STEM-урок." Кристалічні та аморфні тіла. Явище алотропії. Алотропні модифікації Сульфуру.

Про матеріал

План-конспект STEM-уроку на заявлену тему з мультимедійною підтримкою та методичними додатками, мета якого – поглибити знання про елементи неметали та прості речовини на прикладі Сульфуру й сірки,сприяти розширенню світогляду, розвитку пізнавальної діяльності, застосування ЗУН у практичній діяльності, формуванню дослідницьких навичок учнів при виконанні лабораторних досліджень. В основі розробки інтеграція природничих (хімії, географії, екології, фізики) та математики.

Перегляд файлу

STEM - урок з хімії для учнів 11 класу

підготувала вчителька хімії

Радивилівського ліцею №1 Радивилівської міської ради

Дубенського району Рівненської облості

Савчук І.П.

Тема. Кристалічні та аморфні тіла. Явище алотропії. Алотропні модифікації Сульфуру.

Навчальна: поглибити знання про елементи неметали та прості речовини на прикладі Сульфуру й сірки, а саме розглянути будову, властивості, застосування та встановити зв'язки між ними;сприяти розширенню світогляду, розвитку пізнавальної діяльності, застосування ЗУН у практичній діяльності; продовжити формування дослідницьких навичок учнів при виконанні лабораторних досліджень; прищеплення навичок самостійного набуття знань , які відповідають життєвим потребам.

Розвиваюча: розвивати навички самостійної роботи, комунікативних здібностей учнів, знаходити причинно-наслідкові зв'язки, аргументувати відповідь, робити висновки на основі наявних теоретичних знань і проведених досліджень; формувати вміння виступати перед аудиторією та основні предметні компетенції: навчальну, комунікативну, здоров’язберігаючу.

Виховна: виховувати інтерес до хімії , через інтеграцію природничих наук (основа STEM освіти), екологічну свідомість. Сприяти вихованню вміння працювати в команді, вміння критично ставитися до думки однокласників.

Методи: дослідницький, творчий і пізнавально-пошуковий метод, робота в групах.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Форма уроку: урок-дослідження.

Обладнання:

- мультимедійна система,періодична система хімічних елементів; пластилін, бамбукові палички, трубочки для напоїв, жувальний зефір;

- реактиви: порошок сірки, зразок ґрунту, шматки: крейди, мармуру, червоної і білої цегли, ракушняку;розчини органічних розчинників(ацетон, етиловий спирт, толуен, бензин ), хлоридної кислоти;

- лабораторне обладнання: штатив з пробірками, пробіркотримач, спиртівка, скляна паличка, хімічні стакани, електрична плитка, сірники.

Складові STEM - уроку, зміст діяльності учнів

(науки)

Хімія (вивчають властивості та будову молекул вуглеводів, вивчення яких передбачено навчальною програмою, ознайомлюються хімічними процесами, які відбуваються внаслідок добування сірки, проводять екскременти досліджують вміст цукру в харчових продуктах).

Фізика (вивчають та порівнюють фізичних властивості алотропнох модифікацій сірки).

Математика (проектують креслення кристалів ромбічної сірки у вигляді).

Біологія/ екологія (вивчають вплив Сульфуру та його сполук на навколишнє середовище).

Географія (вивчають поширення Сульфуру в природі та джерела забруднення навколишнього середовища під час добування сірки).

(технології)

Інформатика (шукають інформацію в мережі Інтернет, підбирають зображення для оформлення презентацій, за допомогою).

(інжиніринг)

Трудове навчання (конструюють кристалічні ґратки алотропних модифікацій сірки з підручних матеріалів).

(мистецтво)

Мистецтво (розробляють ескізи кристалів ромбічної та моноклінної сірки, підбір підручних матеріалів для виготовлення 3D моделей алотропних модифікацій Сульфуру).

(математика)

Математика (роблять обрахунки за формулами, виконують креслення та розраховують розміри графічних складових геометричних фігур з яких складаються кристали).

Хід уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Оголошення теми і завдань уроку. Мотивація навчальної діяльності.

Створення проблемної ситуації

Спробуйте здогадатися за підказками , про який елемент буде йти мова на сьогоднішньому уроці. Що об’єднує всі ці предмети?

Сьогодні ми будемо вивчати речовину, яку в давнину називали «жовчю бога Вулкана». Хто з вас здогадався, що це за речовина? Назва її походить від санскритського «сіра», що означає «світло-жовта».(Сірка).

(Учитель оголошує тему і мету уроку).

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Давайте пригадаємо (складаємо діаграму Венна):

1. Як поділяються тверді тіла ( аморфні і кристалічні).

2.Чим відрізняються аморфні тіла від кристалічних?

IV. Вивчення нового матеріалу

Хоча відомо 25 неметалічних елементів, простих речовин-неметалів

існує значно більше. Це зумовлено тим, що атоми одного хімічного

елемента можуть утворювати дві або більше простих речовин, різних

за будовою та властивостями. Це явище називають алотропією, а прості

речовини — алотропними модифікаціями. Деякі хімічні елементі утворюють лише одну просту речовину, наприклад, галогени та інертні гази. Але більшість елементів у природі утворюють кілька алотропних модифікацій.

На сьогоднішньому уроці ми розглянемо хімічний елемент Сульфур та просту речовину сірку з різних боків. Станемо науковцями, інженерами та дослідниками.

Клас заздалегідь ділиться на п’ять груп, кожна група отримує свій напрямок роботи відповідно до її назви. Тож сьогодні ви як спеціалісти дізнаєтесь про поширення, будову, властивості та застосування сірки та її сполук. Кожній групі створено інтерактивні плакати в онлай-сервісі «Thinglink», в яких розміщено посилання на інформаційні джерела в інтернеті, інструктивні картки лабораторного практикуму, завдання тощо.

Результатом роботи груп є презентація своєї частини навчального матеріалу за темою уроку.

Група	Завдання	Очікуваний результат
«Екологи»	Виконати досліди лабораторного практикуму.	Створення комп’ютерної презентації «Кислотні дощі».
«Хіміки»	Виконати досліди лабораторного практикуму.	Створення графічного малюнку «Шкала зміни кольору сірки при різних Т_пл.» з використанням графічного редактора Paint, демонстрація одержаних кристалів сірки (додаток 1).
«Фізики»	З підручних матеріалів виготовити об’ємні моделі кристалічних ґраток, заповнити таблицю.	Представлення моделей алотропних модифікацій Сульфуру, створити інтерактивний плакат «Алотропія Сульфуру» (додаток 2).
«Географи»	На контурній карті України позначити основні родовища сірки, а також з’ясовують на базі яких діють сьогодні гірничо-хімічні комбінати. Зробити оцінку впливу гірничого добування сірки на навколишнє середовище.	Створення інтерактивного плакату «Наслідки впливу гірничого добування сірки на навколишнє середовище у Львівській обл.» (додаток 3).
«Математики»	Намалювати ескіз та виготовити інформаційний кристал ромбічної сірки	Створення інтерактивного плакату «Ромб в архітектурі», демонстрація виготовленого ромбу (додаток 4).

V. Застосування набутих знань.

Для закріплення одержаних знань кожній групі пропонують розв’язати задачу екологічного змісту (формує екологічне мислення, математичну грамотність, перевіряє вміння застосовувати знання в незнайомій ситуації).

Задача 1. При спалюванні 2т одного з компонентів гайської руди – цинк сульфіду, що містить 3% негорючих домішок, - утворюється сірчистий газ, що забруднює атмосферу міста. Визначте об’єм утвореного газу й запропонуйте ефективні способи знешкодження сульфур (ІV) оксиду.

Задача 2. При виробництві сірки автоклав ним методом неминуче виділяється близько 3кг на кожну тонну одержаної сірки. Сірководень надзвичайно отруйний газ, що викликає запаморочення, нудоту і блювоту, а при вдиханні у великій кількості – вражає м’язи, серце і судини, викликає судоми, призводить навіть до настання смерті. Який об’єм сірководню (н.у.) слід поглинути в системах газоочищення при отриманні 125т сірки на хімзаводі?

Задача 3. У результаті згоряння сірковмісних речовин утворилося 448л (н.у.) сульфур (ІV) оксиду. Визначте масу сульфатної кислоти, яка може випасти у вигляді кислотного дощу, якщо її вихід 70% від теоретично можливого.

Задача 4. Сірчистий газ утворюється при спалюванні твердого палива на теплових електростанціях. Наявність його в атмосфері – причина кислотних дощів. Однак не всі виробництва, у викидах яких міститься сульфур(ІV)оксид, мають сучасні споруди для газоочищення. Частіше застосовується розбавлення викидів чистим повітрям або розсіювання їх у повітряному середовищі шляхом влаштування димових труб великої висоти. Встановлено,що при висоті труби 100 м на відстані 2 км від підприємства вміст сульфур (ІV) оксиду в повітрі дорівнює 2,75 мг/м³.У скільки разів цей показник перевищує значення ГДК, що дорівнює 7,8·10^-6моль/м³.

Задача 5. У провінції Індонезії знаходиться вулкан Кава Іджен висотою 26 км. З кратера цього вулкана виділяється газ. Під дією високої температури цей газ конденсується в рідину, яка витікає і твердне. Місцеві жителі постійно добувають її та продають. Що це за речовина? Напишіть рівняння реакції, урівняйте його методом електронного балансу.

VI. Підбиття підсумків уроку.

4.1. Рефлексія

Наше дослідження сірки добігло кінця.