», которую открыл шотландский ученый химик Д.Резерфорд.

Учитель. Что можно сказать об этой стране и этом элементе?

Пассажир 1. Азот – химический элемент 5 группы периодической системы Менделеева, это бесцветный газ, без вкуса и запаха. Один из самых распространенных элементов, главная составляющая часть атмосферы Земли…

Пассажир 2. Без разрушения молекулы азота в химическую связь не вступают. При обычных условиях с ним способен реагировать только литий…

Учитель. В стихотворении известного английского поэта Р. Киплинга «Синие розы» есть такие строки:

Как-то милой я принес Целый ворох красных роз. Не взяла она и в слезы: Синие найди ей розы… Зря изъездил я весь свет – Синих роз под солнцем нет…

Учитель. Нет синих роз, нет зеленых пионов и ландышей желтых. Но придать цветам фантастическую окраску можно с помощью химии. Как это сделать?

Отвечает и показывает опыт.

Исследователь. Синие розы получают в результате несложного опыта. Необходим цилиндр или банка с крышкой. На дно налить нашатырный спирт (раствор аммиака). Укрепить цветок красной розы на крышке, внести его в сосуд. Через несколько минут можно наблюдать изменения окраски из красного в синий.

К соединениям азота относится и бихромат аммония, с которым мы сейчас увидим химическую реакцию.

Исследователь. Как происходит извержение вулкана? Чтобы ответить на этот вопрос, совсем не обязательно отправляться в путешествие к подножию действующего вулкана. Извержение можно посмотреть и на столе. Положим на стол кружок асбеста и соорудим на нём горку из красивых кристаллов бихромата аммония, сделаем углубление – это «кратер». Горящей спичкой коснёмся центра «кратера» - и начнётся «извержение»: вырвется каскад ярких искр, которые при остывании будут превращаться в зеленый пепел. Вскоре вся поверхность стола вокруг « вулкана» покроется «пеплом», представляющим собой окись хрома. Во время «извержении» из «кратера» будут выделяться водные пары и свободный азот.

Пассажир спрашивает исследователей.

Мы хотели бы узнать, почему у нас не получилось изготовление устрашающей маски как у «Собаки Баскервилей»? В чем тут ошибка наша и автора? Вот послушайте.

«Да это была собака, огромная, черная как смоль… Из её пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не могло возникнуть видение более страшного, более омерзительного, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана. … Чудовище лежало перед нами… Его огромная пасть все еще светилось голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящейся головы, и отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте. »

- Фосфор, - сказал я.

В чем ошибка автора?

Отвечает исследователь.

Фосфор действительно светится в темноте, вернее белый фосфор, аллотропное видоизменение фосфора. Это объясняется тем, что пары Р4 окисляются кислородом воздуха. Но белый фосфор способен самовоспламеняться на воздухе или при трении. Кроме того, он чрезвычайно ядовит: 0,1 г. вещества - смертельная доза. Если бы на шерсть собаки действительно был нанесен белый фосфор, она немедленно получила бы ожоги от его воспламенения. А фосфор, нанесенный на язык, зубы вызвал бы моментальное отравление.

Хотя белый фосфор можно было бы нанести на шерсть собаки, не допустив самовоспламенения, если смешать малое количество его с вазелином или воском.

Итак, мы отправляемся в государство «ФОСФОРУС».

Пассажир расскажет нам об этой удивительной стране.

Фосфор – химический элемент 5 группы периодической системы. Открыт алхимиком из Гамбурга Х.Брандом. При перегонке сухого остатка от выпаривания мочи Бранд заметил зеленоватое свечение вещества, осевшего в колбе. Он решил, что открыл философский камень…

Учитель. Сейчас я покажу вам серию химических опытов. А вы должны:

  1. записать цепочку наблюдаемых превращений Р → Р2О5 → Н3РО4 …
  2. вспомнить, что показывает любая цепочка превращений веществ.
  3. Написать уравнения химических реакций.

Фосфор Оксид фосфора 5 Ортофосфорная кислота Ортофосфат натрия Ортофосфат серебра Ортофосфорная кислота

Учитель проводит демонстрационные опыты и поясняет их.

  1. Сжигание красного фосфора в бутылке.
  2. Смешивание продукта горения с водой
  3. Взаимодействие полученного раствора с лакмусом.
  4. Действие гидроксида натрия (по каплям с)на полученную смесь (наблюдение за цветом лакмуса).
  5. Добавление нитрата серебра к продукту. Добавление нитрата серебра к неокрашенной порции продукта. (Ag3PO4 – желтый осадок).
  6. Добавление азотной кислоты (по каплям) и испытание конечного продукта лакмусом.

В это время учащиеся составляют цепочку химических превращений. Выполняют самостоятельную работу и осуществляют взаимоконтроль, а результаты заносят в тетрадь.

Капитан. Штурман, взять курс на «КАРБОНИУМ».

Учитель. Пассажир 1 Расскажет нам об этой удивительной стране.

Углерод – химический элемент 4 группы периодической системы. История знакомства человека с этим веществом уходит далеко в глубь веков. Важную геохимическую роль играет угарный газ, углекислый газ и угольная кислота…

Учитель. А сейчас посмотрите отрывок из сказки «Мороз Иванович» и ответьте на вопрос: «Почему нельзя закрывать трубу, когда не все угли прогорели?», «Что такое угар?», «Почему угарный газ ядовит?»

Отвечают пираты. При горении угля в печи происходит химическая реакция: углекислый газ уходит в трубу. После того как уголь прогорел, трубу закрывают, чтобы сохранить тепло в печи. Но если трубу закрыть до того, как угли прогорят, то в печи скапливается избыток углекислого газа, который взаимодействует с ещё раскаленными углями. Происходит восстановление оксида углерода(IV) – углекислый газ в оксид углерода(II) – угарный газ…

Исследователь показывает опыт «Огненное кольцо».

Для этого опыта соорудили приспособление. Взяли небольшую колбу 200 мл с длинным горлышком и стеклянную трубку – тройник. В колбу поместили несколько кусочков карбида кальция, налили 20 мл воды и быстро закрыли отверстие колбы пробкой. В результате взаимодействия карбида кальция с водой образуется ацетилен, который вытесняет из колбы воздух. А тот, в свою очередь, заставляет колбу вращаться. Подождем, пока ацетилен вытеснит весь воздух, и подожжем выходящий ацетилен горящей лучиной. Образуется ярко светящееся огненное кольцо.

Учитель. Итак, последний пункт нашего маршрута – государство «СИЛИЦИУМ».

Штурман, взять курс на «СИЛИЦИУМ».

Пассажир расскажет нам об этой удивительной стране.

Кремний – химический элемент 4 группы периодической системы. Как самостоятельный химический элемент кремний был открыт в 1825 г. Из оксида кремния(IV) - чистого песка – выплавляют кварцевое стекло для сложных оптических устройств… (показывает коллекцию минералов).

Исследователь …показывает опыт «Получение кремниевой кислоты».

Получить кремниевую кислоту взаимодействием кислотного оксида с водой невозможно, так как оксид кремния – это песок, а он не растворяется в воде, поэтому, чтобы получить кремниевую кислоту необходимо провести реакцию силиката натрия (силикатный клей) с любой неорганической или даже с органической кислотой. Если этот опыт проводить дома, то можно взять уксусную кислоту (например, 7%), а я возьму соляную кислоту в растворе. Помешивая стеклянной палочкой, мы получим вязкую жидкость - это кремниевая кислота. Но из-за её неустойчивости, уже при комнатной температуре она распадется на оксид кремния и воду. А оксид кремния – это твердое вещество, поэтому палочка становится не подвижной.

Уважаемые пассажиры и гости, наше путешествие подходит к концу, но хочется закончить урок словами одного героя романа У. Коллинза «Женщина в белом» - графа Фоско:

«Химики – я утверждаю это с полной ответственностью – могут, если захотят, изменить судьбу человечества».

А вот как говорит один из героев романа «Франкенштейн» о тесной связи химии с естественными науками:

«В химии, как ни в одной другой из естественных наук, сделаны и ещё будут сделаны величайшие открытия. Вот почему я выбрал её, не пренебрегая вместе с тем и другими науками. Плох тот химик, который не интересуется ничем, кроме своего предмета. Если вы желаете стать настоящим ученым, а не рядовым экспериментатором, я советую вам заняться всеми естественными науками, не забыв и о математике».

Учитель. Раскрывая связь химии с другими науками, необходимо обратить внимание на то, что эту мысль высказывал ещё М.В.Ломоносов более двух веков назад, когда химия как наука в России только зарождалась. Маргарита Алигер пишет об этом в поэме «Ленинские горы»:

О, физика – наука из наук! Все впереди! Как мало за плечами! Пусть химия нам будет вместо рук, Пусть станет математика очами. Не разлучайте этих трех сестер Познания всего в подлунном мире, Тогда лишь будет ум и глаз остер И знанье человеческое шире.

А вот как она пишет о роли Ломоносова в становлении русской химической науки:

Характер минералов, недра гор, Механика, металлургия, оды. Гидравлика – обуздыванье рек, Рождение химической науки. Встает великий русский человек, Могучий разум, трудовые руки. Склоняется над образцами руд, Расплескивает сильные кислоты… Работает. Наука – это труд, Единоборство, точные расчеты.

Спасибо вам за то, что вы с интересом участвовали в приключениях и достойно проявляли себя в неожиданных ситуациях.

Домашнее задание - написать сказку, придумать загадки и стихотворения о веществах, которые встретились нам во время путешествия.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎