Уроки Хімії / Малахова Н. М. Пізнавальні завдання з хімії. 7-9 класи

8 клас	61

Підказка. Найкращим варіантом для проведення будь-якого аналізу є побудова таблиць за ключовими ознаками того питання, що вас цікавить.

yy Проаналізуйте властивості та способи отримання різних класів неорганічних сполук, виходячи з того, що всі хімічні елементи поділяються на метали й неметали; встановіть шляхи їх перетворень.

yy Запропонуйте схему, яка б показувала генетичний зв’язок між класами неорганічних сполук і допомагала орієнтуватися навіть слабким учням у написанні відповідних хімічних реакцій. Кращі варіанти візьмуть участь у конкурсі «Аналітик — це зву-

чить гордо!».

62. «Сам собі вчитель»

Виберіть завдання з теми «Хімічні властивості основних класів неорганічних сполук» на ту оцінку, якою ви оцінюєте свої знання з хімії.

NaOH		Na2SO4
ZnO	H2SO4	AgNO3
HNO3		Mg

Оцінка «4–6» — з’єднайте стрілками сульфатну кислоту зі сполуками, які можуть вступити з нею в реакцію за звичайних умов.

Оцінка «7–9» — напишіть продукти хімічних реакцій, які можуть перебігати. Дайте їм назви.

Оцінка «10–12» — напишіть рівняння хімічних реакцій.

63. «Тест, тест, тест!»

Знайдіть відповідність між кольором метилоранжу та складом

водних розчинів:
а) Фосфор(V) оксид	1.	Рожевий
б) Кальцій оксид	2.	Безбарвний
в) Сульфур(ІV) оксид	3.	Жовтий
Відповідь: а) ___, б) ___, в) ___.

64. «Хто більше?»

Придумайте ланцюжки перетворень різних класів хімічних сполук для одного хімічного елемента. Цікаво, у кого з учнів вашого класу ланцюжок буде найдовший?

65. «Анкета...»

Спочаткуподивимосьутлумачномусловнику,щотаке«анкета».

62	Пізнавальні завдання з хімії
Анкета — збір відомостей шляхом одержання відповідей на ви-
значені питання.
Складіть «Анкети хімічних	сполук» Na2O, SO3, HNO3,
Ca(OH)2 за прикладом:

Анкета хімічної сполуки

Ім’я — CaO

Прізвище — кальцій оксид

Псевдонім — негашене вапно

Сімейне походження — оксид металу

Батьки — Са та O2

Діти — Ca(OH)2

Онуки — CaCO3, CaSO4, CaCl2

Професія — будівництво

66. «Біографія...»

Чи доводилося вам читати чиюсь «Біографію»? Авжеж, ви читали біографії великих і знаменитих людей. Тепер вам надається можливість самому написати «Біографію хімічної сполуки» — тобто історію її відкриття, добування, властивостей та використання; її роль для людства й навколишнього середовища. Це може бути представник будь-якого класу неорганічних сполук, наприклад

CO2, ZnO, H2SO4, Ca(OH)2 , NaCl тощо.

Підказка. Скористайтеся підручниками з неорганічної хімії, довідниками та дуже цікавою додатковою літературою (наприклад, відомим підручником: Глинка Н. Л. Общая химия (будь-якого року видання)).

Тема 3. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва. Будова атома

Спроби класифікації хімічних елементів

67. «Інформація для роздумів»

Уявіть, що Періодичної системи ще не існує. За якими ознаками, на вашу думку, можна класифікувати хімічні елементи?

68. «Хто більше?»

Запропонуйте різні способи класифікації оксидів, кислот, основ і солей.

8 клас	63

Поняття про лужні метали, галогени, інертні гази

69. «Хочеш бути аналітиком? Будь ним!»

Чи замислювалися ви над тим, що значить «протилежний»? У словнику С. І. Ожегова читаємо: «Протилежний — 1. Розташований навпроти. 2. Зовсім не схожий, який суперечить іншому». Як на вашу думку, за якими ознаками лужні метали та галогени відносять до протилежних хімічних елементів?

70. «Хочу все знати»

Поняття «галогени» походить від грецьких слів «хальс» — сіль та «геннао» — народжую. У популярній книжці про хімічні елементи розділ про Хлор має назву: «Вбивця, який сховався в сільниці». Як ви можете це пояснити?

71. «Я — репортер».»

Напишіть нарис на тему «Сонячний елемент». Про який хімічний елемент йдеться? Чому він має таку назву?

Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

72. «Що б це значило?»

Уявіть, що ви складаєте словник. Дайте визначення поняттям: «період», «періодичний». Наведіть приклади періодичних явищ, подій, видань тощо.

73. «Працюємо з інформацією»

yy Приготуйте картки хімічних елементів: Li, Be, B, C, N, O, F, Ne. Вкажіть символ, валентність і атомну масу.

yy Побудуйте графік залежності валентності (номеру групи) — вісь Y, від порядкового номера — вісь Х. Виходячи з графіка, зробіть висновок.

Використайте для цього приготовлені картки елементів II періоду.

yy Замініть картку з правильним значенням відносної атомної маси Берилію карткою з неправильним значенням (що приймалося до Д. І. Менделєєва) відносної атомної маси (13,5) і неправильною валентністю (3). Виявіть порушення періодичного закону, що виникли б у разі такої перестановки елементів.

74. «Слідство ведуть хіміки»

Справа № 09. Деякі хімічні елементи втекли зі своєї групи і заховалися в іншій. Знайдіть їх.

1) Li, K, Al, Na, Rb. 2) N, H, P, As, Sb. 3) Na, Mg, Al, C, Si.

64	Пізнавальні завдання з хімії

75. «Хочеш бути аналітиком? Будь ним!»

Розподіліть елементи в таблиці: Гідроген, Аргентум, Калій, Кальцій, Магній, Цинк, Алюміній, Карбон, Силіцій, Нітроген, Стибіум, Фосфор, Сульфур, Хром, Хлор, Бром.

Символ еле-	Період	Номер групи	Валентність	Формула
мента			елемента	оксиду

Проаналізуйте дані таблиці. Дайте відповідь на питання: yy Як визначити валентність хімічного елемента?

yy Як написати формулу оксиду, керуючись Періодичною системою елементів?

Будова атома. Ізотопи. Радіоактивність

76. «Атоми в нас удома»

yy Зробіть із пластиліну кульки різного кольору. Вони будуть зображувати елементарні частки. Наприклад, кулька більшого розміру — червона — протон, менша за розміром — синя — електрон. З допомогою шматочків сірника та нитки зробіть модель атома Гідрогену, яка рухається.

yy Приготуйте ще дві кульки, одного розміру з червоною, тільки іншого кольору, наприклад зеленого. Це буде нейтрон. З двох червоних та двох зелених кульок зробіть ядро атома Гелію, дві маленькі сині кульки приладнайте як електрони — нехай рухаються. Зверніть увагу на кількість великих кульок (протонів і нейтронів). Вона дорівнює атомній масі хімічного елемента, а кількість протонів та електронів — його порядковому номеру в таблиці Д. І. Менделєєва.

yy Якщо ви ще маєте пластилін, час та творче натхнення, спробуйте змоделювати атоми інших елементів.

Але навряд чи електрони зможуть у вас рухатися навколо ядра. Їх стане багато й вони будуть заважати один одному. Як ви гадаєте, чому цього не відбувається в реальних атомах?

Те, що число протонів має дорівнювати числу електронів, зрозуміло кожному, хто знає, що атом — електронейтральна частка. А яку роль грають нейтрони?

Запишіть свої міркування з цього приводу.

77. «Що б це значило?»

Як ви розумієте поняття «фізичний зміст»? Наведіть своє тлумачення.

У чому полягає фізичний зміст порядкового номера елемента?

8 клас	65

Чи є поняття «хімічний зміст»? Спитайте у викладачів фізики, біології, географії.

78. «Хімічний дизайн»

З допомогою декількох (скількох?) пластилінових кульок, які відіграють роль нейтронів, перетворіть атоми Протію на атоми Дейтерію та Тритію. Як ви пам’ятаєте, це ізотопи Гідрогену. Ваші враження? Чим відрізняються ваші моделі? У чому їх схожість? Чому ми продовжуємо називати Дейтерій та Тритій Гідрогеном?

Чи є серед ізотопів Гідрогену радіоактивний? Як ви гадаєте, який?

79. «Допоможи товаришу»

Поясніть, чому атомні маси хімічних елементів виражаються не цілими числами і не є середньою арифметичною величиною атомних мас їх ізотопів.

Для довідки. Співвідношення відносного природного вмісту ізотопів Оксигену:

16O:18 O:17 O = 2670:5:1.

80.«Я — репортер»

Напишіть репортаж на тему «Що принесло людству відкриття радіоактивності?».

81. «Хіміки малюють»

Намалюйте плакат або зробіть колаж на тему «Люди, будьте пильні! Хіросіма та Чорнобиль не мають повторитися!».

82. «Хочу все знати»

1.Як встановлюють вік археологічних знахідок?

2.Для чого використовують «мічені атоми»?

З’ясуйте як ці питання пов’язані з радіоактивністю.

Стан електронів у атомі

83. «Допоможи товаришу»

yy В основі сучасного вчення про будову атома лежить уявлення про двоїсту корпускулярно-хвильову природу електрона. Як ви можете це пояснити?

yy Допоможіть розібратися з поняттями: «електронна хмара», «електронна орбіталь», «електронний шар», «енергетичний рівень», «квантові числа», які характеризують стан електрона в атомі. Які поняття можуть замінити одне одного?

yy Визначте яка величина характеризує кожне поняття.

yy Поясніть чим відрізняються «енергетичні рівні» та «підрівні».

66 Пізнавальні завдання з хімії

84. «Тест, тест, тест!»

Встановіть відповідність між назвою хімічного елемента та кількістю енергетичних рівнів:

	Хімічний елемент	Кількість енергетичних
		рівнів
1.	Гелій	а) 1
2.	Алюміній	б) 2
3.	Оксиген	в) 3
4.	Нітроген	г) 4
5.	Калій	д) 5
6.	Купрум	е) 6
7.	Іод	ж) 7

Відповіді: 1__, 2__, 3. __, 4__, 5__, 6__, 7__.

85. «Коли уроки ще не зроблені»

Граємо в «Хрестики-нулики»

У горизонтальному, вертикальному чи діагональному напрямку закресліть три клітинки відповідно до умови задачі.

Варіант I

1s22s22p3	1s22s22p63s23p3	1s22s22p2
1s22s22p63s1	1s22s22p5	1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s2	1s22s22p4	1s22s22p1

Виграшний шлях складають електронні формули хімічних елементів одного періоду (позначити символи цих елементів).

Варіант II

Закресліть лінію із символами елементів, що мають в останньому електронному­ шарі п’ять електронів, напишіть їх електронні формули — і ви переможець!

B C N

Si S P

Br Se As

8 клас	67

Варіант III

Придумайте самі завдання для цієї гри з теми «Будова атома» і проведіть змагання в класі.

Розгадуємо кросворд

Заповніть клітинки назвами хімічних елементів І–ІІІ періодів відповідно до електронної структури їх атомів.

		3	4	5	6
	2					7
1							8

1. 1s22s22p6.	2. 1s22s22p6 3s23p2.
3. 1s22s1.	4. 1s22s2.
5. 1s22s22p6 3s2 3p5.	6. 1s22s22p6 3s2.
7. 1s2.	8. 1s22s22p6 3s1.

Якщо заповнення буде правильним, у горизонтальному рядку прочитаєте назву хімічного елемента, який має електронну будову

1s22s22p3.

Характеристика хімічних елементів за їх положенням у періодичній системі

86. «Працюємо з інформацією»

Заповніть таблицю і зробіть висновки про те, як змінюються хімічні властивості елементів залежно від заряду ядра й числа електронів на зовнішньому рівні. Як приклад використайте елементи третього періоду.

	Порядко-	Символ	Заряд	Електрон­	Хімічні	Характер
					власти-
	вий номер	елемента	ядра	на будова		оксиду
					вості

68	Пізнавальні завдання з хімії

87. «Перетворіть інформацію на знання»

Якою інформацією ми володіємо? Нам відомі радіуси атомів хімічних елементів, відомо, за яких умов і в які реакції вони вступають. Проаналізуйте ці відомості.

Для цього виріжте з кольорового паперу п’ять кружалець діаметром приблизно 1–5 см, наклейте їх у зошит стовпчиком у порядку збільшення радіуса хімічного елемента. На кожному напишіть символ, а поряд — відповідну хімічну реакцію цього елемента з водою. Обов’язково вкажіть умови її перебігу. Використайте нижченаведену інформацію (дані зазначено за абеткою):

Радіуси атомів хімічних елементів (в A0 ):

Ba — 2,24; Ве — 1,11; Ca — 1,97; Mg — 1,60; Sr — 2,15.

Взаємодія з водою:

Ba — реагує бурхливо з холодною водою; Be — не реагує;

Ca — реагує під час нагрівання;

Mg — реагує з водою під час кип’ятіння;

Sr — реагує повільно за кімнатної температури.

Які висновки ви можете зробити щодо хімічної активності елементів головної підгрупи ІІ групи періодичної системи? Як металічні властивості хімічних елементів пов’язані зі зміною радіуса їх атомів?

Спрогнозуйте, як будуть змінюватися властивості хімічних елементів VІІ групи головної підгрупи?

88. «Тест, тест, тест!»

Знайдіть відповідність між поняттями, які характеризують ­будову атома хімічного елемента, і їх відбиттям у Періодичній системі.

	Будова атома	Періодична система
1.	Заряд ядра	а) Номер періоду
2.	Кількість протонів	б) Порядковий номер еле-
3.	Кількість нейтронів	мента
4.	Загальна кількість елек-	в) Номер групи
	тронів	г) Різниця між атомною
5.	Кількість електронів на	масою та порядковим
	зовнішньому рівні	номером

6.Кількість енергетичних рівнів

Відповідь: 1__, 2__, 3__, 4__, 5__, 6__.

8 клас	69

Зверніть увагу! Інформації щодо будови атома ми отримуємо більше, ніж є відповідних термінів у Періодичній системі!

89. «Допоможи товаришу»

Знаючи положення хімічного елемента в періодичній системі, ви можете скласти його повну характеристику. Щоби зробити це самому й пояснити однокласнику, треба мати план або алгоритм відповіді. Складіть такий план і, користуючись ним, дайте характеристику елементів Магнію та Хлору.

90. «Анкета…»

Складіть «анкету» хімічних елементів Al, S, Сl, As, Na тощо за їх положенням у Періодичній системі (див. приклад 65):

Анкета хімічного елемента

Прізвище — Кальцій Ім’я — Са

Рік народження — 1808 р

Батько — Деві (Англія)

Родина — лужноземельні метали

Адреса — Періодична система, 4 період, ІІ група

Квартира — № 20 Діти — CaO

Онуки — Ca(OH)2

Родичі — CaCl2, CaSO4, CaCO3 тощо Сусіди — Mg, K, Zn, Sc

До речі: можете додати ще якісь відомості на власний розсуд і відповідно до своїх знань.

91. «Біографія...»

Напишіть «Біографію хімічного елемента» за власним вибором

(див. завдання 13.6).

Підказка. Скористуйтеся цікавою додатковою літературою:

1.Бондарев Л. Г. Микроэлементы — благо и зло. — М.: Знание, 1994. — 144 с.

2.Венецкий С. И. Рассказы о металах. — М.: Металлургия, 1985. — 239 с.

3.Карцова А. А. Химия без формул, или Знакомые незнакомцы. — Санкт-Петербург: Авалон, 2005. — 110 с.

70	Пізнавальні завдання з хімії

4.Популярная библиотека химических элементов: В 2-х кн. —

М.: Наука, 1983. — Кн. 1. — 575 с.; Кн. 2. — 572 с.

5.Таубе П. Р., Руденко Е. И. От водорода до… — М.: Высшая шко-

ла, 1968. — 406 с.

92. «Хто більше?»

Дайте характеристику будь-якому хімічному елементу відповідно до його положення в періодичній системі. Переможцем стане той, хто надасть якомога більше інформації про будову та властивості обраного хімічного елемента, про прості та складні речовини, які він утворює.

93. «Завдання навпаки»

Сформулюйте ознаки, за якими можна визначити місце хімічного елемента в періодичній системі. Перемагає той, хто надасть останню необхідну ознаку.

94. «Готуємо шпаргалки»

Якщо планом відповіді ви користуватися не можете, залишається одне — зробити шпаргалки. На маленьких клаптиках паперу запишіть усю необхідну інформацію про хімічні елементи перших трьох періодів: положення в періодичній системі, будову атома, електронну структуру, хімічні властивості, формули вищого оксиду та сполуки з Гідрогеном, валентність. Не забудьте хімічний символ і назву.

Багато роботи? А на контрольній може вчителька побачити! Може, краще скористатись єдиною «великою шпаргалкою», яку дозволяють мати навіть на іспитах,— Періодичною системою хімічних елементів Д. І. Менделєєва.

95. «У пошуках “Еlement incognito”»

Багато пригод зазнали мандрівники минулих століть у пошуках «Terra inkognito» — «Землі невідомої». Не менш цікавими можуть стати пошуки ««Еlement incognito» — «Невідомого елемента». Але вам буде простіше, ніж Васко да Гама чи Колумбу, бо у вас є певні хімічні знання і вміння робити необхідні розрахунки. Скориставшись ними, знайдіть «невідомі хімічні елементи» за наведеними даними.

1.Знайдіть елемент ІV групи, якщо маса оксигену в його вищому оксиді становить 21,23 %.

2.Маса оксигену у вищому оксиді елемента ІІ групи становить 19,75 %. Вкажіть цей елемент.

3.В оксиді елемента ІІІ групи масова частка оксигену дорівнює 44 %. Що це за елемент?