ХІМІЯ-ПРИРОДНИЧА НАУКА.

ХІМІЯ В НАВКОЛИШНЬОМУ СВІТІ.

(перший урок хімії у 7 класі)

Мета. Навчальна_т Формування знань про хімію як науку, взаємозв'язок хімії з      інши­ми навчальними предметами; використання знань набутих на      уроках фізики при вив­ченні основних понять хімії, зокрема про тіло,           речовину, молекулу, атом, елемент, властивості речовин.

Розвиваюча. Розвивати аналітичне мислен­ня, вміння спостерігати і робити     самостійні висновки.

Виховна. Виховання інтересу до хімії як науки, колективного та індивідуального    мис­лення, почуття відповідальності за прийняте рішення.

Обладнання. Зошити, підручники, папки зі схемами.

Демонстрації:

—  властивості речовин;

—  горіння паперу;

—  зміна кольору паперової троянди;

—  «дим без вогню»;

—  «горіння у воді».

—   Оформлення дошки.

Ліва частина.                      Середня частина.                                Права частина.

План-схема уроку.             Тема уроку. Основні поняття.          Епіграф уроку.

Структура та основний зміст уроку.

І. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ.

Дорогі семикласники! Наш перший урок, нового для вас предмету, мені хотілося б розпочати зі слів Михайла Васильовича Ломоносова, основоположни­ка наукової хімії.

« Широко простягає хімія свої руки у справи людські. Куди не подивимося, куди не глянемо, скрізь постають перед очима нашими успіхи її ста­ранності».

Давайте поглянемо на карту України. Ви побачите позначення хімічної промисловості: це і хімія ор­ганічного синтезу, і полімерна хімія, а також пере­робна хімія та інші.

(Учні дивляться аналогічні карти в папках, що у них на столах).

Та якщо ви поглянете навколо себе, то теж на кож­ному кроці зустрінете продукти все тієї ж хімії. Це і обгортки для зошитів, і ручки, і плафони на лампах та і самі лампи. А ваш одяг, взуття, а предмети туале­ту, а побутові препарати? Це все створено за допо­могою нашої хімії.

Та як ви знаєте, все у світі взаємопов'язано, і хімія стане ще одним щаблем у драбині знань, по якій ви йдете у велику науку.

Вивчаючи фізику, ви переконалися, що вона вико­ристовує математичні знання, а вивчаючи біологію ви звернули увагу на її зв'язок з географією.

Тому я пропоную вам записати тему нашого уроку (запис з дошки), а також план-схему уроку:

І. Знаємо.

1.     Класифікація раніше вивчених предметів.

2.  Основні питання, що вивчають дані предмети.

3.  Поняття вивчені в курсі фізики: тіло, речовина, молекула, атом, елемент, фізичні властивості речо­вин.

II.   Вивчатимемо.

1.   Хімія як предмет.

2. Хімія — природнича, експериментальна наука.

3. Основні поняття хімії: тіло, речовина, молекула, атом, елемент, хімічні властивості речовин, будова атома, енергетичні перетворення.

III. Цікаво.

1. Основні етапи розвитку хімії:

—стародавній період;

—алхімічний період;

—хімія як наука.

2. Основоположник наукової хімії — М.В. Ломоносов.

IV. Пам'ятаємо.

1.   Правила роботи в хімічному кабінету, з хімічним посудом.

2. Правила техніки безпеки при виконанні хімічно­го експерименту.

V. Нам допоможуть у роботі.

—підручники;

—довідники;

—збірники задач;

—дидактичний матеріал;

—художня література;

—журнали та енциклопедії (вчитель демонструє примірники і називає авторів);

—зошити (учитель називає, які і скільки їх є).

План-схему запропоновану сьогодні ми викорис­таємо і на наступних уроках, змінюватиметься лише зміст схеми.

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ЧУТТЄВОГО ДОСВІДУ ТА ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ

Для сьогоднішнього уроку підпункти нашої схеми стануть своєрідним опорним конспектом. Отож про­поную розглянути перший пункт схеми (зачитується перший пункт і підпункти плану).

А розібратися із запропонованими питаннями нам допоможе позачергове засідання клубу «Що? Де? Ко­ли?». Його учасники — члени гуртка «Захоплююче довкілля».

Прошу учасників зайняти місця за столом. Перед вами конверти із завданнями. Витягувати конверти потрібно у послідовності, що відповідає натурально­му ряду чисел. Я зачитуватиму питання, а через 30 секунд ви спробуєте дати відповідь. Відповідає один учасник. Кращі гравці будуть відзначені приза­ми. (Гра триває протягом 10 хв.).

Питання для знавців.

1.    Як класифікують навчальні дисципліни, які ви вивчаєте в школі?

2. Назвіть навчальні дисципліни, які відносяться до точних наук, природничих наук, гуманітарних наук?

3. В курсі фізики ви познайомилися з такими по­няттями як тіло, речовина. Дайте визначення цим термінам, наведіть приклади.

4. В курсі фізики ви познайомилися із такими по­няттями: молекула, атом, елемент. Дайте визначення цих понять.

5. Що ми називаємо фізичними властивостями? Назвіть фізичні властивості даної речовини (дається алюмінієва пластинка).

6. Через 30 секунд, враховуючи свої попередні відповіді, спробуйте відповісти на запитання: що ж вивчає хімія?

Вивчення нового матеріалу.

Вчитель. За допомогою знавців ми пригадали потрібний нам матеріал. Використовуючи ці знання, спробуємо розібратися і з другим запитанням.

Для цього я вас запрошую в хімічну лабораторію до Атомчика (на столі підготовлені прилади і ма­теріали для експерименту, який виконує один з учнів, попередньо підготовлений).

Атомчик. Добрий день. Я — Атомчик, а це мій асистент. Тож приступимо. Що ви бачите у мене в руках? (Показує листок паперу).

Асистент. Листок паперу.

Атомчик. Які його фізичні властивості?

Асистент. Він білого кольору, на ньому можна пи­сати, він мнеться, має певну форму і масу, не має за­паху.

Атомчик. Дякую. А тепер зверніть увагу на мої дії (рве папір на шматки). Що у мене в руках?

Асистент. Папір.

Атомчик. Опишіть його властивості (показує шма­точок паперу).

Асистент. Він білий, на ньому можна писати, мнеться, має певну форму, без запаху...

Атомчик. Що змінилося?

Асистент. Лише форма і маса.

Атомчик. Отже, можна зробити висновок, що в ре­зультаті моїх дій фізичні властивості паперу не змінилися. Тепер я спробую інший дослід — спалю цей листочок паперу. Опишіть властивості речовини, що утворилася (спалює папір).

Асистент. Утворилася речовина чорного кольору, крихка, легка, на ній не можна писати.

Атомчик. Дана речовина — папір?

Асистент. Ні!

Атомчик. Щойно я здійснив хімічну реакцію в ре­зультаті якої з однієї речовини з певними ознаками, фізичними властивостями утворилася зовсім інша ре­човина з новими властивостями.

Асистент. А за рахунок чого це сталося?

Атомчик. Сьогодні вже відзначалося, що молекула — це найменша частинка речовини, що зберігається під час фізичних явищ, що ви всі і спостерігали під час першого досліду. Під час хімічних явищ, зв'язки, що утримують атоми у молекулах руйнуються і молеку­ли розпадаються на атоми, які перегруповуються ут­ворюючи нові молекули — і це вже інша речовина, з іншими властивостями.

Асистент. То виходить, що хімія вивчає будову, властивості речовин та їхні перетворення?

Атомчик. Звичайно. Але головне, що хімія — нау­ка експериментальна і дуже цікава. А ще вона відно­ситься до природничих наук і тісно пов'язана з біологією, фізикою, географією, а ще для розв'язу­вання хімічних задач необхідно знати математику. Тому хімія — складна наука.

Вчитель. Дякуємо нашому Атомчику та його асис­тентові за цікаву і корисну розповідь. До його лабо­раторії ми ще повернемось, а зараз я хочу нагадати вам про будову атома. З курсу фізики ви вже знайомі з будовою атома. Ця модель називається планетар­ною, бо схожа на модель сонячної системи.

Отож атом складається з ядра та електронів, що рухаються навколо нього. Маса електрона дуже мала в порівнянні з масою ядра, у 1840 разів менша, тому її прийнято вважати рівною нулю. Електрони мають негативний заряд. Ядро теж складна частинка, що містить протони і нейтрони. Маса одного протона дорівнює одиниці, а маса одного нейтрона теж дорівнює одиниці. Але вони відрізняються зарядом. У протона заряд позитивний, а у нейтрона заряду не­має, тобто він дорівнює нулю. Таким чином заряд яд­ра в цілому завжди позитивний. А оскільки заряд електрона негативний, то атом буде мати заряд рівний нулю, тобто це електронейтральна частинка. Як же рухається електрон навколо ядра? По пев­них траєкторіях, або по орбіталях, які мають різну форму. Вони рухаються з певною швидкістю, тобто мають різний запас енергії. Чим далі від ядра ру­хається електрон і чим складніша в нього орбіталь, тим більшим запасом енергії він володіє. Проте електрони можуть переходити з однієї орбіталі на іншу, при цьому виділяючи, або поглинаючи певну порцію енергії, яку називають квантом. Оскільки в основі руху електрона лежить запас енергії, то і орбіталі, по яких рухаються електрони, називаються енергетичними рівнями.

А ще ви пам'ятаєте, що Земля обертається навко­ло Сонця, а також навколо своєї осі.

На кожному енергетичному рівні може розміщува­тись лише певна кількість електронів, яку можна роз­рахувати за формулою, її ми вивчимо пізніше. Енер­гетичні рівні поділяються ще й на енергетичні підрівні, які відрізняються за формою електронних хмар. Це лише перша сходинка від знань одержаних на уроках фізики до науки хімії. Чому ж нам треба знати будову атома? А тому, що певний вид атомів — це хімічний елемент, тобто букви, з яких складають­ся слова і речення хімічної мови. Поступово ми по­знайомимося з усіма хімічними елементами, а сьо­годні я хочу нагадати слова Степана Щипачова, який сказав:

Нічого іншого в природі вже нема.

Ні тут, ні там — у космосу глибинах.

Все від малих піщинок — до планет

       Із елементів складено єдиних!..

Всі хімічні елементи, їх на сьогодні відомо 111, ма­ють свій хімічний алфавіт, який має ім'я «періодична таблиця».   Творцем   цього   чудового,   я   б   сказала, хімічного комп'ютера є геніальний вчений Д.І. Менделєєв. Ми ще не раз повернемося до цього імені. Хочу лише пояснити, чому я собі дозволила назвати періодичну таблицю «хімічним комп'ютером». Погля­нувши в таблицю, ми навчимося давати не лише ви­черпну характеристику елемента, а і будову атомів, що його складають, навіть зможемо передбачити властивості ще невідомих елементів, а можливо хтось із вас відкриє новий елемент.

Перш, ніж перейти до наступного питання, спро­буймо відтворити в пам'яті те, що необхідно за­пам'ятати в першу чергу.

Запитання:

1.   До яких наук належить хімія? (Природничих)

2. Що означає термін «хімія»? (Наливання, насто­ювання; чорнозем, гірничих справ майстри, рудо­копи)

3. Як характеризувати хімію як науку? (Наука про будову, властивості речовин, та їхні перетворення)

4. Для успішного засвоєння хімії, які предмети тре­ба знати?  (Фізика, математика, біологія, географія)

5. Що таке атом? (Найменша хімічно неподільна частинка)

6. Яка будова атома? (Позитивно заряджене яд­ро, навколо якого рухаються електрони)

7. Які характеристики у ядра і електрона? (Протон: маса = 0; заряд — позитивний; електрон: маса = 0; заряд — негативний; нейтрон: маса = І; заряд — ектронейтральний)

8. Де ми можемо знайти інформацію про хімічні елементи? (В періодичній таблиці)

9. Хто творець періодичного закону, таблиці?

(ДЛ. Менделєєв)

Дякую за співпрацю. Зараз перейдемо до II пункту нашого плану. (Зачитується пункт і підпункти плану).

Думаю, що вам цікаво буде дізнатися про основні етапи розвитку хімії, про її коріння, а також погляну­ти на дерево науки хімії і дописати ще декілька лис­точків на цьому дереві. Познайомимося із цікавою особистістю — Михайлом Васильовичем Ломоносовим.

Мені допомагатимуть учні, які вже мали мож­ливість зустрітися з деякими поняттями хімії.

Хімія виникла в сиву давнину, але не як наука, а як накопичення фактів. Про це нам говорять «Лей­денський папірус — X» і «Стокгольмський папірус», датовані ще III ст. до нашої ери. Ці папіруси містять рецепти, щодо обробки та виготовлення підробних дорогоцінних металів та рецепти фарбування тканин.

Відбувалося накопичення і використання практич­ного досвіду людей. Так, добування скла було відоме ще в 2500 році до н.е., що підтверджують знайдені вироби. Деякі відкриття робилися випадково.

Ось яка легенда існує щодо відкриття скла.

          Учень. Скло відкрили моряки-фінікійці. А трапи­лось це так. Корабель, на якому вони пливли, зазнав аварії. Тому моряки змушені були висадитись на ост­рові. Щоб обігрітися і просушити одяг, вони розвели багаття, обклавши вогнище шматками білої речови­ни, якої було вдосталь на острові (це була біла сода). Багаття було розкладене на піску. Під дією вогню со­да з піском прореагувала і вранці моряки знайшли в вогнищі шматки прозорої твердої речовини, як ви здогадалися — це було скло.

Вчитель. Такий період накопичення фактів тривав аж до VI століття. А тоді починається другий, найдов­ший, найменш плідний період у хімії. Він називаєть­ся алхімічним. Десять століть тривав період науки, яка билась над одним питанням — пошуком «філо­софського каменю».

Хто ж такі алхіміки і що то за камінь?

Учень. Алхіміки — це люди, вчені, які присвятили своє життя одній меті — знайти спосіб перетворення неблагородних металів, таких як залізо, мідь та інших на золото. Оскільки сама ідея була помилковою, то і їхня наука була наукою для науки.

Але це був період великих практичних пошуків. Завдяки арабським алхімікам навчилися одержувати рослинні олії, відбулася розробка багатьох хімічних операцій: перегонка, фільтрування, розгонка, крис­талізація; хімічна апаратура — перегонний куб, водя­на баня, хімічні печі. І сьогодні хіміки користуються ними.

Вчитель. В цей період, а саме з 1526 року, відбу­вається відгалуження у алхіміків нового напрямку — ятрохімії (що в перекладі з грецької означає — лікарсь­кої хімії). Очолив цей напрямок вчений, що назвав се­бе Парацельсом (що означає — надблагородний, той що перевищує Цельса) — лікар-хімік філіп Ауреол Теофраст фон Гогенгейм (1493—1541 рр.).

Чого ж шукав Парацельс?

Учень. Парацельс пішов проти своїх вчителів, він запропонував нові підходи при вивчені хімії. Він теж шукав «філософський камінь», який вважав засобом лікування всіх хвороб. Він першим зауважив, що хво­роба — це порушення нормального ходу реакцій у живих організмах.

Ще при житті його оточували легенди. Казали, що він може робити золото, передбачати долю, вилікову­вати всі хвороби.

Його смерть теж таємниця. Переказували, що він не помер, а став молодим, відкривши секрет панацеї, а розповідь про нього лягла в основу легенди про доктора Фауста.

Вчитель. Кажуть, що історію творять особистості. Та чи думали алхіміки, що 1711 рік, а саме 11 листо­пада, подарує світові генія, який поставить хімію «з голови на ноги»? Саме в цей день, місяць і рік народився в селі Денисівка Архангельської губернії у Олени Іванівни та Василя Дорофійовича Ломоносових син Михайло, про якого пізніше скажуть «Вели­кий Ломоносов».

Син помора, рано втративши матір, прагне до знань. В 10 років навчившись читати, займається са­моосвітою. Ставши повнолітнім, іде пішки до Моск­ви. Йому таланить і він вступає до Спаської школи, а закінчивши її, стає студентом Петербурзької Ака­демії Наук. Під час навчання два роки проводить у Німеччині в Марбурзі у Хрістіана Вольфа.

З 1741 року розпочинається його творчий шлях, про який ми ще матимемо змогу поговорити, але му­шу відзначити різнобічність талантів молодого вчено­го. Без перебільшення можна сказати, що Ломоносов був ученим у поезії і поетом та художником у науці. Та найбільша його заслуга була у тому, що він ство­рив атомно-молекулярне вчення, яке відкрило новий етап у розвитку хімії, а саме — хімії як науки.

Друга половина XVIII століття є початком наукової хімії. Тож відкривайте зошити з друкованою осно­вою на ст. 5. Ви бачите М.В. Ломоносова і його виз­начення ролі хімії в нашому житті. А нижче ви маєте змогу ще раз прослідкувати етапи розвитку хімії, які закінчуються трикутником пізнання.

                                 ВЛАСТИВОСТІ

Він лежить в основі сучасної теоретичної хімії, осно­ви якої заклали у 1786 році на міжнародному конгресі хіміків у Карлсруе (Німеччина), де зібралися відомі вчені світу, в тому числі Д.І. Менделєєв, з біографією якого ми познайомимося на наступних уроках.

Тепер погляньте в зошит на ст. 6. Увібравши і вби­раючи все корисне, росте і розвивається «дерево» хімії.

(На дошці плакат із основними розділами хімії).

Хімія з часом розділилася на дві великі науки: не­органічну, яку ми з вами вивчатимемо у 8—9 кл. і на органічну, з основами якої ми познайомимося у 10—11 класах.

Із цих двох гілок розвинулися:

·       фізхімія;

·       біохімія.

На «дереві» ви маєте змогу побачити нові сучасні галузі хімії. Це хімія:

·       синтетичних волокон;

·       синтетичних пластмас;

·       синтетичних каучуків;

·       елементоорганічних сполук;

·       фармацевтична хімія.

Вивчення корисних копалин створило

·       геохімію;

·       хімію мінеральних добрив;

·        хімію металів.

 З'явилися:

·       електрохімія;

·       радіохімія;

·       термохімія;

·       фотохімія.

Та як бачите, тут є порожні листочки. Вдома ви зможете їх заповнити.

Перейдемо до наступного (IV) розділу нашого пла­ну.

Мені хотілося б, щоб ви пам'ятали, що хімія — на­ука експериментальна, а виконання експерименту крім знань і умінь потребує дотримання певних пра­вил. Давайте завітаємо у лабораторію до міс ТеБ (техніка безпеки). Я в даному випадку візьму на себе роль журналіста. А Вам, міс ТеБ, допоможе відпо­вісти на мої запитання все той же зошит із друкова­ною основою на ст. 8.

Журналіст. Ми зараз знаходимось у хімічному кабінеті, де можна користуватися стендами, схемами, правилами, хімічними реактивами. А що заборо­няється у хімічному кабінеті?

ТеБ. Не можна:

—їсти;

—брати в руки без дозволу реактиви;

—гасити полум'я водою;

—зливати рештки реактивів у посуд, з якого його взяли;

—виливати реактиви на стіл.

Журналіст. Всі називають хімію чарівницею, а чи можете ви нам щось надзвичайне показати?

ТеБ. Звичайно можу, але за однієї умови: спос­терігаючи за мною, учні спробують потім сказати, яких правил техніки безпеки я дотримувалась, щоб виконати експеримент без шкоди для здоров'я. Підказкою можуть бути малюнки в зошитах з друко­ваною основою на ст. 8.

1.   Кажуть, що диму без вогню не буває, а я дове­ду, що буває. Ось у мене два порожні циліндри. Я їх з'єднаю і ось вам — дим є, а вогню немає (експери­мент: соляна кислота з нашатирним спиртом).

2. А ще говорять, що вода зупиняє вогонь, а я по­кажу, що вона посилює горіння (виконується дослід з магнієм. Його розжареним опускають у склянку з водою).

3. Якою буде біла троянда, якщо її окропити прозо­рою водою? Думаєте білою? А я кажу, що червоною (троянда, виготовлена з фільтрувального паперу змо­ченого фенолфталеїном зрошується розчином лугу).

Вчитель. А тепер запитання до класу на прохання міс ТеБ: які із зазначених на ст. 8 зошита положень були використані при виконанні експерименту?

—Хімічні реактиви не можна гасити водою.

—Брати речовини слід у визначених кількостях.

—При визначенні речовини за запахом спрямо­вуйте обережно газ до себе рукою, не вдихаючи гли­боко.

—Користуйтеся захисними окулярами і гумовими рукавичками у разі необхідності.

А щоб ці правила не забували, у кабінеті є стенд з техніки безпеки (показати стенд).

Наш урок підходить до завершення. Мені залиши­лось познайомити вас із нашими помічниками.

Першим надійним помічником є підручник.

Другим — зошит і ручка. Вивчати хімію можна ли­ше вміло користуючись підручником. Стенд «Учись вчитися» допоможе вам у цьому.

Вашими постійними помічниками-супутниками по­винні бути збірники задач, дитяча та доросла енцик­лопедії, художня література.

В самостійній роботі допоможуть довідники, жур­нали та дидактичний матеріал.

Для контрольних і практичних робіт треба мати два тоненькі зошити.

Домашнє завдання. У підручнику §.

Індивідуальні завдання: знайти цікавий пізнаваль­ний матеріал з історії розвитку хімії (розповіді, леген­ди і т.п.)

Оцінювання. Кращим знавцям засідання «Що? Де? Коли?» — вручення таблиці з формулами.