Общая характеристика неметаллов
Автор: Акуленко Марина Владимировна
Организация: МБОУ «СОШ №33»
Населенный пункт: Кемеровская область — Кузбасс, г. Кемерово
Цель: развитие, систематизация и обобщение знаний учащихся об особенностях строения атомов – неметаллов и характере изменения свойств неметаллов в зависимости от положения этих элементов в Периодической системе Д.И.Менделеева, особенностей их кристаллического строения и физических свойств образуемых ими простых веществ, о причинах аллотропии. Изучение состава воздуха.
Задачи:
-Обобщить и закрепить знания учащихся о неметаллах как простых веществах; изучить строение неметаллов и явление аллотропии,
-Способствовать развитию умения мыслить логически и владеть химическим языком; переходу от формального – логического восприятия материала данной темы к образно-логическому мышлению с использованием разноуровневых, посильных и нестандартных задач.
- Развить навыки наблюдения, выявления ошибок, умения выделять главное, сравнивать изучаемые факты, логично излагать мысли и делать выводы; учить размышлять, делать предположения, прогнозировать.
-Воспитывать умения работать самостоятельно с применением само- и взаимоконтроля. Показать связь изучаемой темы с жизнью. Воспитывать научное мировоззрение на основе взаимосвязи свойств и строения.
Оборудование: модели кристаллических решеток алмаза, графита; коллекция неметаллов: уголь, сера, фосфор, йод; ряд электроотрицательности, ПСХЭ, компьютер, мультимедиа.
Тип урока:
1. по основной дидактической цели: изучение нового материала.
2. по способу проведения и этапам учебного процесса: комбинированный.
Методы обучения:
1. по характеру познавательной деятельности: объяснительно –иллюстративный, проблемно –поисковый.
2. по виду источника знаний: словесно-наглядный;
3. по форме совместной деятельности учителя и учащихся: рассказ, беседа
Организационные формы: беседа, самостоятельная и практическая работа.
Средства обучения: таблицы, компьютер.
Приёмы активизации мыслительной деятельности учащихся:
- Анализ учебной информации
- Раскрытие межпредметных связей между химией, биологией.
- Выдвижение гипотез
- Анализ и составление обобщающих таблиц.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Постановка темы урока. Определите тему урока, отвечая на загадки.
Загадки: Учитель загадывает загадки, а уч-ся отвечают. На доске открывать эти вещества
1) Джозеф Пристли как-то раз,
Окись ртути нагревая,
Обнаружил странный газ.
Газ без цвета, без названья,
Ярче в нем горит свеча,
Угадайте Вы меня! (Кислород)
2) Из меня состоит все живое,
Графит, антрацит и алмаз.
Я на улице, в школе и в поле,
Я в деревьях и в каждом из вас. (Углерод)
3) Я - газ легчайший и бесцветный,
Неядовитый и безвредный.
Рождаю воду, когда сгораю,
Аэростаты наполняю,
А с кислородом образую
Я смесь горящую, взрывную. (Водород)
4 )Я светоносный элемент.
Я спичку вам зажгу в момент.
Сожгут меня, и под водой
Оксид мой станет кислотой. (Фосфор)
5) Предупреждаю вас заранее:
Я не пригоден для дыхания!
Но все как будто бы не слышат
И постоянно мною дышат. (Азот)
6) Тяжелый, жидкий и пахучий,
Подвижный, сильно ядовит.
Удушлив и весьма летучий
Сквозь поры пробки он летит.
Лечебным действием заметен
И всем известен потому. (Бром.)
7) Гулять в грозу - какой резон?
Подышим воздухом, дружище.
В природе словно стало чище,
Повсюду в воздухе ... (Озон.)
3. На доске ряд элементов, прикрепленных магнитами ( хлор, железо, кислород, фосфор, сера ).
- Ребята, уберите лишний элемент, который нарушает некую закономерность. Правильно. Это железо. А почему вы убрали? Верно, это металл, а остальные элементы – неметаллы.
4. Слайд № 1. Итак, тема нашего урока «Общая характеристика неметаллов», запишите в тетрадь.
Изучение темы п.12, 13 до хим. свойств неметаллов.
Гипотеза: Много ли простых веществ неметаллов в природе?
По логике вещей, неметаллы простые вещества, следовательно, сколько химических неметаллических элементов, столько и простых веществ. Предположим, что на самом деле простых веществ неметаллов гораздо больше. В конце урока ответьте на вопрос. И почему?
5. Слайд №2.
Обратите внимание на инструктивную карту.
Что должны узнать на уроке?:
1. Положение неметаллов в Периодической системе Д.И.Менделеева.
2. Особенности строения атомов, простых веществ – неметаллов.
3. Физические свойства неметаллов.
4. Аллотропия неметаллов, причины.
5. Распространение неметаллов в природе. Состав воздуха.
Работаем в группах по 4-5 человек. Распределяем учеников на группы и выдаем задания, согласно инструктивной карте ( 7-10 минут)
Слайд № 3. Положение неметаллов в ПС (группа 1)
Неметаллы находятся в верхнем правом углу ПС над диагональю В – Аt. Всего 22 элемента являются неметаллами в периодической системе1
Расположены в главных подгруппах 4 - 8 групп.
Особенности строения атомов неметаллов.
- на внешнем уровне имеют от 4 до 8 электронов
- небольшой радиус атомов
- стремятся принять электроны
Самым активным является фтор.
Группа составляет схему электронного строения атома неметалла, указанного в задании. К доске 2 учащихся составляют схему строения одного из атомов ( ребята в рабочих тетрадях). Сколько электронов на внешнем уровне? Сколько не хватает до восьми? Как атом может достичь этого? А отдать может? Составьте схему строения атомов, указанных в инструктивной карте. ( 1 мин.) Можно обратиться к учебнику, стр.58-59. Проверяем.
Слайды № 4-5-6. Особенности строения атомов неметаллов (группа 2)
В периоде, в группе
Своеобразной мерой неметалличности является электроотрицательность - важная характеристика атомов – неметаллов. Что это такое? ( ученики дают определение). Откройте второй форзац учебника, найдите ряд электроотрицательности. Какой самый электроотрицательный элемент? ( это фтор). Можно воспользоваться периодической таблицей. Обратите внимание, чем ближе элемент расположен к фтору в ПСХЭ, тем сильнее проявляются у него окислительные свойства.
Отсюда и такое важнейшее свойство атомов неметаллов – тенденция к приёму недостающих до 8 электронов, т.е. окислительные свойства. Качественной характеристикой атомов неметаллов, т.е. своеобразной мерой их неметалличности, может служить электроотрицательность, т.е. свойство атомов химических элементов поляризовать химическую связь, оттягивать к себе общие электронные пары. Электроотрицательность – мера неметалличности, т.е. чем более электроотрицателен данный химический элемент, тем ярче выражены неметаллические свойства.
(Работа с рядом ЭО) Чем больше ЭО, тем сильней его способность к оттягиванию общих электронных пар, а значит тем сильней неметаллические, т.е. окислительные способности
Для атомов- неметаллов характерно:
1. Небольшой атомный радиус
2. Большее число электронов на внешнем уровне (4-8е)
3. элементы-неметаллы расположены только в главных подгруппах, значит, происходит заполнение электронами только внешнего энергетического уровня.
Задание № 2 Выполняем в тетрадях. Расположите химические элементы в порядке усиления электроотрицательности. (хлор фосфор кремний сера). ( что объединяет элементы?). Значит, как изменяется электроотрицательность в периодах с возрастанием заряда ядра? ( т.е. слева направо) – усиливается. А в главных подгруппах сверху вниз? ( ослабевает).
Слайд с 7 по 10. Учитель показывает слайды и дает задание 3 группе.
Слайды с 11 по 15 . Физические свойства неметаллов. (стр.64-65 учебника) 3 группа комментирует и обобщает.
1. Каковы же физические свойства неметаллов?
а) Агрегатное состояние.
Твердые вещества: бор, углерод, кремний, фосфор, сера, мышьяк, селен, теллур, йод, астат;
Жидкости: бром – красно – бурая жидкость с тяжелым неприятным запахом;
Газы: водород, азот, кислород, фтор, хлор и инертные газы.
Особыми являются инертные или благородные газы. Инертные газы не имеют цвета и запаха. И являются одноатомными. Инертные газы считаются благородными. Обладают более высокой электропроводностью (по сравнению с другими) и, при прохождении через них тока, ярко светятся.
Неон - огненно красным светом.
Гелий - ярко-жёлтым светом.
Аргон – синим светом.
Криптон – светло- желтым светом.
Ксенон – фиолетовым светом.
Цветовая гамма разнообразная. Все указанные неметаллы (водород, кислород, азот, фтор и хлор) имеют двухатомные молекулы. Водород, кислород и азот бесцветны, фтор имеет светло – зеленый цвет, хлор – желто – зеленый.
б) Не имеют металлического блеска (исключение – графит, йод)
в) Большинство не проводят электрический ток (кроме кремния и графита)
г) Хрупкие.
Вопрос классу: чем отличаются неметаллы по агрегатному состоянию от металлов?
1) Цветовая палитра неметаллов: белый – фосфор, черный – графит, фосфор, красный – фосфор, желтый – хлор, фиолетовый – йод, бесцветный – кислород, водород. ( Сравните, почти все металлы – серебристо – белого цвета).
2) Температура плавления от 3800 градусов ( графит) до -210 ( азот). (Сравните, с металлами: от 3800 градусов ( вольфрам) до – 39 ( ртуть).
3) Некоторые неметаллы электропроводны ( графит, кремний), имеют металлический блеск ( йод, графит). Но все они – хрупкие.
Гораздо богаче у неметаллов и спектр цветов: красный – у фосфора, красно-бурый – у брома, желтый – у серы, желто-зеленый – у хлора, фиолетовый – у паров йода.
Слайд 16. Свойства простых веществ – неметаллов объясняются строением атомов. Между атомами в них ковалентные связи.
Такое разнообразие свойств неметаллов является следствие образования неметаллами двух типов кристаллических решеток: молекулярной (все газы, белый фосфор) и атомной (алмаз, графит, кремний…)
Слайд 17-18 . Аллотропия. Группа 4. Стр.65 и сообщения стр.80 и стр.160
Явление, при котором один химический элемент образует несколько простых веществ.
Причины аллотропии:
- разный состав молекул (О2 и О3)
- разное строение (алмаз, графит)
Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ называется аллотропией, а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.
Аллотропия. Много ли простых веществ неметаллов в природе?
По логике вещей, неметаллы простые вещества, следовательно, сколько химических неметаллических элементов, столько и простых веществ. На самом деле простых веществ неметаллов гораздо больше.
Что является причиной аллотропии?
Атом кислорода образует простые вещества: кислород и озон. ( на доске 2 схемы: углерода и кислорода).
Какие причины аллотропии вы можете назвать?
( разные типы кристаллических решеток: белый фосфор – молекулярная, красный – атомная; разная структура кристаллических решеток – тетраэдрическая – атомная решетка у алмаза, слоистая – у графита; разный состав молекул аллотропных модификаций – кислород и озон).
5 группа слайд 19-20.
Распространение неметаллов в природе и применение.стр.60-62
Неметаллы, химические элементы, которые образуют простые тела, не обладающие свойствами, характерными для металлов. К неметаллам относятся 22 элемента. Только два неметалла — углерод и сера — были известны в древности. В 13 в. был получен мышьяк, в 17 в. открыты водород и фосфор, в конце 18 в. — кислород, азот, хлор, теллур. В 1789 А. Л. Лавуазье включил эти неметаллы в список простых веществ (кроме хлора, который тогда считали окисленной соляной кислотой). В 1-й половине 19 в. были получены бром, иод, селен, кремний, бор. Изолировать фтор и открыть инертные газы удалось лишь в конце 19 в. Астат получен искусственно в 1940.
Область применения |
Примеры, перечень неметаллов, применяемых в той или иной промышленности |
промышленность |
Сера, азот и фосфор часто используют для получения кислот. Серу также используют на производстве резины. |
транспорт |
важным неметаллом в транспортной промышленности является водород. Его используют в качестве топлива. При сгорании такой вид топлива не загрязняет окружающую среду. |
аграрная отрасль |
сера используется для борьбы с вредными насекомыми и болезнями растений |
медицина |
Кислород используют для восстановления дыхания (кислородные подушки), уголь в форме активированного угля, который способен выводить из организма вредные вещества. |
пищевая промышленность |
азот используют для продления срока годности продуктов |
Дополнительно: Состав воздуха. Еще в конце 18 века Антуан Лавуазье установил, что воздух – это не простое вещество, а смесь газообразных веществ – неметаллов. Какие составные части воздуха различают и какие вещества к ним относятся. Заполните схему 12 в раб. тетради на странице 75. ( читают, сверяем).
В тетрадь записываем М(возд.)= 29 г/моль; ρ(возд.)= 1,29 г/л; ф(О2 )=21%.
Закрепление нового материала: тесты по вариантам
Подведем итог: простых веществ неМе больше, чем неМе химических элементов , потому, что для неметаллов характерно явление аллотропии.
Оценки учащимся.
Домашнее задание. Изучить § 12, п.13 до хим. свойств, задание №2,3,4.
Рефлексия.
Мы достигли цели нашего урока? Что вызвало сложность по ходу урока? Какой этап урока?
Приложение 1
Инструктивная карта к уроку.
«Общая характеристика неметаллов»
Что должны узнать на уроке?:
1. Положение неметаллов в Периодической системе Д.И.Менделеева.
2. Особенности строения атомов, простых веществ – неметаллов.
3. Физические свойства неметаллов.
4. Аллотропия неметаллов, причины.
5. Распространение неметаллов в природе . Состав воздуха.
Группа 1.
Положение неметаллов в ПС. Строение атомов
Задание № 1. Прочитать п.12 стр.57-58 до табл.12
Задание № 2. Как располагаются неметаллы в таблице Менделеева?
Задание №3. Составьте схему строения атомов азота и серы.
Инструктивная карта к уроку.
«Общая характеристика неметаллов»
Что должны узнать на уроке?:
1. Положение неметаллов в Периодической системе Д.И.Менделеева.
2. Особенности строения атомов, простых веществ – неметаллов.
3. Физические свойства неметаллов.
4. Аллотропия неметаллов, причины.
5. Распространение неметаллов в природе . Состав воздуха.
Группа II.
Особенности строения атомов
Задание № 1. Прочитать п.12 стр.59-60 до распространения неметаллов в природе
Задание № 2. Дать определение электроотрицательности.
Задание № 3. Составьте инструкцию по изменению свойств атомов в периоде и в группе.
Инструктивная карта к уроку.
«Общая характеристика неметаллов»
Что должны узнать на уроке?:
1. Положение неметаллов в Периодической системе Д.И.Менделеева.
2. Особенности строения атомов, простых веществ – неметаллов.
3. Физические свойства неметаллов.
4. Аллотропия неметаллов, причины.
5. Распространение неметаллов в природе . Состав воздуха.
Группа III.
Физические свойства неметаллов
Задание № 1. Прочитать п.13 стр.64-65 до определения аллотропии
Задание № 2. Дайте характеристику физическим свойствам неметаллов
Задание № 3. Составьте схему типов кристаллических решеток неметаллов и приведите примеры
Инструктивная карта к уроку.
«Общая характеристика неметаллов»
Что должны узнать на уроке?:
1. Положение неметаллов в Периодической системе Д.И.Менделеева.
2. Особенности строения атомов, простых веществ – неметаллов.
3. Физические свойства неметаллов.
4. Аллотропия неметаллов, причины.
5. Распространение неметаллов в природе . Состав воздуха.
Группа IV.
Аллотропия
Задание № 1. Прочитать п.13 стр.65 до химических свойств неметаллов. Стр.80 характеристика озона и стр.160-161 углерод.
Задание № 2. Дайте определение аллотропии.
Задание №3. Объясните в чем причина аллотропии.
Инструктивная карта к уроку.
«Общая характеристика неметаллов»
Что должны узнать на уроке?:
1. Положение неметаллов в Периодической системе Д.И.Менделеева.
2. Особенности строения атомов, простых веществ – неметаллов.
3. Физические свойства неметаллов.
4. Аллотропия неметаллов, причины.
5. Распространение неметаллов в природе . Состав воздуха.
Группа V.
Распространение неметаллов в природе
Задание № 1. Прочитать п.12 стр.60-61
Задание № 2. Дайте характеристику простых веществ: кислорода, азота, водорода, углерода по нахождению в природе и применению.
Задание № 3. Вспомните состав воздуха и составьте схему.
Приложение 2
Тесты
Общая характеристика неметаллов
1 вариант
1.К неметаллам относится:
А) хлор ; Б) кальций; В) калий ; Г) хром.
2. Написать схему электронного строения атомов неметаллов C, N
3. Для кислорода характерны:
А) металлический блеск; Б) теплопроводность; В) Газообразное состояние при обычных условиях; Г) электропроводность.
4. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления неметаллических свойств:
А) O, S, Se; Б ) P, O , F; В ) N, C, P; Г) B r , Cl, Se
5.Самый сильный неметалл в Периодической системе:
А) кислород; Б) фтор; В) водород; Г) бром
Общая характеристика неметаллов
2 вариант
1.Не является неметаллом::
А) свинец ; Б) фосфор; В) селен; Г) бор.
2. Самый сильный неметалл в Периодической системе:
А) кислород; Б) фтор; В) водород; Г) берилий
3.Является жидкостью при обычных условиях:
А) хлор; Б) йод; В) бром; Г) астат.
4. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления неметаллических свойств:
А) Br, I, As; Б ) C, S, N; В ) S, P, Si; Г) O, N, C.
5.Написать схему электронного строения атомов неметаллов О, S
Общая характеристика неметаллов
3 вариант
1.Не является неметаллом:
А) фосфор ; Б) магний; В) селен; Г) фтор.
2. Самый сильный неметалл в Периодической системе:
А) кислород; Б) хлор; В) водород; Г) фтор
3.Является твердым при обычных условиях:
А) хлор; Б) бром; В) сера; Г) кислород.
4. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления неметаллических свойств:
А) O, N, C. Б ) Br, I, As; В ) S, P, Si; Г) C, S, N;
5.Написать схему электронного строения атомов неметаллов С, S
Ответы к тесту
«Общая характеристика неметаллов»
I вариант II вариант III вариант
1 а 1 а 1б
2 - 2 б 2 г
3 в 3 в 3 в
4 б 4 б 4 г
5 б 5- 5-