Щелочные металлы в организме человека

Обновлено: 29.05.2024

Обучающие: формирование знаний учащихся о щелочных металлах как типичных металлах, понятия о взаимосвязи строения атомов со свойствами (физическими и химическими).

Развивающие: развитие умений исследовательской деятельности, умения добывать информацию из различных источников, сравнивать, обобщать, делать выводы.

Воспитывающие: воспитание устойчивого интереса к предмету, воспитание таких нравственных качеств как аккуратность, дисциплина, самостоятельность, ответственное отношение к порученному делу.

Методы: проблемные, поисковые, лабораторная работа, самостоятельная работа учащихся.

Оснащение: компьютер, таблица по технике безопасности, диск “Виртуальная лаборатория по химии”

Оборудование: коллекция щелочных металлов, коллекция применения щелочных металлов.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Вводное слово.

Мы изучаем раздел, металлы, и вы знаете, что металлы имеют большое значение в жизни современного человека. На предыдущих уроках мы изучили общие сведения о металлах: положение в периодической таблице, особенности строения атомов, изучили общие физические и химические свойства, а также общие способы получения металлов. Сегодня приступаем к изучению наиболее ярких представителей в химическом отношении, самых активных щелочных металлов. Для того чтобы усвоить материал урока, нам необходимо вспомнить наиболее важные вопросы, которые рассматривали на предыдущих уроках.

3. Актуализация знаний.

- На какие две большие группы происходит деление химических элементов?

- На металлы и неметаллы

- Где находятся металлы в периодической системе Д.И. Менделеева.

- В периодической системе элементы – металлы расположены в начале всех периодов, а также в четных рядах больших периодов побочных подгруппах. Условной границей, отделяющей металлы от неметаллов, служит диагональ, отведенная от бора к астату. Металлы оказываются левее и ниже этой прямой, неметаллы – правее и выше, а элементы, находящиеся вблизи прямой, имеют двойственную природу, их называют амфотерными.

- Какие группы естественных семейств в периодической системе мы знаем?

– Мы знаем особые группы отдельных металлов: щелочные металлы, щелочно-земельные металлы, редкоземельные металлы (иттрий, лантан и лантаноиды).

– Благородные металлы (серебро, золото и шесть платиновых металлов) . Платиновые металлы (платиноиды, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина) металлы подгруппы алюминия.

– Каковы особенности строения атомов металлов?

- Атомы металлов имеют сравнительно большие атомные радиусы, поэтому их внешние электроны значительно удалены от ядра и слабо сними связаны. И вторая особенность, которая присуща атомам наиболее активных металлов – это наличие на внешнем энергетическом уровне 1-3 электронов.

- Как особенности строения атома влияют на физические свойства?

- Характерные физические свойства металлов металлический блеск, электрическая проводимость, теплопроводность, Связана с особенностью строения кристаллических решеток атомов металлов. В узлах располагаются атомы и положительные ионы металлов, связанные посредством обобществленных внешних электронов, которые принадлежат всему кристаллу, эти электроны компенсируют силы электростатического отталкивания между положительными ионами и тем самым связывают их, обеспечивая устойчивость металлической решетки.

- Как особенности строения металлов влияют на их химические свойства?

- Самое характерное химическое свойство всех металлов – их восстановительная способность, т.е. способность атомов легко отдавать свои внешние электроны, превращаясь в положительные ионы. Металлы не могут быть окислителями, т. е. атомы металлов не могут присоединять к себе электроны.

Учитель: Тема нашего урока “Щелочные металлы”

Задачи нашего урока: Дать общую характеристику щелочным металлам.

Рассмотреть их электронное строение, сравнить физические и химические свойства.

Узнать о важнейших соединениях металлов.

Определить области применения этих соединений.

- Что мы будем изучать в этой теме? Каков наш план урока?

- Мы будем изучать положение щелочных металлов в периодической системе; строение атома щелочных металлов, физические и химические свойства и применение щелочных металлов.

Положение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева.
Строение атома щелочных металлов.
Физические свойства.
Химические свойства.
Применение щелочных металлов.

Исходя, из полученных ранее знаний ответим на следующие вопросы: Для ответа воспользуемся периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева .

1. .Перечислите щелочные металлы

- Это литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций.

2. Почему данные металлы назвали щелочными?

- При взаимодействии с водой они образуют растворимые в воде основания – щелочи.

3. Где располагаются щелочные металлы в ПСХЭ Д.И.Менделеева ?

- Щелочные металлы – это элементы главной подгруппы первой группы Периодической системы Д.И. Менделеева.

4.Почему данные металлы Д.И. Менделеев объединил в одну группу?

- На внешнем энергетическом уровне атомы элементов содержат по одному электрону, находящемся на сравнительно большом удалении от ядра.

5.Почему данные металлы Д.И. Менделеев объединил в одну группу?

- Они легко отдают электроны, поэтому являются очень сильными восстановителями. Во всех соединениях проявляют степень окисления +1.

- Просматриваем кадры виртуальной лаборатории, вы внимательно смотрите и готовите ответы на вопросы.

(Кадры о положение в периодической системе и строение атома)

- Какую степень окисления проявляют щелочные металлы в соединениях?

- Щелочные металлы проявляют степень окисления + 1

- Как изменяются восстановительные свойства щелочных металлов от лития к цезию?

Ученик: От лития к цезию восстановительные свойства усиливаются, активный металл цезий. Это наиболее типичные представители металлов: металлические свойства выражены у них особенно ярко.

- Сделаем вывод о строении атома щелочных металлов.

- Вывод: У щелочных металлов одинаковое количество электронов на внешнем уровне, и они проявляют одинаковую степень окисления.

Учитель: Записать строение атомов щелочных металлов в тетрадь.

Итак, мы рассмотрели положение щелочных металлов в периодической системе, рассмотрели строение атомов щелочных металлов.

- Обратим внимание на коллекцию щелочных металлов, их хранят в керосине, легко режутся ножом и быстро окисляются на воздухе. Исходя из строения атома, познакомимся с физическими свойствами щелочных металлов. Для металлов характерна низкая твердость, вернее мягкость, труднее всего резать литий, тогда как натрий и калий легко поддаются скальпелю. На основании таблицы, сделаем вывод о физических свойствах щелочных металлов.

Некоторые физические свойства щелочных металлов

металлы	цвет	Радиус,нм	t пл.,С	t кип., C	плотность г/см3	твердость
литий	Серебристо- белый	155	179	137	0,53	0,6
натрий	тот - же	189	97,8	883	0,97	0,4
калий	236	63,7	766	0,86	0,5
рубидий	248	38,7	713	1,52	0,3
цезий	золотисто - белый	267	28,5	690	1,87	0,2
франций	В природе не существует в таких количествах, которые достаточны для изучения его свойств.

- Каков внешний вид и твердость щелочных металлов?

- Щелочные металлы серебристо-белые вещества (режутся ножом), с характерным блеском на свежесрезанной поверхности.

- С возрастанием радиуса атома, от лития к цезию, наблюдается закономерность в их физических свойствах. Обратите внимание на таблицу. Как изменяется плотность щелочных металлов в группе?

- Все они легкие и легкоплавкие плотность их меньше 5 г/см 3 ,

- Сравните щелочные металлы по твердости.

- Самый твердый из щелочных металлов литий, самый легкий цезий.

- Сделаем вывод исходя из физических свойств щелочных металлов.

- По мере увеличения характера изменения физических свойств, возрастает плотность металлов, а твердость, температура плавления и кипения уменьшаются.

Затем учащиеся сравнивают физические показатели плотности металлов и температуры плавления. Делают вывод о зависимости температуры плавления от плотности металла.

Проблема: В каком виде щелочные металлы встречаются в природе?

Почему в природе щелочные металлы в основном существуют в виде соединений?

Ответ: В природе щелочные металлы находятся в виде соединений, потому что обладают высокой химической активностью, которая в свою очередь, зависит от особенностей электронного строения атомов (наличие одного неспаренного электрона на внешнем энергетическом уровне)

- Какие места по распространенности в земной коре занимают элементы натрий и калий?

Натрий шестое, а калий седьмое.

Физкультминутка – отдых глазам.

- Зная общие физические свойства, активность металлов, предположите химические свойства щелочных металлов. С какими веществами взаимодействуют щелочные металлы?

- Щелочные металлы взаимодействуют как с простыми веществами, и сложными. Активно взаимодействуют почти со всеми неметаллами ( с галогенами, водородом, образуя гидриды). Из сложных веществ с водой – образуя растворимые в воде основания – щелочи и с кислотами.

- А теперь на опытах убедимся, в правильности наших предположениях о химических свойствах щелочных металлов.

Лабораторная работа по виртуальной лаборатории

Цель: провести реакции, подтверждающие химические свойства щелочных металлов.

работать в вытяжном шкафу
на подносе
сухими руками
брать в малых количествах

Работаем с текстом, который читаем по виртуальной лаборатории.

Опыт № 1.Взаимодействие натрия с водой.

Опыт № 2. Взаимодействие лития, натрия, калия с водой.

Опыт № 3. Горение лития.

Опыт № 4. Горение натрия.

Опыт № 5. Горение калия.

Записать уравнения реакции и наблюдения в тетрадь.

- Проверим правильность написания уравнений на доске.

Учитель: Пользуясь учебником, подготовьте рассказ о применении щелочных металлов.

XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Щелочные металлы расположены в 1А группе периодической системы Д.И. Менделеева.

Натрий широко распространен во всех органах, тканях и биологических жидкостях организма человека. Очень много натрия содержится в желудочном соке. Большая же часть натрия находится во внеклеточных жидкостях - около 50%, в костях и хрящах - около 40% и до 10% - внутри клеток. В процессе внутриклеточного и межклеточного обмена натрий играет важную роль. Вместе с калием он участвует в возникновении нервного импульса, занимает важное место в механизме кратковременной памяти, оказывает воздействие на состояние мышечной и сердечно - сосудистой систем; ионы натрия и хлора также играют важную роль в секреции соляной кислоты в желудке.

Взаимодействие ионов натрия и калия выполняет два важных взаимосвязанных процесса: во-первых, поддерживает постоянное осмотическое давление, а во-вторых, поддерживает постоянный объем жидкости. Потребление натрия в большом количестве ведет к потере калия. Именно для этого важно сбалансированное поступление в организм, как калия, так и натрия.

Калий. Для нормального обмена веществ в пищевом рационе необходимо соотношение между калием и натрием - 1:2. Недостаток калия в рационе может привести к дистрофии, даже несмотря на нормальное содержание белков в пище. Нарушение обмена калия проявляется при хронических заболеваниях почек и сердечно-сосудистой системы, при рвоте и диарее, а также других заболеваниях.

Рубидий, цезий, В настоящее время установлено стимулирующее влияние рубидия и цезия на функции кровообращения и эффективность применения их солей при гипотониях различного происхождения. Исходя из выраженного гипертензивного и сосудосуживающего действия, соли цезия еще в 1888 г. были впервые применены Боткиным С. С. при нарушениях функции сердечно-сосудистой системы. В лаборатории И. П. Павлова Боткин установил: хлориды цезия и рубидия вызывают повышение артериального давления на длительное время, и, что это действие связано, главным образом, с усилением сердечно-сосудистой деятельности и сужением периферических сосудов. Это открытие стали применять в фармацевтике.

Установлено адреноблокирующее и симпатомиметическое воздействие солей цезия и рубидия на центральные и периферические адренореактивные структуры, которое особенно ярко выражено при подавлении тонуса симпатического отдела центральной нервной системы и дефиците катехоламинов.

Франций является радиоактивным элементом. Его соли использовались для обнаружения раковых опухолей, но по причине чрезвычайно высокой стоимости эту соль в масштабных разработках использовать стало невыгодно.

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Щелочные металлы играют большую роль в биохимических и агрохимических процессах. В природе эти металлы в свободном виде не встречаются, они входят в состав различных соединений. Наиболее важным является соединение натрия с хлором NаС1, которое образует залежи каменной соли (Донбасс, Соликамск, Соль-Илецк и др.) Хлорид натрия содержится также в морской воде и соляных источниках. Обычно верхние слои залежей содержат калийные соли. Они имеются в морской воде, однако в значительно меньших количествах, чем соли натрия. Самые большие в мире запасы калийных солей находятся на Урале в районе Соликамска (минералы сильвинит NаС1 ∙ КС1 ∙МgС1 ∙6Н₂О).

Натрий и калий относятся к числу распространенных элементов. Содержание натрия в земной коре составляет 2,64%, калия - 2,6%.

Натрий образует соли со всеми кислотами. Почти все его соли растворимы в воде. Важнейшие из них - хлорид натрия (поваренная соль), сода и сульфат натрия. Хлорид натрия NаС1 - необходимая приправа к пище, используется для консервирования пищевых продуктов, а также служит сырьем для получения гидроксида натрия, хлора, соляной кислоты, соды и др. Сульфат натрия Na₂SО₄ применяется в производстве соды и стекла. Из водных растворов кристаллизуется десятиводный гидрат Na₂SО₄ ∙ 10Н₂О, называемый глауберовой солью. Глауберова соль применяется в медицине как слабительное.

Значительное содержание солей натрия характерно для засоленных почв. Наиболее вреден для растений в почве гидрокарбонат натрия, присутствие которого даже в небольших количествах вызывает их гибель.

В организме человека натрий участвует в образовании желудочного сока, регулирует выделение почками многих продуктов обмена веществ, активирует ряд ферментов слюнных желез и поджелудочной железы, а также более чем на 30% обеспечивает щелочные резервы плазмы крови. Кроме того, ионы натрия способствуют набуханию коллоидов тканей, это задерживает воду в организме. Содержание природного натрия в пищевых продуктах относительно невелико - 15-80 мг%; его потребляют не более 0,8 г в день. Но обычно взрослый человек "съедает" натрия больше - 4-6 г в день, в том числе около 2,4 г натрия с хлебом и 1-3 г при подсаливании пищи. Основное количество натрия - около 80% - организм получает при поглощении продуктов с добавлением поваренной соли.

С наличием натрия в организме связывают также способность тканей удерживать воду. В связи с этим избыточное потребление поваренной соли перегружает почки; при этом страдает и сердце. Вот почему при заболеваниях почек и сердца рекомендуется резко ограничить потребление соли. Для большинства людей совершенно безвредно 4 г натрия в день.

Ион калия необходим для минерального питания растений. Калий вносят в почву в виде калийных удобрений: калийная селитра - КNO₃, сульфат калия - K₂SO₄, хлорид калия - KCI.

В организме человека калий является внутриклеточным элементом, регулирующим кислотно-щелочное равновесие крови; участвующим в передаче нервных импульсов и активировании работу ряда ферментов. Считается, что калий обладает защитным действием против нежелательного действия избытка натрия и нормализует давление крови. По этой причине в некоторых странах предложено выпускать поваренную соль с добавлением хлорида калия. В большинстве продуктов содержание калия колеблется в пределах 150-170 мг %. Заметно больше его лишь в бобовых, например в горохе - 870, фасоли - 1100 мг %. Много калия содержится в картофеле - 570, яблоках и винограде – около 250 мг %.

Библиографический список:

Саргаев, П. М. Неорганическая химия : учеб. пособие для студентов вузов по специальности 310800 "Ветеринария" / П. М. Саргаев. - М. : КолосС, 2005. - 271 с. - (Учебники и учебные пособия для студентов вузов. Гр. МСХ РФ).

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Щелочные металлы находятся в первой группе главной подгруппе Д.И. Менделеева. Эти металлы и их соединения играют важную роль в организме человека.

Натрий широко распространен во всех органах, тканях и биологических жидкостях организма человека. Достаточная концентрация натрия содержится в желудочном соке. Большая же часть натрия находится во внеклеточных жидкостях - около 50%, в костях и хрящах - около 40% и до 10% - внутри клеток. В процессе внутриклеточного и межклеточного обмена натрий играет важную роль. Вместе с калием он участвует в возникновении нервного импульса, занимает важное место в механизме кратковременной памяти, оказывает воздействие на состояние мышечной и сердечно - сосудистой систем; ионы натрия и хлора также играют важную роль в секреции соляной кислоты в желудке. Взаимодействие ионов натрия и калия выполняет два важных взаимосвязанных процесса: во-первых, поддерживает постоянное осмотическое давление, а во-вторых, поддерживает постоянный объем жидкости. Потребление натрия в большом количестве ведет к потере калия. Именно для этого важно сбалансированное поступление в организм, как калия, так и натрия. Суточная потребность человека перекрывается потреблением поваренной соли, которая является главным источником натрия. В сутки человек употребляет около 10-12 г поваренной соли, в том числе в хлебе и натуральных пищевых продуктах. Роль поваренной соли в организме неоднозначна. Многие ученые высказывают мнение, что количество потребляемой соли в сутки должно быть значительно меньше и ограничиваться содержанием ее в продуктах питания. Считается, что употребление поваренной соли в больших количествах является одним из основных факторов развития гипертонической болезни и отложения солей в организме, что пагубно сказывается на работе суставов и их подвижности, а также двигательного аппарата в целом. В то же время установлено, что потребность в натрии увеличивается пропорционально его потере с потом и мочой. При значительных физических нагрузках, особенно в жаркое время года или во время работы в горячих цехах, потребность в поваренной соли увеличивается до 20 г в сутки. Необходимо восполнять запас необходимых солей. В противном же случае недостаток солей этих щелочных элементов может привести к необратимым последствиям: вплоть до обезвоживания организма. Важная роль натрия в организме – регулирование водно-солевого баланса. Поэтому в жаркое время рекомендуется пить минеральную воду, для восполнения дефицита утраченных элементов.

Главными источниками калия являются картофель, хлеб, крупы, абрикосы, бананы и другие продукты. Суточная норма потребления калия для взрослого человека 2-3 г, для ребенка - 16-30 мг на кг массы тела. Необходимый минимум потребления калия для человека в сутки составляет около 1 г. При нормальном пищевом рационе суточная потребность в калии полностью удовлетворяется, но отмечаются также колебания в потреблении калия в зависимости от сезона. Для нормального обмена веществ в пищевом рационе необходимо соотношение между калием и натрием - 1:2. В настоящее время из-за употребления людьми с пищей большого количества поваренной соли, также возрастает и потребность в калии, который может нейтрализовать неблагоприятное влияние избытка количества натрия на организм. Недостаток калия в рационе может привести к дистрофии, даже несмотря на нормальное содержание белков в пище. Нарушение обмена калия проявляется при хронических заболеваниях почек и сердечно-сосудистой системы, при рвоте и диарее, а также других заболеваниях.

Цезий и рубидий малоизучены. Эти элементы находятся в окружающей среде и поступают в организм в основном с пищей. Установлено их постоянное наличие в организме. Однако до сих пор эти элементы не считаются биотическими. Рубидий и цезий найдены во всех исследованных органах млекопитающих и человека. Поступая в организм с пищей, они быстро всасываются из желудочно-кишечного тракта в кровь. Средний уровень рубидия в крови составляет 2,3-2,7 мг/л, причем его концентрация в эритроцитах почти в три раза выше, чем в плазме. Рубидий и цезий равномерно распределяются в органах и тканях, причем, рубидий, в основном, накапливается в мышцах, а цезий поступает в кишечник и реабсорбируется в нисходящих петлях его отдела. В лаборатории И. П. Павлова Боткин установил: хлориды цезия и рубидия вызывают повышение артериального давления на длительное время, и, что это действие связано, главным образом, с усилением сердечнососудистой деятельности и сужением периферических сосудов. Это открытие стали применять в фармацевтике.

Соли рубидия и цезия воздействуют также на неспецифические показатели иммунобиологической резистентности - они вызывают значительное увеличение титра комплемента, активности лизоцима, фагоцитарной активности лейкоцитов. Есть указание на стимулирующее влияние солей рубидия и цезия на функции кроветворных органов. В микродозах они вызывают стимуляцию эритро- и лейкопоэза (на 20-25%), кроме того, заметно повышают резистентность эритроцитов, увеличивают содержание в них гемоглобина.

Франций является радиоактивным элементом. Его соли использовались для обнаружения раковых опухолей, но по причине чрезвычайно высокой стоимости эту соль в масштабных разработках использовать невыгодно.

Список литературы:

4. Химия. Учебное пособие /А.Н. Шипуля, Ю.А. Безгина, Е.В. Волосова, Н.Н. Францева, Е.В. Пашкова // - Ставрополь, -2015.

6. Эффективные технологии в учебном процессе / Е.В. Волосова, Ю.А. Безгина, Е.В. Пашкова, А.Н. Шипуля// в сборнике: Применение современных ресурсосберегающих инновационных технологий в АПК 2016. С. 74-75.

Общая характеристика щелочных металлов по их положению в Периодической системе Д.И. Менделеева. Распространение и роль щелочных металлов в природе

Методы, применяемые на уроке: характеристика, анализ, фронтальный опрос, применение знаний в новой ситуации, эвристическая беседа, создание проблемных ситуаций и их решение, лабораторная работа, демонстрация.

Структура урока в соответствии с типом урока:

1. Целеполагание и мотивация учебной деятельности учащихся: 1–2 мин.
2. Актуализация знаний: 5 мин.
3–4. Формирование представлений о системе новых знаний и работа по осознанию новой учебной информации: 35–38мин.
5. Рефлексия: 1–2 мин.
6. Домашнее задание: 1–2 мин.
7. Подведение итогов: 1 мин.

Оборудование:

– для учителя:
а) 2 пробирки вместимостью 30мл.
б) 20 мл раствора хлорида натрия 15%.
в) спиртовка,
г) 10 мл раствора нитрата серебра 5%,
д) металлическое кольцо для демонстрации изменения цвета пламени,
е) паспорт для “Миссис N”,
ж) таблица “Периодическая система Д.И. Менделеева”.

Для учащихся:
а) наборы коллекций природных соединений щелочных металлов,
б) листы белой бумаги,
в) шахматы,
г) клетчатый берет,
д) шуточные костюмы “Козочек”,
е) микроскоп.

1. Целеполагание и мотивация учебной деятельности учащихся.

Мы продолжаем изучать металлы. На прошлых уроках мы говорили об общих чертах металлов, с сегодняшнего дня – начнем изучать металлы по группам. Если вы будете сегодня внимательны и активны, то узнаете много полезного и интересного. Эта информация поможет вам усвоить материал следующих уроков, а также она пригодится вам в жизни.

2. Актуализация знаний.

– Чтобы узнать, о каких именно металлах пойдет речь, ответьте на такой вопрос: “Если бы существовал приз за активность, то атомам металлов какой группы его бы присудили?” (Прием “Корзина идей”:Учащиеся могут предположить, что это металлы 1, 2 или 3 группы. Учитель принимает все ответы и записывает версии на доске.)
– На основании какого свойства атомов металлов вы основывали свои предположения? (На способности отдавать электроны с внешнего энергетического уровня.)
– От чего зависит эта способность? (От радиуса атомов, числа энергетических уровней, числа электронов на внешнем уровне.)
– Давайте сравним радиусы атомов, строение электронных оболочек атомов I, II,III группы, но элементы возьмем из одного периода, например, натрий, магний, алюминий. (учащиеся на доске, с комментированием записывают строение электронных оболочек
₊₁₁Na)₂)₈)₁ ; ₊₁₂Mg)₂)₈)₂ ; ₊₁₃Al)₂)₈)_{3 .} )
– Как изменяется число электронов на внешнем уровне от натрия к алюминию? (Число валентных электронов растет, значит, силы взаимного притяжения увеличиваются.)
– Как изменяется число энергетических уровней? (В пределах одного периода число энергетических уровней не изменяется.)
– Как изменяются радиусы атомов в периодах слева направо? (Радиусы атомов уменьшаются от натрия к алюминию. Значит, способность отдавать электроны у атомов натрия больше, чем у атома алюминия и атома магния. Вывод: атомы металлов I –A группы самые активные среди металлов.)
– Молодцы! Совершенно верно. Сегодня мы приступаем к изучению металлов I группы главной подгруппы. (Учащиеся записывают тему урока в тетрадь.)
– Определите цели урока. (Учащиеся формулируют цели: выяснить общее и отличное в строении и свойствах атомов щелочных металлов, биологическую роль металлов и нахождение в природе.)

3–4. Формирование представлений о системе новых знаний и работа по осознанию новой учебной информации.

– Посмотрите на Периодическую систему и скажите какие элементы входят в 1 группу главную подгруппу. (Литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций.)
– Что общего и различного в строении атомов и электронных оболочек? (Общее: на последнем энергетическом уровне 1 валентный электрон, Различное: от лития к цезию увеличивается заряд ядра атома, общее число электронов, число энергетических уровней, радиус атома. Вывод: (В тетрадь) металлические свойства, т.е. способность отдавать электроны от лития к цезию увеличиваются.)
– Какую степень окисления и валентность проявляют атомы щелочных металлов?(с.о. +1, валентность I)
– Какие формы соединений образуют атомы этих металлов? Запишите в тетради их общие формулы. (Простые вещества Ме, оксиды Me₂O, основания MeOH, соли MeAs.)
– Задание на внимание. На доске нарисован квадрат, который разделен на 9 равных квадратов, в которых записаны знаки химических элементов. Каждый квадрат имеет свои координаты, как в шахматах, например 1-в, 3-а. Ваша задача: найти 2 квадрата с одинаковыми знаками, но только те в которых находятся знаки щелочных металлов. На выполнение задания 30 с. Готовы? Начинаем. (Ответ: 2-б, 1-в.)

Сейчас я предлагаю вам познакомиться с природными соединениями щелочных металлов. Надо вам сказать, что натрий и калий широко распространены в земной коре, они занимают по распространенности, соответственно, 6 и 7 места. Люди с древних времен применяли соединения калия и натрия. Например, соду – карбонат натрия, который шел на приготовление мыла и использовался в стекловарении. Производство поташа – карбоната калия – было одним из самых развитых в России. Гидроксид калия был известен еще алхимикам. На ваших столах есть небольшая коллекция из природных соединений щелочных металлов. Рассмотрите ее внимательно. Сейчас вы будете геологами, которым нужно описать, найденные ими образцы пород и минералов.

Лабораторная работа “Природные соединения щелочных металлов”. Цель: описать любые три образца минералов или горных пород.

– В виде каких классов могут встречаться металлы в природе? (В самородном и в виде оксидов, гидроксидов, солей.)
– Почему натрий и калий встречаются в природе только в виде соединений? (Атомы этих металлов очень активны и легко вступают во взаимодействие.)
– Как вы думаете, важны ли ионы этих металлов для живых организмов? Что вы об этом уже знаете, слышали на других уроках? (Учащиеся могут вспомнить уроки биологии, где говорилось об осмотическом давлении и роли ионов калия и натрия в нем. В растениях содержится калий, так как в почву вносят калийные удобрения.)
– А в организме человека калий содержится? (Учащиеся могут предположить, что человек употребляет растительную пищу, а значит по пищевым цепям калий может переходить и в организм человека.)
– Важную роль в жизнедеятельности живых организмов играют 2 щелочным металла. Один из них вы назвали, а вот о роли другого вы узнаете из сценки “Странная болезнь миссис N”.

Действующие лица: Загадочная миссис N, Шерлок Холмс, Доктор Ватсон, Биологи, Козочки, Эксперты – химики.

Миссис N: Уважаемый мистер Холмс, я много о вас слышала и решила, что только вы сможете мне помочь.

Холмс: Я вас внимательно слушаю.

Миссис N: Видите ли, мистер Холмс, неделю назад, проснувшись утром, я обнаружила, что не знаю, кто я. Это просто ужасно! Умоляю, сэр, помогите мне!

Ватсон: О, мадам, вы так бледны, на вас действительно нет лица. Вы белее, чем сахар! Дайте мне вашу руку. Пульс учащен. Позвольте взглянуть на вашу ладонь? Хоть я не силен в хиромантии, но вижу, что ваша родословная благородна и ее линии уходят в глубь веков. Линия жизни говорит о том, что в древние времена ваши предки употреблялись не только в пищу, но и служили в качестве денег.

Миссис N: Неужели вы меня так низко ставите!? Что я вам какая – то разменная монета?

Ватсон: Что вы, мадам, наоборот – в некоторых странах из – за вас происходили беспорядки, бунты, войны! А самая королевская пища была бы без вас пресной и совершенно безвкусной….

Холмс: Мадам, я думаю, что наше дальнейшее расследование необходимо начать, обратившись к специалистам. Пройдемте к биологам.

Действие второе. На сцене имитация зеленой лужайки, где сидят две козочки. На столе микроскоп, бумага. За столом биолог.

Биолог: Приветствую дорогих гостей на своей станции.

Козочки радостно подбегают к миссис N, трогают ее и с удовольствием облизывают свои пальчики.

Биолог: Ваше имя мадам скрыто в природном минерале, который называется каменная соль. Потребность животных в ней очень велика, а травоядным животным жизненно необходим источник ионов натрия. Вот почему наши козочки с удовольствием лижут каменную соль. При стойловом содержании скота вас вводят как кормовую добавку.

Ватсон: Не волнуйтесь, уважаемая. Вы просто забыли, сколь многогранны ваши способности и как в вас нуждаются люди! Ион натрия, который вы содержите, – основной осмотический ион внеклеточного пространства. В плазме крови человека концентрация ионов натрия составляет 132–150 ммоль/л, что в 8 раз выше чем эритроцитах.

Биолог: такое стабильное содержание ионов натрия необходимо поддерживать в организме в норме, так как избыток или недостаток ионов натрия приводит к тяжелым заболеваниям. Если в организме накапливается натрий, то это приводит к заболеваниям почек и суставов, если его не хватает – организм обезвоживается.

Холмс: Итак, мадам, вы довольны своей ролью и значением? Пожалуй, пора вам узнать свое полное имя. Пройдемте теперь в химическую лабораторию.

Действие 3. Химическая лаборатория.

1-й химик: Уважаемая Миссис N, разрешите проделать простой опыт, доказывающий ваш состав, т.е. качественные реакции на ионы.

1-ый опыт: если окунуть металлическое кольцо в раствор соли, а затем в огонь спиртовки, то окрас пламени в желтый цвет доказывает, что в растворе содержатся ионы натрия. (Д.Э. “Изменение окраски пламени в зависимости от ионов, находящихся в растворе”.)

2-ой опыт: К раствору прилить раствор нитрата серебра, выпадает белый творожистый осадок, что доказывает, что в растворе содержатся ионы хлора. (Д.Э. “Реакция на ионы хлора”.)

2-й химик: Уважаемая миссис N, ваше химическое имя хлорид натрия, а более известное всем в быту – поваренная соль, в чем нет ни малейшего сомнения после проведенного химического анализа. Разрешите вручить вам паспорт с подробными данными, который поможет не забывать свое имя!

1-й химик: Значение поваренной соли очень велико. Хлорид натрия является необходимой частью пищевых продуктов, служит для консервирования мяса, рыбы, овощей. В древние времена, когда корабли были деревянными, первым грузом на каждом из них должна была быть соль, чтобы корабль дольше не гнил. Не менее важным является при менее хлорида натрия в производстве мыла, в кожевенном производстве, для приготовления охлаждающих смесей до -21°С. Суточная потребность здорового человека в хлориде натрия составляет 8г.

Ватсон: Русская пословица гласит: “Чтобы узнать человека, надо с ним пуд соли съесть” За сколько лет можно узнать человека?

m (NaCl) =1 пуд =16 кг. = 16.000 г.

8.000 : 8 = 1000 (г)

1000: 365 = 2,74 (года)

Ватсон: Результаты этой задачи приводят нас к другой пословице: “Не хвали с трех дней, а хвали с трех лет”

Холмс: На этом наше расследование завершено. К миссис N благодаря вам вернулась память.

NaCl: Спасибо вам большое! Я так счастлива!

– Большое спасибо, ребята, за представление. Но давайте еще раз вернемся к функциям ионов натрия и калия в живых организмах. (составление схем “Биологическая роль ионов натрия и калия” по материалу учебника с. 56–57.)

– Решите задачу: Сколько кураги необходимо принять в пищу, чтобы удовлетворить суточную потребность организма в калии, если 1 кг кураги содержит 1,23 г. ионов калия?

m(К + в 1кг кураги) =1,23 г.

1кг кураги содержит 1,23 г. ионов калия

Х кг. кураги содержит 3,5 г. ионов калия

На полях тетради поставьте знак “+”, если вы согласны с утверждением:

1) Я комфортно чувствовал себя на уроке;
2) Знания, полученные на уроке, мне пригодятся;
3) Мне было интересно на уроке.

6. Домашнее задание: п.11, придумать ребус или составить по одному толстому и тонкому вопросу своим товарища, составить задачу по теме.

7. Подведение итогов:

Вставьте пропущенные слова:

Щелочные металлы – это химические элементы, расположенные в ….. группе Периодической системы Д.И. Менделеева. Самым активным щелочным металлом является …, т.к. от лития к цезию увеличивается … атома, общее количество …, число энергетических уровней. На внешнем уровне у атомов щелочных металлов находится по … электрону, поэтому степень окисления атомов щелочных металлов в соединениях равна …. Щелочные металлы встречаются в природе только в виде …. Ионы … окрашивают пламя в желтый цвет. Ионы натрия и калия играют важную биологическую роль, они регулируют обмен веществ, … давление, передачу … импульсов.

Учащиеся проверяют записи друг у друга, обменявшись листочками в парах, сравнивают с оригиналом.

Щелочные металлы – это химические элементы, расположенные в 1-А группе Периодической системы Д.И. Менделеева. Самым активным щелочным металлом является цезий, т.к. от лития к цезию увеличивается радиус атома, общее количество электронов, число энергетических уровней. На внешнем уровне у атомов щелочных металлов находится по 1 электрону, поэтому степень окисления атомов щелочных металлов в соединениях равна +1. Щелочные металлы встречаются в природе только в виде соединений. Ионы натрия окрашивают пламя в желтый цвет. Ионы натрия и калия играют важную биологическую роль, они регулируют обмен веществ, осмотическое давление, передачу нервных импульсов.

– Поднимите руку те, у кого 10 совпадений, 9 и т.д. Молодцы!
– Учитель делает вывод о том, как учащиеся усвоили материал урока и подводит итог урока.

Вспомните цели, которые мы ставили перед собой в начале урока (выяснить общее и отличное в строении и свойствах атомов щелочных металлов, биологическую роль металлов и нахождение их в природе), как вы считаете, нам удалось их достигнуть?

Читайте также: