Виды химической связи и типы кристаллических решёток
Цели и задачи
- Цель (SMART): К концу урока учащиеся смогут устанавливать причинно-следственную связь между типом химической связи, типом кристаллической решётки и физическими свойствами веществ, безошибочно определяя тип решётки для 4 предложенных образцов в ходе лабораторной работы.
- Образовательная задача: Систематизировать знания о ковалентной, ионной и металлической связях; сформировать понятие о кристаллической решётке и её типах (ионная, атомная, молекулярная, металлическая).
- Развивающая задача: Развивать умение прогнозировать физические свойства веществ на основе их строения и наоборот; развивать навыки проведения химического эксперимента и наблюдения.
- Воспитательная задача: Формировать научное мировоззрение через осознание единства строения и свойств материи; развивать навыки ответственного сотрудничества при работе в группах.
Планируемые результаты
Личностные УУД
- Готовность к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию.
- Умение управлять своей познавательной деятельностью, понимание ценности научного познания.
Ход урока
Этап 1. Мотивация и самоопределение (2 мин)
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | "Здравствуйте, ребята! Посмотрите на эти три вещества на моем столе: поваренная соль, сахар и кусочек железа. Внешне они могут быть похожи — твердые, белые или блестящие. Но почему соль плавится при 800 градусах, сахар превращается в карамель уже при 180, а железо проводит ток, в отличие от первых двух? Сегодня мы заглянем внутрь этих веществ, чтобы понять их характер." | Слушают учителя, рассматривают образцы на демонстрационном столе, настраиваются на работу. |
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "Прежде чем идти вперед, вспомним наш 'алфавит'. На доске записаны формулы: O2, NaCl, NH3, Fe. Примените приём 'Химическое лото': распределите эти вещества по типам химической связи. Какие силы удерживают атомы вместе в каждом случае?" | По очереди выходят к доске, классифицируют вещества: O2 — ковалентная неполярная, NaCl — ионная, NH3 — ковалентная полярная, Fe — металлическая. Объясняют механизм образования связи (передача или обобществление электронов). |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, как атомы соединяются друг с другом. Но в твердом состоянии эти частицы не просто плавают в пространстве, они выстраиваются в строгом порядке, образуя 'скелет' вещества — кристаллическую решётку."
Этап 3. Выявление места и причины затруднения (3 мин)
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Перед вами два вещества с ковалентной связью: вода (лед) и алмаз. Связь одна и та же, но свойства противоположны: лед тает в руках, а алмаз — самое твердое вещество. В чем причина? Можем ли мы только по типу связи предсказать твердость или температуру плавления?" | Высказывают предположения. Фиксируют затруднение: типа связи недостаточно для объяснения физических свойств твердых тел. |
Этап 4. Построение проекта выхода из затруднения (2 мин)
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | "Нам нужно исследовать, как именно расположены частицы в пространстве. Какую цель мы поставим? Сформулируйте план нашего исследования." | Формулируют цель: изучить типы кристаллических решёток и их влияние на свойства. План: 1. Провести эксперимент. 2. Сравнить свойства разных веществ. 3. Выявить зависимость 'связь — решётка — свойства'. |
Этап 5. Реализация проекта: Лабораторная работа (15 мин)
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
15 мин | "Приступаем к лабораторной работе 'Исследование физических свойств веществ с разным типом связи'. Работаем в группах. Инструкция в рабочих листах. Исследуйте: растворимость в воде, электропроводность раствора, твердость и примерную температуру плавления (по данным таблицы в листе). Соблюдайте правила ТБ при работе со спиртовкой!" | Выполняют опыты в группах. 1. Растворяют соль и сахар. 2. Проверяют электропроводность. 3. Пытаются механически воздействовать на графит и медь. Заполняют таблицу: Вещество — Тип связи — Свойства — (Предполагаемый) тип решётки. |
Запись в тетрадях
- Ионная решётка: в узлах ионы, связь ионная. Свойства: твердые, тугоплавкие, растворы проводят ток.
- Атомная решётка: в узлах атомы, связь ковалентная. Свойства: очень твердые, сверхтугоплавкие, нерастворимы.
- Молекулярная решётка: в узлах молекулы, связь слабая межмолекулярная. Свойства: летучие, легкоплавкие, мягкие.
- Металлическая решётка: в узлах атомы и ионы металла, связь металлическая. Свойства: ковкость, блеск, электропроводность.
Этап 6. Первичное закрепление (5 мин)
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "Давайте проверим наши выводы. Используем приём 'Сократовский диалог'. Если вещество летучее и имеет резкий запах (как йод или нафталин), какая у него решётка? Почему? Если вещество проводит ток в твердом виде?" | Отвечают: "Летучесть говорит о слабых связях между частицами, значит, в узлах молекулы — решётка молекулярная". "Проводит ток в твердом виде только металл — решётка металлическая". |
Этап 7. Самостоятельная работа с самопроверкой (7 мин)
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
7 мин | "Выполните задание на карточках. Даны вещества: KCl, SiC (карборунд), CO2 (сухой лед), Al. Для каждого: 1. Определите тип связи. 2. Назовите тип решётки. 3. Предскажите одно физическое свойство. После выполнения сверьтесь с эталоном на экране." | Индивидуально выполняют задание. Проводят самопроверку по эталону, выставляют себе баллы. |
Этап 7. Эталон решения
1. KCl: связь ионная, решётка ионная, свойство — высокая температура плавления.
2. SiC: связь ковалентная, решётка атомная, свойство — высокая твердость.
3. CO2: связь ковалентная полярная, решётка молекулярная, свойство — летучесть (сублимация).
4. Al: связь металлическая, решётка металлическая, свойство — высокая электропроводность.
2. SiC: связь ковалентная, решётка атомная, свойство — высокая твердость.
3. CO2: связь ковалентная полярная, решётка молекулярная, свойство — летучесть (сублимация).
4. Al: связь металлическая, решётка металлическая, свойство — высокая электропроводность.
Этап 8. Включение в систему знаний и рефлексия (6 мин)
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | "Сделаем общий вывод. Как связаны между собой формула вещества и его свойства? Примените приём 'Синквейн' к слову 'Кристалл'." | Формулируют вывод: строение определяет свойства. Составляют синквейн. Пример: 1. Кристалл. 2. Прочный, правильный. 3. Строится, сияет, плавится. 4. Порядок определяет его свойства. 5. Решётка. |
2 мин | "Оцените свою работу на уроке с помощью 'Светофора'. Зеленый — все понял, могу объяснить другу; желтый — понял, но были ошибки; красный — тема осталась непонятной." | Поднимают карточки соответствующего цвета. |
Критерии оценивания практической работы
- "5" — Лабораторная работа выполнена полностью, верно определены типы решёток для всех 4 образцов, заполнены все графы таблицы, сделан правильный итоговый вывод.
- "4" — Работа выполнена, но допущена 1 ошибка в определении типа решётки или не полностью описаны физические свойства образцов.
- "3" — Проведены опыты, но допущены ошибки в определении типов связи и решёток (более 2-х), вывод отсутствует или сформулирован неверно.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какая связь существует между типом химической связи и типом решётки? | Проверка понимания причинно-следственных связей. |
Какое исследование в лаборатории было самым наглядным для вас? | Выявление эмоционального отклика и наиболее эффективных методов познания. |
Где в быту нам может пригодиться знание о типах кристаллических решёток? | Связь с практической жизнью (выбор материалов, химия на кухне). |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы совершили открытие: свойства вещества — это не случайность, а строгий результат его внутреннего архитектурного плана. Мы научились 'читать' этот план по химической формуле. На следующем уроке мы узнаем, как меняются эти свойства в зависимости от положения элементов в Периодической системе. Спасибо за активную работу в лаборатории!"
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый | Составить сравнительную таблицу 'Четыре типа кристаллических решёток' (частицы в узлах, тип связи, свойства, 3 примера веществ). | Систематизация изученного материала и закрепление понятий. |
Продвинутый | Подготовить краткое сообщение или презентацию (3-4 слайда) на тему 'Алотропия углерода: почему алмаз и графит такие разные при одинаковом составе?'. | Развитие навыков поиска информации и углубление знаний о влиянии структуры на свойства. |
Контрольный вопрос: Вещество А — твердое, не проводит ток, плавится при температуре 40 градусов Цельсия и имеет запах чеснока (белый фосфор). Какой тип кристаллической решётки у этого вещества?
