Конспект урока по химии на тему Галогены нужны ли они нам

«ГАЛОГЕНЫ НУЖНЫ ЛИ НАМ ОНИ?»

По дидактической цели - это урок закрепления изученного материала,

по содержанию элементов исследовательской деятельности - урок «исследования».

Дидактические задачи урока. Дать представления о галогенах на основании ранее изученного материала о хлоре, рассмотреть простые вещества - галогены, их физические и химические свойства;

Педагогические задачи урока. Познакомить учащихся с особенностями процесса научного познания, ступенями исследовательской деятельности; научить их различать проблемы, формулировать и отбирать полезные гипотезы, интерпретировать данные, делать выводы; заинтересовать учащихся исследовательской деятельностью, поиском новых проблем, вопросов.

План проведения урока

Определение задач урока, мотивация учащихся.

Постановка проблемы.

Определение темы и цели исследования.

Выдвижение рабочей гипотезы.

Подтверждение гипотезы (сбор, оформление, интерпретация данных).

Формулирование вывода по результатам исследования.

Подведение итогов урока.

Ресурсы: на каждом ученическом столе: штатив для работы с малым количеством реактивов, в ячейках которого заранее размещены растворы хлорида, бромида и иодида натрия; раствор нитрата серебра;

карты исследования химических элементов (фтора, брома и йода);

кроссворд и химический лабиринт по теме «Галогены» (если останется время на уроке для работы с ними).

На демонстрационном столе: Различные галогенсодержащие продукты (поваренная соль, иодированная соль, морская капуста, кальмары, образцы консервов из морской рыбы, печени рыбы, орехи, фейхоа), лекарства (йод, бромгексин, йод-актив, раствор Люголя, адонис-бром), препараты бытовой химии («Белизна», «Мистер Пропер», «Доместос»), личной гигиены (влажные салфетки, зубные пасты "Фтородент", "Лакалют", "Сплат") и т.д.

На стенде стенгазета «Галогены в нашем организме», заранее подготовленная учащимися;

Заготовленная закупоренная демонстрационная пробирка с кристаллами йода, спиртовка, спички;

Ноутбук, проектор, презентация.

Ход урока.

1. Вводно - мотивационный этап.

Здравствуйте, ребята! Как часто мы произносим эту фразу, не задумываясь о ее значении. А в старину люди друг - друга приветствовали иначе, наши предки при встрече говорили: «Здравия желаю!» К сожалению, часто о своем здоровье мы вспоминаем только после того, как оно уходит, когда уже надо предпринимать дополнительные усилия для того, чтобы его поправить. Вот сегодня на уроке химии мы немного поговорим о здоровье. А поможет нам в этом известное уже вам семейство неметаллов

2. Актуализация знаний

В большом многоэтажном доме по улице Менделеева в 7 подъезде живет семья очень активных жителей. Расселились они по разным этажам в зависимости от своего достатка и активности. Самые легкие и активные заняли себе квартиры повыше, другим пришлось довольствоваться оставшимися. Носят все члены семьи одну фамилию - Галогены.

- Вспомним, какие химические элементы называют галогенами? (Галогены - это элементы 7 группы периодической системы Д. И. Менделеева: фтор, хлор, бром, йод, астат.)

- Почему они получили такое название? (Галогены означает «рождающие соли»)

3. Постановка проблемы.

На прошлых уроках мы говорили о самом известном их представителе - хлоре. Но сегодня ведь у нас необычный урок. Мы продолжим изучать галогены, изучим фтор, бром и йод, но посмотрим на них не только с точки зрения химии, но и со стороны истории и биологии, мы узнаем, при каких обстоятельствах они были открыты, какую роль выполняют в нашем организме. Кто они - друзья нам или враги? Нужны ли нам они?

Рассказ учителя и выступления учащихся сопровождаются демонстрацией презентации

Учитель сообщает тему исследования, ученики записывают ее в тетради.

Цель исследования - выявить влияние галогенов на живые организмы

6. Гипотеза -Различные галогены, обладая определенными физическими и химическими свойствами по разному влияют на живой организм

Мы разделим класс на 3 группы (по рядам), каждая из которых будет представлять свой химический элемент: фтор, бром и йод.

На ваших партах лежат «Карты исследований химических элементов», одну из которых вам предстоит заполнить самостоятельно, а две других - с помощью своих одноклассников. Пожалуйста, откройте учебники и, пользуясь ими, внесите сведения о доставшемся вам галогене в карту.

Работайте в темпе, будьте внимательны, старайтесь по возможности запомнить материал, поскольку в конце урока мы напишем проверочную работу по новой теме.

Учащиеся работают с текстом «Фтор. Бром. Йод», а также «Общая характеристика галогенов»

Итак, вы готовы представить результаты своей работы. Не переживайте, если остались пустые клетки. Чуть позже мы попробуем вместе их заполнить.

Фтор

Слушаем выступление команды «Фтор», участники которой сообщают как они заполнили карту исследования. Их работа должна выглядеть примерно так: Далее учитель рассказывает об истории открытия химического элемента:

«Фтор вписал в историю самые трагические страницы. В 1780 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле предположил, что в уже известной к тому времени плавиковой кислоте содержится новый активный элемент. Однако химикам понадобилось больше 100 лет, целый век упорной работы, чтобы выделить этот элемент. Сегодня известно, что фтор очень токсичен, что он взаимодействует практически со всеми веществами, с которыми соприкасается, причем во многих случаях с воспламенением и взрывом. Малейшая неосторожность - и у человека разрушаются зубы, обезображиваются ногти, повышается хрупкость костей, кровеносные сосуды теряют эластичность и становятся ломкими. В результате - тяжелая болезнь или смерть. Первооткрыватели фтора об этом могли только догадываться. Многие ученые получили серьезные ожоги, отравления, потеряли здоровье, стали инвалидами, а некоторые поплатились жизнью при попытке выделить фтор, приняли при этом мученическую смерть. Фтор в переводе с греческого означает разрушающий.

Англичане братья Томас и Георг Нокс, Гей-Люссак, Дэви, Лавуазье, Фарадей, Фреми и многие другие шаг за шагом пополняли копилку знаний и приближали день его открытия. И этот день настал, когда летом 1886 года француз Анри Муассан выделил несколько пузырьков нового газа с резким раздражающим запахом, подвергнув электролизу безводный фтористый водород. Поскольку сам фтор и фтористый водород разрушали любую аппаратуру, Муассан изготавливал и испытывал сосуды из разнообразных материалов: кристаллической серы, угля, платины, серебра, меди. Медь оказалась самым удачным вариантом, т.к. на холоду «укрывалась» от фтора пленкой непреодолимого для него фторида меди, подобной оксидной пленке алюминия. За получение фтора Муассан был удостоен Нобелевской премии.

Фтору свойственны все особенности собратьев по подгруппе, однако он подобен человеку без чувства меры, все у него увеличено до крайности, до предела. Это самый активный неметалл из галогенов, да и вообще изо всех неметаллов. Атомы фтора обладают самой высокой электроотрицательностью, отнимают электроны у любых других атомов, даже у кислорода. Поэтому в струе фтора загораются такие негорючие материалы как вода (2H₂O + 2F₂ = 4HF + O₂) , асбест, кирпич и известные своей пассивностью благородные платиновые металлы.

Выступление команды «ФТОР»

Фтор в организме

Фтор находится в организме во всех органах и тканях. Но наибольшее его количество содержится в зубах, костях, волосах и ногтях. Кости - своеобразное депо фтора, они имеют большое значение для регулирования его обмена.

При недостатке фтора возникает болезнь зубов - кариес, особенно в период построения твердых тканей зубов и созревания эмали. При кариесе происходит разрушение зубной эмали - поверхностной наиболее твердой ткани зуба.

В организм фтор обычно попадает с питьевой водой.

Избыток фтора (больше 1,2 мг/л) тоже нежелателен, поскольку он вызывает флюороз (пятнистость эмали зубов). Флюороз начинается с меловидных пятнышек на зубах, чаще всего на резцах. При дальнейшем развитии болезни зубы становятся желто-бурыми, как у заядлых курильщиков, легко истираются и крошатся. Особенно страдают дети. Люди, переселившиеся в местность с повышенным содержанием фтора уже взрослыми, могут вообще не заболеть. Однако при содержании фтора более 6 мг/л поражаются не только зубы, но и кости скелета - снижается их плотность.

Фтор лечит

На слайде дана информация о продуктах, содержащих фтор. Но основное его количество поступает в организм с питьевой водой.

За рубежом при нехватке фтора в питьевой воде его вводят в организм с поваренной солью. Концентрация фтора в соли - 250 мг на 1 кг. Например, жители Швейцарии солят ею пищу уже около 30 лет. Население этой страны практически не знает, что такое кариес.

Для защиты от кариеса врач может назначить также фторид натрия в таблетках или в виде раствора "Витафтор", но эти лекарства дают эффект только при длительном приеме (180- 250 дней в год).

Применяют и фторсодержащие зубные пасты. Американцы и европейцы чистят зубы такими пастами 2 раза в день, и заболеваемость кариесом у них в два раза ниже, чем у российских граждан. К таким пастам относятся, например, "Колгейт", "Пепсодент", а из российских - "Фтородент"

После выступлений учащихся карта исследования фтора должна выглядеть так:

Аналогично идет исследование брома и йода

Бром

Историю открытия брома рассказывает учитель:

«Бром был открыт по крайней мере дважды. Знаменитый немецкий химик Юстус Либих подействовал на раствор золы морских водорослей хлором и получил красно-бурую жидкость. Но он не стал ее исследовать, т.к. решил, что она содержит смесь хлора с йодом. Тем самым он «проглядел» открытие нового химического элемента, о чем впоследствии очень сожалел.

Вторично открыл и исследовал его французский химик А. Балар в 1826 году. Он писал: «Точь-в-точь как ртуть есть единственный металл, который имеет жидкую фазу при комнатной температуре, бром есть единственный жидкий неметалл».

Выступление команды «БРОМ»

Бром в организме

Содержание брома в организме человека (масса тела 70 кг) составляет 260 мг. Бром находится в крови, мозге, печени, почках. Больше всего его в мозге. В гипофизе (придаток мозга) брома в 25-50 раз больше, чем в крови, и в 15-20 раз больше, чем в печени.

Некоторые растения активно накапливают бром. Это в первую очередь бобовые - горох, фасоль, чечевица - и, конечно, морские водоросли. Ведь именно в море сосредоточена большая часть брома нашей планеты. Бром поступает в организм главным образом с пищевыми продуктами растительного происхождения, а также при употреблении бромсодержащих минеральных вод.

В настоящее время на разлив поступают минеральные воды трех видов: лечебные - "Талицкая" и "Лугелла" (применяют по назначению врача) и лечебно-столовая - "Нижне-Сергинская".

Бром лечит

Персонажи многих книг, написанных в прошлом веке, чтобы успокоиться, «принимают бром». Не сам бром, разумеется, а растворы бромистого натрия или бромистого калия. Применяли их как средство от бессонницы, неврастении, переутомления. Известно также, что бром лечит ожирение, эндокринные заболевания.

Токсичность бромидов невелика. Однако при очень длительном применении бромидов и вследствие медленного выделения их из организма ионы брома могут накапливаться в организме в больших количествах, что приводит к развитию хронического отравления - бромизму. Бромизм характеризуется признаками угнетения высшей нервной деятельности: наблюдаются апатия, сонливость, ослабление памяти, на коже появляется сыпь (чаще угревидная), наблюдаются катаральные явления - набухают слизистые оболочки, начинаются кашель и насморк. Токсическая доза брома для организма - 3 г, летальная - больше 35г. При злоупотреблении препаратами брома возможны психические и двигательные расстройства, понижается кожная чувствительность, ослабляется память, походка становится неустойчивой.

Йод

После того, как учащиеся сообщат о результатах работы, дополняем их.

Учитель об истории открытия йода:«Существуют вещества, к которым мы привыкли с самого детства. К ним относится и йод. Практически всем памятны неприятные ощущения, связанные с «прижиганием йодом» царапин и ссадин. Однако, хорошо известная всем бурая жидкость в действительности не сам йод, а всего лишь его слабый раствор в спирте. Йод обладает удивительной способностью возгоняться, т.е. переходить из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое.

Демонстрация опыта. Возгонка йода.

Именно это и произошло в 1811 году, когда французский промышленник и химик-любитель Бернар Куртуа экспериментировал с морскими водорослями.

Рассказывают, что однажды в химической лаборатории Куртуа его любимая кошка, которая спокойно сидела на плече хозяина, вдруг проявила свой независимый нрав и прыгнула прямо на стол, где стояли реактивы. Разбились две колбы - с серной кислотой и с золой водорослей в этиловом спирте, и произошло неожиданное: от стола поднялись клубы сине-фиолетового "дыма". Это были пары иода.

Однако Куртуа не дал характеристики полученному им новому веществу. Открытие не принесло ему удачи - его предприятие потерпело крах, и он умер в безвестности и нищете»

Выступление команды «ЙОД»

Йод в организме

Рассеян по земле повсюду,
Немного есть в морской воде,
Рассказывать того не буду,
Как обнаружен он везде.
Летучий, темный, кристалличен,
Он мало растворим в воде,
Раствор спиртовый столь обычен,
В аптеках встретится везде.

Йод поступает в организм с пищевыми продуктами (морская рыба - скумбрия, сайра, серебристый хек, камбала, королевская макрель, морской окунь, лосось; печень трески; бурые водоросли; кальмары; хурма; морковь; томаты). Поступление йода уменьшается при употреблении в пищу кочанной и цветной капусты. Организм может терять йод, если человек ест солёную пищу или пьет хлорированную воду.

Содержание йода в организме взрослого человека составляет 25-30 мг. Примерно половина этого количества находится в щитовидной железе. Она расположена на передней поверхности шеи и имеет форму бабочки - две доли и перешеек. В нормальном состоянии она не должна быть видна. Усвоение организмом йода происходит довольно быстро уже в желудке. С током крови он попадает в щитовидную железу. Йод необходим для нормального функционирования щитовидной железы. Через щитовидную железу весь объем циркулирующей в организме крови проходит в течение 17 мин. Если щитовидная железа обеспечена йодом, то за эти 17 мин. йод убивает нестойкие микробы, попадающие в кровь. Стойкие микроорганизмы при прохождении через щитовидную железу становятся слабыми, а затем окончательно погибают.

Йод лечит

Йод оказывает успокаивающее действие на организм и нервную систему.

По оценке Всемирной организации здравоохранения более 1 млрд. людей живут в йододефицитных районах. К ним относятся предгорья, горные местности, т. к. горные реки и ледники вымывают йод из почвы, районы Алтая и Урала, северной и европейской части, отдельные районы Сибири и Дальнего Востока.

При нормальном обеспечении организма йодом наблюдается повышение умственной активности. Йод - один из лучших катализаторов окисления в организме.

При его недостатке происходит неполное сгорание пищи, что приводит к нежелательному образованию жировых запасов. Йод восстанавливает энергию человека.

Также при недостаточном поступлении йода в организм снижается функция щитовидной железы и развивается гипотиреоз.

Особенно опасен йододефицит для детей. При недостке йода в организме, особенно во внутриутробный период и первые месяцы жизни, может возникнуть заболевание кретинизм (тяжелые нарушения психики и физического развития) - самая тяжелая форма гипотиреоза. При недостатке йода у взрослых щитовидная железа увеличивается в размерах, чтобы захватить йода из кровотока как можно больше и обеспечить организм достаточным количеством гормонов. Внешне это проявляется в увеличении самой щитовидной железы в виде припухлости на передней поверхности шеи (зобная болезнь). Чтобы предупредить развитие зоба, дефицит йода восполняют, принимая йодированную поваренную соль, в которую введен йодид калия (25 г на 1000 кг соли).

Небольшие дозы раствора йода использовались жителями районов, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС для выведения из организма радионуклидов.

При добавлении в пищу домашних животных йодсодержащих водорослей у коров увеличивается надой молока, у овец быстро отрастает шерсть, повышается яйценоскость кур и лучше идет откорм свиней.

Учитель: Самостоятельная работа с учебником завершена, карты исследований галогенов заполнены.

- Можем ли мы ответить на вопрос урока: «Нужны ли нам галогены - фтор, бром, иод»?

- Галогены - это благо или зло? Лекарство или яд?

Приводим слова Парацельса (знаменитый алхимик и врач швейцарско-немецкого происхождения, XV век):

«Все есть яд и все есть лекарство. Только доза делает лекарство ядом, а яд лекарством»

Перед нами лишь небольшой перечень товаров и продуктов, находящихся на службе человека, содержащих в своем составе галогены. Эксперты считают, что при умелом использовании галогенов от них большая польза.

- А можем ли мы определить наличие в бытовых веществах соединений галогенов?

- Вспомните, какая качественная реакция на хлориды вам известна?

Cl^- + Ag⁺ = AgCl↓ (белый)

Учитель сообщает, что подобные качественные реакции существуют на бромиды и иодиды. Разница только в цвете осадков.

Br^- + Ag⁺ = AgBr ↓ (желтоватый)

I^- + Ag⁺ = AgI↓ (желтый)

Предлагаем учащимся проделать лабораторный опыт №6 «Распознавание хлорид-, бромид-, иодид-ионов в растворах»

7. Интерпретация полученных данных

Хлор хвалился: "Нет мне равных!
Галоген я самый главный.
Зря болтать я не люблю:
Всё на свете отбелю!"
Иод красой своей гордился,
Твердым был, но испарился.
Фиолетовый, как ночь,
Далеко умчался прочь.
Бром разлился океаном,
Хоть зловонным, но - румяным.
Бил себя он грозно в грудь:
"Я ведь бром! Не кто-нибудь!.."
Фтор молчал и думал: "Эх!..
Ведь приду - окислю всех…"

Л.Е. Сомин. «Увлекательная химия»

8. Вывод по результатам исследовательской работы

В ходе исследования выявили , что галогены обладают как лечебными так и вредными свойствами при повышении концентрации для живого организма.

9. Применение новых знаний

Заканчивается урок экспресс - опросом. Учащиеся кладут перед собой заполненные карты расследований и готовят сигнальные карты со знаками химических элементов - фтор, хлор, бром, йод.

Учитель читает вопрос, ученики поднимают карточку того химического элемента, для которого справедливо данное утверждение.

- название этого элемента в переводе с греческого означает «фиолетовый» (йод)

- единственный неметалл, находящийся при о.у. в жидком состоянии (бром)

- какой из галогенов не обладает окислительно-восстановительной двойственностью? (фтор)

- входит в состав зеленого пигмента растений (хлор)

- за получение этого элемента ученый был удостоен Нобелевской премии (фтор)

- недостаток его в организме вызывает «зобную болезнь» (йод)

- содержится в морской капусте (бром, йод)

- его название переводится как «разрушающий» (фтор)

- его водный раствор применяют для дезинфекции помещений (хлор)

- недостаток вызывает кариес, а избыток разрушение зубов (фтор)

- его открыли раньше любого другого галогена (хлор, 1774, К.Шееле)

- этот галоген открыл кот (йод)

- его ионы, соединяясь с ионами серебра, дают осадок желтоватого цвета (бром)

- входит в состав желудочного сока (хлор)

- в нем горит вода (фтор)

10. Подведение итогов урока

Оцениваем работу группы в целом, благодарим учащихся за работу, учащиеся же выставляют оценки каждому из участников группы, соразмерно их вкладу в общий труд. Карточку с оценками сдают учителю. Слайд № 14.

Если останется время, можно предложить учащимся кроссворд и химический лабиринт по теме «Галогены»

11. Домашнее задание