Смотр знаний по теме "Неметаллы"

Разделы: Химия


Девиз урока:

"Жить - значит узнавать". Д.И. Менделеев

"Знать - значит победить!" А.Н. Несмеянов

"Просто знать - ещё не всё, знания надо уметь использовать" И. В. Гёте

Цели урока:

  • образовательные: повышать интеллект учащихся, формировать умения систематизировать и анализировать информацию, полученную на уроках химии.
  • воспитательные: формировать у учащихся чувство ответственности за выполненную работу.
  • познавательные: усилить эмоциональное воздействие при изучении химии как школьного предмета, способствовать процессу самообразования.

Вид урока: урок-состязание в игровой форме.

Оборудование: интерактивная доска, ноутбук, приборы для получения газов (2 шт.), спиртовка, пробиркодержатель, перманганат калия, цинк, соляная кислота, вата, штатив для пробирок, пустые пробирки, спички.

План проведения состязания:

Конкурс "Викторина"

Конкурс "Виртуальный эксперимент"

Конкурс "Открытия"

Конкурс "Лаборатория"

Конкурс "Поэтический"

Конкурс "Расчётный"

Конкурс "Творческий"

Для проведения урока-состязания класс делится на две команды, из учащихся класса и присутствующих учителей выбирают жюри.

Конкурс №1. Викторина.

Один из этих двух элементов в виде простого вещества хорошо горит, а другой - поддерживает горение, а их соединение пригодно для тушения огня?

(Это водород и кислород, которые вместе образуют воду)

Аллотропное видоизменение какого элемента пахнет чесноком?

(Это белый фосфор)

Какое простое вещество-неметалл издавна включали в состав мазей для лечения кожных заболеваний?

(Это сера)

В атмосфере какого газа-неметалла хранят старинные рукописи?

(Этот газ азот)

Это простое вещество используют для очистки воды и воздуха от нежелательных примесей, для удаления сивушных масел из спирта.

(Это активированный уголь)

Каким элементом богата морская капуста - ламинария?

(Этот элемент - йод)

Из этого вещества при высоких температуре и давлении получают искусственные алмазы?

(Это вещество - графит)

Какое простое вещество обладает способностью светиться в темноте?

(Это белый фосфор)

Без этого элемента немыслима жизнь на Земле, ему обязана своим существованием органическая химия, в природе он существует в трёх лицах. О каком элементе идёт речь?

(Это углерод)

Образованное этим элементом простое вещество оказывает сильное раздражающее действие на слизистую оболочку глаз и дыхательную систему. О каком веществе идёт речь?

(Это хлор)

Этот неметалл издавна употребляли для отбеливания тканей, изготовления лекарственных препаратов, чернения оружия и приготовления чёрного пороха. О каком неметалле идёт речь?

(Это сера)

Второй элемент по распространённости в земной коре, в свободном виде в природе не встречается, его соединения входят в состав растительных и животных клеток, некоторые организмы обладают способностью его накапливать. Что это за элемент?

(Этот элемент кремний)

Первенство открытия этого химического элемента принадлежит китайскому учёному VIII века Мао-хао, который за 1000 лет до Лавуазье установил, что в состав воздуха входит газ, поддерживающий горение и дыхание. О каком газе идёт речь?

(Этот газ кислород)

Эту аллотропную модификацию серы можно получить в виде нитей.

(Пластическая сера)

Этот неметалл считается самым активным среди всех неметаллов.

(Это фтор)

Какой химический элемент называют "элементом жизни и мысли"?

(Это фосфор)

Конкурс №2. Виртуальный эксперимент.

Команды смотрят видеосюжеты:

Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с фосфором

Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с углём

После просмотра видеосюжетов по одному учащемуся от команды записывают уравнения на доске и расставляют коэффициенты в уравнениях методом электронного баланса.

Ответ: Уравнения с коэффициентами выглядят так:

P + 5HNO3(к) = H3PO4 + 5NO2 + H2O

C + 4HNO3(к) = 2H2O + CO2 + 4NO2

Конкурс №3. Открытия.

Вопрос №1. В 1803 году в лаборатории французского химика Клода Бертолле произошла занятная история. Один из учеников знаменитого химика обнаружил склянку с неизвестным красным порошком и спросил, как поступить с этим веществом? "Конечно, прежде всего, надлежит испытать его!" - воскликнул Бертолле. Ученик взял щепотку красного порошка и попытался растереть его с недавно полученной новой солью, получившей имя Бертолле. Лучше бы он этого не делал - в лаборатории раздался взрыв. Однако ученик не пострадал, и смело продолжил испытания. Внеся красный порошок в азотную кислоту, он отметил выделение красно-бурого газа; порошок при этом растворился. А при поджигании красного порошка появилось пламя, а потом - белый дым. Бертолле похвалил ученика: задание было выполнено правильно. Какое вещество находилось в склянке?

Ответ №1: Это был красный фосфор, который при контакте с хлоратом калия и механическом воздействии (растирании) реагирует со взрывом:

6P + 5KClO3 = 3P2O5 + 5KCl

Азотная кислота превращает красный фосфор в ортофосфорную кислоту, а на воздухе он горит, превращаясь в белый "дым" - частички оксида фосфора (V), который гигроскопичен и мгновенно реагирует с влагой воздуха с образованием мельчайших капелек ортофосфорной кислоты.

P + 5 HNO3(к) =H3PO4 + 5NO2 + H2O

4P + 5O2 = 2P2O5

P2O5 + 3H2O = 2 H3PO4

Вопрос №2. Студент Гейдельбергского университета Карл Левиг в 1825 году изучал воды минеральных источников Германии. Одна из приготовленных им проб воды обладала интересной особенностью - она желтела под действием хлора. Левиг извлёк неизвестное вещество, придававшее желтоватый цвет воде, с помощью диэтилового эфира, а после испарения эфира обнаружил красно-бурую жидкость с резким неприятным запахом. Студент уже собирался опубликовать результаты своих опытов, но научный руководитель посоветовал повременить, чтобы иметь возможность детально исследовать новое вещество. Но именно в это время 23-летний химик Антуан Балар из Франции получил то же самое вещество и сразу отправил его образец в Парижскую академию наук. Известные химики Жозеф Гей-Люссак и Луи Тенар подтвердили открытие нового элемента (Балар назвал его "муридом"), но переменили название на производное от греческого "зловонный". О каком веществе идёт речь?

Ответ №2. Левиг и Балар открыли бром. Воды некоторых соляных болот и озёр содержат бромид натрия, который при обработке хлором превращается в бром:

2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2

По-гречески "бромос" значит "зловонный".

Вопрос №3. В начале 1915 года около городка Ипр на западе Фландрии впервые был использован отравляющий газ-неметалл. Он проникал во все щели и укрытия. Газовая атака привела к гибели 5000 английских солдат, более 15000 стали калеками. История этого враждебного всему живому газа начинается с 1668 года, когда голландский химик Иоганн Баптист ванн Гельмонт едва не погиб, нагревая смесь некой соли с азотной кислотой. А шведский химик и аптекарь Карл Вильгельм Шееле надышался этого вредного газа, изучая реакцию минерала пиролюзита с соляной кислотой. О каком неметалле идёт речь?

Ответ №3. Этот опасный газ - хлор. Иоганн ванн Гельмонт для его получения использовал реакцию хлорида аммония с азотной кислотой:

4NH4Cl + 4HNO3 = 2Cl2 + 2NO + 3N2 + 10H2O

А Шееле проводил реакцию соляной кислоты с диоксидом марганца:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Вопрос №4. Получение неметалла R2 первым осуществил в 1745 году М. В. Ломоносов. Он действовал на железные опилки жидкостью состава R2SO4, разбавленной водой. Образовавшийся неметалл Ломоносов называл то "флогистоном", то "горючим паром". Этот же способ выделения R2 применил в 1783 году Генри Кавендиш. Антуан Лавуазье в этом же году получил R2, продувая струю газообразного оксида этого неметалла через нагретый до красного каления ружейный ствол. Позднее химики разных стран стали использовать для получения этого неметалла реакции алюминия или кремния со щелочами в водной среде или взаимодействие бинарных соединений этого неметалла и кальция с водой. Какой это неметалл?

Ответ №4. Этот неметалл - водород. В задании речь идёт о следующих реакциях:

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

Fe + H2O = FeO + H2

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2 Na[Al(OH)4] + 3H2

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2

CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2

Вопрос №5. Пять знаменитых химиков XVIII века дали некоему неметаллу, который в виде простого вещества представляет собой газ и состоит из двухатомных молекул, пять разных имён. В 1772 году шотландский химик, ботаник и врач Даниел Резерфорд назвал его "ядовитым воздухом". Английский химик Джозеф Пристли в том же году назвал его "дефлогистированным воздухом". В 1773 году шведский химик-аптекарь Карл Шееле дал этому газу имя "испорченный воздух". А английский химик Генри Кавендиш в 1774 году назвал его "удушливый воздух". Наконец, в 1776 году французский химик Антуан Лавуазье установил, что все названные выше газы - одно и то же вещество, и предложил своё название, в переводе означавшее "безжизненный воздух". Каково сейчас название этого неметалла?

Ответ №5. Это неметалл азот. Название газообразному азоту дал Лавуазье от греческого "а" - не и "зоэ" - жизнь (то есть "азот" - значит "безжизненный").

Вопрос №6. Первые исследователи, пытавшиеся получить неметалл R2 путём электролиза, жестоко поплатились своим здоровьем. Как только этот неметалл вступал в контакт с водородом, происходили сильные взрывы, в нём "горела" даже вода. А любые органические вещества (например, ткань, из которой были сделаны защитные перчатки экспериментаторов или вазелиновая смазка пришлифованной аппаратуры) в атмосфере опасного неметалла вспыхивали и загорались: Какой это неметалл?

Ответ №6. Это чрезвычайно агрессивный неметалл - фтор.

Конкурс №4. Лаборатория.

Ведь недаром говорят, что теория проверяется практикой. Для проведения этого конкурса я приглашаю по одному человеку от каждой команды к доске для выполнения практического задания.

№1. Соберите прибор для получения кислорода. Получите кислород и докажите его наличие. Какими методами собирают кислород?

Ответ: Проводят реакцию разложения перманганата калия:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 и проверяют тлеющей лучинкой, в кислороде она ярко вспыхивает.

№2. Соберите прибор для получения водорода. Получите водород и докажите его наличие. Какими методами собирают водород?

Ответ: Проводят реакцию взаимодействия цинка с соляной кислотой в аппарате Киппа

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 и полученный газ проверяют так - к отверстию пробирки подносят горящую спичку, раздаётся хлопок.

Ответы учащихся проверяют, используя интерактивную доску.

Конкурс №5. Поэтический.

Учитель загадывает загадки, а команды по очереди отвечают:

Тяжёлый, жидкий и пахучий,
Подвижный, сильно ядовит.
Удушлив и весьма летучий
Сквозь поры пробки он летит.
В солях почти всегда бесцветен,
Есть в Сахском озере в Крыму,
Лечебным действием заметен
И всем известен потому.
(Бром)

Я - газ легчайший и бесцветный,
Неядовитый и безвредный.
Рождаю воду, когда сгораю,
Аэростаты наполняю,
А с кислородом образую
Я смесь горящую, взрывную.
(Водород)

Гулять в грозу - какой резон?
Подышим воздухом дружище.
В природе словно стало чище,
Повсюду в воздухе :
(Озон)

Я светоносный элемент.
Я спичку вам зажгу в момент.
Сожгут меня и под водой
Оксид мой станет кислотой.
(Фосфор)

Предупреждаю вас заранее:
Я не пригоден для дыхания!
Но все как будто бы не слышат
И постоянно мною дышат.
(Азот)

У меня дурная слава:
Я - известная отрава.
Даже имя говорит,
Что я страшно ядовит.
(Мышьяк)

Конкурс №6. Расчётный.

Задача №1. Послушайте отрывок из романа "Затерянный мир".

"- Сейчас посмотрите, - сказал Челленджер - Последние дни я напрягал все силы своего ума, чтобы разрешить задачу, как нам выбраться отсюда. Мы же убедились, что спуск по отвесным скалам невозможен, а туннеля больше не существует. Перебросить мост на утёс нам, безусловно, не удастся. Что же тогда делать? Я как то говорил нашему юному другу, что эти гейзеры выделяют водород в свободном состоянии. Отсюда логически вытекла мысль о воздушном шаре". Рассчитайте, какая масса цинка потребовалась бы, чтобы наполнить шар объёмом 1 кубический метр, которым воспользовались бы участники неудавшейся экспедиции.

Ответ:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

n (H2) = 1000л / 22,4л/моль = 44,64 моль

n (Zn) = n (H2) = 44,64 моль

m (Zn) = 44,64моль * 65 г/моль = 2901,6г = 2 кг 902 г

Задача №2. Прослушайте отрывок из фантастического произведения А. Р. Беляева "Голова профессора Доуэля"

"Первый раз в жизни Артур Доуэль почувствовал, что не в состоянии овладеть чужой волей. Связанный, беспомощный, лежащий на полу человек издевался над ним. За дверью раздалось какое-то шипение. Доуэль продолжал петь всё громче, но вдруг поперхнулся. Что-то раздражало его горло. Доуэль потянул носом и почувствовал запах. В горле и носоглотке неприятно щекотало, вскоре к этому присоединилась режущая боль в глазах. Запах усиливался. Доуэль похолодел. Он понял, что Равино отравил его хлором. Настал его смертный час. Затем свет погас, и Доуэль словно провалился: Очнулся он от свежего ветра, который трепал его волосы". Рассчитайте, какой объём хлора потребуется для получения 1 кг поваренной соли.

Ответ:

2Na + Cl2 = 2NaCl

n(NaCl) = 1000г / 58,5г/моль = 17,1 моль

n(Cl2) = 1/2 * n(NaCl) = 8,55 моль

V(Cl2) = 8,55моль * 22,4л/моль = 191,52 л

Ответы и решение задач осуществляется с помощью интерактивной доски.

Конкурс №7. Творческий.

Я прочитаю вам стихотворение, которое отражает генетический ряд неметаллов. Вам необходимо это стихотворение перевести на язык химии и записать уравнения соответствующих реакции (для реакций ионного обмена следует составить полные и сокращённые ионные уравнения).

Задание №1.

Пусть эти превращения
Дадут вам уравнения.
Красный фосфор я сжигаю,
К дымку воду приливаю.
Проверяю лакмусом,
Станет сразу красным он!
Добавим натрия гидроксид -
Цвет фиолетовый в колбе возник,
Потом получаю фосфат серебра,
Цветом - лимонная кожура.
Растворяю осадок жёлтый
Добавлением кислоты азотной.
И на доске превращения эти
Вы запишите, умные дети!

Ответ: Генетический ряд фосфора выглядит следующим образом:

P => P2O5 => H3PO4 => Na3PO4 => Ag3PO4 => H3PO4

1). 4P + 5O2=>2P2O5

2). P2O5 + 3H2O=>2 H3PO4

3). 3NaOH + H3PO4=> Na3PO4 + 3H2O

3Na+ + 3OH- + 3H+ + PO4 3-=>3Na+ + PO4 3- + 3H2O

OH- + H+=> H2O

4). Na3PO4 + 3AgNO3=> Ag3PO4v + 3 Na NO3

3Na+ + PO4 3- + 3Ag+ + 3NO3 - => Ag3PO4v + 3Na+ + 3NO3 -

PO43- + 3Ag+=> Ag3PO4v

5). Ag3PO4 + 3HNO3=> H3PO4 + 3AgNO3

Задание №2.

Бросим мы в костер бревно
И получим вещество
В кислороде он горит -
Получается оксид,
А затем оксид другой,
Догадайтесь вот какой?
Есть он в воздухе и в нас.
В лимонаде тот же газ.
Ну а если мы прибавим
Гидроксида натрия,
То получим очень скоро
Соль такую знатную.
Станет пышным с ней пирог,
И подумать, кто бы мог!
Разлагаем эту соль
Мы при нагревании
В результате получаем
Соль с другим названием.
Сыпем кальция хлорид,
Видим изменения,
Белый порошок возник -
Признак без сомнения.
Растворяем в кислоте
Видим пузырьки на дне,
Газ какой-то или что же,
Кто ответит верно, мне?
Смело пишем на доске
Чудо превращения.
Классы нам веществ нужны -
Все без исключения.

Ответ: Генетический ряд углерода выглядит следующим образом:

C=> CO=> CO2 =>NaHCO3=> Na2CO3=> CaCO3 => CO2

1. 2С+О2 => 2СО

2. 2СО + О2 => 2СО2

3. СО2 + NaOH => NaHCO3

4. 2NaHCO3 => Na2CO3 + CO2 + H2O

5. Na2CO3 + CaCl2 => CaCO3 + 2NaCl

2Na+ + CO3 2- + Ca 2+ + 2Cl- => CaCO3 + 2Na+ + 2Cl-

CO3 2- + Ca2+ + => CaCO3

6. CaCO3 + 2HNO3 => Ca(NO3)2 + CO2 +H2O

Проверка осуществляется с использованием интерактивной доски.

А теперь подведём итоги урока. Жюри нам скажет, какая команда выиграла. Наиболее активные учащиеся за урок получают оценку "отлично".

К уроку прилагается презентация (приложение №1).

Литература:

  1. "Химия в школе" №8 (2009) стр. 72.
  2. Б. Д. Стёпин, Л. Ю. Аликберова "Занимательные задания и эффектные опыты по химии" Москва "Дрофа" 2002.
  3. А. Ю. Аликберова "Занимательная химия" Москва "АСТ-ПРЕСС" 1999.
  4. Е. Я. Аршанский "Методика обучения химии в классах гуманитарного профиля" Москва "Вентана-Граф" 2002.
  5. А. А. Журин "Сборник упражнений и заданий по химии" Москва "Аквариум" 1997.

13.11.2010