Уроки

СИСТЕМА УРОКІВ З ПІДТЕМИ

«МЕТАЛІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ ТА СПОЛУКИ АЛЮМІНІЮ І ФЕРУМУ»

Урок №1. Алюміній як хімічний елемент і проста речовина. Фізичні й хімічні властивості алюмінію

Урок №2. Амфотерні властивості алюміній оксиду й алю­міній гідроксиду

Урок №3. Ферум як представник металічних елементів побіч­них підгруп. Фізичні та хімічні властивості заліза 

Урок №4. Сполуки Феруму(ІІ) та Феруму(Ш)

Урок №5. і сплави в сучасній техніці. Застосування алюмінію, заліза та їх сплавів. Металічні руди. Загальні способи одержання металів

Урок №6. Розвиток металургійних виробництв в Україні. Охорона навколишнього середовища під час ви­робництва й використання металів

Урок №7. Розв'язування експериментальних задач з підтеми «Металічні елементи та сполуки Алюмінію і Феруму»

Урок №8. Узагальнення та систематизація знань з підтеми «Металічні елементи та сполуки Алюмінію і Феруму». Самостійна робота

УРОК №1

Тема. Алюміній як хімічний елемент і проста речовина. Фізичні й хімічні властивості алюмінію 

Цілі: з'ясувати електронну будову й положення алю­мінію в періодичній системі хімічних елементів; спрогнозувати властивості алюмінію як простої речовини, спираючись на його розташування в періодичній системі та будову атома; розвивати логічне мислення, уміння аналізувати й робити висновки; встановлювати причинно-наслідкові зв'язки; виховувати інтерес до самоаналізу, ев­ристичних методів пошуку істини. 

Тип уроку: комбінований:

а) засвоєння нових знань; б) творче застосування їх на практиці. 

Форми й методи: проблемно-пошуковий метод (форма роботи: колективна, індивідуальна), технологія роз­витку логічного мислення, занурювання, евристична бесіда, опорні схеми, еліцитація, випереджувальне навчання.

Обладнання: зразки алюмінію, модель кристалічної ґратки металу, зразки алюмосилікатів, бокситів, гли­нозему, кріоліту.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань учнів. Мотивація навчальної діяльності

Занурювання

Питання:

• Як залежить валентність елемента від будови його атома та розташування в періодичній системі елементів? Пояснити.

• Виходячи з поняття про будову атомів, поясніть, чому значно більше елементів у вільному стані виявляють металічні власти­вості?

• Порівняти фізичні властивості лужних металів, обґрунтувати причини їх відмінностей.

Девіз уроку: «Цьому металу передбачено велике майбутнє». (М. Г. Чернишевський)

Цей метал за обсягом виробництва серед металів займає друге місце, він знаходить дуже широке використання в радіотехніці, у виготовленні сплавів, як конструкційний матеріал в авіа- і машинобудуванні.

II. Вивчення нового матеріалу

Опорні схеми

Чи можемо ми передбачити властивості алюмінію, виходячи з будови його атома й положення в періодичній системі?

1. Записуємо електронну будову Алюмінію і з'ясовуємо його ва­лентність і ступінь окиснення в сполуках.

2. Виходячи з будови атома Алюмінію, прогнозуємо його хімічні та фізичні властивості.

Чи може алюміній траплятись у природі у вільному стані?

III. Первинне застосування знань. Засвоєння й узагальнення знань

Випереджувальне навчання, еліцитація

Пригадайте способи добування металів зі сполук і запропонуй­те, як добути Аl з бокситів, глинозему?

• Електролізом Аl2О3;

• відновленням з оксидів коксом, воднем:

1. Продумайте, чому алюміній виявляє властивості відновника металів з їх оксидів?

2. Чому і як поводить себе алюміній у присутності концентрова­них «сульфатної» та «нітратної» кислот?

3. Що таке «алюмінотермія»?

4. Яка властивість алюмінію дозволяє використовувати його в елек­тротехніці? Чим пояснюється електропровідність металів?

IV. Самостійна робота на творче використання знань, навичок, умінь

Учні, які працюють за І—II рівнями, складають рівняння взаємодії алюмінію з речовиною:

м) бромом; б) вуглецем; в) азотом; г) сіркою; д) розведеною сульфатною кислотою.

Учні, які працюють за високим рівнем, розв'язують задачу:

Визначте об'єм водню (н. у.), що утворюється в результаті розчинення 100 г суміші алюмінію і його оксиду (масова частка оксиду в суміші 20 %) в надлишку розчину лугу.

V. Підбиття підсумків уроку

Учитель дає оцінку відповідям учнів, які активно працювали протягом уроку, відповідає на питання.

VI. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал за підручником, виконати завдання після параграфа.

Повторити способи добування металів.

Додаткове завдання учням, які працюють за високим рівнем 

Задача. Суміш міді та алюмінію масою 10 г піддали дії розведе­ної сульфатної кислоти. При цьому виділилося 6,72 л газу (н. у.). Визначте масові частки металів у суміші.

УРОК №2

Тема. Амфотерні властивості алюміній оксиду й алю­міній гідроксиду

Цілі: поглибити знання учнів про амфотерні власти­вості сполук на прикладі оксиду й гідроксиду Алюмінію; формувати вміння мислити творчо, аналізуючи вивчений матеріал; навчити скла­дати рівняння для сполук, що виявляють амфо­терні властивості; розвивати логічне мислення, вміння аналізувати, встановлювати причинно-наслідкові зв'язки; виховувати бажання пізна­вати світ, засвоювати та здобувати нові знання. 

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форми й методи: словесний метод (евристична бесіда), метод екс­перименту (форма роботи: колективна, групова, індивідуальна), візуалізація, робота в малих гомогенних групах. 

Міжпредметні зв'язки: географія (поширення у природі бокситів, кріо­літів, алюмосилікатів).

Обладнання: зразок алюмінію, розчин лугів, розчин алюміній хлориду, хлоридна кислота, зразки сполук, що містять алюміній, періодична система елементів Д. І. Менделєєва.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності учня.

Перевірка правильності виконання домашнього завдання

Якщо завдання здалося складним, перевірити його на дошці.

Згадаймо і з'ясуємо деякі цікаві моменти, наприклад:

• Чому розчин лугів не можна зберігати в алюмінієвому посуді?

• Чому для транспортування нітратної кислоти застосовуються алюмінієві цистерни?

• Як і чому змінюються властивості елементів у ряді:

Чи можуть бути окисниками атоми Алюмінію, йони Алюмінію? Відповідь підтвердити рівнянням реакцій.

Минулого року ми з'ясували, що всі оксиди діляться на основ­ні, які реагують з кислотами, та кислотні, які, у свою чергу, вза­ємодіють з основами.

Але є ще й амфотерні оксиди, що можуть виявляти, залежно від середовища, як кислотні, так і основні властивості.

Девіз сьогоднішнього уроку: «Щоб удосконалювати розум, тре­ба більше розмірковувати, ніж заучувати» (Р.Декарт).

II. Сприйняття та усвідомлення нового матеріалу

Візуалізація

Вчитель пояснює під спокійну музику.

А12О3 — білий порошок, нерозчинний у воді, тугоплавкий. Корунд — мінерал з високою твердістю.

Вчитель пропонує учням закрити очі і уявити різні коштовності. 

Серед них ви, напевне, бачите дорогоцінні камені червоного кольору — це рубін, і синього кольору — сапфір. Але це не різні речовини, як здається на перший погляд. І рубін, і сапфір є однією речовиною – оксидом Алюмінію.

Алюміній оксид одержують за реакціями:

Лабораторний дослід

Одержання гідроксиду Алюмінію й доведення його амфотерності

Інструктаж з техніки безпеки за правилами поводження із солями: не брати руками, не коштувати на смак, не допускати потрапляння на шкіру, одяг, очі.

Налити у пробірку 3 мл розчину алюміній хлориду, додати по краплинах розбавлений розчин їдкого натру, утворюється білий драглистий осад:

АlСl3 + ЗNaОН = Аl(ОН)3І +ЗNaСl

Осад, що утворився, поділити на дві частини. До першої додати хлоридну кислоту:

Аl(OН)3 + ЗНС1 = А1С13 + ЗН2О Аl(ОН)3 +ЗН+ +ЗСl - = Аl3+ +ЗСl- + ЗН2О 

Аl(ОН)3 + ЗН+ = Аl3+ + ЗН2О (осад зникає) 

До другої пробірки додати надлишок розчину натрій гідроксиду:

Аl(ОН)3+NаОН = Nа[Аl(ОН)4]

натрій тетрагідроксоалюмінат

Аl(ОН)3+Nа+ + ОН- =Nа+ + [Аl(ОН)4]- Аl(ОН)3 + ОН- =[Аl(OН)4] - (осад зникає)

III.Осмислення знань та застосування їх на практиці

Отже, алюміній гідроксид реагує як з кислотою, так і з лугами. Спостерігається зникнення осаду, тому Аl (ОН)3 — амфотерна спо­лука, виявляє як основні, так і кислотні властивості.

Робота в малих гомогенних групах

І група (середній рівень)

Скласти рівняння реакції взаємодії між алюміній сульфатом і невеликою кількістю розчину лугу.

II група (достатній рівень)

Скласти рівняння реакції взаємодії в молекулярній і йонній формах між алюміній сульфатом і надлишком розчину лугів.

IIІ група (високий рівень)

Здійснити ланцюжок перетворень:

б) Як довести склад алюміній хлориду?

IV. Підсумки уроку

Учитель виставляє оцінки за урок.

V. Домашнє завдання

Повторити хімічні властивості металів.

Вивчити відповідний §.

І група виконує завдання після §.

ІІ група. Складає додатково реакції одержання АlСl3 трьома способами в молекулярній і йонній формах.

ІІІ група. Задача. Визначте масові частки речовин у суміші, що утворилась у результаті взаємодії 2,7 г Аl та 10,2 г Аl2О3 з хлоридною кислотою.

УРОК №3

Тема. Ферум як представник металічних елементів побіч­них підгруп. Фізичні та хімічні властивості заліза. 

Цілі: поглибити знання і вміння учнів зображати електронні формули атомів елементів; вироби­ти вміння прогнозувати властивості елементів у зв'язку з положенням їх у періодичній системі; встановити причинно-наслідкові зв'язки, розви­вати в учнів уміння виділяти головне, суттєве; виховувати відповідальність за прийняте рішення; формувати профорієнтаційну спрямованість, показуючи зв'язок із життям. 

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форми й методи: метод поточного контролю, проблемно-пошуко­вий, метод співробітництва учитель-учень, метод диференціації, демонстрація дослідів, метод за­охочення, словесний метод, вільне практикування, інформаційне вікно, випереджувальне навчання. 

Міжпредметні зв'язки: з географією, природознавством, хімією, фізикою

(електромагнітні властивості).

Обладнання: зразки гірських порід, що містять ферум, зразок заліза, розчини хлоридної, сульфатної та нітрат­ної кислот різної концентрації.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань, перевірка знань попередньої теми

На минулому уроці ми з'ясували, яке значення для людства й чому має алюміній; ми ознайомилися з його хімічними та фізич­ними властивостями, поширенням у природі.

Перевірка вивченого матеріалу відбудеться за тестами експрес-опитування протягом 8 хв.

Варіант 1

1.Вкажіть формулу калій метаалюмінату.

а) К[Аl(ОН)6]; б) K[Al(0Н)4]; в) К3АlO3; г) КАlO2.

2. Яка електронна формула атома Алюмінію?

а) 1s22s22р1; б) 1s22s22p63s2; в) 1s22s22p63s2Зр1; г) 1s22s22p63s23р3.

3. Який ступінь окиснення має Алюміній у сполуках? 

а)+2; б)-2; в)+3; г)+4.

4. Які речовини потрібно використати для одержання алюміній гідроксиду?

а)А12О3 і Н2О; б) Аl(NO3)з і СsОН; в) Nа[А1(ОН)4] і NаОН; г) Nа3А1F6 і К2О.

5. Вкажіть назву продукту взаємодії азоту з алюмінієм: 

а) алюміній нітрит; б) алюміній нітрат; в) алюміній нітрид; г) алюміній карбід.

6. Яку речовину використовують для одержання алюміній оксиду 

а)КАlO2; б) Аl(ОН) 3 ; в)АlРО4 г)Na3АlР6.

7.Укажіть неметали, які взаємодіють з алюмінієм за стандартних умов:

а) S, N2; б)С, І2; в)Сl2, Вr2; г)Р, N2.

8. Яка формула бокситу?

а) Nа3 [ АlР6 ]; б) Аl2О3 • nН2О; в) Аl2О3; г) АlС13.

9.Визначте речовину А у схемі перетворення

а)Аl; б)А12(SО4)3; в)Аl2О3; г)АlС13.

10. Із якого мінералу виготовляють абразивний матеріал - на­ждак?

а) Каолін; б) кріоліт; в) корунд; г) польовий шпат.

11. Укажіть речовину, яка утвориться внаслідок сплавлення алюмі­ній оксиду й калій гідроксиду.

а) К[Аl(ОН)4(Н2О)2]; б) К3[Аl(ОН) 6]; в) К[Аl(ОН)4]; г) КАlО2.

12. Укажіть речовини, що взаємодіють з алюмінієм: 

а) S, НСl; б) Н(NO)3(конц.), С; в) Н2SО4 (конц.), НС1; г) НСl, Н2.

II. Мотивація навчальної діяльності. Повідомлення теми, мети уроку

Вільне практикування, інформаційне вікно

Вчитель дає учням завдання – уявити і описати, що буде, коли на світі не було би заліза. Кожен учень висловлює свою думку з цього приводу.

Після обговорення поміж учнями вчитель робить висновок.

III. Вивчення нового матеріалу, його сприйняття й усвідомлення

Учитель пропонує учням скласти електронну формулу Феруму на енергетичних рівнях 2, 8, 14, 2.

В атомі Феруму, крім двох s-електронів зовнішнього рівня, є шість d-електронів передостаннього. В утворенні валентних зв'язків Феруму активну участь беруть шість електронів — два із зовнішнього й чотири з передостаннього рівня. Для Феруму харак­терні валентності II і III, ступені окиснення +2 і +3.

Самостійна робота з підручником 

У природі Ферум перебуває у вигляді сполук. Знайдіть у під­ручнику й запишіть ці сполуки. 

Випереджувальне навчання 

Спираючись на вже одержані знання, учитель може запропонувати учням самостійно скласти реакції Феруму з простими речови­нами: сіркою, галогенами, коксом, киснем.

(Рівняння перевіряються на дошці.)

Учитель запитує в учнів, з якими складними речовинами, на їхню думку, може реагувати Ферум.

Подальші рівняння складають на дошці з допомогою вчителя найбільш сильні учні, які працюють за III рівнем складності.

Щоб подивитись, як відбувається реакція, проведемо лабора­торний дослід.

Fе + 2НС1 = FеС12+Н2 Fе + 2Н+ + 2Сl - = Fе2+ + 2С- + Н2 

Fе + 2Н+=Fе2++Н2

Як довести, що в результаті реакції виділяється водень? 

З розведеною сульфатною кислотою реакція відбувається:

Учні говорять що спостерігають і пояснюють чому. 

Чи відрізняється реакція взаємодії концентрованої сульфатної кислоти із залізом?

Розглянемо реакції взаємодії заліза з концентрованою та роз­веденою нітратною кислотою. Хто може передбачити, як саме про­йдуть реакції?

Концентрована нітратна кислота пасивує залізо.

А з розведеною нітратною кислотою залізо реагує з утворенням різних продуктів залежно від її концентрації:

NО2 — бурий газ «лисячий хвіст».

IV. Осмислення нового матеріалу. Узагальнення знань

1. З'ясуйте фізичні властивості заліза та яке родовище в Україні найбагатше залізними рудами, а також сфери використання заліза.

2. Скласти електронний баланс до реакцій, розглянутих на уроці, визначити окисник і відновник.

V. Підбиття підсумків уроку

Рефлексія своєї діяль­ності учнями, осмислення досягнень і невдач.

VI. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал за підручником, виконати завдання піс­ля параграфа.

Повторити метод електронного балансу ОВР.

УРОК №4

Тема. Сполуки Феруму(ІІ) та Феруму(Ш) 

Цілі: поглиблювати в учнів знання про класи неорга­нічних сполук — оксиди, основи, які виявляють основний, амфотерний характер; удосконалюва­ти практику виконання хімічного експеримен­ту; продовжити розвивати загальнонавчальні вміння, уміння аналізувати, виділяти суттєве; узагальнювати вивчений матеріал; виховувати в учнів діалектичне розуміння навколишніх про­цесів у природі.

Тип уроку: комбінований (урок перевірки раніше засвоєного матеріалу та засвоєння нових знань).

Форми й методи: поточний контроль, опорні схеми, метод взаємоперевірки, проблемно-пошуковий, хі­мічний експеримент, еліцитація, навчально-пізнавальний, врахування особистісно значущих інтересів, диференційований метод, пошуковий; групові, колективні, індивідуальні. 

Міжпредметні зв'язки: геогрaфія (розташування залізних руд), біологія (обмінні реакції).

Обладнання: розчини солей, що містять Ферум, розчин лу­гів, таблиця «Розчинність кислот, основ, солей у воді», періодична система елементів.

ХІД УРОКУ

І. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності учнів. Повідомлення теми й завдань уроку

Завдання 1

Перевірка правильності, виконання домаш­нього завдання.

Завдання 2

Еліцитація

• Як довести, що залізо активніше за мідь?

• Назвіть метали, що можуть бути відновлені залізом із розчинів їх солей.

• Чи можна зберігати мідний купорос СuSO4 5Н2О в залізному посуді?

Завдання З

Здійснити перетворення: 

І варіант

II варіант

Ми усвідомили, що Ферум у сполуках виявляє ступені окиснення +2 і +3, тепер, застосовуючи ці знання, скажемо, що Ферум утворює оксиди FеО і Fе2О3 та гідроксиди Fе(ОН)2 та Fе(ОН)з.

Аналізуючи й порівнюючи оксиди й гідроксиди Феруму, спро­буйте визначити типи оксидів і спрогнозуйте їх властивості. Девіз сьогоднішнього уроку: «Все пізнається в порівнянні».

II. Сприйняття та усвідомлення нового матеріалу

Опорні схеми

FеО — основний оксид.

Fе(ОН)2 — речовина, що виявляє основні властивості. (Хімічні рівняння на дошці складають учні за бажанням)

Лабораторний дослід

Одержання гідроксиду Fе2+ реакцією обміну. (Якісна реакція)

Інструктаж з техніки безпеки

III. Осмислення знань та засвоєння на практиці

Лабораторна робота

Одержання гідроксиду Fе3+ реакцією обміну (якісна реакція)

Інструктаж з техніки безпеки роботи з лугами

IV. Підсумки уроку

Таким чином, хто може зробити висновок, які властивості при­таманні оксидам і гідроксидам Феруму? Яким чином можна довес­ти ці властивості?

Робота в групах

I група (низький та середній рівні)

Визначте фізичні властивості оксидів Fе2+ та Fе3+. З'ясуйте їх поширення в природі: яке застосування вони мають?

II група (достатній рівень)

Ви — аналітики. Хімік-аналітик — це дуже важлива професія.

Вам видали розчин ферум (III) хлориду. Як виконати якісний аналіз цієї солі й довести в її складі йони Fе3+ та Сl- ? Складіть рів­няння реакцій у молекулярній та йонній формах.

III група (високий рівень)

1) Із залізної окалини отримайте вільне залізо з допомогою: 

а) водню; б) алюмінію; в) оксиду Карбону(II). 

Покажіть перехід електронів, зазначте окисник і відновник, 

2) Здійсніть ланцюжок перетворень:

Бали за завдання кожен учень виставляє собі самостійно (вза­ємоконтроль у парах, групах).

V. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал за підручником, виконати завдання піс­ля параграфа.

УРОК №5

Тема. Метали і сплави в сучасній техніці. Застосування алюмінію, заліза та їх сплавів. Металічні руди. Загальні способи одержання металів 

Цілі: продовжувати вдосконалювати знання про мета­лічні сполуки; ознайомити учнів з поняттям спла­вів, з'ясувати види сплавів та їх використання в техніці; ознайомитись із металічними рудами, які містять різні метали; ознайомитись із загаль­ними способами одержання металів; формувати профорієнтаційну спрямованість, показуючи зв'язок теоретичних знань з використанням їх на практиці; продовжувати виховувати інтерес до предмета, розширювати кругозір; виховувати наполегливість, відповідальність, комунікативність.

Тип уроку: засвоєння нових знань. 

Міжпредметні зв'язки: з фізикою (тверді розчини, інтерметалічні спо­луки, електропровідність сплавів), географія (поширення руд у природі).

Форми й методи: взаємоперевірка, мозковий штурм, диференці­йований, словесний, розповідь учителя, пояс­нення, проблемно-пошуковий, опорні схеми.

Форми роботи: колективна, групова, індивідуальна. 

Обладнання: зразки сплавів (сталь, чавун, мельхіор, латунь), таблиці «Класифікація сплавів», «Галузі засто­совування сплавів», періодична система хімічних елементів, зразки порід, що містять метали, витискувальний ряд металів, ілюстративні таблиці.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності учнів. Оголошення теми й мети уроку

Занурювання

• Де міститься найбільша кількість Феруму в організмі людини?

• Яка електронна формула атома Феруму?

• Яка електронна формула Fе2+ та Fе3+ ? • Визначте речовину А у схемі:

• Складіть якісні реакції, що доводять присутність Fе2+ та Fе3+ в розчині.

• За якої температури залізо реагує з водою?

Девіз уроку: «Любити свій рідний край — турбуватися про збе­реження природи, економне використання сировини».

II. Вивчення нового матеріалу

Ми вже ознайомилися з властивостями багатьох лужних, луж­ноземельних металів, алюмінію та заліза.

Більшість поширені в природі у вигляді сполук.

Хто може пояснити, чому?

Чисті метали не завжди відповідають тим вимогам, які висува­ються до матеріалів сучасної техніки. Доведено, що сплави часто ма­ють такі властивості, яких не мають ті метали, що утворюють сплав.

Наприклад, змінюється пластичність, електропровідність, твер­дість, корозійна стійкість, температура плавлення, легкість зали­шається, а сплав стає набагато твердішим.

(Демонстрація зразків сплавів)

Опорні схеми

Природні мінеральні утворення, з яких технологічно можливо й доцільно добувати метали, називають рудами. 

Руда містить корисний мінерал і пусту породу.

Складаємо таблицю, користуючись додатковою літературою.

Україна має великі залізорудні басейни в містах Кривому Розі та Керчі. У Полтаві та Запоріжжі відкрито нові родовища залізної руди. Є в Україні й родовища кольорових металів.

Методи добування металів: металотермія, силікотермія, алюмінотермія. Способи добування металів: пірометалургійний, гідроме­талургійний , електрометалургійний.

III. Осмислення знань та їх застосування на практиці

• У якому стані поширене залізо в природі? Чому?

• Яка сировина застосовується для виробництва алюмінію?

• Як ви розумієте поняття:

а) « металотерапія»; б) «пірометалургія»; в) «гідрометалургія»? 

Наведіть приклади металів, які добувають кожним з цих способів.

I рівень (слабкі учні)

Наведіть приклади застосування в техніці: 

а) срібла; б) германію; в) олова; г) вольфраму.

II рівень (достатній)

• Що вивчає металургія?

• Здійсніть ланцюжок перетворень:

III рівень (високий)

Задача. З метою відновлення вольфраму з його вищого оксиду було витрачено 35 м3 водню (н. у). Яку масу вольфраму було одер­жано, якщо масова частка виходу продукту 96 %.

IV. Підбиття підсумків уроку

Оцінити навчальні досягнення класу і всіх учнів, які активно працювали на уроці.

V. Домашнє завдання

І рівень. Опрацювати матеріал за підручником. . 

II рівень. Опрацювати матеріал за підручником, виконати зав­дання.

ІІІ рівень. Опрацювати матеріал за підручником, випереджу­вальне завдання.

Підготувати проекти на комп’ютерах. Теми:

1. Історія розвитку металургії.

2. Видобуток руди й підготовка до металургійного процесу. (Учні відображають процес одержання коксу на коксохімічному за­воді та організації супутнього виробництва на коксохімічному заводі як один зі шляхів розв'язання екологічної проблеми.)

3. Виробництво чавуну та професії доменного цеху. (Показати су­часний стан виробництва чавуну та перспективи його розвитку, проблеми, що існують на комбінатах.)

4. Виробництво сталі та професії конверторного й мартенівського цехів. (Звернути увагу на професії сталеплавильного цеху та якості, що повинен мати сучасний робітник.)

5. Контроль за станом навколишнього середовища. (Результати до­сліджень хімічних лабораторій на пил, карбон(ІV) оксид, фенол.)

6. Підсумок про значення металургійного виробництва, про вимо­ги до сучасного робітника, як готувати себе до майбутньої тру­дової діяльності.

УРОК №6

Тема. Розвиток металургійних виробництв в Україні. Охорона навколишнього середовища під час ви­робництва й використання металів 

Цілі: розширити знання учнів про основні металургійні процеси; розглянути технологію металургійних виробництв, основні професії та стан галузі в наш час; вдосконалювати вміння логічно мислити, розвивати пізнавальний інтерес, самостійність; виховувати почуття турботи й любові до рідного краю, розуміння стану навколишнього середови­ща сьогодні й усвідомлення його актуальності; виховува­ти повагу до важливих професій, якості, необхідні для працівників цих професій. 

Тип уроку: комбінований (перевірка раніше засвоєних знань та засвоєння нових знань).

Форми й методи: метод проектів, ди­ференційований, словесний, наочний, груповий, профорієнтаційний, рефлексія, стимуляційний, творче завдання, опорні схеми.

Форми роботи: індивідуальна, групова.

Обладнання: модель конвертора, таблиці доменного, сталеплавильного виробництва, колекції сплавів чавуну та сталі, нерудні мінерали

Девіз уроку: «Сіяти хліб і варити сталь — це початок матері­ального добробуту людства».

ХІД РОБОТИ

I. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності, повідомлення теми й мети уроку

I рівень

1. Обґрунтуйте застосування сплавів: чавуну, мельхіору, дуралюміну, ніхрому, силуміну, бронзи. 

2. Розкрийте значення сплаву в народному господарстві.

II рівень

1. Поясніть суть процесу утворення сплавів.

2. Чому сплави зазвичай твердіші вихідних речовин?

III рівень

1. Дано сполуки, формули яких:

Користуючись карткою, назвіть їх.

2. Методом металотермії, що відкрив М. М. Бекетов (1865), можна одержати ферохром за схемою: 

Напишіть рів­няння реакції. До якого типу сплавів належить ферохром?

Ще цар Петро І приділяв дуже багато уваги розвитку металургії та всіляко заохочував шукати руди й будувати майстерні для плавлення металів: «Соизволяется всем и каждому во всех местах искать, копать, плавить, варить и чистить всякие металльї... ибо от рудокопных заводов и прилежного устроения оных земля обогатеет и процветет, и пустые и бесплодные места много людством шаселятся».

II. Сприйняття та осмислення нового матеріалу

У промисловості широко використовуються сплави заліза з вуг­лецем. Чавун — це сплав заліза з вуглецем та деякою кількістю си­ліцію, мангану, фосфору та сірки. Масова частка Карбону в чавуні 1,7-4%. Це твердий, крихкий матеріал. 10 % чавуну — ливарний чавун, що має добавки магнію та інших металів для поліпшення механічних властивостей. Інші 90 % чавуну переробляються на сталь. Добувається чавун у домнах.

Сталь — це ковкий сплав заліза з вуглецем та іншими доміш­ками (металами й неметалами). Масова частка Карбону в сталі не Перевищує 1,7 %.

З чавуну та сталі виготовляють верстати й арматуру для залізо­бетонних конструкцій, дахове залізо, труби та інструменти, побу­тові вироби тощо.

Залізо в природі

Залізо трапляється в природі у вигляді піриту FеS2, бурого за­лізняку Fе2О3 Н2О, червоного залізняку Fе2О3, магнітного залізня­ку Fе3О4(FеО Fе2О3), а також шпатового залізняку FеСО3.

Одержання заліза

Опорні схеми

За мартенівським або електрометалургійним методом шихта складається з розплавленого чавуну, скрапу (брухту) та руди, і до­мішки окиснюються оксидами Феруму, що є в скрапі та руді.

Учні на минулому уроці отримали до­машнє завдання створити проекти на комп’ютері з теми «Розвиток металургійних виробництв в Україні. Охорона навколишнього середовища під час виробництв». Підсумки цієї ро­боти ми підіб'ємо у вигляді презентації цих проектів:

1. Історія розвитку металургії.

2. Видобуток руди й підготовка до металургійного процесу. (Учні відображають процес одержання коксу на коксохімічному за­воді та організації супутнього виробництва на коксохімічному заводі як один зі шляхів розв'язання екологічної проблеми.)

3. Виробництво чавуну та професії доменного цеху. (Показати су­часний стан виробництва чавуну та перспективи його розвитку, проблеми, що існують на комбінатах.)

4. Виробництво сталі та професії конверторного й мартенівського цехів. (Звернути увагу на професії сталеплавильного цеху та якості, що повинен мати сучасний робітник).

5. Контроль за станом навколишнього середовища. (Результати до­сліджень хімічних лабораторій на пил, карбон(ІV) оксид, фенол.)

6. Підсумок про значення металургійного виробництва, про вимо­ги до сучасного робітника, як готувати себе до майбутньої тру­дової діяльності.

Учителю треба акцентувати увагу учнів, що металургійна га­лузь — базова галузь України, надає 40 % її валютних надходжень, 10 % надходжень до бюджету.

Україна — один із лідерів за обсягами виробництва чорних металів, займає сьоме місце у світі за рівнем видобутку сталі. У 2008 році у світі вироблено 1 млрд 329,7 млн т сталі, а у 2009 році виробництво сталі у світі скоротилося на 21,3 %, що пов'язано зі світовою економічною кризою.

III. Підбиття підсумків уроку

Аналіз зробленого на уроці, відповідність поставленим цілям. Учням пропонується визначити головне, що було вивчено на уроці, проаналізувати й оцінити свою роботу.

IV. Домашнє завдання

Підготуватися до практичної роботи №3, розв’язування експериментальних задач.

УРОК №7

Тема. Розв'язування експериментальних задач з підтеми «Металічні елементи та сполуки Алюмінію і Феруму» 

Цілі: продовжити узагальнення знань про властивості металічних елементів та їхніх сполук; підтвердити ці властивості експериментальними дослідами; розвивати вміння самостійно здійснювати експеримент, описувати результати спостере­жень; робити обґрунтовані висновки; аналізу­вати результати роботи; розвивати практичні вміння й навички в здійсненні експерименту; виховувати-охайність, зацікавленість, старан­ність та наполегливість під час виконання екс­перименту.

Тип уроку: застосування знань, умінь, навичок. 

Форми й методи: еліцитація, індивідуальний, груповий, лабораторно-експе­риментальний, робота з підручником та довід­ковою літературою, лабораторним посудом та хімічними реактивами.

Міжпредметні зв'язки: біологія (реакція обміну).

Обладнання: штатив із пробірками, набір реактивів для прак­тичної роботи, індикатори, довідковий матеріал, картки з індивідуальним завданням. 

Девіз уроку: «Хімік-дослідник — дуже важлива професія».

ХІД УРОКУ

I. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності учнів. Повідомлення теми та мети уроку

Еліцитація

• Як змінюються властивості металів у ряді NаМgА1? Чому?

• Виходячи із загальних властивостей металів назвіть прості та складні речовини, з якими реагують метали.

• Тверда вода корисна чи ні?

• Як можна довести наявність у сполуках йонів: Са2+, А13+, Fе2+, Fе3+?

• Які особливості мають алюміній та залізо в реакціях з концен­трованою нітратною кислотою?

Користуючись одержаними знаннями про метали та їхні сполу­ки, треба навчитись експериментально відкривати наявність йонів металів у сполуках, а також дослідити властивості цих сполук і на­вчитися експериментально здійснювати перетворення одних спо­лук на інші.

II. Осмислення змісту та послідовності практичних дій

Встановлення послідовності дій, які необхідні для розв'язання проблем, за інструкцією

Під час виконання завдань:

• визначається обладнання та реактиви, необхідні для виконан­ня роботи;

• організація виконання вправ, творчих завдань. 

Обладнання робочих місць учителя та учнів відповідає стан­дартним гігієнічним вимогам. Виконання учнями практичного за­вдання можливо індивідуально, попарно або різними групами за­лежно від кількості комплектів необхідного обладнання.

Хід практичної роботи

Знайомство із завданням, ходом його виконання, повторення пра­вил техніки безпеки під час роботи з лугами, кислотами, солями.

Робота в малих групах

Розподіл учнів у групи по три-чотири особи.

Виконання практичних завдань (з урахуванням навчальних можливостей кожної групи). Для груп учнів, що працюють за І рівнем.

Завдання 1

Приготуйте вапняну воду з оксиду Кальцію. Чому в реакціях використовується щойно варена вапняна вода? Відповідь поясніть.

Завдання 2

Одержте ферум(ІІ) гідроксид з ферум(ІІ) сульфату й дослідіть його взаємодію з хлоридною кислотою. Складіть рівняння реакцій у молекулярній формі. Опишіть дослід.

Завдання З

Здійсніть практично ланцюжок перетворень:

Складіть рівняння реакцій у молекулярній (йонній по можли­вості) формі.

Завдання для груп учнів, що працюють за II рівнем.

Завдання 1

У трьох пробірках містяться кристалічні речовини:

а) барій нітрат;

б) алюміній хлорид;

в) фeрум(II) сульфат.

За допомогою експерименту, доведіть наяв­ність катіонів кожної пробірки. Рівняння складіть у молекулярній (йонній по можливості) формі.

Завдання 2

Одержте ферум(Ш) гідроксид з розчинів ферум(Ш) хлориду та великої кількості лугів і дослідіть його взаємодію із сульфатною кислотою. Складіть рівняння в молекулярній (йонній) формі.

Завдання З

Здійсніть практично ланцюжок перетворень:

Напишіть рівняння виконаних реакцій у молекулярній та йон­ній формах.

Оформіть звіт виконаної роботи, проаналізуйте отримані ре­зультати, зробіть висновок.

Завдання для груп учнів, що працюють за III рівнем.

Завдання 1

У трьох пробірках містяться кристалічні речовини:

а) натрій хлорид; б) барій хлорид; в) алюміній хлорид.

З допомогою хімічних реакцій експериментально доведіть на­явність катіонів кожної сполуки. Рівняння складіть у молекуляр­ній і йонній формах.

Завдання 2

Використовуючи якісні реакції, доведіть, що видана вам речо­вина — алюміній сульфат. Складіть рівняння реакції в молекуляр­ній і йонній формах.

Завдання З

Здійсніть практично ланцюжок перетворень: СаСl2 Са(ОН)2 СаСО3 Са(НСО3) СаСО3 СаСl2.

Складіть рівняння реакцій у молекулярній і йонній формах. Оформіть звіт з виконаної роботи, проаналізуйте отримані резуль­тати, зробіть висновок.

III. Узагальнення та систематизація знань, умінь, навичок

У звіті треба:

• Вказати тему, мету роботи, обладнання та реактиви.

• Проаналізувати отримані результати, оформити таблиці (ма­люнки).

• Висновок.

• Правила техніки безпеки. 

Оцінювати роботу кожного учня комплексно.

IV. Підбиття підсумків уроку

Учитель підбиває підсумки уроку, перевіряє результативність дослідів.

V. Домашнє завдання

Повторити знання з теми «Металічні елементи та їхні сполуки», отримані на попередніх уроках. Опрацювати матеріал підручника. Учні вдома готують універсальну шпаргалку (авторський конспект) з теми.

УРОК №8

Тема уроку. Узагальнення та систематизація знань з підтеми «Металічні елементи та сполуки Алюмінію і Феруму». Самостійна робота з вивченої теми

Цілі: узагальнити та систематизувати знання учнів про металічні елементи та їхні сполуки; створити умови для розвитку пізнавальної діяльності учнів; створити атмосферу зацікавленості кож­ного учня в роботі класу; заохочувати учнів знаходити свій спосіб виконання завдання, ана­лізувати методи роботи, вибирати й засвоювати найбільш раціональні; розвивати ініціативу, самостійність, вибірковість у способах роботи; створити обстановку для природного само­вираження учнів; виховувати почуття краси й гармонії в природі; пізнавальну самостійність учнів. 

Тип уроку: узагальнення та систематизація (особистісно орієнтоване навчання).

Форми й методи: індивідуальна, колективна, групова; бліцконтроль, стимуляційні, словесний, наочний, ураху­вання особисто значущих інтересів, диференційо­ваний, пояснення, експериментальний, рефлексія, аналіз, взаємоаналіз.

Міжпредметні зв'язки: фізика, географія, історія, література. 

Обладнання: періодична система хімічних елементів Д. І. Мен­делєєва, таблиця розчинності кислот, основ, со­лей у воді, дидактичний матеріал, розчини лугів, кислот, солей.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності, повідомлення теми, мети уроку

Опитування за методикою «Незакінчені речення»

• Металам притаманний тип зв'язку...

• Найважчий метал — це...

• Найбільш легкоплавкий метал...

• Найм'якіший метал...

• З підвищенням температури електрична провідність металів...

• В окисно-відновних реакціях метали виявляють властивості...

• Відновлення металів з їх оксидів з допомогою силіцію назива­ється...

• Сполука СаСО3 МgСО3 називається...

• Чавун — це сплав...

• Корозія — самочинення...

• Амфотерність сполук Алюмінію — це здатність його оксиду й гідроксиду...

(За кожну правильну відповідь — 1 бал)

Еліцитація

1. Чому в природі метали існують переважно лише у вигляді спо­лук?

2. Чи існує зв'язок між активністю металів і будовою їх атомів (радіусом атомів)? Яка закономірність?

3. У вигляді яких сполук метали перебувають у природі? (За кожну правильну відповідь — 2 бали)

Девіз уроку: «Усе пізнається в порівнянні».

На цьому уроці ми повинні поглибити знання з однієї з найголов­ніших тем десятого класу — «Металічні елементи та їхні сполуки». Цей урок — підсумок нашої діяльності з цієї теми.

Актуальність вивченої теми «Металічні елементи та їх сполу­ки» доведена. Ще в 1556 році Георг Агрикола, відомий німецький учений, автор багатьох робіт про металургійну промисловість, пи­сав: «Людина не може обійтися без металів... якби не було металів, люди тягнули б найбільш огидне й жалюгідне життя серед диких звірів. Вони повернулися б до жолудів, лісових яблук і груш, хар­чувалися б травами й коріннями, нігтями вигрібали б собі лігвища, щоб лежати в них уночі, а вдень бродили б там і сям по лісах, поді­бно звірам».

Будемо працювати, враховуючи бажання і можливість кожного учня, щоб кожний міг реалізувати свої здібності й усім було цікаво.

II. Узагальнення та систематизація знань 

Кооперативне навчання, коментативне управління

Клас ділиться на три гетерогенних групи. При цьому використовуємо елементи тренінгу. Кожна група обирає собі керівника.

Завдання 1 «Виграй тендер»

Кожна група вибирає собі завдання.

а) Запропонуйте шлях одержання заліза з червоного залізняка.

б) Запропонуйте спосіб одержання заліза із сульфідної руди (піри­ту FeS2,).

в) Які рівняння лежать в основі одержання заліза із сидериту FеСО3?

(Бали за завдання обговорюються колективно.)

Завдання 2 «Своя підпорка»

Конкурс підпорок-шпаргалок

Підготовлені вдома універсальні шпаргалки (авторські конспекти) обговорюються у групах. Учні вибирають переможця, який склав найкращу «універсальну шпаргалку».

(Бали обговорюють колективно.)

Завдання 3 «Слідство ведуть знавці»

Групи ознайомлюються із завданням експерименту, повторюють правила техніки безпеки. Завдання обирають керівники груп жеребкуванням:

Виконайте реакції між розчинами речовин:

1) FеС12+NаОН

2) А1(OН)3+NаOН

3) Fе2(SО4)з+NаОН

Учні складають план відповіді й хімічні рівняння в молекулярній та йонній формах.

Самостійна робота

Варіант І

1. Атомна маса Феруму дорівнює:

а) 56; б) 46; в) 57.

2. Спосіб відновлення оксидів металів алюмінієм називається: 

а) алюмінотермією; 6) силікотермієвю; в) збагаченням.

3. Загальні формули натрій оксиду й натрій гідроксиду; 

а) Ме2О і МеОН; б) МеО і Me (ОН) . в) Ме2О3 і Ме(ОН)3.

4. Визначте кількість речовини алюмінію у зразку цього металу масою 10,8 г.

Варіант II

1. Алюміній гідроксид у реакціях виявляє властивості: 

а) основні; б) кислотні; в) атмосферні.

2. Залізо взаємодіє з водою за температури:

а) понад 200 °С; б) понад 20 °С; в) понад 700 °С.

3. Яке рівняння відображає процес алюмінотермії?

а) 2Аl + Сг2О3 = Аl2О3 + 2Сг б) 4Аl + ЗО2 = 2А12О3

4. Визначте кількість речовини заліза у зразку цього металу ма­сою 2,7г.

III. Підсумки уроку

Після завершення роботи вчитель дякує всім учням за актив­ність на уроках та підбиває підсумки вивчення теми.

IV. Домашнє завдання

Повторити теми «Нітроген і Фосфор», «Оксиген і Сульфур».

Виконати завдання:

II рівень: глава 13, № 25, 18;

III рівень: глава 3, № 27, 19.

Керівникам груп скласти невеличкий кросворд з вивчених тем (за бажанням)