Интеллектуальная игра «Звёздный час в стране металлов»

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«ШАХТИНСКИЙ ТЕХНИКУМ ДИЗАЙНА И СЕРВИСА «ДОН-ТЕКС»

Рассмотрено Утверждаю

на заседании ЦМК зам. директора по УР

общеобразовательных дисциплин _____________Золотовская О.И.

естественнонаучного профиля «______»_________ 20 г.

Протокол №____от__________

Председатель ЦМК

_______________Кондакова Г.М.

Методическая разработка

Интеллектуальная игра

" Звездный час в стране металлов "

(внеаудиторное мероприятие)

Разработал: преподаватель высшей категории

Кондакова Галина Михайловна

г. Шахты

ЗВЕЗДНЫЙ ЧАС В СТРАНЕ МЕТАЛЛОВ.

Цели:

• Обобщить знания учащихся по теме «Металлы».

• Применять стандартные знания в нестандартных условиях.

• Использовать навыки логического и абстрактного мышления, умение обобщать и проводить аналогии, включать интуицию, воображение, фантазию.

• Развивать интерес к предмету.

• Повысить мотивацию обучения.

Девиз: «Жизнь учит только тех, кто ее изучает.» (В.Ключевский)

Условие игры.

В игре участвуют 12 игроков, стоят каждый за своим столиком, на котором лежат восемь табличек с номерами от 1 до 8

- если игрок ответил правильно, ему вручается звездочка.

- в игре 5 раундов

- выигрывает игрок, получивший наибольшее количество звездочек

Оборудование: мультимедийная презентация, звездочки, таблички с номерами 1 – 8, химические реактивы.

Ведущий.

Через века и тысячелетия человек пронес уважение к металлу и мастерам, добывающим и обрабатывающим его. Старинная легенда повествует о таком случае.

Когда закончилось строительство Иерусалимского храма, царь Соломон устроил пиршество, на которое пригласил всех мастеров, принимавших участие в этой грандиозной стройке. Собравшиеся гости приготовились было отведать угощения, как вдруг царь спросил:

- Ну, кто же из строителей самый главный? Кто больше всех сделал

для создания этого чудо - храма?

Поднялся каменщик:

- Разумеется, храм - это наших рук дело, и двух мнений тут быть не может. Мы, каменщики, выложили его кирпич к кирпичу. Взгляните, какие прочные стены, арки, своды. Века простоит он во славу царя Соломона.

- Спору нет, основа храма каменная, - вмешался плотник, — но судите сами, дорогие гости: хорош бы был этот храм, если бы я и мои товарищи не потрудились в поте лица. Приятно было бы вам смотреть на голые стены, не отделай мы их красным деревом да ливанским кедром? А наш паркет из лучших пород самшита - как радует он взор! Мы, плотники, по праву можем считать себя подлинными создателями этого сказочного дворца.

- Смотри в корень, - прервал его землекоп. - Хотел бы я знать, как эти хвастуны (он кивнул в сторону каменщика и плотника) возвели бы храм, если бы мы не вырыли котлован для его фундамента. Да стены вместе с отделкой рассыпались бы от первого порыва ветра, как карточный домик.

Но царь Соломон недаром слыл мудрым. Подозвав к себе каменщика, он спросил:

- Кто сделал твой инструмент?

- Конечно, кузнец, - ответил удивленный каменщик.

- А твой? - обратился царь к плотнику.

- Кто же, как не кузнец, - не раздумывая, сказал тот.

- Ну, а твои лопату и кирку? - поинтересовался Соломону землекопа.

- Ты же сам знаешь, царь, что их мог сделать только кузнец, - был его ответ.

Тогда царь Соломон встал, подошел к человеку, скромно стоявшему в углу - это и был кузнец. Царь вывел его на середину зала.

- Вот кто главный строитель храма, - воскликнул мудрейший из царей. С этими словами он усадил кузнеца рядом с собой на парчовые подушки и поднес ему чашу, полную вина.

Такова легенда, насчитывающая уже около трех тысячелетий. Мы не можем ручаться за достоверность описанных событий, но, как бы то ни было, в легенде отразилось огромное уважение, которым издревле пользовались мастера, покоряющие металл, заставляющие его служить людям.

Раунд I. При ответах на вопросы участникам необходимо после минуты размышления поднять табличку с номером соответствующего вещества – металла.

1- Sn, 2 – Al, 3 – Fe, 4 – Pb, 5 – Au, 6 – Ag, 7 – Сa, 8 – Cu.

Вопросы.

1. Свойство этого металла – превращаться в порошок - погубило антарктическую экспедицию Р.Скотта.

2. Данный металл встречается не только на Земле, но и в космосе. Его обнаружили в упавших метеоритах.

3. Если верить древнему историку, то во времена похода Александра Македонского в Индию офицеры его армии болели желудочно-кишечными заболеваниями гораздо реже, чем солдаты. Еда и питье у них были одинаковыми, а вот посуда была разная. Из какого чудодейственного металла была изготовлена офицерская посуда?

4. Металл, латинское название которого произошло от латинского названия острова Кипра.

5. Этот металл входит в состав рубина, граната, сапфира, бирюзы.

6.Какой металл вызывает «лихорадку»?

7. Тяжелый мягкий металл темно-серого цвета с синеватым оттенком; применяется для изготовления аккумуляторов.

8. Название этого металла происходит от латинского слова, в переводе означающее слово «известь».

Раунд II. Убери лишнее.

На экране поочередно показывают по четыре карточки с названиями элементов. Игрокам необходимо определить признак, объединяющий большинство элементов, и поднять табличку с номером того элемента, который не соответствует этому признаку.

1. Осмий, алюминий, натрий, литий

2. Ртуть, железо, магний, кальций .

3. Натрий, калий, кальций, рубидий.

4. Натрий, магний, алюминий, железо.

5. Калий, хром, марганец, железо.

Игра с болельщиками. Конкурс : «Самый, самый…»

А теперь мы будем выяснять, какой металл – самый, самый. Я называю свойство, а выбираете правильный вариант. За правильный ответ – 1 балл.

1. Ковкий – Li, Ca, Au

2. Тугоплавкий – W, Mg, Zn

3. Тяжелый - Рубидий, Цезий, Осмий .

4. Тепло – и электропроводный – Никель, Серебро, Свинец.

5. Твердый – Хром, Cu, Mn

6. Легкоплавкий - Hg, Ag, Li

7. Легкий - K, франций, Li

Раунд III. Найди несоответствие.

1.В этом ряду основные оксиды:

( 1 – Na2O, 2 – CaO, 3 – FeO, 4 - ZnO, 5 – BaO)

2.В этом ряду амфотерные оксиды:

( 1 Аl2O3, 2 Fe2O3, 3 N2O3, 4 – Cr2O3, 5 - Au2O3)

3.Все реакции возможны при обычных условиях:

1) K+H2O →; 2)СuO + H2SO4 →

3) Zn(OH)2 + KOH → 4)Ag + HCl → 5) Al + NaOH →

4. Все минералы содержат кальций

Игра с болельщиками.

Предлагается вспомнить пословицы и поговорки с упоминанием названий химических элементов – металлов. Победителю этого конкурса вручается приз.

Куй железо, пока горячо.

Слово – серебро, молчание – золото.

Не все то золото, что блестит.

Мал золотник, да дорог.

Не кует железо молот, кует кузнец.

От медного лба золотых мыслей не дождешься.

Добро серебро, а золото лучше.

Раунд IV. Занимательные опыты.

На экране показывают таблички с формулами восьми веществ:

Демонстратор проводит следующие опыты :

1.Взаимодействие щелочных металлов с водой.

Вопрос. Какой металл энергично взаимодействует с водой

2. Взаимодействие щелочи с индикатором - фенолфталеином.

Вопрос. Какое вещество окрашивает фенолфталеин в малиновый цвет

3. «Вулкан на столе» (дихромат аммония)

Вопрос. Разложение какого вещества вы наблюдали.

5. «Золотой нож» (медь)

Вопрос. Какой металл восстанавливается на ноже.

Раунд V. (2 участника ) – финал.

Решить кроссворд.

Самый активный участник получает приз.

По результатам игры жюри подводит итоги, вручаются призы.

Ведущий. Знаем м , что наша встреча – лишь игра,

И расставаться нам пришла пора.

Будем мы с улыбкой вспоминать, как пытались баллы добывать,

Но не важен в баллах результат,

Дружба побеждает – это факт.

И находчивость по жизни нас ведет,

Знатокам везде, везде везет.

Приложение А

Игра с болельщиками. Загадки о металлах.

Удельный вес его так мал,

Что стал крылатым тот металл.

Во все детали входит он,

Являясь важной составной.(алюминий)

Электрон на внешнем слое

Еле держится у нас.

Мы, себя не беспокоя,

Отдаём его тот час.

Нас активней нету, братцы,

Это знают все давно.

Нас ножом разрезать можно,

Щёлочь мы с водой даём.( Натрий, калий)

Серебристо-белый и активный очень,
Горит под водой он, между прочим.
Сверканье бенгальским огням придает
А в Новый год детям радость несет(магний)

Хлорид его – зеленый
И синий купорос,
Какой металл те соли
Дает, вот в чем вопрос? (медь)

Единственный металл, он жидкий,

И в сплавах образует амальгам.

Его пары уж очень ядовиты,

И печень поражает в тот же час.

В термометрах его увидеть можно.

Однако, будьте осторожны!(ртуть)

Металл сей знаменит,

Он людям известь дал.

И что здесь говорить –

Активнейший металл.(кальций)

Этому металлу хвала и честь,
С ним получается “Белая жесть”
Покрывают им сталь слегка,
Тогда для консервов посуда годна. (олово)

С буквой “З” меня ты ценишь,
Я известный элемент
Лишь на “Д” ее заменишь
Я – столярный инструмент. (золото-долото)

Металл тяжёлый, и тем хорош,

Что его рентгеном не возьмёшь.

Лучи умеет поглощать,

Людей здоровье защищать.(свинец)

Ты меня услышать можешь
В небе летнею порой.
“Г” на “Х” смени – и что же?
Элемент перед тобой. (гром-хром)

В живых клетках и глубинах

Жизнь даёт гемоглобину.

Мужественный он металл,

Но в побочной группе сам.

А особо гордость личная –

Из него же сталь отличная(железо)

Белый металл, «чумой» он страдал.

И сильно от этого проиграл.

Средь пуговиц больше он не герой,

Зато со свинцом образует припой.(олово)

Ну что ему та кислота?

Как минеральная вода!

Сто двадцать дней в ней просидел,

Ни капли он не заржавел.(титан)

Меня в составе мрамора найди,
Я твердость придаю кости,
В составе извести еще меня найдешь,
Теперь меня ты верно назовешь. (кальций)

Спутником его все называют,

Знакомый всем давным-давно.

Полупроводит, выпрямляет

Ток переменный хорошо. (теллур)

Деталь до блеска покрывает,

И от коррозии спасает.

Ему не страшна кислота,

Ни кислород, и ни вода.(хром)

Я блестящий, светло-серый,

Образую хлорофилл,

И меня фотограф первый

Очень поджигать любил! (магний)

Меня любит человек!

Мною назван целый век!

Я блестяща и рыжа,

Очень в сплавах хороша! (медь)

Я - металл незаменимый,

Очень летчиком любимый,

Легкий, электропроводный,

А характер - переходный .(алюминий)

Приложение Б

Описание опытов.

«Золотой нож». Опустить нож в подкисленный раствор медного купороса и он приобретает вид “золотого ножа”.

«Вулкан на столе». Для его проведения возьмите дихромат аммония и насыпьте его горкой на термостойкую поверхность (например, кафельную плитку). Сверху сделайте «кратер», в который поместите небольшой кусочек ваты, смоченный спиртом. Спирт подожгите. Соблюдайте осторожность! Дихромат аммония начинает разлагаться с выделением азота и паров воды, вспучивающих смесь, а также серо-зеленого оксида хрома(III):(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O. Реакция напоминает действующий вулкан. После ее завершения оксид хрома(III) занимает объем примерно в 2–3 раза больший, чем исходное вещество. Следует учесть, что частицы образующегося оксида хрома(III) – «вулканическая пыль», будут оседать вокруг «вулкана», поэтому опыт необходимо проводить на большом подносе. К дихромату аммония можно добавить немного порошка магния, тогда «вулкан» будет

«извергаться» еще ярче.

«Кровь из раны». Для получения «крови» будем использовать реакцию между роданидом и солью железа(III), например:

2FeCl3 + 6KSCN → Fe[Fe(SCN)6] + 6KCl.

Можно записать упрощенный вариант уравнения с образованием малодиссоциирующего продукта:

FeCl3 + 3KSCN → Fe(SCN)3 + 3KCl

Fe3+ + 3SCN– → Fe(SCN)3.

Обычно для реакции используют роданид калия или аммония и хлорид железа(III). В ходе ее протекания образуется кроваво-красный автокомплексный роданид. Для опыта необходимо взять стаканы с растворами роданида калия (аммония) и хлорида железа(III), а также две стеклянные палочки с намотанной на них ватой. Подготовьте пластмассовый или стальной нож. Он должен быть затупленным, иначе опыт может стать действительно кровавым. Ладонь протрите раствором соли железа (зрителям можно сообщить, что это дезинфекция раствором йода. Нож смочите раствором роданида (зрителей можно снова «обмануть» – сказать, что это спирт). Далее начинайте себя «резать» ножом. Появляется «кровь». Для удаления «крови» также используем реакцию комплексообразования:

[Fe(SCN)6]3– + 6F– → [FeF6]3– + 6SCN–.

Упрощенно: Fe(SCN)3 + 3NaF → FeF3 + 3NaSCN.

Фторидный комплекс железа(III) бесцветный. Поэтому, если протереть «рану» ватой, смоченной в растворе фторида натрия, роданидный комплекс разрушается, и образуется более устойчивый комплекс [FeF6]3– . «Кровь» исчезает. Зрителям показывают, что на ладони раны нет.

«Зажигание спиртовки без спичек». На дно фарфорового тигля помещают 0,3-0,5 г тонко измельченного порошка перманганата калия. Стеклянной пипеткой к перманганату калия добавляют 5-6 капель концентрированной серной кислоты. Смесь перемешивают стеклянной палочкой несколько секунд, а затем концом этой палочки, на которой имеется немного смеси, касаются фитиля спиртовки. Спиртовка тут же загорается.

Опыт основан на том, что при взаимодействии перманганата калия с серной кислотой образуется неустойчивая марганцовая кислота НМпО4, легко разлагающаяся с выделением оксида марганца(VII), который обладает сильным окислительным действием и способен зажигать различные горючие материалы. Приготовленная смесь сохраняет свою способность зажигать спиртовку в течение 30-45 мин и более, т.е. на все время проведения вечера. После завершения опыта смесь нужно смешать с большим количеством воды, а затем вылить в канализацию.

«Дым без огня». Нужны два стакана, края которых по возможности плотно подогнаны друг к другу. Стаканы тщательно высушивают, на дно одного из них помещают каплю концентрированного раствора соляной кислоты, а на дно другого – каплю концентрированного раствора аммиака. Стаканы закрывают стеклышками и помещают один над другим. Стакан с соляной кислотой должен быть сверху, а с раствором аммиака – снизу. Убирают стеклышки, между ними, при этом образуется густой дым, состоящий из мельчайших кристалликов хлорида аммония. Дым несколько секунд обильно выделяется из стаканов, когда их разъединяют.

«Тайнопись и фотография»

а) Надпись заранее выполняем на бумаге фенолфталеином, проявляем щелочью из пульверизатора или ватным тампоном, смоченным ею же.

б) Надпись выполняем конц. серной кислотой на фильтровальной бумаге. Подержав такую надпись над горящей спиртовкой, обнаруживаем, что все буквы обугливаются и выпадают.

в) Надпись выполняется сульфатом железа (III) – проявляем раствором гексацианоферрата калия (III).

г) Надпись выполняем раствором CoCl2 * 6Н2О. При нагревании надпись проявляется и становится синего цвета. Подержав такую надпись над кипящей водой наблюдаем исчезновение надписи.

«Фараонова змея». На листе железа или асбоцемента помещают холмик из сухого речного песка высотой 7-8 см. В центре холмика делают углубление на 5-6 см и в него насыпают тонко растертую смесь 30 г сахарной пудры и 5 г гидрокарбоната натрия. Смесь сверху закрывают тонким слоем речного песка. Перед началом демонстрации песок смачивают этиловым спиртом (не менее 100-150 г). Все легковоспламеняющиеся вещества убирают и к поверхности подносят спичку. Пары спирта загораются и через некоторое время из центра холмика появляется серовато-черная масса, напоминающая змею. Диаметр змеи может достигать 4-5 см. Опыт продолжается 10-15 мин (пока не прогорит весь спирт). Общая длина змеи может достигать 60-80 см. Тело змеи состоит из очень легкой, пористой массы, главным компонентом которой является уголь. Уголь образуется при разложении сахара без доступа воздуха: С12Н22О11 = 12С + 11Н2О

Образующийся уголь разрыхляется под действием СО2, который образуется при термическом разложении гидрокарбоната натрия:

2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O

«Несгораемый платок». Хлопчатобумажный платок смачивают водой, воду слегка отжимают. Платок демонстрируют зрителям. Затем смачивают его спиртом или ацетоном. Склянки с ацетоном (спиртом) немедленно убирают. Поджигают платок на поддоне. Держа горящий платок тигельными щипцами , показывают его учащимся. После того как пламя погаснет (до этого момента трогать руками платок нельзя), совершенно целый платок демонстрируют зрителям.

Опыт основан на том, что испарение воды из ткани требует больших тепловых затрат, а теплоты, выделяющейся при горении жидкости, недостаточно для полного испарения воды. Влажная ткань не загорается

"Морское дно".

Для проведения этого опыта необходим химический стакан примерно на 200мл. Красивей всего этот опыт получается в более высоких стаканах. Налейте в стакан около 100мл водного раствора метасиликата натрия (канцелярский, или силикатный клей) и добавьте около 60-70мл воды. Перемешайте. Теперь внесите в раствор кристаллики хлоридов различных металлов, и сразу каждый из них пускает "отросточек": вверх начинает двигаться пузырёк, оставляя за собой след, похожий на водоросль. Цвет водоросли зависит от того, хлорид какого металла вы погрузили в раствор.

Вот некоторые цвета: CoCl2*6H2O - сначала розовые, потом синие;

NiCl2*6H2O - зелёные; FeCl3*6H2O - буро-коричневые;

MnCl2*4H2O - телесного цвета; FeSO4*7H2O - чёрно-зелёного;

Появление цветных водорослей объясняется тем, что растворение кристалликов в воде сопровождается реакцией двойного обмена соли и силиката и появлением на кристаллике осадка силиката в виде плёнки. Принцип появления водорослей очень интересен: осадок имеет свойство пропускать воду только к кристаллику. После этого растворение кристаллика происходит в своеобразном мешочке с полупроникающими стенками. Стенки этого мешочка под давлением жидкости разрываются и создаётся новая плёнка-осадок. Кристаллик будто превращается в кустик.

Уравнения реакций: CoCl2 + Na2SiO3 => CoSiO3 + 2NaCl

NiCl2 + Na2SiO3 => NiSiO3 + 2NaCl

«Химический вакуум в склянке»

Склянку заполняют углекислым газом (сжечь бумагу или из аппарата Киппа), наливают в нее немного конц. раствора КОН и сейчас же закрывают отверстие склянки очищенным крутым яйцом, поверхность которого смазана тонким слоем вазелина. Яйцо начинает постепенно втягиваться в склянку и с резким звуком выстрела падает на дно.