Металлы положение в системе
За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.
Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Положение металлов в Периодической системе Д.И. Менделеева. Особенности строения атомов, свойства.
Цель урока : 1. на основе положения металлов в ПСХЭ прийти к пониманию особенностей строения их атомов и кристаллов (металлической химической связи и кристаллической металлической решетки). 2.Обобщить и расширить знания о физических свойствах металлов и их классификаций. 3. Развивать умение анализировать, делать выводы исходя из положения металлов в периодической системе химических элементов.
МЕДЬ Иду на мелкую монету, В колоколах люблю звенеть, Мне ставят памятник за это И знают: имя мое-….
ЖЕЛЕЗО Пахать и строить - все он может, если ему уголек в том поможет…
Металлы – это группа веществ с общими свойствами.
Металлами являются элементы I – III групп главных подгрупп, и IV-VIII групп побочных подгрупп I группа II группа III группа IV группа V группа VI группа VII группа VIII группа Na Mg Al Ti V Cr Mn Fe
Из 109 элементов ПСХЭ 85 являются металлами: выделены голубым, зелёным и розовым цветом (кроме H и He )
Положение элемента в ПС отражает строение его атомов ПОЛОЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТА В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ СТРОЕНИЕ ЕГО АТОМОВ Порядковый номер элемента в периодической системе Заряд ядра атома Общее число электронов Номер группы Число электронов на внешнем энергетическом уровне. Высшая валентность элемента, степень окисления Номер периода Число энергетических уровней. Число подуровней на внешнем энергетическом уровне
Модель атома натрия
Электронное строение атома натрия
Задание 2. Составьте схему электронного строения атома алюминия и кальция в тетради самостоятельно по примеру с атомом натрия.
Вывод: 1. Металлы – элементы, имеющие на внешнем энергетическом уровне 1-3 электрона, реже 4-6. 2. Металлы – это химические элементы атомы которых отдают электроны внешнего (а иногда предвнешнего) электронного слоя превращаясь в положительные ионы. Металлы – восстановители. Это обусловлено небольшим числом электронов внешнего слоя, большим радиусом атомов, вследствие чего эти электроны слабо удерживаются с ядром.
Металлическая химическая связь характеризуется: - делокализацией связи, т.к. сравнительно небольшое количество электронов одновременно связывают множество ядер; - валентные электроны свободно перемещаются по всему куску металла, который в целом электронейтрален; - металлическая связь не обладает направленностью и насыщенностью.
Кристаллические решетки металлов
Видеоинформация о кристаллах металлов
Свойства металлов определяются строением их атомов. Свойство металла Характеристика свойства твердость Все металлы кроме ртути, при обычных условиях твердые вещества. Самые мягкие – натрий, калий. Их можно резать ножом; самый твердый хром – царапает стекло. плотность Металлы делятся на лёгкие (плотность 5г/см) и тяжелые (плотность больше 5г/см). плавкость Металлы делятся на легкоплавкие и тугоплавкие электропроводность, теплопроводность Хаотически движущиеся электроны под действием электрического напряжения приобретают направленное движение, в результате чего возникает электрический ток. металлический блеск Электроны, заполняющие межатомное пространство отражают световые лучи, а не пропускают как стекло пластичность . Механическое воздействие на кристалл с металлической решеткой вызывает только смещение слоев атомов и не сопровождается разрывом связи, и поэтому металл характеризуется высокой пластичностью.
Проверьте усвоение знаний на уроке тестированием 1) Электронная формула кальция. А) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 1 Б) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 В) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 3S 6 4S 1 Г) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 3 Р 6 4 S 2
Задания теста 2 и 3 2) Электронную формулу 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 2 3Р 6 4S 2 имеет атом: а) Nа б) Са в) Сu г) Zn 3) Электропроводность, металлический блеск, пластичность, плотность металлов определяются : а) массой атомов б) температурой плавления металлов в) строением атомов металлов г) наличием неспаренных электронов
Задания теста 4 и 5 4) Металлы при взаимодействии с неметаллами проявляют свойства а) окислительные; б) восстановительные; в) и окислительные, и восстановительные; г) не участвуют в окислительно-восстановительных реакциях; 5) В периодической системе типичные металлы расположены в: а) верхней части; б) нижней части; в) правом верхнем углу; г) левом нижнем углу;
Правильные ответы Номер задания Вариант правильного ответа 1 Г 2 Б 3 В 4 Б 5 Г
1. Общая характеристика элементов металлов
Из \(118\) известных на данный момент химических элементов \(96\) образуют простые вещества с металлическими свойствами, поэтому их называют металлическими элементами .
Металлические химические элементы в природе могут встречаться как в виде простых веществ, так и в виде соединений. То, в каком виде встречаются металлические элементы в природе, зависит от химической активности образуемых ими металлов.
Металлические элементы, образующие химически активные металлы ( Li–Mg ), в природе чаще всего встречаются в виде солей (хлоридов, фторидов, сульфатов, фосфатов и других).
Соли, образуемые этими металлами, являются главной составной частью распространённых в земной коре минералов и горных пород.
В растворённом виде соли натрия, кальция и магния содержатся в природных водах. Кроме того, соли активных металлов — важная составная часть живых организмов. Например, фосфат кальция Ca 3 ( P O 4 ) 2 является главной минеральной составной частью костной ткани.
Металлические химические элементы, образующие металлы средней активности ( Al–Pb ), в природе чаще всего встречаются в виде оксидов и сульфидов.
Металлические элементы, образующие химически неактивные металлы ( Cu–Au ), в природе чаще всего встречаются в виде простых веществ.
 |  |  |
| Рис. \(7\). Самородное золото Au | Рис. \(8\). Самородное серебро Ag | Рис. \(9\). Самородная платина Pt |
Исключение составляют медь и ртуть, которые в природе встречаются также в виде химических соединений.
В Периодической системе химических элементов металлы занимают левый нижний угол и находятся в главных (А) и побочных (Б) группах.
Рис. \(13\). Положение металлов в Периодической системе. Знаки металлических химических элементов расположены ниже ломаной линии B — Si — As — Te
В электронной оболочке атомов металлов на внешнем энергетическом уровне, как правило, содержится от \(1\) до \(3\) электронов. Исключение составляют только металлы \(IV\)А, \(V\)А и \(VI\)А группы, у которых на наружном энергетическом уровне находятся соответственно четыре, пять или шесть электронов.
В атомах металлов главных подгрупп валентные электроны располагаются на внешнем энергетическом уровне, а у металлов побочных подгрупп — ещё и на предвнешнем энергетическом уровне.
Радиусы атомов металлов больше, чем у атомов неметаллов того же периода. В силу отдалённости положительно заряженного ядра атомы металлов слабо удерживают свои валентные электроны.
Рис. \(14\). Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах и в группах. Радиусы атомов металлов существенно больше, чем радиусы атомов неметаллов, находящихся в том же периоде
Главное отличительное свойство металлов — это их сравнительно невысокая электроотрицательность (ЭО) по сравнению с неметаллами.
Рис. \(15\). Величины относительных электроотрицательностей (ОЭО) некоторых химических элементов (по Л. Полингу). ОЭО металлических химических элементов уступает соответствующей величине неметаллических химических элементов
Атомы металлов, вступая в химические реакции, способны только отдавать электроны, то есть окисляться, следовательно, в ходе превращений могут проявлять себя в качестве восстановителей .
Металлы их положение в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, строение их атомов, металлическая связь. Общие химические свойства металлов.
Известно, что от периода к периоду число металлов, составляющих главные подгруппы, увеличивается. Это связано с тем, что от периода к периоду радиус атома, как правило, увеличивается, поэтому внешние электроны становятся более свободными. Это в значительной степени и определяет, будет элемент металлом или нет. Например, во втором периоде имеется только два металла – литий и бериллий; в состав третьего периода входят три металла – натрий, магний и алюминий. Эту закономерность среди элементов главных подгрупп можно продолжить.
Кроме того, все элементы побочных подгрупп – металлы, они имеют на внешнем слое, как правило, 1-2 электрона, это во многом определяет их свойства.
У металлов главных подгрупп, как правило, на внешнем слое может быть от одного до трёх электронов, однако некоторые из них могут иметь существенно большее число электронов. Например, элемент полоний на внешнем слое имеет шесть электронов. Но этот элемент принадлежит (IV) периоду. Поэтому свойства простого вещества полония сильно отличаются от свойств, например, кислорода или серы, хотя они представители одной подгруппы.
Лёгкость выхода внешних электронов из атомов металлов определяет их свойства как восстановителей. Восстановители – это элементы, повышающие свою степень окисления в процессе реакции. Это происходит, в следствие отдачи электронов окислителям.
Восстановительные свойства металлов проявляются в следующих реакциях:
а) с неметаллами
в данной реакции металл Fe восстановитель, а катион Cu 2+ окислитель.
Электрохимический ряд напряжения металлов. Вытеснение металлов из растворов солей другими металлами.
- Общие свойства металлов как восстановителей.
- Характеристика активности металлов.
- Вытеснение металлов из растворов солей.
Общим свойством металлов является их способность к окислению: Ме 0 -ne - →Me n + . Способность отдавать электроны у металлов проявляется по-разному: наиболее активные щелочные металлы и кальций, они восстанавливают водород даже из воды:
К 0 -1е - →К +1 восстановитель
2Н +1 +2е - →Н2 0 окислитель
Менее активные восстановители – магний, алюминий, цинк и др., ещё менее активны железо, свинец: эти металлы восстанавливают водород из водных растворов кислот, а из растворов солей менее активных металлов – металл.
Zn 0 -2e - →Zn +2 восстановитель
Fe 0 -3e - →Fe +3 восстановитель.
Русский химик Н.Н.Бекетов расположил металлы в порядке убывания их восстановительной активности в водных растворах и назвал его электрохимический ряд напряжения металлов (приложение 5). При этом следует помнить следующее правила: каждый левее стоящий металл может вытеснять все последующие из водных растворов их солей, а сам вытесняется предыдущими металлами. В этом ряде следует обратить внимание на водород как единственный неметалл, имеющий с металлами общее свойство – способность образовывать положительно заряженные ионы. Поэтому водород может замещать некоторые металлы и сам замещаться активными металлами из водных растворов кислот и воды.
Вытеснение менее активных металлов из растворов их солей более активными металлами происходит в соответствии с рядом напряжения. Можно привести дополнительные примеры взаимодействия щелочных металлов с водой.
презентация " Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Физические свойства металлов"
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему
Положение металлов в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Физические свойства металлов . Выполнила: Дударева Т.Н. учитель химии МКОУ Дзержинская СОШ Каширского района.
Рассмотреть положение металлов в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, особенности строения их атомов. Повторить и обобщить сведения о металлической химической связи и кристаллической решетке. Изучить общие физические свойства металлов. Цели урока:
1. Перечислить щелочные металлы и составить их электронные формулы. 2. Почему щелочные металлы проявляют сильные восстановительные свойства? 3. Как изменяются восстановительные свойства щелочных металлов и почему? 4. Какие элементы следуют в периодах вслед за щелочными металлами? Как изменяются свойства этих элементов? Назовите самый сильный и самый слабый восстановитель в этой группе. Повторение и обобщение пройденного материала.
5. Почему бериллий обладает амфотерными свойствами? 6 . К металлам относят также элементы главной подгруппы 3 группы( кроме бора). Почему бор не относят к металлам?
1. Небольшое число электронов на последнем энергетическом уровне ( 1-3) 2. Относительно большой атомный радиус ( так как металлы расположены в начале периодов) Основные особенности строения атомов металлов.
Из этих двух особенностей металлов вытекает их основное свойство – сильная восстановительная способность, способность отдавать внешние электроны переходя при этом в положительно заряженные ионы. Атомы металлов не могут принимать электроны и быть окислителями, низшая степень окисления всех металлов нулевая - Ме
Особенности кристаллической металлической решетки и металлической связи.
Катионы и атомы постоянно переходят друг в друга, благодаря свободному перемещению электронов. Эти процессы происходят непрерывно. Вывод: Металлическая связь- это связь, которая возникает в кристаллах в результате электростатического взаимодействия положительно заряженных ионов металла и отрицательно заряженных свободных электронов.
Физические свойства металлов.
Общие физические свойства металлов определяются металлической связью и металлической кристаллической решеткой. Все металлы при обычных условиях являются твердыми веществами, кроме ртути.
Результат отражения световых лучей. Они характерны для компактного состояния металла и гладкой его поверхности. В мелко раздробленном состоянии металлы теряют блеск, приобретая черную или серую окраску, и только алюминий и магний сохраняют блеск в порошкообразном состоянии. 1.Металлический блеск и непрозрачность.
Электропроводность металлов обусловлена наличием в металлической кристаллической решетке свободных электронов. С повышением температуры э.п . металлов понижается, так как колебания ионов в узлах решетки усиливается, что затрудняет направленное движение электронов. При понижении температуры э.п . металлов растет. Около абсолютного нуля у многих металлов наблюдается сверхпроводимость. 2. Электропроводность и теплопроводность.
Hg Pb Fe Zn Mg AI Au Cu Ag В этом ряду электропроводность и теплопроводность металлов увеличивается.
Если металл плавится при температуре ниже 1000 С его называют легкоплавким, если выше – тугоплавким. Самый легкоплавкий металл – ртуть, t =-39C, галий плавится при температуре 29,8 С, цезий при температуре 29С. Самый тугоплавкий вольфрам t=3390C. 3. Температура плавления
Самые мягкие металлы щелочные и свинец. Они режутся ножом. Причем сверху вниз по периодической системе мягкость щелочных металлов увеличивается. Самый твердый металл – хром( царапает стекло) 5 . Твёрдость.
По плотности металлы делятся на легкие и тяжелые. Если плотность металла меньше 5 г/см, его называют легким, а если больше – тяжелым. Самый легкий металл – литий, его плотность составляет 0,53 г/см, т.е. этот металл в два раза легче воды. Самый тяжелый металл – осмий, его плотность равна 22,6 г/см. ( если обычную бутылку заполнить порошком осмия, то она будет тяжелее ведра с водой) 6. Плотность металлов.
Самый легкий и самый тяжелый металл
При механическом воздействии на кристалл металла происходит смещение слоев атомов, но благодаря свободному перемещению электронов по всему кристаллу разрыв связей не происходит. Высокой пластичностью обладает золото, серебро, медь, олово, железо, алюминий.Золото прокатывают в листы толщиной 0,003 мм, которые используют для позолоты различных предметов. 7. Ковкость и пластичность.
Черные и цветные металлы. Железо и его сплавы относят к черным, остальные к цветным.
Металлы, их положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, строение атома, химические свойства, применение.
В периодической системе элементов Д.И.Менделеева металлы расположены в левом нижнем углу от диагонали B–At.
Класс металлов образован элементами s-семейства (кроме Н и Не), p-элементы главных подгрупп III (кроме В), IV (Ge, Sn, Pb), V (Sb, Bi) и VI (Po), все d- и f-элементы. Элементы, расположенные вблизи диагонали (Be, Al, Ti, Ge), обладают двойственным характером. Металлов в периодической системе элементов – большинство (Из 109 элементов только 22 неметаллы).
На наружном электронном уровне находятся 1,2 или 3 электрона, слабо связанных с ядром.
2 8 1 2 8 8 2 2 8 3
1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 3
В металлах связь металлическая и металлическая кристаллическая решётка чем объясняются физические свойства металлов.
Для главных подгрупп: чем левее и ниже металл, тем большую химическую активность он проявляет. В периодах металлические свойства убывают, а в группах усиливаются (с увеличением порядкового номера), так как изменяется радиус атома.
Для металлов характерны общие физические свойства:
1) твёрдость; 2) электро и теплопровдность; 3) непрозрачность; 4) металлический блеск;
5) ковкость или пластичность (объяснение – металлическая кристаллическая решётка).
Химические свойства: n=1,2,3. (металлы всегда восстановители)
I. С простыми веществами:
1) с кислородом:
а) 2Ca + O2 → 2CaO б) 2Mg + O2 2 ↛
в-ль ок-ль многие металлы покрыты тонкой плёнкой, которая препятствует дальнейшему окислению.
2) с галогенами:
а) 2Na + Cl2 → 2NaCl б) 2Fe + 3Cl23) с серой: Fe + S → FeS
II. Со сложными веществами (ряд активности металлов):
а) (для щелочных и щелочноземельных металлов) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
б) металлы средней активности Mg + H2O 2↑
в) правее водорода Au + H2O ↛
2) с растворами кислот, кроме HNO3
а) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 б) Cu + HCl ↛
3) с солями: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
1) в быту – посуда, бытовые приборы; 2) в технике, в промышленности;
3) в самолёто- и ракетостроении; 4) в медицине и т.д.
Билет №9 (2)
Фенол, его строение, свойства, получение и применение.
Фенол – это производное бензола, в котором один атом водорода замещён на группу ОН.
Взаимное влияние бензольного кольца и ОН-групп:
1) Радикал С6Н5 обладает свойством оттягивать на себя электроны атома кислорода ОН-группы, делая связь О–Н более полярной и атом водорода более подвижным.
2) ОН-группа придаёт большую подвижность атомам водорода в положениях 2,4,6 – бензольного кольца.
Этим взаимовлиянием и определяются свойства фенола.
Фенол – бесцветное, кристаллическое вещество с характерным запахом больницы.
Температура плавления 40,9℃ , хорошо растворим в горячей воде (карболовая кислота).
Фенол – ядовит!
1) В воде диссоциирует на ионы:
2) Проявляет слабые кислотные свойства, реагирует с металлами:
3) Реагирует со щёлочью:
4) Реакции замещения:
В промышленности фенол получают по схеме:
1) 2)
Фенол применяют для производства:
1) полимеров и пластмасс на их основе, красителей;
3) взрывчатых веществ. Водородный раствор фенола используется как дезинфицирующее средство.
Читайте также: