Версия 14:04, 5 января 2010

План-конспект уроку з  курсу “Природознавство” з теми  “Речовини та їхній склад”
 

Мета уроку:

Освітня: ввести поняття “речовина”, “атом”, “молекула”, “дифузія”; познайомити учнів з основними властивостями речовин та чинниками, що їх визначають; дати перші уявлення про будову атома, хімічні елементи, утворення молекул.

Виховна:формувати основні світоглядні ідеї про єдність матеріального світу та багатоманітність його форм; сприяти формуванню охайності в роботі, дотриманню правил техніки безпеки.

Розвиваюча:розвивати логічне мислення школярів, уміння порівнювати, використовувати опорні знання та життєвий досвід для опанування новими знаннями, робити висновки, аргументовано доводити свою точку зору; розвивати зацікавленість природничими науками, вносячи у зміст уроків елементи історичного та пізнавального характеру

Тип уроку: комбінований

Обладнання:

• підручник
• авторська презентація уроку ppt «Речовини та їхній склад»
• робочий зошит
• пластилін
• картки “Хімічні символи”
• об’ємні моделі молекул
• стакан з холодною водою
• стакан з гарячою водою
• 2 пакетики чаю (або кристали марганцівки)
• дезодорант-спрей

 
Хід уроку
Усе починається з малого 
Марк  Туллій Цицерон,
політичний діяч та красномовець
Давнього Риму, І-ІІ ст. до н.е.
Зміст матеріалу уроку    Методи і прийоми    Час
    

І. Організація класу       
ІІ. Повторення вивченого матеріалу

Питання для фронтального опитування:
1.    Що таке фізичне тіло?
2.    Які ви знаєте характеристики фізичних тіл та одиниці їх вимірювання.
3.    Як виміряти розміри тіл? Одиниці вимірювання довжин.
4.    Які вам відомі способи визначення об’єму тіл? Одиниці вимірювання об’єму тіл.
5.    Як визначити масу тіла. Одиниці вимірювання маси.
6.    Як розрахувати густину тіла? Одиниці вимірювання густини.    Фронтальне опитування   
Умова програмованого опитування:
1 –    Довжина    – 6
2 –    Висота    – 5
3 –    Ширина    – 4
4 –    Об’єм    – 3
5 –    Маса    – 2
6 –    Густина    – 1

Питання:
Яку характеристику тіла... :
1.    Вимірюють у грамах або кілограмах?
2.    Визначають як міру, що показує скільки простору займає фізичне тіло?
3.    Позначають літерою h?
4.    Вимірюють в см, як найдовшу частину з розмірів тіла?
5.    Можна визначити, зануривши тіло у воду за об’ємом витісненої ним води?
6.    Вимірюють в г/м³?
7.    Визначають за допомогою терезів?
8.    Беруть до уваги, крім довжини та висоти, якщо хочуть мати уявлення про розміри тіла?
9.    Обчислюють, помноживши довжину тіла на його ширину та висоту?
10.    Обчислюють, поділивши масу тіла на його об’єм?
11.    Позначають літерою m?
12.    Позначають літерою V?
Відповіді:
І варіант:  5, 4, 2, 1, 4, 6 – 5, 3, 4, 6, 5, 4.
ІІ варіант: 2, 3, 5, 6, 3, 1 – 2, 4, 3, 1, 2, 3.    Письмове опитування. Програмований контроль   
ІІІ. Вивчення нового матеріалу

П л а н:
1.    Поняття про речовини та їх властивості.
2.    Атом – найдрібніша складова речовини.
3.    Хімічні елементи – різновиди атомів.
4.    Молекули та їх будова.
5.    Прості й складні речовини.
6.    Органічні та неорганічні речовини.
7.    Дифузія.
1. Поняття про речовини та їх властивості
     У природі існує багато фізичних тіл. Вони різняться багатьма характеристиками. Всі тіла склада¬ються з речовин. Речовина – це матеріал, з якого складається тіло.
Все, що існує в природі, – ліси і гори, тварини і рослини, са¬ма людина складається з різноманітних речовин. Наприклад, гумка складена з гуми, олівець – з деревини та графіту, ручка – з пластмаси; підручник – з речовини, паперу (з якого виготовлено сторінки), клею (яким їх склеєно), фарб (якими надруковано літери).
   Учні одного ряду наводять приклади речовин, а інші ряди називають тіла, які складаються з них.
Речовин надзвичайно багато, і вони різноманітні. Їх відомо понад 10 млн. Ми живемо у світі речовин. Наш організм також складається з багатьох речовин.
Деякі з речовин є штучними, тобто створеними людиною. В природному стані вони не існують. Наприклад пластмаси, поліетилен, целофан, нейлон, капрон. Їх виробляє хімічна промисловість. Саме ці речовини погано розкладаються у природі й дуже засмічують її.
   Чи можуть різні тіла складатися з однієї й тієї ж речовини? Наведіть приклади.
Сніжинка, крига, градина, іній, роса, – всі вони утворилися з однієї речовини – води. З речовини, яка називається алюмінієм, виготовляють дріт, кухонний посуд, місткості для зберігання інших речовин. З алюмінію також зроблено фольгу, в яку загортають шоколад тощо. Із срібла чи золота можна виготовити багато жіночих прикрас: ланцюжки, каблучки, сережки. Білий і солодкий на смак цукор тобі відомий у вигляді цукрового піску, рафінаду чи цукрової пудри. Подібних прикладів чи¬мало. Як бачиш, з однієї речовини можуть утворюватись різні тіла.
    Поміркуйте, чого більше на світі тіл чи речовин та поясніть, чому.
     Тіл існує значно більше, ніж речовин, адже з однієї речовини можуть утворюватись різні тіла.
     Кожна речовина має свої специфічні властивості, тобто ознаки, яки її вирізняють серед інших речовин. Розрізняють фізичні й хімічні властивості речовин.
     До фізичних властивостей належать колір, блиск, запах, смак тощо. Ці властивості речовин можна визначити візуально. Наприклад, мідь має жовтий колір та металевий блиск. Оцет, нашатирний спирт – різкий запах. Кухонна сіль – солоний смак. Деякі фізичні властивості речовин визначають експериментально, або завдяки приладам. Це розчинність у воді, відносна густина (тобто відносно води: важча чи легша речовина за воду, тобто плаває чи тоне вона у воді), температура кипіння і плавлення, твердість, електропровідність, теплопровідність.  
     Хімічні властивості виявляються лише у процесі перетворення одних речовин на інші. Наприклад, здатність кисню підтримувати горіння – його хімічна властивість.
     Властивості речовин залежать від того, які частинки входять до їх складу, і від того, як вони між собою з'єднуються.    
   Пояснення з елементами бесіди, робота з презентацією ppt.   
2. Атом – найдрібніша складова речовини
     Усі тіла й речовини здаються нам суцільними. Чи справді це так? Усі тверді тала можна подрібнити на частинки, рідини – на краплини, або це на дрібнішу пару. Виявилося, що речовини мають складну будову. Всі вони складаються з своєрідних “цеглинок” – атомів. Учені довели, що атоми дуже малі. Так, у крапці, поставленій на папері графітовим стрижнем олівця, атомів більше, ніж зірок на небі (тобто кілька тисяч).
    Атом (з грецької atomos – неподільний) – найдрібніша, хімічно неподільна частинка речовини. Ще у стародавньому світі давньогрецький філософ Демокріт (V-ІV ст. до н. е.) вважав, що увесь світ складається з найдрібніших неподільних часток – атомів. Але довести це експериментально вдалося лише у 1808 році. Це зробив англійський хімік та фізик Джон Дальтон (1766 – 1844). Але атом також має складну будову.
     Англійський вчений Ернест Резерфорд у 1911 році запропонував планетарну будову атома. За нею, атом складається з центрального ядра (з позитивним зарядом) та електронів (негативно заряджених часток), які обертаються навколо нього своїми орбітами різної форми: колової, гантелепобідбої). Електрони у мікроскопі не помітні, адже перебувають у постійному русі. Вони залишають по собі лише сліди пересування – електронні хмарини. Від кількості електронів залежать хімічні властивості речовин. За сучасними уявленнями ядро атома складається з позитивно заряджених часток протонів (з грецької protos – перший) та нейтральних часток нейтронів (з латини neuter – ні той, ні другий). Маса атома  та його розміри надзвичайно малі, а ядро ще у 10-100 разів менше за атом. Якби атом був би за розміром, як Земля, його ядро мало б радіус лише 30-60 м. 
     Саме завдяки неоднаковій будові атомів, нині відомо їх 114 (116) різних видів. Причому атоми одного виду можуть входити до складу різних речовин. Але важливо те, що атоми одного виду завжди мають однакову будову. У природі виявлено 88 хімічних елементів, інші – добуто штучно.   

Евристична бесіда. Робота з презентацією ppt.   

3. Хімічні елементи – різновиди атомів
     Атоми одного виду являють собою хімічні елементи. Тобто, хімічний елемент – це певний тип атомів. Кожний хімічний елемент має свою назву та письмове позначення, яке називають хімічним символом. За допомогою хімічних символів записують склад речовин так само, як з літер азбуки складають слова. Хімічні символи запропоновував шведський хімік Йєнс Якоб Берцеліус (1814 р.), щоб розібратися у безлічі речовин.

Файл:Prirod,jpeg

Повні назви хімічних елементів прийнято записувати з великої літери.
Хімічні елементи умовно поділяють на метали та неметали.
Метали (з німецької – шахта, рудник) – мають металевий блиск, часто утворюють тверді речовини завдяки кристалічним ґраткам. Метали поділяють на чорні (Fe) та кольорові (усі інші). Металеві властивості мають понад 80 хімічних елементів.
Неметали утворюють прості тіла й не мають рис металів. До них відносять 22 хімічних елементи. Серед них є гази (гідроген, оксисен, хлор тощо), рідина (бром), тверді тіла (силіцій, карбон, фосфор, сульфур тощо).
Поширені у природі хімічні елементи не однаково. У земній корі (за масою) переважать Оксиген (47%), Силіцій (27,6%) та Алюміній (8,8%).
     Хімічні елементи відомі людям з різного часу. Наприклад, у вільному стані, або у сплавах чи сполуках з давніх часів, або з епохи середньовіччя людині відомі: золото, срібло, карбон, мідь, ферум,  меркурій, свинець (оливо), платина, цинк, сульфур, олово (цина), сурма.
     Багато важливих хімічних елементів було відкрито у ХVІІ-ХІХ ст. За часів видатного російського хіміка Дмитра Менделєєва (1834-1907) було відомо їх 63. Нині – 116.
     Фосфор (з грецької – той, що світиться) був відкритий у 1669 р. гамбургським алхіміком Х. Брандом. Шукаючи, філософський камінь, він пропікав у закритій посудині сухий залишок від випарування сечі з річковим піском та деревним вугіллям. Після цього посудина почала світитися білим світлом. Це й був фосфор. Є відомості, що подібну речовину знали й араби ще у ХІІ ст. 
     Гідроген (з грецької – той, що народжує воду) став відомим у 1766 р. завдяки англійському фізику й хіміку Генрі Кавендишу. Він дослідив цей газ й назвав “горюче повітря”. При спалюванні воно давало воду. За кілька років завдяки дослідам французького хіміка Антуан Лоран Лавуазьє стало відомо, що “горюче повітря” входить до складу води й може бути одержаним з неї. Тоді вчений дав йому назву гідроген, тобто “той, що народжує воду”.
     Оксиген та нітроген були відкриті майже водночас у ХVІІІ ст.
     Роком відкриття нітрогену вважають 1772 р. Тоді його відкрив шотландець Д. Резерфорд у складі продуктів спалювання вугілля, сірки та фосфору як газ, непридатний для дихання та горіння (“задушливе повітря”). Згодом А. Лавуазьє прийшов до висновку, що цей газ є у повітрі й запропонував його назвати “азот”. Коли Генрі Кавендиш у 1784 р. встановив присутність азоту у селітрі, виникла його сучасна латинська назва – нітроген. Цей елемент є дуже важливою складовою речовин живих істот. Він входить до складу білків, нуклеїнових кислот, хлорофілу рослин, біологічно активних речовин.
     Про те, що у повітрі існує елемент, який підтримує життя, тоді було відомо багатьо хімікам. Шведський аптекар і хімік Карл Шеелє почав вивчати повітря у 1768 р. Протягом трьох років він розкладав нагріванням різні речовини й одержував “вогняне повітря”, яке підтримувало дихання та горіння. Але свої праці про це він опублікував лише у 1777 р. Одночасно з цим, англійський священик та натураліст Джозеф Прістлі у 1774 р. також одержав цей елемент, що підтримував горіння, зі сполук ртуті (HgO). Він не знав, що цей газ є у повітрі й повідомив, перебуваючи у Парижі,  про своє відкриття А. Лавуазьє та іншим вченим. Той у свою чергу прийшов до висновку, що у повітрі є два гази: 1) той, що необхідний для життя та підтримують горіння (оксисен – з грецької – той, що народжує кислоти; А. Лавуазьє вважав, що усі кислоти місять кисень) та 2) газ “протилежного характеру” – нітроген (з грецької – той, що народжує селітри, “азот” – з грецької – “позбавлений життя”).
     Хлор (з німецької  – зеленувато-жовтий) було відкрито лише у 1774 р., хоча кухонна сіль, до складу якої входить хлор, відома людям вже 5-6 тис. років. Можливо, маніпулюючи з кухонною сіллю, середньовічні алхіміки стикалися й з газом хлором. Проте вперше його одержав і вивчив швед Карл Шеелє у 1774 р. Нагріваючи соляну кислоту з мінералом піролюзитом (MnO2), від спостерігав виділення жовто-зеленого газу. Спершу помилково хлор вважали складною речовиною й намагалися розкласти. Але англійський вчений Гемфрі Деві у 1811 р. прийшов до висновку, що даний газ – проста речовина й їй відповідає хімічний елемент. Саме Деві запропонував назву елементу – “хлорин”, яке й понині існує у Великій Британії та США. У світі панує назів “хлор”, надна у 1812 р. французьким хіміком Жозефом Луї Гей-Люссаком.
     Силіцій було відкрито лише у 1823 р., хоча його сполуки (пісок, кремінь, кварц) були відомі з давніх-давен. Фактично його першими дослідниками були французи Жозефо Луї Гей-Люссак та Луї Жак Тенар. Вони у 1811 р. одержали буро-коричневу речовину, але не знали чим вона є за своєю природою. Тому відкривачем кремнію є шведський хімік Йєнс Якоб Берцеліус, який одержав такий само порошок, як й французи, й проголосив у 1824 р. про відкриття нового хімічного елементу, який назвав – силіцій (з латини – “кремінь”). У кристалах силіцій одержали лише у 1854 р.  
      Багато нових хімічних елементів стало відомо у ХХ ст. Їх відкриття тривають й дотепер. Деяким з хімічних елементів навіть поки не присвоєні назви, а дані лише номери: 110, 111, 112, 114.    Пояснення та демонстрування, робота з презентацією ppt.   
4. Молекули та їх будова
     Атоми можуть існувати окремо. Проте, частіше вони сполучаючись між собою, можуть утворювати молекули. Молекула – це найменша частинка речовини, що має її властивості й здатна самостійно існувати.
     У 1811 р. італійський фізик й хімік Амедео Авогадро висунув гіпотезу молекулярної будови речовин (зокрема, простих газів).
     Багато речовин складаються саме з молекул, наприклад вода, азот і кисень повітря. Кількість атомів у молекулі може бути різною: від двох (в простих газах) до сотень тисяч (наприклад, у молекулі білків). Склад та розташування атомів у молекулі передає хімічна формула – зображення будови молекул речовин завдяки хімічним знакам. Молекулярну будову речовин встановлюють різними складними методами.
     Наприклад, молекула кисню складена з двох атомів Оксисену й її хімічна формула записується О₂. Молекула води складається з двох атомів Гідрогену й одного атому Оксисену. Її хімічна формула H₂О. 
    Давайте виготовимо з пластиліну моделі молекул кисню (О₂), води (Н₂О), метану (СН₄). Завдання виконується за варіантами залежно від рівня підготовленості учнів.    Пояснення матеріалу з елементами дослідження (виготовлення моделей молекул з пластиліну)   
5. Дифузія
Учені довели, що атоми й молекули, з яких складаються речовини, перебувають у безперервному, безладному, хаотичному русі. Цьому є безліч доказів. Однин з них – явище дифузії. Рухаючись, молекули однієї речовини заповнюють проміжки між найменшими складовими частинками іншої речовини. Це і є дифузія.
Отже, дифузія (з латини diffusio – поширення, розтікання, розсіювання) – є проникненням молекул однієї речовини в іншу. Вона призводить до вирівнюванню концентрації або до встановлення рівномірного поширення часток даного сорту у середовищі. Саме дифузією можна пояснити те, що навіть не зайшовши на кухню, ми знаємо, що господиня смажить рибу чи пече пиріжки; що два брусочки мила, притиснуті один до одного, через деякий час неначе “зростаються”; що огірки просолюються у розсолі.
З наведених прикладів помітно, що явище дифузії властиве як газам, так і рідинам, й твердим тілам. Пояснюється це безперервним рухом молекул. Найшвидше дифузія відбувається в газах (дослід з дезодорантом-спреєм), повільніше у рідинах, й ще повільніше у твердих тілах. Наприклад, дифузію у металах вперше спостерігали наприкінці ХІХ ст. Дві добре відшліфовані пластинки (золоту й свинцеву) щільно притиснули одну до одної. Через 5 років молекули різних металів проникли з однієї пластинки в іншу на глибину в 1 мм. Дифузію у твердих тілах використовують при покритті поверхні виробів алюмінієм, нікелем, хромом, зварюванні металів тощо.
Встановлено, що швидкість дифузії залежить від температури. Виконаємо дослід. Акуратно вмістимо на дно двох хімічних стаканів невелику кількість марганцівки або покладемо пакетик чаю. Повільно по стінці стаканів додамо однакові об'єми води: у пер¬ший стакан – холодної, у другий – підігрітої. Ми побачимо, як вода в стаканах змінює забарвлення. Це відбувається внаслідок проникнення молекул води між часточками, з яких утворена марганцівка, або у пакетик чаю. Причому тепла вода забарвлюється швидше. Отже, нагрівання прискорило дифузію.   
Пояснення на основі експерименту
   
ІІІ. Корекція та перевірка знань
Питання:
1.    Наведіть приклади різних тіл, виготовлених з однієї речовини.
2.    Які фізичні властивості мають речовини?
3.    З чого складаються речовини?
4.    Поясни причину багатоманітності тіл і речовин.
5.    Що таке атом? Яку він має будову?
6.    Що таке хімічний елемент? Назвіть відомі вам хімічні елементи. Наведи приклади речовин, до складу яких вони входять.
7.    З чого складаються молекули?
8.    Дайте визначення явищу дифузії. Чому вона відбувається?
9.    Порівняйте дифузію у газах, рідинах та твердих тілах.   
Усне опитування   

ІV. Домашнє завдання
1.    Повторити матеріал з використанням графічного конспекту (шпаргалки).
2.    Зліпити з пластиліну моделі молекул азоту (N₂) та вуглекислого газу (CО₂).      

Надіслано учителем Міжнародного Ліцею «Гранд» Коваленка Р.Р.