Тема 4:
Неметали як прості речовини. Явище алотропії, алотропні видозміни Оксигену і Карбону. Значення озонового шару для життя організмів на Землі. Лабораторний дослід №1. Ознайомлення зі зразками простих речовин неметалів.
Мета:Ознайомити учнів з явищем алотропії, з’ясувати причини відмінності у властивостях алотропних модифікацій речовин на прикладі алотропних видозмін Оксигену, Сульфуру, Карбону. Сформувати уявлення про залежність якісних і кількісних характеристик речовин від їхньої будови на прикладі кисню і озону. Показати значення озонового шару для життя організмів на Землі, вплив діяльності людини на природні процеси на прикладі озонового шару.
Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого застосування їх на практиці.
Форми роботи: фронтальна робота, розповідь учителя, евристична бесіда.
Обладнання: кристалічні гратки алмаза, графіту, таблиця порівняння властивостей алотропних модифікацій, зразки простих речовин.
ХІД УРОКУ
І. Організація класу
ІІ. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності
Хімічний диктант
Тема: Неметалічні елементи
- Назвіть найпоширеніші елементи у Всесвіті. (Гідроген (92% атомів), Гелій (7%))
- З простої речовини якого хімічного елемента складається переважно атмосфера нашої планети? (Нітрогену)
- Назвіть основну речовину гідросфери. (Вода)
- Як називають відношення кількості атомів елемента до кількості атомів усіх елементів у певному середовищі? (Атомна частка елемента)
- Атомна частка якого елемента найбільша в літосфері? (Оксигену (58%))
- Якими елементами за електронною будовою зовнішнього енергетичного рівня атомів є більшість неметалічних елементів? (за винятком Гідрогену і Гелію, які є s-елементами) (p-елементами)
- Як називаються йони, в які перетворюються атоми неметалів унаслідок приєднання певної кількості електронів? (Аніони)
- Які властивості неметалічні елементи виявляють при цьому? (Окисні)
- Як називають величину, яка характеризує здатність атома притягувати електрони? (Електронегативність)
- Назвіть найтиповіший неметалічний елемент, який має найбільшу електронегативність. (Флуор)
- За якою ознакою можна передбачити валентні можливості елемента? (За кількістю неспарених електронів на зовнішньому енергетичному рівні)
- Назвіть елементи, атоми яких не бувають у збудженому стані. (Флуор, Оксиген, Нітроген)
- Як називають умовний цілочисельний заряд атома в речовині? (Ступінь окиснення елемента)
- Чому дорівнює сума ступенів окиснення всіх атомів у речовині? (Нулю)
- У яких речовинах ступені окиснення елементів відрізняються від значень валентності? (У простих речовинах (крім інертних), деяких неорганічних сполуках, багатьох органічних сполуках)
Перевірка домашнього завдання: вправа 5, стор.12
Визначте ступені окиснення галогенів у таких сполуках:
Cl2+1O-2; I2+5O5-2; I+7F7-1; C+4Br4-1; K+1Br+5O3-2; H+1Cl+7O4-2; Al+3Br3-1.
ІІІ. Вивчення нового матеріалу
- На які дві групи діляться хімічні елементи?
- Елементи-неметали розміщенні в правій верхній частині періодичної системи хімічних елементів.
- Неметали – переважно р-елементи, що містять на останньому електронному шарі велику кількість електронів, а саме від 4 до 7, які міцно з’єднані з ядром.
- Прості речовини утворені атомами неметалів мають молекулярну кристалічну гратку – це водень, кисень, хлор, бром; атомну – бор, алмаз.
- За агрегатним станом речовини з молекулярною кристалічною граткою гази (водень, кисень, хлор), рідини(бром), легкоплавкі тверді речовини (фосфор,йод,сірка).
- За агрегатним станом речовини з атомною кристалічною граткою тверді, тугоплавкі (алмаз, бор).
- Існують прості речовини молекули яких складаються з великої кількості атомів: О3-озон, Р4 – білий фосфор, S 8– ромбічна сірка
Лабораторний дослід №1. Ознайомлення зі зразками простих речовин неметалів.
Алотропія — явище, коли хімічний елемент існує у вигляді двох або кількох простих речовин. Так проста речовина кисень O2 і проста речовина озон O3 є алотропічними видозмінами елементу оксигену.
Вуглець, фосфор, сірка і інші елементи також утворюють алотропічні видозміни. Алотропічні видозміни, або модифікації, обумовлюються або різною кількістю атомів у молекулах, або різною кристалічною будовою твердих тіл, що складаються з атомів того самого хімічного елементу. Явищами алотропії пояснюється і той факт, що простих речовин відомо значно більше, ніж хімічних елементів. Відомо понад 400 простих речовин, а хімічних елементів — лише 118.
Елемент
|
Форма
|
Карбон
|
|
Фосфор:
|
- Білий P4
- Червоний — полімер
- Фіолетовий
- Чорний — напівпровідник, аналог графіту
- Аморфний
|
Оксиген:
|
- кисень, O2 — компонент повітря, безбарвний
- озон, O3 — голубий газ
|
Сірка:
|
- Аморфна — полімер
- Ромбічна, S8
- Моноклінна
- Метастабільні циклічні форми S7 і S12
|
Селен:
|
- Червоний, Se8
- Сірий, полімерний
- Чорний
|
Властивості
|
Звичайний кисень
|
Озон
|
Фізич-ні
|
Безбарвний газ без смаку і запаху. Погано розчиняється у воді (5 обємів у 100 обємах води при 0 С). Рідкий і твердий кисень має світло-синє забарвлення. Температури кипіння (-183 С) і плавлення (-218,9 С) кисню низькі.
|
Газ світло-синього кольору без смаку, з характерним різким запахом. Рідкий озон – темно-синя рідина, твердий – темно-фіолетові кристали. Температу-ра кипіння більш висока і ста-новить – 111,9 С. У воді розчиняється краще, ніж кисень.
|
Біологічні
|
Вдихання чистого кисню призводить до отруєння, яке спочатку проявляється ейфорією.
|
Дуже отруйний. Гранично допустима концентрація в повітрі становить 0,1 мкг/л (озон набагато небезпечніший за хлор).
|
Хімічні
|
Проявляє сильні окисні властивості. Взаємодіє майже з усіма простими речовинами, крім галогенів, золота, платини та складними речовинами.
|
Сильніший окисник, ніж кисень. Окиснює багато металів, серед яких – золото і платина .
|
4.Озоновий шар і життя на Землі (доповіді учнів).
Учні виступають з короткими доповідями про роль озонового шару для життя на Землі.
Озон – газ, який утворюється у верхніх шарах атмосфери внаслідок поглинання киснем ультрафіолетового випромінювання Сонця:
О2 + hv = О + О
О + О2 = О3
Озон, що утворився огортає Землю з усіх боків. Але молекули озону існують недовго. Відбувається зворотна реакція фотохімічного розкладу озону, яка, власне, являє собою поглинання озоном фотонів:
О3 + hv = О2 + О
Отже, в атмосфері існує цикл озону – збалансоване утворення і розклад його. Результатом існування цього циклу є перетворення ультрафіолетового випромінювання Сонця на теплову енергію. Але для нас головна «заслуга» озону полягає в тому, що він, «жертвуючи собою», поглинає ультрафіолетового випромінювання і тим самим не допускає високоенергетичні фотони Сонця до Землі.
Над Україною (крім південної частини) загальний вміст озону за останні 20 років зменшився на 6%, і утворилася аномальна зона. Вам про це слід пам’ятати! Особливо небезпечна «озонова дірка» влітку. У цей період варто утримуватись від загару і захищати очі.
Фізичні властивості алотропних форм Карбону
Властивості
|
Графіт
|
Алмаз
|
Колір
|
Темно – сірий
|
Безбарвний
|
Щільність, г/см3
|
2,26
|
3,5
|
Температура займання
|
600-700
|
850 -1000
|
Твердість
|
2 (уздовж шарів)
5 (упоперек)
|
10
|
Температура плавлення
|
3700 С
|
Понад 3500 (у вакуумі)
|
Температура алотропних переходів
|
За 1500-3000 перетворюється на алмаз
|
Вище 1000 перетворюється на графіт
|
Блиск
|
Металоподібний
|
Специфічний «алмазний»
|
Електропровідність
|
Провідник
|
Непровідник
|
IV. Закріплення знань:
Тема: Неметали
- Як називають прості речовини неметалічних елементів? (Неметали)
- Які неметали складаються з окремих атомів? (Інертні гази)
- Назвіть неметали, в яких усі атоми сполучені один з одним. (Графіт, алмаз, бор, силіцій, фосфор)
- Назвіть неметали, що складаються з двохатомних молекул. (Водень, кисень, фтор, азот, хлор, бром, йод)
- Яку кількість атомів містять молекули сірки, фосфору, озону? (8, 4, 3)
- Якими зв'яками сполучені атоми в неметалах? (Ковалентні неполярні)
- Як називають явище утворення елементом кількох простих речовин? (Алотропія)
- Назвіть алотропні видозміни Оксигену. (Кисень і озон)
- Назвіть алотропні видозміни Карбону. (Алмаз, графіт, фулерен (С60))
- Під впливом яких факторів із кисню утворюється озон? (Космічної радіації або електричних розрядів)
- Які промені сонячного світла поглинаються при перетворенні нестійкого озону в кисень? (Ультрафіолетові)
- Що є однією з причин руйнування озонового шару? Реакції між озоном і речовинами промислового походження)
- Який неметал за звичайних умов є рідиною? (Бром)
- Яка роль характерна для неметалів у хімічних реакціях? (Окисників)
- Де використовують більшість неметалів? (У техніці, хімічній промисловості).
Виконання тестових завдань:
Тема: Неметали
1. Встановіть відповідність між речовинами та їх будовою:
1. Графіт, алмаз, силіцій, бор; А. окремі атоми;
2. Хлор, кисень, водень, азот; Б. всі атоми сполучені один з одним;
3. Гелій, неон, аргон, криптон; В. двохатомні молекули;
4. Озон, фосфор, сірка. Г. молекули з більшою ніж 2 кількістю
атомів;
Д. йонна будова.
2. Якими зв’язками сполучені атоми в неметалах?
а) ковалентний полярний; б) йонний;
в) ковалентний неполярний; г) металічний.
3. Встановіть відповідність між елементом та його алотропними видозмінами:
1. Оксиген; А. пластична, кристалічна;
2. Фосфор; Б. озон, кисень;
3. Карбон; В. чорний, білий, червоний;
4. Сірка. Г. вуглець, графіт, алмаз, фулерен.
4. Розв’яжіть тести:
|
F2
|
S
|
N2
|
O3
|
H2
|
O2
|
Ar
|
- Речовина, якої найбільше в атмосфері.
|
н
|
о
|
п
|
р
|
с
|
т
|
у
|
- Речовина, яка є найлегшою.
|
м
|
н
|
о
|
п
|
р
|
с
|
т
|
- Речовина, яка утворює захисний шар атмосфери.
|
ж
|
з
|
е
|
и
|
к
|
л
|
м
|
- Речовина, необхідна для дихання живих організмів.
|
л
|
м
|
н
|
о
|
п
|
р
|
с
|
- Речовина, яка трапляється в літосфері.
|
н
|
о
|
п
|
р
|
с
|
т
|
у
|
- Речовина, якої немає в природі.
|
д
|
е
|
є
|
ж
|
з
|
и
|
і
|
- Речовина, яка виділяється в процесі фотосинтезу.
|
в
|
г
|
к
|
л
|
м
|
а
|
н
|
Відповіді впишіть у таблицю:
5. Вкажіть речовину, яка є рідиною:
а) I2; б) Br2; в) H2; г) N2.
6. Вкажіть речовину, яка є газом:
а) I2; б) Br2; в) F2; г) Р.
7. Вкажіть тверду речовину:
а) Не; б) О2; в) S; г) Br2.
8. Вкажіть суму всіх коефіцієнтів у рівнянні реакції між сіркою та алюмінієм:
а) 5; б) 6; в) 4; г) 7.
9. Розташуйте речовини у порядку зменшення активності їх взаємодії з воднем:
а) I2; б) Br2; в) Cl2; г) F2.
10. Вкажіть суму коефіцієнтів у лівій частині рівняння реакції горіння фосфору:
а) 7; б) 9; в) 2; г) 11.
11. Встановіть відповідність між речовинами та галузями їх використання:
1. Хлор; А. знезараження води;
2. Алмаз; Б. як стержні у ядерних реакторах;
3. Озон; В. виробництво розчинників, засобів захисту рослин;
4. Азот. Г. наповнюють колби електричних ламп;
Д. для виготовлення шліфувальних і різальних
інструментів.
V. Домашнє завдання: Вивчити параграф 20; стор.125-126; впр.10, стор.133
|