Конспект урока "Кристаллические решетки" 8 класс

КОНСПЕКТ УРОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭОР
«Кристаллические решетки»
Химия. 8 класс
Цель урока: создание условий для формирования понятий о
кристаллическом и аморфном состоянии твердых веществ, ознакомления с
типами кристаллических решеток, их взаимосвязи с видами химической
связи и влияния на физические свойства веществ, а также для развития
логического мышления, умения наблюдать и делать выводы.
Задачи:
- обучающие: рассмотреть агрегатные состояния веществ,
сформировать понятия «кристаллическая решетка» и «аморфное вещество»,
ознакомить учащихся с различными типами кристаллических решеток,
установить зависимость физических свойств веществ от характера
химической связи и типа кристаллической решетки;
- развивающие: совершенствовать умения учащихся устанавливать
причинно-следственную зависимость физических свойств веществ от
химической связи и типа кристаллической решетки, предсказывать тип
кристаллической решетки на основе физических свойств вещества,
приводить примеры веществ с разными типами кристаллических решеток и
их физическими свойствами, развивать познавательный интерес школьников,
используя проблемные ситуации;
- воспитательные: прививать познавательный интерес к предмету
через проблемные ситуации, совершенствовать умения организации своего
учебного труда, умения работать в парах (взаимопонимание,
взаимовыручку).
Тип урока: комбинированный.
Формы работы учащихся: работа в парах, выполнение лабораторной
работы, самостоятельной работы.
Учащиеся работают с ЭОРами не более 25 мин (3, 5, 6, 7 этапы урока)
Необходимое техническое оборудование: Периодическая система
химических элементов Д.И.Менделеева, таблица «Типы кристаллических
решеток». Модели кристаллических решеток разных типов (поваренной
соли, алмаза и графита, углекислого газа и йода, металлов), коллекция
«Металлы». Набор веществ: йод, сера, поваренная соль, вода, графит,
красный фосфор, кислород, образцы пластмасс и изделий из них, стекло,
пластилин, смолы, воск, жевательная резинка, глюкоза, шоколад.
Компьютеры, мультимедийная установка.
Таблица 1.
СТРУКТУРА И ХОД УРОКА
Этап урока
ЭОР
указанием
номера
из таблицы
Приложения
№ 2)
Деятельность
учителя
(с указанием действий
с ЭОР, например,
демонстрация)
Деятельность
ученика
Время
мин.)
1
2
3
4
5
6
1
Мотивация к
учебной
деятельности
Задает вопросы
учащимся. Включает
учащихся в учебную
деятельность на
личностно значимом
уровне.
Отвечают на вопросы
учителя, определяют
свою мотивацию.
1
2
Повторение
изученного
материала
Анализирует
результаты выполнения
заданий учащимися.
Выполнение тестовой
работы “Виды
химической связи”. Итог
выполнения работы –
взаимопроверка по парам
4
3
Актуализация
мыслительной
деятельности
учащихся
ЭОР № 1
Отвечает на вопросы
учащихся
Задают вопросы учителю
2
4
Постановка
целей и
определение
задач урока.
Задает вопросы,
направляет
деятельность учащихся
на самостоятельную
постановку целей и
задач урока.
Отвечают на вопросы
учителя, формулируют
цели и поэтапные задачи
урока.
2
5
Введение
нового
материала
ЭОР № 2
ЭОР № 3
ЭОР № 4
ЭОР № 5
Поясняет задание
учащимся
Определяет ЭОР И-
типа, предъявляет их
учащимся
Делает пояснения
обучающимся по
новому материалу в
процессе диалога
Выполняют
лабораторную работу
Наблюдают
демонстрируемые
материалы, делают
соответствующие записи
в тетрадях.
Ведут диалог с учителем,
заполняют таблицу.
13
6
Первичное
закрепление
новых знаний,
самостоятельная
работа по
вариантам с
самопроверкой.
ЭОР № 6
ЭОР № 7
Определяет ЭОР П-
типа, предъявляет их
учащимся
Анализирует
результаты выполнения
заданий учащимися
Знакомятся с заданиями,
задают вопросы по их
усвоению
Выполняют задания П-
типа
8
7
Обобщение,
систематизация
ЭОР № 8
ЭОР № 9
ЭОР № 10
Контролирует
выполнение заданий,
анализирует ответы
Выполняют вариативные
задания К-типа и тесты
12
учащихся
8
Выводы,
выставление
оценок,
рефлексия
Подводит учащихся к
самостоятельной
формулировке выводов
урока.
Выставляет оценки
учащимся.
Формулируют выводы
соответственно их целям
и задачам, фиксируют
выводы и оценки за урок
2
9
Домашнее
задание,
комментарии
Сообщает домашнее
задание, комментируя
его.
Фиксируют домашнее
задание.
1
Ход урока:
I. Мотивация к учебной деятельности.
Учитель выясняет настрой учащихся, мотивирует их на успешную
деятельность.
II. Повторение изученного материала
Выполнение тестовой работы “Виды химической связи” (Приложение № 1»
Задача: повторить виды химических связей, особенности образования
связей.
Итог выполнения работы – взаимопроверка по парам.
III. Актуализация мыслительной деятельности учащихся.
Анализ ситуации.
Учитель: Что изучает химия? Ответ: Химия - это наука о веществах,
их свойствах и превращениях веществ.
Учитель: Что же такое вещество? Ответ: Вещество - это то, из чего
состоит физическое тело.
Учитель: Какие агрегатные состояния веществ вы знаете? Ответ:
Существует три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное.
Дополнительный материал
1. Жидкое состояние вещества.
Жидкость отличается от газообразного и твердого состояний тем,
что не имеет собственной формы. Последнее, однако, верно только в
отношении жидкости, находящейся под действием гравитации.
Естественная форма жидкости шар реализуется в отсутствии силы
тяжести. Тяжесть отсутствует у свободно падающего тела. И падающие
капли шарообразны.
2. Газообразное состояние вещества.
В газообразном состоянии молекулы вещества не связаны между
собой и находятся на расстояниях, приблизительно на порядок больших, чем
их диаметры.
4. Твердое состояние вещества.
В твердом состоянии находятся вещества кристаллического и
аморфного строения.
Учитель: Приведите примеры веществ, которые при различных
температурах могут существовать во всех трех агрегатных состояниях.
Ответ: Вода. ЭОР № 1 (1 мин)
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c2-4185-11db-b0de-
0800200c9a66/ch08_22_01.swf
(При обычных условиях вода находится в жидком состоянии, при
понижении температуры ниже 0
0
С вода переходит в твердое состояние -
лед, а при повышении температуры до 100
0
С мы получим водяной пар
(газообразное состояние))
Учитель (дополнение): Любое вещество можно получить в твердом,
жидком и газообразном виде. Кроме воды это металлы, которые при
нормальных условиях находятся в твердом состоянии, при нагревании
начинают размягчаться, и при определенной температуре(t
пл
) переходят в
жидкое состояние - плавятся. При дальнейшем нагревании, до температуры
кипения, металлы начинают испаряться, т.е. переходить в газообразное
состояние. Любой газ можно перевести в жидкое и твердое состояние,
понижая температуру: например, кислород, который при температуре -194
0
С
превращается в жидкость голубого цвета, а при температуре -218,8
0
С
затвердевает в снегообразную массу, состоящую из кристаллов синего цвета.
Сегодня на уроке мы будем рассматривать вещества в твердом состоянии.
IV. Постановка целей и определение задач урока.
Учитель объявляет тему урока, учащиеся формулируют цели урока.
V. Введение нового материала
Лабораторная работа
Учитель: Посмотрите на вещества на ваших столах. Как вы думаете,
какое из этих веществ лишнее?
На столе: сера, поваренная соль (NaCl), графит, пластилин, образцы
металлов.
Ответ учащихся: Пластилин.
Учитель: Почему?
Делаются предположения. Если ученики затрудняются, то с помощью
учителя приходят к выводу, что пластилин в отличие от других
представленных веществ, не имеет определенной температуры плавления -
он (пластилин) постепенно размягчается и переходит в текучее состояние.
Таков, например, шоколад, который тает во рту, или жевательная резинка, а
также стекло, пластмассы, смолы, воск (при объяснении учитель
демонстрирует классу образцы этих веществ). Такие вещества называют
аморфными, а металлы и хлорид натрия - кристаллические.
Таким образом, различают два вида твердых веществ: аморфные
и кристаллические.
Что бы выяснить отличие аморфных и кристаллических веществ мы
заглянем внутрь этих веществ.
У аморфных веществ нет определенной температуры плавления, и
расположение частиц в них строго не упорядочено.
Кристаллические вещества имеют строго определенную температуру
плавления и, главное, характеризуются правильным расположением частиц,
из которых они построены: атомов, молекул и ионов. Эти частицы
расположены в строго определенных точках пространства называемых
узлами, и, если эти узлы соединить прямыми линиями, то образуется
пространственный каркас - кристаллическая решетка.
Учитель: В зависимости от вида частиц и от характера связи между
ними различают четыре типа кристаллических решеток: ионные,
молекулярные, атомные и металлические.
Далее идет рассмотрение типов кристаллических решеток. Особое
внимание уделяется взаимосвязи типа кристаллической решетки, вида
химической связи и свойств твердых веществ.
Результаты оформляются в таблицу (шаблон таблицы у учеников на
столе).
Ионные кристаллические решетки
Учитель: Как вы думаете? Для веществ с каким видом химической
связи будет характерен такой вид решетки? Ответ: Для веществ с ионной
химической связью будет характерна ионная решетка.
Учитель: Какие частицы будут находиться в узлах решетки? Ответ:
Ионы.
Учитель: Какие частицы называются ионами? Ответ: Ионы - это
частицы, имеющие положительный или отрицательный заряд.
Учитель: Какие ионы бывают по составу? Ответ: Простые и
сложные.
Демонстрация модели кристаллической решетки хлорида натрия
(NaCl). ЭОР № 2 (1 мин)
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/bb570054-aae7-11db-abbd-
0800200c9a66/?from=d05469af-69bd-11db-bd13-
0800200c9c08&interface=teacher&class=50&subject=31
Объяснение учителя: В узлах кристаллической решетки хлорида натрия
находятся ионы натрия и хлора. (Презентация. Слайды № 1, №2)
В кристаллах NaCl отдельных молекул хлорида натрия не существует.
Весь кристалл следует рассматривать как гигантскую макромолекулу,
состоящую из равного числа ионов Na
+
и Cl
-
, Na
n
Cl
n
, где n – большое число.
Связи между ионами в таком кристалле очень прочные. Поэтому
вещества с ионной решеткой обладают сравнительно высокой твердостью.
Они тугоплавки, нелетучи, хрупки. Расплавы их проводят электрический ток
(Почему?), легко растворяются в воде.
Ионные соединения - это бинарные соединения металлов (I А и II A),
соли, щелочи.
Ионными называют кристаллические решетки, в узлах которых
находятся ионы. Их образуют вещества с ионной связью, которой могут
быть связаны как простые ионы, так и сложные. Следовательно, ионные
кристаллические решетки имеют соли, некоторые оксиды и гидроксиды
металлов, т.е. те вещества, в которых существует ионная химическая
связь. Связи между ионами в таком кристалле очень устойчивые. Поэтому
вещества с ионной решеткой обладают сравнительно высокой твердостью
и прочностью, они тугоплавки и нелетучи, хрупки. Расплавы их проводят
электрический ток (Почему?), легко растворяются в воде.
Атомные
Демонстрация кристаллических решеток алмаза и графита.
У учеников на столе образцы графита.
Учитель: Какие частицы будут находиться в узлах атомной
кристаллической решетки? Ответ:
В узлах атомной кристаллической решетки находятся отдельные
атомы. ЭОР № 3 (1 мин)
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c4-4185-11db-b0de-
0800200c9a66/ch08_22_03.swf
Учитель: Какая химическая связь между атомами будет возникать?
Ответ: Ковалентная химическая связь.
Объяснения учителя. Действительно, в узлах атомных
кристаллических решеток находятся отдельные атомы, связанные между
собой ковалентными связями. Так как атомы, подобно ионам, могут по-
разному располагаться в пространстве, то образуются кристаллы разной
формы. (Презентация. Слайд № 3)
В данных решетках молекулы отсутствуют. Весь кристалл следует
рассматривать как гигантскую молекулу. Примером веществ с таким типом
кристаллических решеток могут служить аллотропные модификации
углерода: алмаз, графит; а также бор, кремний, красный фосфор, германий.
Вопрос: Какие эти вещества по составу? Ответ: Простые по составу.
Атомные кристаллические решетки имеют не только простые, но и
сложные вещества. Например, оксид алюминия, оксид кремния. Все эти
вещества имеют очень высокие температуры плавления (у алмаза свыше
3500
0
С), прочны и тверды, нелетучи, практически нерастворимы в жидкостях
Атомными называют кристаллические решетки, в узлах которых
находятся отдельные атомы. В таких решетках атомы соединены между
собой очень прочными ковалентными связями. Примером может служить
алмаз одно из аллотропных видоизменений углерода. Число веществ с
атомной кристаллической решеткой не очень велико. К ним относятся
кристаллический бор, кремний и германий, а также сложные вещества,
например такие в состав которых входит оксид кремния: кремнезем, кварц,
песок, горный хрусталь. Большинство веществ с атомной кристаллической
решеткой имеют очень высокие температуры плавления (например, у
алмаза она свыше 3500 градусов по Цельсию), они прочны и тверды,
практически нерастворимы.
Молекулярные кристаллические решетки
Учитель демонстрирует и называет вещества: йод, сера.
Вопрос: Что объединяет эти вещества? Ответ: Эти вещества являются
неметаллами. Простые по составу.
Вопрос: Какая химическая связь внутри молекул? Ответ: Химическая
связь внутри молекул ковалентная неполярная.
Вопрос: Какие физические свойства для них характерны?
Ответ: Летучие, легкоплавкие, малорастворимые в воде.
Учитель: Давайте сравним свойства металлов и неметаллов. Ученики
отвечают, что свойства принципиально отличаются.
Вопрос: Почему свойства неметаллов сильно отличаются от свойств
металлов?
Ответ: У металлов связь металлическая, а у неметаллов ковалентная
неполярная.
Учитель: Следовательно, и тип решетки другой. Молекулярная. ЭОР
№ 4 (1 мин)
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c5-4185-11db-b0de-
0800200c9a66/ch08_22_04.swf
Вопрос: Какие частицы находятся в узлах решетки?
Ответ: Молекулы.
Демонстрация кристаллических решеток углекислого газа и йода.
Объяснение учителя. Как видим, молекулярную кристаллическую
решетку могут иметь не только твердые простые вещества: благородные
газы, H
2
, O
2
, N
2,
I
2
, O
3
, белый фосфор Р
4
, но и сложные: твердая вода,
твердые хлороводород и сероводород. Большинство твердых органических
соединений имеют молекулярные кристаллические решетки (нафталин,
глюкоза, сахар).
В узлах решеток находятся неполярные или полярные молекулы.
(Презентация. Слайд 4) Несмотря на то, что атомы внутри молекул
связаны прочными ковалентными связями, между самими молекулами
действуют слабые силы межмолекулярного взаимодействия. Вещества
непрочные, имеют малую твердость, низкую температуру плавления, летучи,
способны к возгонке.
Вопрос: Какой процесс называется возгонкой или сублимацией?
Ответ: Переход вещества из твердого агрегатного состояния сразу в
газообразное, минуя жидкое, называется возгонкой или сублимацией.
Молекулярными называют кристаллические решетки, в узлах которых
располагаются молекулы. Химические связи в этих молекулах могут быть
полярными и неполярными. Несмотря на то, что атомы внутри молекул
связаны очень прочными ковалентными связями, между самими молекулами
действуют слабые силы межмолекулярного притяжения. Поэтому
вещества с молекулярными кристаллическими решетками имеют малую
твердость, низкие температуры плавления, летучи. Молекулярные
кристаллические решетки имеют твердая вода, твердый оксид углерода
«сухой лед», твердые хлороводород и сероводород, большинство твердых
органических соединений (нафталин, глюкоза, сахар).
Металлические кристаллические решетки
Учитель: Ребята, у вас на столах коллекция металлов, рассмотрим эти
образцы.
Вопрос: Какая химическая связь характерна для металлов? Ответ:
Металлическая. Связь в металлах между положительными ионами
посредством обобществленных электронов.
Вопрос: Какие общие физические свойства для металлов характерны?
Ответ: Блеск, электропроводность, теплопроводность, пластичность.
Вопрос: Объясните, в чем причина того, что у такого числа
разнообразных веществ одинаковые физические свойства?
Ответ: Металлы имеют единое строение. ЭОР № 5 (1 мин)
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/bb570057-aae7-11db-abbd-
0800200c9a66/?from=d05469af-69bd-11db-bd13-
0800200c9c08&interface=teacher&class=50&subject=31
Демонстрация моделей кристаллических решеток металлов.
Вещества с металлической связью имеют металлические
кристаллические решетки. В узлах таких решеток находятся атомы и
положительно заряженные ионы металлов, а в объеме кристалла свободно
перемещаются валентные электроны. Электроны электростатически
притягивают положительные ионы металлов. Этим объясняется
стабильность решетки. (Презентация. Слайды № 5, № 6)
VI. Первичное закрепление изученного материала,
самостоятельная работа с самопроверкой.
Работа по вариантам с ЭОРами (7-8 мин) с использованием
заполненной таблицы.
Кристаллические решетки, вид связи и свойства веществ
Тип решетки
Виды
частиц в
узлах
решетки
Вид связи
между
частицами
Примеры веществ
Физические
свойства веществ
Ионная
Ионы
Ионная – связь
прочная
Соли, оксиды и
гидроксиды
типичных
металлов
Твердые, прочные,
нелетучие,
хрупкие,
тугоплавкие,
многие растворимы
в воде, расплавы
проводят
электрический ток
Атомная
Атомы
1. Ковалентная
неполярная -
связь очень
прочная
2. Ковалентная
полярная -
связь очень
прочная
Простые
вещества:
алмаз(C),
графит(C) ,бор(B),
кремний(Si).
Сложные
вещества:
оксид алюминия
(Al
2
O
3
), оксид
кремния (IV)-SiO
2
Очень твердые,
очень тугоплавкие,
прочные,
нелетучие,
нерастворимы в
воде
Молекулярная
Молекулы
Между
молекулами -
Твердые вещества
при особых
Непрочные,
летучие,
слабые силы
межмолекуляр
ного
притяжения, а
вот внутри
молекул
прочная
ковалентная
связь
условиях, которые
при обычных
условиях - газы
или жидкости
(О
2
,Н
2
,Cl
2
,N
2
,Br
2
,
H
2
O, CO
2
,HCl);
сера, белый
фосфор, йод;
органические
вещества
легкоплавкие,
способны к
возгонке, имеют
небольшую
твердость
Металлическая
Атом-ионы
Металлическая
разной
прочности
Металлы и сплавы
Ковкие, обладают
пластичностью,
тепло- и
электропроводност
ью, блеском
1-ый вариант: ЭОР № 6 http://fcior.edu.ru/card/8402/trenazher-tipy-
kristallicheskih-reshetok.html
2-ой вариант: ЭОР № 7http://fcior.edu.ru/card/613/trenazher-
kristallicheskie-reshetki.html
VII. Обобщение, систематизация.
Учащиеся выполняют вариативные задания К-типа и тесты, учитель
контролирует выполнение заданий, анализирует ответы учащихся. (12 мин)
ЭОР № 8 http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c7-4185-11db-
b0de-0800200c9a66/ch08_22_06.swf
ЭОР № 9 http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0ab743c8-4185-11db-
b0de-0800200c9a66/index_mht.htm
ЭОР № 10 http://fcior.edu.ru/card/13227/testy-po-teme-kristallicheskie-i-
amorfnye-veshestva-tipy-kristallicheskih-reshetok.html
VIII. Подведение итогов занятия
Учитель: Ребята, давайте подведем основные итоги нашего урока -
ответьте на вопросы:
1. Какие классификации веществ вы узнали?
2. Как вы понимаете термин кристаллическая решетка?
3. Какие типы кристаллических решеток вы теперь знаете?
4. О какой закономерности строения и свойств веществ вы узнали?
5. В каком агрегатном состоянии вещества имеют кристаллические
решетки?
Выводы
Учитель задает проблемные вопросы:
1) Как объяснить существование твердых веществ со столь
различными свойствами?
2) Почему кристаллические вещества при ударе раскалываются в
определенных плоскостях, а аморфные вещества этим свойством не
обладают?
Выслушать ответы учеников и подвести их к выводу:
Свойства веществ в твердом состоянии зависят от типа
кристаллической решетки (прежде всего от того, какие частицы
находятся в ее узлах), что, в свою очередь, обусловлено типом
химической связи в данном веществе. (Презентация. Слайды № 7, № 8)
Прослеживается логическая последовательность, взаимосвязь
явлений в природе: Строение атома —> ЭО —> Виды химической связи
—> Тип кристаллической решетки —> Свойства веществ
Рефлексия.
IX. Домашнее задание: §22 (учебник «Химия. Неорганическая химия.
8 класс» Г.Е.Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. М.: Просвещение, 2010), конспект.
1. Составьте формулы веществ: хлорид кальция, оксид кремния (IV),
азот, сероводород.
Определите тип кристаллической решетки и попытайтесь
прогнозировать: какова должны быть температура плавления у этих веществ.
2. Творческое задание - составить вопросы к параграфу.
Учитель благодарит всех за урок. Выставляет отметки ученикам.
Рекомендации по использованию в практической деятельности.
Данную разработку конспекта могут использовать в своей деятельности
учителя химии, работающие в основной или средней школе. Материал
конспекта может быть полезен учащимся, изучающим химию и их
родителям.
Литература:
1. Поурочные разработки к учебнику “Химия 8 класс”. Л.М.Брейгер.
Волгоград: Учитель, 2001.
2. Справочник школьника. Химия/Сост. М. Кременчугская, С.Васильев; Под ред. И.
Пышнограевой. – М.: «Слово», 1995.
3. Учебник «Химия. Неорганическая химия. 8 класс». Г.Е.Рудзитис, Ф.Г. Фельдман.
М.: Просвещение, 2010
4. Учебное пособие “Химия” для 8 класса, часть 2. Н.А.Меденцева, А.А.Меденцев. –
Томск, 2000.
5. Химия. 8 класс: Поурочные планы по учебнику Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана/
авт.-сост. М.В.Князева. – Волгоград: Учитель, 2001.
6. Химия в схемах и таблицах/Н.Э.Варавва. – М.: Эксмо, 2012.