Детективное расследование «В царстве Пикнигенов».

Цель урока: обобщение и систематизация образовательных компетенций (информационных, коммуникативных, рефлексивных) учащихся 9 класса в предметной области «Химия» по теме «Элементы 5 группы главной подгруппы».

Задачи

1. Образовательные: повторить, обобщить и систематизировать знания учащихся о неметаллах VА группы, и их соединениях; значении в природе и жизнедеятельности человека; закрепить знания основных правил техники безопасности при работе с газообразными едкими веществами, показать научность объяснения мистических фактов.

2. Развивающие: развивать практические умения и навыки учащихся; умение работать в группе; умение осуществлять самостоятельную деятельность на уроке; коммуникативные и познавательные компетенции; основы критического мышления.

3. Воспитательные: способствовать повышению уровня познавательного интереса к предмету, развитию кругозора, воспитывать творческую, целеустремленную деятельную личность, стремящуюся к самостоятельным открытиям; воспитывать чувство коллективизма; формировать основы научного мировоззрения; адекватную самооценку; основы здорового образа жизни.

Планируемые результаты обучения

1.             Личностные: готовность и способность к выполнению норм и требований школьной жизни, прав и обязанностей ученика; умение вести диалог на основе равноправных отношений и взаимного уважения и принятия; устойчивый познавательный интерес и становление смыслообразующей функции познавательного мотива; готовность к выбору профильного образования.

2.              Метапредметные:

Познавательные УУД: выделять и формулировать познавательную цель всего урока; проводить наблюдение и эксперимент под руководством учителя; создавать и преобразовывать модели и схемы для решения задач; осуществлять выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; устанавливать причинно-следственные связи; осуществлять логическую операцию установления родовидовых отношений, ограничение понятия; обобщать понятия — осуществлять логическую операцию перехода от видовых признаков к родовому понятию, от понятия с меньшим объемом к понятию с большим объемом; осуществлять сравнение, сериацию и классификацию, самостоятельно выбирая основания и критерии для указанных логических операций; строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей; выдвигать гипотезы о связях и закономерностях событий, процессов, объектов; объяснять явления, процессы, связи и отношения, выявляемые в ходе исследования.

Коммуникативные УУД: организовывать и планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками, определять цели и функции участников, способы взаимодействия; планировать общие способы работы; работать в группе – устанавливать рабочие отношения, эффективно сотрудничать и способствовать продуктивной кооперации; интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие со сверстниками и взрослыми; учитывать разные мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве; формулировать собственное мнение и позицию, аргументировать и координировать ее с позициями партнеров в сотрудничестве при выработке общего решения в совместной деятельности; отображать в речи (описание, объяснение) содержание совершаемых действий, как в форме громкой социализированной речи, так и в форме внутренней речи.

Регулятивные УУД: целеполагание, включая постановку новых целей, преобразование практической задачи в познавательную; планирование путей достижения целей; осуществление констатирующего и предвосхищающего контроля по результату и по способу действия; актуальный контроль на уровне произвольного внимания; адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение как в конце действия, так и по ходу его реализации; основы прогнозирования как предвидения будущих событий и развития процесса.

3.             Предметные:

– определять кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ и ионов;

– составлять названия веществ по их формулам;

– объяснять закономерности изменения свойств веществ;

– называть общие химические свойства, характерные для оснований;

– приводить примеры реакций, подтверждающих специфические химические свойства азотной кислоты и термического разложения нитратов;

– приводить исторические факты развития науки;

– получать аммиак, собирать и доказывать его наличие.

Ресурсы: учебник, периодическая таблица химических элементов Д.И.Менделеева, таблица растворимости, мультимедийное оборудование, карта капитана команды для учета активности членов команды.

Ход урока

I. Организационная часть урока.

Учитель: Уважаемые химики! Мы закончили изучать удивительную подгруппу элементов – «Пикнигены». Но в этой загадочной стране остался ряд неразрешенных таинственных вопросов и сегодня, как начинающим детективам, вам предстоит найти ответы на все неразрешенные вопросы. Самые талантливые детективы каждой команды и лучшая команда выявят в конце  расследования члены нашего многоуважаемого жюри (представление жюри). Кроме того, учёт вашего личного вклада в работу команды будут вести и капитаны команд.

II. Повторение и обобщение пройденного материала.

Первый Тур «Разминка»

Хорошие детективы должны быстро ориентироваться в различных ситуациях, отыскивать правильные ответы, домысливать. Ваша задача – правильно, как можно быстрее, закончить 10 предложенных фраз.

За каждый правильный ответ команде начисляется по 1 баллу плюс 2 балла команде, первой давшей большее количество правильных ответов.

1 вариант

1.             «Азот» в переводе означает…

2.             Максимальная степень окисления фосфора…

3.             Аммиак от катиона аммония отличается связью…

4.             Второе название нитратов…

5.             Соли азотистой кислоты называются…

6.             По окислительно-восстановительным свойствам азотная кислота является…

7.             Основное соединение фосфора, содержащееся в костях человека…

8.             «Веселящий газ» – это…

9.             NH3 – это формула…

10.         Азотная кислота пассивирует следующие металлы…

2 вариант

1.             Фосфор в переводе означает…

2.             Минимальная степень окисления азота…

3.             Ион NH4 называется…

4.             Соли HPO3 называются…

5.             По окислительно-восстановительным свойствам фосфин является…

6.             Качественным реагентом на фосфат анион является…

7.             Газ «лисий хвост» – это…

8.             К аллотропным модификациям фосфора относят…

9.             Нашатырный спирт – это…

10.          Специфические свойства азотной кислоты…

Второй тур «Известные личности»

Перед любым детективом всегда мелькает много лиц и хороший сыщик без труда вспоминает, с какими событиями был связан тот или иной человек. Вспомните, с какими фактами, относящимися к пикнигенам, связаны следующие известные в истории личности.

Право ответа за командой, первой поднявшей руку, за каждый правильный ответ – 2 балла.

А. Лавуазье (установил наличие азота в воздухе, в 1787 году назвал его «безжизненный»).

Ж. Шапталь (в 1790 году дал латинское название азоту «нитрогениум»– «рождающий селитру).

Академик А.Е.Ферсман («Жизнь есть способ существования белковых тел», открыл огромные запасы апатита на Кольском полуострове).

Г. Дэви (устраивал сеансы с использованием «веселящего газа»).

Ш. Сориа (изобрел первые фосфорные спички в1831 году).

Г.Брандт (открыл фосфор в 1669 году).

Третий тур «Экспериментальный»

Каждый детектив должен быть ещё и экспертом-практиком. Перед вами стоит нелёгкая экспериментальная задача. Получите практически аммиак, докажите его наличие и подтвердите основные свойства этого газа. Не забудьте о технике безопасной работы и грамотном распределении обязанностей при работе в группах.

Максимальный балл – 8.

Пока вы проводили эксперимент, к нам доставили непонятные загадочные обрывки бумаги. Один из них абсолютно чистый, очевидно запись сделана какими-то таинственными чернилами. Я попытаюсь её нагреть.

Демонстрационный опыт “Огненная надпись!”.

Опыт проводят в вытяжном шкафу. Линии рисунка должны быть непрерывными. Раствором из 20 г. нитрата калия и 15 мл горячей воды сделана надпись на плотной бумаге ПИКНИГЕНЫ, и хорошо высушена. Касаемся надписи тлеющей лучинкой, и она становится огненной.

Четвертый тур «Загадочные записи»

Уважаемые детективы, а вам я вверяю спасенные из огня обрывки. Вам нужно восстановить текст полностью и дописать недостающие коэффициенты. Для получения оптимального результата не забудьте, что вы работаете в группах.

За этот конкурс команды могут получить 2+2+3=7 баллов.

а) …+О2=N2+H2O;

б) …= Zn(NO2)2 +O2+…;

в) …+HNO3= NH4NO3+H2O+…

а) …+О2=NО+H2O;

б) …= КNO2 +…;

в) …+HNO3= N2+H2O+…

Четвертый тур «Творческий»

Каждый детектив должен быть немного актёром. Попытайтесь, используя весь творческий потенциал команды, показать (не более, чем за 2 минуты) круговорот азота в природе.

Подготовка к этому конкурсу может быть домашним заданием. Конкурс оценивается до 5 баллов, учитывается полнота раскрытия вопроса и творческий подход.

Не забывайте, что наша страна Пикнигенов – волшебная и я сейчас вам это докажу. Огромное стихийное природное явление «укрощу» до размеров кофейной кружки.

Демонстрационный опыт «Вулкан на столе».

На плитке поджигаем заранее подготовленную смесь дихромата аммония и магния (для эффективности в центр – каплю спирта.)

Пятый тур «Загадочные происшествия»

В нашей стране «Пикнигены» то и дело происходят разные загадочные происшествия,  даже можно сказать сказочные… Попробуйте дать этим явлениям научные объяснения.

За полное правильное объяснение команда получает до 5 баллов. Соперники могут дополнять, зарабатывая дополнительные баллы.

1) В 18-19 веках часто можно было слышать о таинственном чуде, происходившем в храмах: нередко сами собой возгорались свечи в руках служителей культа, совершавших религиозные церемонии. Эти чудеса происходили на глазах верующих, которые хорошо видели, что никто из людей не делал никаких попыток зажечь лампаду или свечу – они загорались именно сами собой, без спичек, без поднесения другого огня.

Например, в расплавленный, но уже загустевший воск или парафин добавляли небольшое количество белого фосфора. Или растворяли белый фосфор в бензоле или сероуглероде. Полученным раствором смачивали фитили свечей или лампад. После испарения растворителя белый фосфор загорался, а от него воспламенялся фитиль.

2) В тихие, безветренные весенние и летние ночи на могилах зимнего захоронения появляются огоньки голубого цвета. Это «бродят души умерших», так трактуют явления местные жители. А ещё такие  таинственные огни могут появляться и на болотах. Болотные огни ещё в древние времена запугивали путников, наблюдаются они и в наше время. Существуют поверья, что одни огни по неизвестной причине настроены к людям довольно агрессивно или несут дурные вести, а другие даже способны помочь в трудную минуту.

Чаще всего блуждающие огни горят на высоте приподнятой руки человека, имеют шарообразную форму или напоминают пламя свечи, за что они и получили другое свое прозвание — «свеча покойника». Цвет этого огня может быть различным, начиная от призрачного белого, голубоватого или зеленоватого и заканчивая живым пламенем, без образования дыма. О блуждающих, или бесовских огнях сложена масса легенд, их наблюдали в разное время на разных континентах. В Европе блуждающие огоньки считают душами утопленников, детей и людей, погибших насильственной смертью, а теперь застрявших между мирами, чтобы заманивать живых людей в трясину или губить иным способом. Помимо народных сказаний, блуждающие огни упоминаются в \”Фаусте\” Гете, сказках Андерсена и Погорельского, в стихах Мандельштама, Волошина и многих других. В 2002 году канадский писатель Чарльз де Линт выпустил роман «Блуждающие огни».

В действительности все объясняется просто. В состав человеческого организма входят фосфорные соединения. При гниении трупов фосфор соединяется с водородом, образуя легкий газ. Этот газ поднимается к поверхности земли и здесь, на воздухе, самовоспламеняется.

3) В 30-е годы в Москве вечерами на улицах горожане стали замечать «светящегося монаха». Зрелище не для слабонервных. Одежда его излучала зловещее голубоватое свечение, обувь, соприкасаясь с булыжной мостовой, щедро рассыпала искры. Прохожие завороженно и с опаской наблюдали его появление на улицах ночной Москвы. Всякий раз, \”светящегося монаха\”, сопровождала толпа страждущих зрелищ. Как водится – страшно, но интересно.

В 30-е годы Вольфкович был в числе первых советских химиков, проводивших опыты с фосфором. Как всякий немного сумасшедший научный работник, Вольфкович немало не заботился о технике безопасности. Когда он ставил свои опыты, весьма летучее вещество – газообразный фосфор – насквозь пропитывал его одежду…

III. Рефлексия

Пока жюри подводит итоги, предлагаю вам составить синквейн «Пикнигены».

1 строка – одно слово, обычно существительное, отражающее  главную идею;

2 строка – два слова, прилагательные, описывающие основную мысль;

3 строка – три слова, глаголы, описывающие действия в  рамках темы;

4 строка – фраза из нескольких слов, выражающая отношение к теме;

5 строка – одно слово (ассоциация, синоним к теме, обычно существительное, допускается описательный оборот, эмоциональное отношение к теме).

IV. Оценка результатов урока

Жюри подводит результаты игры, оцениваются личные достижения. Высказывается отношение к игре.

V. Домашнее задание.

1. Составить схему получения азотной или фосфорной кислоты (на выбор) из природных соединений, описать химизм реакций.

2. Написать эссе, или создать рекламу, или презентовать элемент азот или фосфор (на выбор).

Наталья Жучкова, учитель химии средней школы №34 Смоленска

Доступна для скачивания презентация к уроку.

В прикрепленных файлах – \”Лист экспериментатора\”, \”Оценочный лист жюри\”.