Взрывы и специфика работы на Чимбулатском карьере
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока объяснить связь между составом и свойствами известняка, химическими превращениями карбоната кальция и правилами безопасности на карьере, выполнив не менее 8 из 10 заданий рабочего листа.
- Установить последовательность получения отсортированного известнякового материала: добыча, дробление, подача на сортировочную установку, сортировка по фракциям.
- Закрепить формулу карбоната кальция, признаки реакций карбонатов и уравнение термического разложения карбоната кальция.
- Объяснить, почему мелкая пыль на дробильной установке может быть опасной, используя представление о площади поверхности частиц и взаимодействии с кислородом воздуха.
- Сформировать ответственное отношение к правилам поведения в зоне взрывных работ и алгоритму действий при обнаружении подозрительного предмета.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают личную ответственность за соблюдение правил безопасности на производственном объекте.
- Проявляют интерес к химии через связь учебного материала с реальной работой карьера и возможными профессиями.
- Понимают, что точное выполнение инструкций является условием безопасной совместной деятельности.
- Готовы оценивать собственные действия с позиции сохранения жизни и здоровья людей.
Метапредметные
- Извлекают информацию из рабочего листа, таблиц, формул и последовательностей действий.
- Сравнивают физические и химические изменения известняка, выделяют признаки химической реакции.
- Планируют выполнение задания, распределяют действия в паре и проверяют результат по эталону.
- Аргументируют ответ о причинах опасности пылевоздушной взвеси и оценивают правильность действий в опасной ситуации.
Предметные
- Знать, что основным веществом известняка является карбонат кальция $CaCO_3$.
- Уметь распознавать выделение углекислого газа при взаимодействии карбоната с соляной кислотой.
- Уметь записывать уравнение термического разложения карбоната кальция: $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$.
- Различать физические изменения при дроблении и сортировке известняка и химические превращения при нагревании и действии соляной кислоты.
- Уметь применять химические знания для объяснения опасности мелкой пыли и выбора безопасного поведения на карьере.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Соотносят учебную задачу с реальной ситуацией работы на карьере.
- Осознают ценность дисциплины и взаимной ответственности при проведении взрывных работ.
- Формируют ответственное отношение к собственному выбору в потенциально опасной ситуации.
- Оценивают значение химических знаний для безопасной профессиональной деятельности.
Регулятивные УУД
- Формулируют учебную цель на основе проблемного вопроса о взрывах и переработке известняка.
- Планируют порядок выполнения заданий рабочего листа и распределяют время.
- Осуществляют самопроверку по эталону, находят и исправляют ошибки.
- Оценивают степень достижения цели по результатам рабочего листа и рефлексии.
Познавательные УУД
- Определяют состав известняка по химической формуле.
- Устанавливают причинно-следственную связь между размером частиц, площадью поверхности и скоростью взаимодействия с кислородом.
- Классифицируют изменения как физические или химические.
- Моделируют последовательность производственных операций и алгоритм безопасных действий.
- Используют уравнение реакции как модель химического превращения.
Коммуникативные УУД
- Работают в парах при выполнении заданий рабочего листа и согласуют общий ответ.
- Формулируют предположение и обосновывают его химическими фактами.
- Задают уточняющие вопросы о правилах поведения в опасной зоне.
- Корректно обсуждают разные варианты ответа и принимают решение на основе критериев.
Подготовка учителя к уроку
- Распечатать рабочий лист «Взрывы и специфика работы на Чимбулатском карьере» — по одному экземпляру на каждого ученика.
- Подготовить карточки для парной работы с формулами $CaCO_3$, $CaO$, $CO_2$, $HCl$ и названиями веществ — по одному комплекту на парту.
- Вывести на экран схему производственного пути: добыча известняка → дробление → подача на сортировочную установку → сортировка по фракциям.
- Подготовить слайд с уравнением $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$ и таблицей «Исходное вещество — условие — продукт или признак — тип изменения».
- Разместить на доске проблемный вопрос: «Почему мелкая пыль на дробильной установке может быть опаснее крупного куска того же материала?»
- Подготовить сигнальные карточки «Истина» и «Ложь» либо организовать показ ответов пальцами.
- Подготовить эталон для самопроверки: правильные последовательности, формулу карбоната кальция, уравнение реакции и алгоритм действий при обнаружении опасного предмета.
- Проверить исправность компьютера, проектора или интерактивной доски; подготовить изображение карьера и дробильной установки без демонстрации реальных взрывов.
- Подготовить стикеры трёх цветов для рефлексии: зелёный — понял, жёлтый — есть вопросы, красный — нужна помощь.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (4 мин)
Цель этапа: включить учеников в учебную деятельность и вызвать интерес к химическому объяснению производственной ситуации.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и проверяет готовность: "Здравствуйте, ребята. Сегодня нам предстоит работать как исследователям производственной ситуации. На столе должны быть тетрадь, ручка и рабочий лист. Проверьте готовность и подпишите лист. В течение урока вам понадобится не только знание формул, но и умение принимать безопасные решения." | Готовят тетради и рабочие листы, записывают фамилию и класс, формулируют готовность к работе. |
3 мин | Учитель показывает изображение Чимбулатского карьера и задаёт проблемный вопрос: "Посмотрите на изображение карьера. Здесь добывают и перерабатывают известняк, используют дробильные установки и проводят взрывные работы. Как вы думаете, какие химические процессы связаны с известняком? Почему мелкая пыль может быть опасной? Сегодня мы не будем угадывать, а проверим предположения заданиями рабочего листа." | Рассматривают изображение, выдвигают предположения: "Известняк дробят", "при нагревании он изменяется", "пыль может быстро реагировать с кислородом", "нужно соблюдать сигналы безопасности". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что обычная производственная операция связана и с химией, и с ответственным поведением. Сначала восстановим путь известняка от добычи до готового материала, а затем выясним, какие вещества и реакции стоят за этим процессом."
Этап 2. Актуализация знаний. Производственный путь известняка (6 мин)
Цель этапа: актуализировать представления о добыче, дроблении и сортировке известняка.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель обращается к классу: "Откройте рабочий лист и выполните задание 1. В нём перепутаны этапы пути известняка к продукции. Сначала каждый самостоятельно проставьте номера, затем сравните порядок с соседом. Не просто называйте ответ, а объясните, почему один этап не может идти раньше другого." | Индивидуально расставляют этапы, затем обсуждают в парах. Записывают последовательность: 1) добыча известняка; 2) дробление породы; 3) подача раздробленного материала на сортировочную установку; 4) сортировка материала по фракциям. |
4 мин | Учитель проводит приём "Подумай — обсуди в паре — поделись": "Какие изменения происходят при дроблении и сортировке? Появляется ли новое вещество? Обсудите это в паре одну минуту. Затем две пары объяснят свой вывод классу." Учитель фиксирует на доске слова «размер частиц», «фракции», «новое вещество». | Обсуждают, что при дроблении изменяется размер кусков, а при сортировке материал разделяется по фракциям. Формулируют вывод: "Новое вещество не образуется, поэтому это физические изменения". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы установили технологическую последовательность и увидели, что дробление и сортировка относятся к физическим изменениям. Теперь определим, какое вещество составляет известняк и какие химические превращения оно может претерпевать."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: выявить затруднение и совместно сформулировать учебную цель.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает на доске четыре формулы без названий и спрашивает: "Перед вами формулы веществ, которые могут встретиться в заданиях о карьере: $CaCO_3$, $CaO$, $CO_2$, $HCl$. Какие из них вы уже узнаёте? Какую формулу нужно выбрать для основного вещества известняка?" Учитель не сообщает ответ сразу, а отмечает варианты учеников. | Распознают знакомые формулы или называют предположения: "$HCl$ — соляная кислота", "$CO_2$ — углекислый газ". Предполагают, что известняк связан с карбонатом кальция. |
2 мин | Учитель формулирует проблемную ситуацию: "Если известняк просто дробят, новое вещество не появляется. Но при нагревании или действии кислоты происходят химические изменения. Как доказать это формулами и признаками реакций? Сформулируйте цель урока одним предложением." | Формулируют цель: "Определить состав известняка, записать его химические превращения и объяснить правила безопасности на карьере". |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена: от производственной операции мы перейдём к химической модели процесса. Работать будем по рабочему листу, а каждый ответ будем связывать с конкретным химическим фактом или правилом безопасности."
Этап 4. Открытие нового знания по рабочему листу (10 мин)
Цель этапа: установить состав известняка, признаки реакций карбонатов и объяснение опасности пылевоздушной взвеси.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель организует выполнение заданий 2–4: "В задании 2 выберите формулу основного вещества известняка. Затем в задании 3 восстановите применение продуктов переработки, а в задании 4 найдите лишнее вещество. Работайте сначала самостоятельно, затем сравните ответы в паре. Объяснение должно быть химическим, а не только по памяти." | Выбирают $CaCO_3$ как формулу карбоната кальция, связывают известняковую муку, щебень и минеральный порошок с переработкой известняка. Находят лишнее: хлорид натрия. |
3 мин | Учитель задаёт вопросы по заданию 5: "Что произойдёт, если на известняк подействовать соляной кислотой? Какой признак реакции мы увидим? Какой газ выделится? Запишите название газа. Подумайте, почему пузырьки являются признаком химического превращения." | Записывают: «углекислый газ». Формулируют ответ: "Выделение газа и появление пузырьков указывают на образование нового вещества". |
4 мин | Учитель показывает на доске незаполненную схему: "$CaCO_3 \xrightarrow{t} ... + ...$" и говорит: "В задании 6 восстановите продукты термического разложения карбоната кальция. Слева находится исходное вещество, над стрелкой — условие, справа — продукты. После записи сравните уравнение с эталоном на доске." Затем объясняет задание 9: "Почему мелкие частицы пыли могут быстрее взаимодействовать с кислородом воздуха? Сформулируйте ответ через площадь поверхности." | Записывают уравнение: $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$. Объясняют: "У мелких частиц больше общая поверхность, поэтому они быстрее взаимодействуют с кислородом воздуха". |
Запись в тетрадях
1. Основное вещество известняка — карбонат кальция $CaCO_3$.
2. При нагревании: $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$.
3. При действии соляной кислоты на карбонат выделяется углекислый газ.
4. Дробление и сортировка — физические изменения; нагревание и действие кислоты — химические превращения.
2. При нагревании: $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$.
3. При действии соляной кислоты на карбонат выделяется углекислый газ.
4. Дробление и сортировка — физические изменения; нагревание и действие кислоты — химические превращения.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы получили химическое объяснение основных процессов: известняк содержит карбонат кальция, при нагревании образуются оксид кальция и углекислый газ, а при действии кислоты выделяется газ. Теперь проверим, умеете ли вы применять эти знания к производственным ситуациям и правилам безопасности."
Этап 5. Первичное закрепление. Безопасность при взрывных работах (7 мин)
Цель этапа: закрепить правила поведения рядом с зоной взрывных работ и алгоритм действий при обнаружении опасного предмета.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель организует проверку задания 7: "Сейчас используем приём "Истина или ложь". Я читаю утверждение, вы показываете карточку и обязательно объясняете решение. Первое утверждение: к зоне взрывных работ можно приближаться только после официального разрешения ответственного специалиста. Второе: сигналы оповещения можно игнорировать, если работа кажется безопасной." | Показывают «Истина» для первого утверждения и «Ложь» для второго. Объясняют: "Разрешение ответственного специалиста обязательно", "сигналы нельзя игнорировать". |
4 мин | Учитель продолжает: "Третье утверждение касается подозрительного предмета: его нельзя трогать, нужно сообщить ответственным лицам. Четвёртое утверждение говорит, что защитные очки позволяют находиться в опасной зоне во время взрывных работ. Обсудите в парах, почему средства защиты не отменяют запрет на пребывание в опасной зоне." | Определяют третье утверждение как истинное, четвёртое — как ложное. Формулируют: "Защитные очки не заменяют эвакуацию и соблюдение границ опасной зоны". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Безопасность начинается не с догадки о том, кажется ли ситуация опасной, а с выполнения установленного порядка. Теперь выстроим полный алгоритм действий при обнаружении подозрительного предмета и проверим его на рабочем листе."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (9 мин)
Цель этапа: применить химические знания и правила безопасности при выполнении заданий 8 и 10 рабочего листа.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель даёт инструкцию к заданию 8: "Расположите действия при обнаружении подозрительного предмета. Восстановите безопасную логику: сначала исключить контакт и отойти, затем предупредить людей, сообщить специалистам и ждать указаний. Работайте самостоятельно. После сигнала таймера проверьте порядок с соседом." | Расставляют действия в порядке: 1) не трогать предмет и не перемещать его; 2) отойти на безопасное расстояние по известному безопасному маршруту; 3) предупредить людей; 4) сообщить ответственному специалисту или в аварийную службу; 5) дождаться указаний специалистов и не возвращаться в опасную зону. |
5 мин | Учитель объясняет задание 10: "Заполните таблицу о химических превращениях известняка. Для строки «при нагревании» укажите продукты реакции и тип изменения. Для строки «известняк и соляная кислота» запишите признак реакции и тип изменения. Для дробления и сортировки укажите, какое свойство материала изменяется и почему это физическое изменение. Затем откройте эталон на доске и выполните самопроверку, отмечая ошибки условным знаком." | Заполняют таблицу: при нагревании образуются $CaO$ и $CO_2$, химическое превращение; при действии соляной кислоты выделяется углекислый газ, химическое превращение; после дробления изменяется размер частиц, физическое изменение; после сортировки материал разделяется по фракциям, физическое изменение. Выполняют самопроверку и исправляют ошибки. |
Эталон решения
Задание 8: 1) не трогать предмет и не перемещать его; 2) отойти на безопасное расстояние по известному безопасному маршруту; 3) предупредить людей, чтобы они не приближались; 4) сообщить ответственному специалисту или в аварийную службу; 5) дождаться указаний специалистов и не возвращаться в опасную зону.
Задание 10: при нагревании $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$ — образуются новые вещества, поэтому это химическое превращение. При действии соляной кислоты наблюдается выделение углекислого газа — признак химического превращения. При дроблении и сортировке состав вещества не меняется, поэтому это физические изменения.
Задание 10: при нагревании $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$ — образуются новые вещества, поэтому это химическое превращение. При действии соляной кислоты наблюдается выделение углекислого газа — признак химического превращения. При дроблении и сортировке состав вещества не меняется, поэтому это физические изменения.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы применили знания сразу в двух направлениях: восстановили химические превращения и составили алгоритм безопасного поведения. Осталось связать все ответы в единую систему и объяснить, почему специфика работы на карьере требует одновременно химической грамотности и строгой дисциплины."
Этап 7. Включение знаний в систему и рефлексия (5 мин)
Цель этапа: обобщить содержание урока, оценить достижение цели и выявить затруднения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель предлагает приём "Цепочка объяснения": "Составьте устную цепочку из четырёх звеньев: известняк — формула — химическое превращение — правило безопасности. Начните с фразы: «Известняк содержит…». Затем объясните, почему дробильная пыль требует осторожности." | Формулируют: "Известняк содержит карбонат кальция $CaCO_3$. При нагревании он разлагается на $CaO$ и $CO_2$. Мелкая пыль имеет большую общую поверхность и быстрее взаимодействует с кислородом. Поэтому нужно соблюдать инструкции и не находиться в опасной зоне". |
3 мин | Учитель раздаёт стикеры и говорит: "Выберите цвет честно: зелёный — могу назвать формулу и записать уравнение; жёлтый — понимаю основную идею, но нужна тренировка; красный — мне нужна помощь. На обратной стороне напишите одно действие, которое обязательно выполните при обнаружении подозрительного предмета." | Выбирают цвет стикера, записывают действие: "не трогать", "отойти", "предупредить людей", "сообщить специалисту" или "ждать указаний". |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно выполнены 9–10 заданий рабочего листа; правильно выбрана формула $CaCO_3$, записано уравнение разложения, заполнены таблицы и без ошибок составлен алгоритм безопасных действий.
- «4» — верно выполнены 7–8 заданий; допущена не более чем одна ошибка в формуле, уравнении, таблице или последовательности действий, но общий химический вывод сформулирован правильно.
- «3» — верно выполнены 5–6 заданий; ученик различает физические и химические изменения, называет углекислый газ и знает основные правила безопасности, но допускает ошибки в уравнении или последовательности.
- Ниже «3» — выполнено менее 5 заданий либо не усвоены ключевые правила: нельзя трогать подозрительный предмет и нельзя находиться в опасной зоне без разрешения.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о составе известняка? | Проверка усвоения формулы карбоната кальция и связи вещества с темой урока. |
Какое химическое уравнение вы сегодня записали и что оно объясняет? | Выявление понимания термического разложения карбоната кальция. |
Почему мелкая пыль может быть опаснее крупного куска материала? | Проверка причинно-следственного объяснения через площадь поверхности и взаимодействие с кислородом. |
Какое действие вы выполните первым при обнаружении подозрительного предмета? | Проверка готовности применить алгоритм безопасного поведения. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы связали химические свойства известняка с реальной работой Чимбулатского карьера. Вы установили, что основное вещество известняка — карбонат кальция, научились записывать его разложение при нагревании и объяснили выделение углекислого газа при действии кислоты. Важно помнить типичную ошибку: дробление и сортировка не образуют новых веществ, а нагревание и взаимодействие с кислотой являются химическими превращениями. На следующем уроке мы продолжим работать с химическими свойствами карбонатов и их практическим применением."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Повторить формулу карбоната кальция и записать по памяти уравнение его термического разложения; составить краткую последовательность из четырёх этапов переработки известняка. | Закрепляет химическую формулу, уравнение реакции и порядок производственных операций; при проверке обратить внимание на индексы, коэффициенты и стрелку выделения газа. |
Средний (повышающий) | Выполнить 4–5 заданий на различение физических и химических изменений известняка, включая дробление, сортировку, нагревание и действие соляной кислоты; для каждого ответа привести признак. | Формирует умение классифицировать процессы и обосновывать ответ химическим признаком. |
Продвинутый (дополнительный) | Составить памятку из 6–8 пунктов «Безопасность рядом с зоной взрывных работ», включив алгоритм действий при обнаружении подозрительного предмета и объяснение опасности мелкой пыли. | Развивает умение применять предметные знания в реальной ситуации, структурировать информацию и аргументировать правила поведения. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Какова формула основного вещества известняка? Какие продукты образуются при его нагревании? Какой газ выделяется при действии соляной кислоты? Почему дробление является физическим изменением? Что нельзя делать при обнаружении подозрительного предмета?»
