Конспект бинарного урока "Металлы. Электрический ток в металлах" (физика, химия)

ПЛАН-КОНСПЕКТ БИНАРНОГО УРОКА 90 минут

«Металлы. Свойства металлов. Электрический ток в металлах»

1. Цели урока:

образовательная:

• обобщение и систематизация знаний обучающихся о металлах, их строении и физических свойствах;

• углубление знаний о применении физических свойств металлов в технике;

• расширение политехнического кругозора;

развивающая:

• развитие мотивации к изучению физики и химии;

• развитие умений применять свои знания в новой ситуации;

• развитие мышления, умения делать выводы, анализировать;

воспитательная:

• формирование умения делать самоанализ;

• формирование культуры общения и поведения.

9. Тип урока: урок повторения пройденного материала

1. Формы работы учащихся: индивидуальная, фронтальная

2. Необходимое техническое оборудование:

1. Презентация урока на электронном носителе;

2. Проектор;

3. Физические таблицы;

4. Таблица «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева»;

5. Коллекция образцов металлов и сплавов;

6. 2 стеклянные пластины;

7. Пипетка;

8. Вода в стакане;

9. Фольга;

10. Железный гвоздь;

11.Спиртовка;

12.Карточки с заданиями.

Тема урока: Металлы. Свойства металлов. Электрический ток в металлах.

Эпиграф: «Химия и физика так соединены между собой, что одна без другой быть не может».

М.В.Ломоносов.

Тип урока: повторительно-обобщающий

Форма урока: бинарный

Цели:

образовательная:

• обобщение и систематизация знаний обучающихся о металлах, их строении и физических свойствах;

• углубление знаний о применении физических свойств металлов в технике;

• расширение политехнического кругозора;

развивающая:

• развитие мотивации к изучению физики и химии;

• развитие умений применять свои знания в новой ситуации;

• развитие мышления, умения делать выводы, анализировать;

воспитательная:

• формирование умения делать самоанализ;

• формирование культуры общения и поведения.

Оборудование:

1. Презентация урока на электронном носителе;

2. Проектор;

3. Физические таблицы;

4. Таблица «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева»;

5. Коллекция образцов металлов и сплавов;

6. 2 стеклянные пластины;

7. Пипетка;

8. Вода в стакане;

9. Фольга;

10. Железный гвоздь;

11. Спиртовка;

12. Карточки с заданиями.

1.Оргмомент

Пустой слайд

(Х)Ребята! Сегодня у нас необычный урок, который будет вести 2 учителя. Это интегрированный урок по химии и физике. У нас с учителем физики возник спор: какая наука важнее, химия или физика. А вы как думаете?

Стихотворение.

2. Актуализация знаний учащихся.

1 слайд (эпиграф)

(Ф) Такие науки как химия и физика очень тесно связаны, про некоторые разделы этих наук трудно сказать к чему они относятся – к физике или к химии. Таким разделом является тема, которую мы повторим сегодня.

У вас на столах лежат образцы веществ, о которых мы сегодня поведем речь. Это … металлы.

2 слайд (тема)

Итак, тема урока «Металлы. Свойства металлов. Электрический ток металлах»

(Х) Сегодня мы предлагаем вам заглянуть в мир металлов глазами физики и химии, опираясь на ваш жизненный опыт повторим, пополним и расширим ваши познания о металлах как химических элементах, и о металлах как простых веществах, и о их свойствах и применение

3 слайд (загадки)

4 слайд

(Ф)Предлагаю вместе определить логическую последовательность рассмотрения темы: слайды
1)применение 2)строение 3)свойства

правильно:

5 слайд

1)строение 2)свойства 3)применение.

Итак, что вы должны вспомнить и узнать сегодня?

6 слайд

Цели урока: повторение строения атомов металлов, их свойств; рассмотрение использования свойств человеком, применение металлов как проводников электрического тока.

3. Систематизация

(Х) С древних времён по средние века были известны только 7 металлов,

7 слайд

которые соотносились с известными тогда планетами: Солнце – золото (Au), Юпитер – олово (Sn), луна – серебро (Ag), Марс – железо (Fe), Меркурий – ртуть (Hg), Сатурн – свинец (Pb), Венера – медь (Cu).

Древние алхимики говорили:
Семь металлов создал свет

По числу семи планет

Дал нам космос на добро

Медь, железо, серебро

Злато, олово, свинец

И спеши скорей узнать

Всем им ртуть - родная мать.

– и полагали, что под влиянием лучей планет в недрах Земли и рождаются металлы.

1.Что же означает слово "металл"? Каково происхождение слова.

8 слайд

2.В чем смысл слова "металл"

(слово металл может означать и химический элемент и простое вещество)
9 слайд

Работа по схемам.

а) Что такое химический элемент? (Определенный вид атомов называют химическим элементом)
Слайд -начало

б) Дать характеристику химическому элементу под № 12. Работа по карточкам за столом.

Что общего в строении атомов металлов (Небольшое число ё на внешней электронной оболочке).

Что чаще всего происходит с ё нами внешней ё-ой оболочки? (Атомы ли ёы отдают).

10 слайд

(Записи в схеме - слайд)

3.Как соединены атомы металлов между собой?

11 слайд

(Кристаллическая решетка - в узлах атомы или ионы Ме а ё свободно перемещаются внутри кристаллической решетки).

Какая это химическая связь?

12 слайд

4)В каком виде металлы встречаются в природе?

13 слайд

Вывод: Химический элемент - металл- это вид атомов, способных легко отдавать ё, входить в состав химических соединений в виде ионов ,а также образовывать простые вещества с характерными физическими свойствами.

( составление кластера).

(Х) проведем физминутку.

Физминутка

(Ф)Великий русский ученый М.В.Ломоносов так говорил о металлах:

16 слайд

"Металлом называется твердое, непрозрачное и светлое тело, которое на огне плавить и холодное ковать можно". Обсудим физические свойства металлов, о которых идет речь?

Как вы думаете: почему фольгу делают из алюминия и золота?

(ковкость и пластичность)

17 слайд

Пластичность — это свойство вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять принятую форму после прекращения этого воздействия.

В чем причина пластичности металлов? В этом нам поможет разобраться следующий опыт: две стеклянные пластинки смачиваем водой и прижимаем друг к другу. Они легко скользят друг по другу, но их трудно разъединить. Прослойка воды имитирует свободные электроны.

Т.Е. Пластичность металлов обусловлена тем, что под внешним воздействием одни слои ион-атомов в кристаллах легко смещаются, как бы скользят, по отношению к другим без разрыва связей между ними,

18 слайд

Итак, какой металл самый пластичный?

Наиболее пластичны золото, серебро, алюминий и медь.

19 слайд

Например, из золота можно изготовить «золотую фольгу» толщиной 0,003 мм, которую используют для золочения изделий.

Способность расплющиваться от удара или вытягиваться в проволоку под действием силы составляет важнейшее механическое свойство металлов. Оно лежит в основе такой уважаемой большинством народов мира профессии, как профессия кузнеца.

А еще где используется это свойство?

(«золотые» купола, украшения … )

20 слайд

(Х)

21 слайд

взять с (3) списать твердость.

(Х)Демонстрация (разрезаю ножом Na и К). о чем говорит этот факт? Да, металлы обладают твердостью. Какие металлы по твердости? (мягкие и твердые)

К ,Na W,Cr

22 слайд

23 слайд

режущие и бурильные инструменты

Обратите внимание на металлические пластины. Какое следующее свойство, характерное для Ме? (Ме блеск и непрозрачность)

24 слайд

Металлический блеск – результат отражения световых лучей электронами, заполняющими межатомное пространство кристаллической решетки

На первом месте Аg (серебро).

Как блеск может применяться на практике?

Высокая отражающая способность позволяет использовать металлы при производстве зеркал, оптических линз, кровельных изделий. Алюминий используется для создания помех в радиолокации, для производства теплостойкой защитной одежды для пожарных.

Ме звенят -самые звонкие Сu ,Ag,Au (Опыт -демонстрирование)

Обручальное кольцо на волосе -деревянной палочкой -звон.

(Ф)Продолжим разговор о физических свойствах Ме.

Что происходит с металлической ложкой при погружении ее в горячий чай? Благодаря какому свойству металлов ложка нагревается?

Что вы понимаете под свойством ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ?

25 слайд

(Теплопроводность – вид теплообмена, когда тепло перемещается от более нагретых участков тела к менее нагретым)

Какова причина теплопроводности?

(Это результат высокой подвижности свободных электронов.

26 слайд

Они сталкиваются с колеблющимися ионами, атомами, обмениваются с ними энергией, – происходит быстрое выравнивание температуры по всему металлу)

27 слайд

Назовите металлы, обладающие самой высокой теплопроводностью.

(серебро, медь, алюминий, железо)

28 слайд

Где используют металл как хорошие проводники тепла?

(батареи отопления, кухонная посуда)

(Х)Для металлов характерна вы сказали и плотность

29 слайд

(Опыт - керосин-Li и Fe (гвоздь)

Li плавает в керосине, t^o плавания тонет - какой вывод ? Li- легкий Fe - тяжелый.

30, 31 слайд

Как это свойство применяется на практике?

Многие лёгкие металлы используются для производства лёгких сплавов в машиностроении, авиа – и судостроении. Снижение массы машины даёт преимущества в скорости, дальности, высоте. Тяжёлые металлы для производства гирь, монет, решёток, цепей, тяжёлых машин.

Так же Ме характеризуется t^o плавания,

32 слайд

данные можно взять в справочниках.

(Опыт нагревания гвоздя и АL фольги)

Почему гвоздь не изменяет форму, а АL -фольга изменило)

(t^o плавания спиртовки не достаточна для расплавления Fe).

Лекоплавкие Тугоплавкие

Hg (-39^о С) W (3420^о С)

33,34, 35 слайд

(Ф) Об электропроводности

Почему для изготовления проводов ЛЭП используют металлы?

(Они хорошо проводят эл.ток)

Это свойство называют … ? (электропроводность)

36 слайд

Что называют электрическим током в металлах?

(Эл.ток в металлах – упорядоченное движение свободных электронов) –

37 слайд

Какие металлы обладают наибольшей электропроводностью? (серебро, медь, алюминий) поэтому провода делают из меди и алюминия.

Почему указана температура 20 С?

Электропроводность зависит от температуры:

При нагревании колебательные движения ионов в кристалле усиливаются, что затрудняет направленное передвижение электронов и ведет к снижению электрической проводимости. Но при охлаждении электропроводность металлов растет.

Металлы называют проводниками 1-го рода.

38 слайд

Итак, высокая электрическая проводимость металлов обусловлена присутствием в их кристаллических решетках подвижных электронов, которые направленно перемещаются под действием электрического поля.

(Х) Вывод: Все сходные свойства Ме объясняются строением атомов металлов химической связью (наличие свободных ё -нов)

(Ф) Мы не можем видеть движущиеся в металлическом проводнике электроны. О наличии тока в цепи мы судим по явлениям, которые вызывает электрический ток. Эти явления мы называли действиями тока.

39 слайд

Какие действия тока вам известны?

1. Тепловое

2. Химическое

3. Магнитное

40 слайд

Где и как использует человек тепловое действие тока?

В электронагревательных приборах.

41 слайд

Основная часть прибора – нагревательный элемент – представляет собой спираль из металла с большим удельным сопротивлением, способным выдерживать нагревание до высоких температур.

При нагревании до высоких температур некоторые металлы достигают белого каления – начинают светиться ярким светом.

Как использует это явление человек? лампочка

42 слайд

Кем изобретена лампа накаливания? Русский электротехник А.Н. Лодыгин в 1872 г.

Особенности этой лампы?

Угольный стержень, что и было причиной ее короткой жизни – 30-40 мин.

Из-за этого он продолжал эксперименты по совершенствованию своей лампы и остановил свой выбор на вольфраме.

В этом направлении работали и другие ученые-физики: Яблочков и Т.Эдисон.

При изготовлении современных ламп накаливания используются разные металлы. Какие? Почему?

43 слайд

Спираль – вольфрам,

проводники – никель, железо

провода внутри стеклянного стержня – медь,

стакан с винтовой нарезкой – цинк,

центральный контакт – припой (олово+свинец)

Правительство РФ разработало программу, по которой эти лампы скоро себя изживут и они уже постепенно заменяются энергосберегающими лампами.

Физминутка

44 слайд

Минутка отдыха.

Ребята, однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни? Он ответил, что легче всего – поучать других, а труднее – познать самого себя.

На уроках физики мы говорим о познании природы. Но сегодня давайте лянем « в себя». Как мы воспринимаем окружающий мир? Как художники или как мыслители?.

1. Встаньте, поднимите руки в верх, потянитесь.

2. Переплетите пальцы рук.

3. Посмотрите какой палец левой или правой руки оказался у вас вверху? Результат запомните «Л» или «П»

4. Скрестите руки на груди. («поза Наполеона») Какая рука сверху?

5. Поаплодируйте. Какая рука сверху?

Подведем итоги.

Учитывая, что результат «ЛЛЛ» соответствует художественному типу личности, а «ППП» - типу мышления.

Какой же тип мышления преобладает у вашего класса?

Несколько «художников», несколько «мыслителей», а большинство ребят – гармонично развитые личности, которым свойственно, как логическое, так и образное мышление.

А теперь можно переходить к познанию внешнего мира. Закончили.

Электрический ток имеет свои характеристики. Посмотрим как вы их помните:

1) «Измерение физических величин»

Выполните следующее задание: возьмите лист ___ с таблицей

45 слайд

для установления соответствия физической величины с ее обозначением и единицей измерения, для первой величины выполним задание вместе: Величины выбираем по порядку, т.е. 1 величина – напряжение – обозначается буквой U – единица измерения (из 3 столбца) – В. На выполнение задания вам дается 2 минуты.

Делаем взаимопроверку: меняемся листами с соседом по парте. Проверяем.

46 слайд 6 щелчков

Если обнаруживаете правильную последовательность – ставите напротив «+», если нет – «–».

Считаем если на листе _____ «+» ставите оценку _____

если на листе _____ «+» ставите оценку _____

если на листе _____ «+» ставите оценку _____

2) «Метод незаконченного предложения»

А теперь попробуем вспомнить еще и формулы. На листах № ___ нужно закончить предложения.

47 слайд

На выполнение задания вам дается 5 минут.

1. Единица электрического сопротивления…(1 Ом.)

2. Формула закона Ома для участка цепи… (I=U/R)

3. Мощность равна отношению работы ко …(времени)

4. Закон о тепловом действии тока принадлежит…(Джоулю-Ленцу)

5. Электрическое сопротивление зависит от длины проводника, площади поперечного сечения и… (рода материала)

6. Все потребители находятся под одним и тем же напряжением при…(параллельном соединении)

7. Электрическое напряжение измеряют…(вольтметром)

8. Формула работы электрического тока…(A = IUt; A=I²Rt; A=U²/R·t)

9. Амперметр включается в цепь…(последовательно)

10. Формула закона Джоуля-Ленца…(Q = I²Rt)

11. Силу тока измеряют…(амперметром)

Взаимопроверка

48 слайд

Оценки: «5» – 11-12 правильных ответов,

«4» – 10-9 правильных ответов,

«3» – 8-5 правильных ответа,

«2» – 4 или меньше правильных ответа.

У физиков существует такое мнение: если умеешь решать задачи по физике, значит, знаешь физику.

49 слайд

Проверим это!

А т.к. решение задач предполагает знание формул и умелое их использование, я предлагаю вам сначала расшифровать данную цепочку формул с недописанными величинами:

Приступим к решению задач.

1. Задача исторического содержания

2. Задачи, заданные схематично.

50 слайд

Перечислите приборы, входящие в состав электрической цепи.

Какой по величине ток создает один движущийся направленный электрон? (Практически никакой). Если направленно будут двигаться много электронов? Сила тока уже будет значительной, она может заставить работать электрический двигатель, телевизор, электроплиту. Почти так и в жизни. Посмотрите: какой объемный материал мы сегодня все вместе повторили?

Какие цели мы поставили перед собой в начале занятия?

51 слайд

(повторить, обобщить, расширить знания о металлах и их применении человеком, рассмотреть металлы как проводники электрического тока)

(Х) Что мы вспомнили о металлах?

(химические, физические свойства, применение полезных свойств человеком)

А также: Пришли к выводу, что металлы играют значимую роль в жизни человека как проводники электрического тока и были прорешены задачи на вычисление различных характеристик тока)

(Ф)Достигнуты цели?

Можно много говорить о металлах, об их применении, значении для живых организмов. Материал большой и интересный, вы дальше будете его изучать в других ракурсах. Например, на уроках географии при изучении Урала.

О значении Урала веско сказал А.Твардовский:

Урал! Опорный край державы,

Её добытчик и кузнец,

Ровесник древней нашей славы

И славы нынешней творец …

На Урале известны многочисленные месторождения высококачественных железных руд (горы Магнитная, Высокая, Благодать, Качканар), медных руд (Медногорск, Карабаш, Сибай, Гай), редких цветных металлов, золота, серебра, платины.

Но металлы есть не только на нашей планете. Так на Луне обнаружено большое количество самородного железа.

ПО результатам работы на уроке (с учетом взаимопроверки, работы на доске, устных ответов, участия в беседе – средняя арифметическая) мною выставлены следующие оценки:

Каждый из вас проявил себя и получил соответствующую оценку!

Д.З. Заберите последний неиспользованный листок с кроссвордом и разгадайте его дома.

Лист с заполненной на уроке схемой вложите в тетрадь.

РЕФЛЕКСИЯ

Предлагаю проанализировать, оценить свою работу на занятии и продемонстрировать результат:

Поднимите:

Зеленую карточку – если «Я доволен результатами своей работы, мне было комфортно!»

Синюю карточку – если «Я мог бы и лучше!»

Желтую карточку – если «Я не доволен своей работой, мне было неуютно»

(Х;Ф)Благодоря своим разнообразным физическим свойствам Ме находят широкое применение и очень важны в жизни человека.

4.Металл - это точность,

Металл - это прочность,

Скорость, высота,

Блеск и красота,

Не сразу в дом пришел металл,

Не сразу ложкой, вилкой стал,

Не сразу стал он кружкой,

И заводской игрушкой.

Он в проводах несет нам свет,

Металл - коньки, велосипед,

Метро, трамвай, будильник,

Утюг и холодильник.

Давайте послушаем сообщения детей:

(медь ,железо)