Металлы урок химии 11 класс

Обновлено: 07.01.2025

Цель урока: формирование системы знаний о положение металлов в Периодической системе и их общих свойствах.

Задачи урока:

Обучающая - рассмотреть положение металлов в системе элементов Д.И. Менделеева, познакомить обучающихся с основными свойствами металлов, выяснить, чем они обусловлены, познакомить с понятием коррозия металлов

Развивающая – уметь находить в таблице ПСХЭ металлы, уметь сравнивать металлы и неметаллы, объяснять причины химических и физических свойств металлов, развивать теоретическое мышление учащихся и их умение прогнозировать свойства металлов на основе их строения.

Воспитывающая - способствовать развитию познавательного интереса учащихся к изучению химии

Тип урока: урок изучения нового материала.

Методы обучения : словесные и наглядные

1. ОРГМОМЕНТ (ПРИВЕТСТВИЕ, ОТМЕТКА ОТСУТСТВУЮЩИХ, ПРОВЕРКА САМОЧУВСТВИЯ И ГОТОВНОСТИ К УРОКУ)

2. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ – ПРОВЕРКА Д/З

Я твердый, ковкий и пластичный,

Блестящий, нужный всем, практичный.

Я вам уже подсказку дал,

Так кто же я такой…?

4. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1.1. Положение в периодической системе.

Условная граница между элементами-металлами и элементами-неметаллами проходит по диагонали В (бор) — (кремний) — Si (мышьяк) — Те (теллур) — Аs (астат) (проследите ее в таблице Д. И. Менделеева)..

Начальные элементы образуют главную подгруппу I группы и называются щелочными металлами. Свое название они получили от названия соответствующих им гидроксидов, хорошо растворимых в воде, — щелочей.

Из элементов главных подгрупп следующих групп к металлам относят: в IV группе германий, олово, свинец(32,50,82) (первые два элемента — углерод и кремний — неметаллы), в V группе сурьма и висмут(51,83) (первые три элемента — неметаллы), в VI группе только последний элемент — полоний(84) — явно выраженный металл. В главных подгруппах VII и VIII групп все элементы — типичные неметаллы.

Что касается элементов побочных подгрупп, то все они металлы.

Атомы щелочных металлов содержат на внешнем энергетическом уровне только один электрон, который они легко отдают при химических взаимодействиях, поэтому являются сильнейшими восстановителями. Понятно, что в соответствии с ростом радиуса атома восстановительные свойства щелочных металлов усиливаются от лития к францию.

Следующие за щелочными металлами элементы, составляющие главную подгруппу II группы,также являются типичными металлами, обладающими сильной восстановительной способностью (их атомы содержат на внешнем уровне два электрона). Из этих металлов кальций, стронций, барий и радий называют щелочноземельными металлами. Такое название эти металлы получили потому, что их оксиды, которые алхимики называли «землями», при растворении в воде образуют щелочи.

К металлам относятся и элементы главной подгруппы III группы, исключая бор.

к 3 группе относятся металлы называемые подгруппой алюминия.

1.2 Особенности электронного строения металлов.

Учащиеся на основе полученных знаний формулируют сами определение «металл»

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. Атомы металлов имеют сравнительно большие размеры (радиусы), поэтому и их внешние электроны значительно удалены от ядра и слабо с ним связаны. И вторая особенность, которая присуща атомам наиболее активных металлов, — этоналичие на внешнем энергетическом уровне 1—3 электронов.
Атомы металлов имеют сходство в строении внешнего электронного слоя, который образован небольшим числом электронов (в основном не больше трех).
Это утверждение можно проиллюстрировать на примерах Na, алюминия А1 и цинка Zn. Составляя схемы строения атомов, по желанию можно составлять электронные формулы и приводить примеры строения элементов больших периодов, например цинка.
В связи с тем, что электроны внешнего слоя атомов металлов слабо связаны с ядром, они могут быть «отданы» другим частицам, что и происходит при химических реакциях:
Свойство атомов металлов отдавать электроны является их характерным химическим свойством и свидетельствует о том, что металлы проявляют восстановительные свойства.

1.3 Восстановительные свойства металлов.

Далее учитель просит учащихся сравнить восстановительную способность металлов, принадлежащих одному периоду и одной подгруппе.

· Как изменяется окислительная способность элементов III периода?

( окислительные свойства в периодах усиливаются, а восстановительные – ослабевают. Причиной изменения этих свойств- увеличение количества электронов на последней орбитале.)

· Как изменяются окислительные свойства у элементов 4 группы главной подгруппы? (снизу вверх окислительные свойства усиливаются. Причиной изменения этих свойств является уменьшение радиуса атома(легче принять чем отдать)

· Исходя из положения металлов в Периодической системе какой можно сделать вывод об окислительно-восстановительных свойствах элементов- металлов?

(Металлы являются восстановителями в химических реакциях, т.к. отдают свои валентные электроны)

Учащиеся отвечают, что прочность связи валентных электронов с ядром зависит от двух факторов:величины заряда ядра и радиуса атома. .

(запись вывода в тетрадях учащихся)в периодах с увеличением заряда ядра восстановительные свойства уменьшаются.

У элементов – металлов побочных подгрупп свойства чуть-чуть другие.

Учитель предлагает сравнить активность элементов побочной подгруппы. Cu, Ag, Au – активность элементов – металлов падает. Эта закономерность наблюдается и у элементов второй побочной подгруппы Zn, Cd, Hg.Увеличение электронов на внешнем уровне поэтому восстановительные свойства ослабевают

У элементов побочных подгрупп – это элементы 4-7 периодов 31-36, 49-54 – с увеличением порядкового элемента радиус атомов изменятся мало, а величина заряда ядра увеличивается значительно, поэтому прочность связи валентных электронов с ядром усиливается, восстановительные свойства ослабевают.

2.1. Металлическая связь.

Металлическая связь осуществляется посредством взаимного притяжения атом-ионов и относительно свободных электронов.

В металлах валентные электроны удерживаются атомами крайне слабо и способны мигрировать. Атомы, оставшиеся без внешних электронов, приобретают положительный заряд. Они образуют металлическую кристаллическую решётку.

Совокупность обобществлённых валентных электронов (электронный газ), заряженных отрицательно, удерживает положительные ионы металла в определённых точках пространства - узлах кристаллической решётки, например, металла серебро.

Внешние электроны могут свободно и хаотично перемещаться, поэтому металлы характеризуются высокой электропроводностью (особенно золото, серебро, медь, алюминий).

Химическая связь предполагает определенный вид кристаллической решетки. Металлическая химическая связь способствует образованию кристаллов с металлической кристаллической решеткой. В узлах кристаллической решетки находятся атом-ионы металлов, а между ними свободно движущиеся электроны. Металлическая связь отличается от ионной, т.к. нет анионов, хотя есть катионы. Отличается она и от ковалентной, т.к. не образуются общие электронные пары.

Таким образом, кристаллическая решетка зависит и определяется видом химической связи, но в то же время является причиной для физических свойств.

2.2. Физические свойства.

Учитель подчеркивает, что физические свойства металлов определяются именно их строением.

а) твердость – все металлы кроме ртути, при обычных условиях твердые вещества. Самые мягкие – натрий, калий. Их можно резать ножом; самый твердый хром – царапает стекло

б) плотность. Металлы делятся на мягкие (5г/см³) и тяжелые (меньше 5г/см³).

в) плавкость. Металлы делятся на легкоплавкие и тугоплавкие.

г) электропроводность, теплопроводность металлов обусловлена их строением. Хаотически движущиеся электроны под действием электрического напряжения приобретают направленное движение, в результате чего возникает электрический ток.

При повышении температуры амплитуда движения атомов и ионов, находящихся в узлах кристаллической решетки резко возрастает, и это мешает движению электронов, и электропроводность металлов падает.

Следует отметить, что у некоторых неметаллов, при повышении температуры электропроводность возрастает, например, у графита, при этом с повышением температуры разрушаются некоторые ковалентные связи, и число свободно перемещающихся электронов возрастает.

д) металлический блеск – электроны, заполняющие межатомное пространство отражают световые лучи, а не пропускают как стекло. Попадают на узлы кристаллической рещетки. Поэтому все металлы в кристаллическом состоянии имеют металлический блеск. Для большинства металлов в ровной степени рассеиваются все лучи видимой части спектра, поэтому они имеют серебристо-белый цвет. Только золото и медь в большой степени поглощают короткие волны и отражают длинные волны светового спектра, поэтому имеют желтый цвет. Самые блестящие металлы – ртуть, серебро, палладий. В порошке все металлы, кроме Al и Mg, теряют блеск и имеют черный или темно-серый цвет.

е) пластичность

Механическое воздействие на кристалл с металлической решеткой вызывает только смещение слоев атомов и не сопровождается разрывом связи, и поэтому металл характеризуется высокой пластичностью.

3. Химические свойства.

По своим химическим свойствам все металлы являются восстановителями, все они сравнительно легко отдают валентные электроны, переходят в положительно заряженные ионы, то есть окисляются . Восстановительную активность металла в химических реакциях, протекающих в водных растворах, отражает его положение в электрохимическом ряду напряжений металлов( Открыл и составил Бекетов)

Чем левее стоит металл в ряду электрохимическом ряду напряжений металлов, тем более сильным восстановителем он является, самый сильный восстановитель – металлический литий, золото – самый слабый, и, наоборот, ион золото (III) – самый сильный окислитель, литий (I) – самый слабый.

Каждый металл способен восстанавливать из солей в растворе те металлы, которые стоят в ряду напряжений после него, например, железо может вытеснять медь из растворов ее солей. Однако следует помнить, что металлы щелочных и щелочно-земельных металлов будут взаимодействовать непосредственно с водой.

Металлы, стоящее в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из растворов разбавленных кислот, при этом растворяться в них.

Восстановительная активность металла не всегда соответствует его положению в периодической системе, потому что при определении места металла в ряду учитывается не только его способность отдавать электроны, но и энергия, которая затрачивается на разрушение кристаллической решетки металла, а также энергия, затрачиваемая на гидратацию ионов.

Взаимодействие с простыми веществами

1. С кислородом большинство металлов образует оксиды – амфотерные и основные:

Щелочные металлы, за исключением лития, образуют пероксиды:

2. С галогенами металлы образуют соли галогеноводородных кислот, например,

3. С водородом самые активные металлы образуют ионные гидриды – солеподобные вещества, в которых водород имеет степень окисления -1.

4. С серой металлы образуют сульфиды – соли сероводородной кислоты:

5. С азотом некоторые металлы образуют нитриды, реакция практически всегда протекает при нагревании:

6. С углеродом образуются карбиды:

7. С фосфором – фосфиды:

8. Металлы могут взаимодействовать между собой, образуя интерметаллические соединения:

9. Металлы могут растворяться друг в друге при высокой температуре без взаимодействия, образуя сплавы.

Отношение металлов к кислотам.

Чаще всего в химической практике используются такие сильные кислоты как серная H₂SO₄, соляная HCl и азотная HNO₃.

Образующиеся в этом процессе ионы водорода H + выполняют роль окислителя, окисляя металлы, расположенные в ряду активности левее водорода. Взаимодействие протекает по схеме:

Me + HCl - соль + H₂↑

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂↑

2│Al 0 – 3e - → Al 3+ - окисление

3│2H + + 2e - → H₂ – восстановление

«Царская водка» (ранее кислоты называли водками) представляет собой смесь одного объема азотной кислоты и трех-четырех объемов концентрированной соляной кислоты, обладающую очень высокой окислительной активностью. Такая смесь способна растворять некоторые малоактивные металлы, не взаимодействующие с азотной кислотой. Среди них и «царь металлов» - золото. Такое действие «царской водки» объясняется тем, что азотная кислота окисляет соляную с выделением свободного хлора и образованием хлороксида азота (III), или хлорида нитрозила – NOCl:

Реакции окисления золота протекают согласно следующим уравнениям:

Au + HNO3 + 4 HCl → H[AuCl4] + NO + 2H2O

Если кислоты могут взаимодействовать с основаниями и основными оксидами, а ключевым элементом в их составе является металл, то возможно ли взаимодействие металлов с кислотами. Проверим это экспериментально.

Магний взаимодействует с кислотой при нормальных условиях, цинк - при нагревании, медь - не взаимодействует.

Ряд напряжений используется на практике для сравнительной оценки химической активности металлов в реакциях с водными растворами солей и кислот и для оценки катодных и анодных процессов при электролизе:

· Металлы, стоящие левее, являются более сильными восстановителями, чем металлы, расположенные правее: они вытесняют последние из растворов солей. Металлы, стоящие в ряду левее водорода, вытесняют водород при взаимодействии с водными растворами кислот-неокислителей; наиболее активные металлы (до алюминия включительно) — и при взаимодействии с водой.

· Металлы, стоящие в ряду правее водорода, с водными растворами кислот-неокислителей при обычных условиях не взаимодействуют.

· При электролизе металлы, стоящие правее водорода, выделяются на катоде; восстановление металлов умеренной активности сопровождается выделением водорода; наиболее активные металлы (до алюминия) невозможно при обычных условиях выделить из водных растворов солей.

4. Коррозия металлов – физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом (сплавом) и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла (сплава), среды или включающей их технической системы.

Слово коррозия происходит от латинского «corrodo» – «грызу» (позднелатинское «corrosio» означает «разъедание»).

Коррозия вызывается химической реакцией металла с веществами окружающей среды, протекающей на границе металла и среды. Чаще всего это окисление металла, например, кислородом воздуха или кислотами, содержащимися в растворах, с которыми контактирует металл. Особенно подвержены этому металлы, расположенные в ряду напряжений (ряду активности) левее водорода, в том числе железо.

В результате коррозии железо ржавеет. Этот процесс очень сложен и включает несколько стадий. Его можно описать суммарным уравнением:

Гидроксид железа(III) очень неустойчив, быстро теряет воду и превращается в оксид железа(III). Это соединение не защищает поверхность железа от дальнейшего окисления. В результате железный предмет может быть полностью разрушен.

Для замедления коррозии на поверхность металла наносят лаки и краски, минеральные масла и смазку. Подземные конструкции покрывают толстым слоем битума или полиэтилена. Внутренние поверхности стальных труб и резервуаров защищают дешевыми покрытиями из цемента.

Для стальных изделий используют так называемые преобразователи ржавчины, содержащие ортофосфорную кислоту (Н₃РО₄) и ее соли. Они растворяют остатки оксидов и формируют плотную и прочную пленку фосфатов, которая способна на некоторое время защитить поверхность изделия. Затем металл покрывают грунтовочным слоем, который должен хорошо ложиться на поверхность и обладать защитными свойствами (обычно используют свинцовый сурик или хромат цинка). Только после этого можно наносить лак или краску.

Решите тестовые задания

1.Выберите группу элементов, в которой находятся только металлы:

А ) Al, As, P; Б ) Mg, Ca, Si; В ) K, Ca, Pb

2. Выберите группу, в которой находятся только простые вещества – неметаллы:

3. Укажите общее в строении атомов K и Li:

А) 2 электрона на последнем электронном слое;

Б) 1 электрон на последнем электронном слое;

В) одинаковое число электронных слоев.

4. Металлический кальций проявляет свойства:

В) окислителя или восстановителя в зависимости от условий.

5. Металлические свойства натрия слабее, чем у –

А) магния; Б) калия; В) лития.

6. К неактивным металлам относятся:

А) алюминий, медь, цинк; Б) ртуть, серебро, медь;

В) кальций, бериллий, серебро.

7. Какое физическое свойство не является общими для всех металлов:

А) электропроводность, Б) теплопроводность,

В) твердое агрегатное состояние при нормальных условиях,

Г) металлический блеск

8.Металлы при взаимодействий с неметаллами проявляют свойства:

в) и окислительные, и восстановительные;

г) не участвуют в окислительно-восстановительных реакциях.

9.В периодической системе типичные металлы расположен

а) верхней части

в) правом верхнем углу

г) левом нижнем углу

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№1. Закончить уравнения практически осуществимых реакций, назвать продукты реакции

Открытый урок по теме Металлы
план-конспект урока по химии (11 класс) по теме

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:

План открытого урока по химии в 11 классе

Тема урока: Обобщение по теме: «Металлы:

Учитель химии, биологии МКОУ «Уянская СОШ» Таюрская Людмила Николаевна

Цель: повторить и обобщить знания о:

положении металлов в периодической системе и строении их атомов;
свойствах металлов как простых веществ;
распространении металлов в природе в соответствии с положением в электрохимическом ряду напряжений.

дать определение металлов, выяснить чем отличается строение атомов металлов от атомов неметаллов и как это отражается на их окислительно-восстановительных свойствах;
повторить понятие металлической связи;
рассмотреть типы кристаллических решеток разных металлов;
выяснить зависимость физических свойств металлов от их строения;
ознакомиться с распространением металлов в природе в зависимости от их активности.

развивать умения характеризовать металлы малых и больших периодов по их положению в периодической системе;
развивать представления о связи между строением веществ и их свойствами;
совершенствовать умения находить главное в повторяемом материале и систематизировать полученные знания.

развивать умения работать в коллективе;
способствовать проявлению творческих способностей учащихся.

Материалы: коллекция “Металлы”, дидактические материалы на парте учащихся по теме; мультимедийный проектор, интерактивная доска, электронное приложение к учебнику: Химия.11 класс Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г, учебник для 11 класс общеобразовательных учреждений. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. -М.: Просвещение, 2012г.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний

Технологии: информационно-коммуникационная, интерактивная

« Единственный путь, ведущий к знаниям – это деятельность»

І. Актуализация знаний. Цели и задачи урока.

Еще в глубокой древности люди обратили внимание на металлы, обладавшие привлекательной двойственностью свойств; им можно было придать любую форму, расплавив на костре, и после этого получить очень твердые наконечники для стрел и копий, несгибаемые в самом жарком бою. Металлы легко доказывали свои преимущества перед обработанным камнем во всех сферах человеческой деятельности, даже в домашнем хозяйстве.

Жизнь без металлов невозможна,
И эта аксиома непреложна:
Твердые, блестящие, ток проводящие,
Для человека металлы – друзья настоящие!

Металлические свойства характерны для многих элементов, из известных сегодня обнаруженных в природе или полученных искусственным путем, металлов насчитывается около 92. Они – внушительное большинство в Периодической системе, занимают 4/5 всей таблицы.

1. Понятие металлов. Положение в периодической системе (стр.77-78).

1. Где располагаются металлы в периодической системе?

2. Составьте полную электронную формулу, формулу внешнего энергетического уровня для элементов: Na, Al,

3. Расположите в ряд по возрастанию числа валентных электронов металлические элементы: стронций, хром, рубидий, марганец, олово, галлий, осмий ванадий.

4. Как периодически изменяются свойства элементов при продвижении по периодам (слева направо) и по А-группам (сверху вниз)? (слайд 6)

Металлы – это химические элементы, атомы которых способны только отдавать электроны, имеют низкие значения электроотрицательности (от 0,7 до 2,0), им соответствуют простые вещества – металлы.

Низшая степень окисления Ме = 0, высшая = № группы (искл. I-Б и VII-Б гр.)

Как объяснить существование большой группы твердых веществ, именуемых металлами, легко поддающихся механической обработке? Они гнутся, куются, прокатываются в листы, превращаются в проволоку и тонкую фольгу. Всем хорошо знакомы лепестки золотой фольги, покрывающие купола старинных соборов; вольфрамовые спирали, сияющие ярким светом в лампах накаливания; медные и алюминиевые провода линии электропередач…

Ковалентные и ионные химические связи не позволили бы металлам вести себя столь странно.

Какую связь называют металлической?
Какой тип кристаллической решётки в металлах?
Какие физические свойства характерны для веществ с металлической кристаллической решёткой? (слайды 8, 9)

Для металлов характерны несколько общих физических свойств: пластичность, металлический блеск, способность проводить электрический ток и тепло. По некоторым физическим свойствам металлы в значительной степени отличаются друг от друга. Это связано с особенностями строения атомов металлических элементов главных и побочных подгрупп и особенностями металлической кристаллической решётки.

Любой металл следует рассматривать как одну гигантскую молекулу, вокруг ее ионов перемещаются по обобщенным орбиталям общие электроны. Число возможных мест на этих орбиталях, как правило, значительно превышает количество валентных электронов у атомов металлов. Достаточно небольшого возбуждения, например теплом или электрическим током, чтобы электроны внутри металла перепрыгнули с занятых орбиталей на свободные и начали направленное, согласованное движение. Крохотные электроны, как настоящие волшебные гномы, легки на подъём.

Благодаря этой особенности внутренней энергетической структуры металлов – полузаполненности обобщенных орбиталей – электронный газ, образуемый свободными электронами, очень прочно соединяющий, будто склеивающий ионный остов металла, в то же время всегда готов к быстрому переносу электрического тока или тепла.

При механических нагрузках и нагреве подвижный электронный газ смягчает перемещение положительных ионов, экранируя их друг от друга. Вследствие этого обработка металлов с изменением формы происходит без разрушения, атомные плоскости кристалла легко скользят одна по другой, вернее, по разделяющему их слою электронного клея-смазки.

Вездесущее облако электронов определяет и такую заметную внешнюю характеристику металлов, как их блеск. Свет поглощается поверхностью металла, электроны начинают колебаться в такт падающему оптическому излучению и тут же испускают уже свои, вторичные волны излучения, идущие в обратном направлении. Все это происходит так быстро, что мы принимаем вторичное излучение электронов за отраженный свет, хотя на самом деле освещенный металл слепит наши глаза переизлученным светом своих возбужденных электронов.

Многие века металлы молчаливо и яростно блестели, не в силах передать словами то, что они будто бы хотели нам этим сказать: у нас много электронов, мы – особенные среди других твердых тел…

Пластичность : Аu, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe (уменьшается).

Электро- и теплопроводность: Ag, Cu, Аu, Al, Fe (уменьшается).

Металлы классифицируют по : (стр.77-78) (слайд 10)

а) плотности б) температурам плавления в) твёрдости г) отношению к магнитному полю.

Среди металлов есть очень легкие и довольно тяжелые: плотность такого металла, как литий, в 2 раза меньше плотности воды, его кусочки не утонут в воде, а плотность свинца, золота и осмия – более чем в одиннадцать, девятнадцать, двадцать два раза больше плотности воды!

Прекрасный пример исключительных пластических способностей демонстрирует золото: из кусочка этого драгоценного металла весом всего в один грамм может быть получена проволока длиной в 3 км! Ребята, а как проверить какой металл из коллекции самый твердый?

Особенности олова и талия (слайд 11,12)

Физкультминутка. Проводится как эстафета. Группа по очереди должна называть щелочные или щелочно – земельные металлы или их соединения. Эстафету начинает член группы, стоящий позади всех в своём ряду. Он начинает эстафету и, дотрагиваясь до плеча впереди стоящего, передает эстафету дальше.

3. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов. Распространение в природе . (стр.79-84)

Положение того или иного металла в ряду напряжений характеризует его способность к окислительно-восстановительным взаимодействиям в водных растворах при стандартных условиях.

Чем ближе металл к началу ряда, тем более сильные восстановительные свойства проявляет металл как простое вещество.

Чем дальше расположен металл в ряду напряжений, тем более сильными окислителями являются в водном растворе его ионы. (слайд 13)

Подавляющее большинство металлов находится в природе в виде соединений, лишь немногие встречаются в самородном состоянии (золото и платина – исключительно в самородном, самый большой самородок из золота – 112 кг; серебро и медь – в самородном состоянии и в виде соединений, самые большой самородок серебра – 13,5 т, меди – 420 т; иногда в самородном состоянии встречается ртуть). (слайды 14,15)

Опыт – основа познания

Опыт 1.Опустите железный гвоздь в раствор медного купороса и через 1-2 минуты выньте гвоздь Объясните произошедшее явление с использованием электрохимического ряда напряжений металлов

Fe + CuSO 4 →FeSO 4 + Cu

Опыт 2. Осуществите реакцию между алюминием и йодом. Для этого в фарфоровую чашку поместите смесь, а затем в середину горки капните воды. Что наблюдаете?

AL +J 2 →AL J 3 или

Zn+Pb(NO 3 ) 2 = Pb + Zn(NO 3 ) 2

ІІІ. Закрепление изученного материала. Тестирование.

1.Тестирование из электронного учебника (работа с интерактивной доской)

2. Даны образцы металлов:

Pb, Cu, Hg, Na, Au, Ag, W.

Определите эти металлы по физическим характеристикам:

А) очень мягкий (режется ножом);

Б) окрашен в жёлтый цвет;

В) имеет матовую поверхность;

Г) обладает наибольшей тугоплавкостью;

Д) жидкий при комнатной температуре;

Е) окрашен в красный цвет;

Ж) отличается металлическим блеском и высокой теплопроводимостью.

1.Узнали ли вы что-либо новое сегодня на уроке?

2. Где в жизни можно применить то, что вы узнали?

3. Как вы оцениваете свою работу на уроке?

1.Учебник Химия 11 класс. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. -М.: Просвещение, 2012

2.Готовимся к единому государственному экзамену. Химия. Авт. Габриелян О.С.,

3.Колтун М. Мир химии. - М.: Детская литература, 1988.-300 с.

4.Электронное приложение к учебнику Химия 11 класс Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. -М.: Просвещение, 2012

Самоанализ урока: Обобщение по теме: «Металлы»
Цель урока: повторить и обобщить знания о:

положении металлов в периодической системе и строении их атомов;
свойствах металлов как простых веществ; распространении металлов в природе в соответствии с положением в электрохимическом ряду напряжений

развивать умения работать в коллективе;
способствовать проявлению творческих способностей учащихся.

Вид учебной деятельности учащихся:

работа с таблицами, практическая работа, индивидуальная работа, групповая работа

Методы урока : словесные, наглядные, тестирование, практические
Формы работы: фронтальная, групповая, парная, индивидуальная

Средства ведения урока:
интерактивная доска, презентация, созданная в программе Power Point, проектор, электронное приложение к учебнику: Химия.11 класс Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г, учебник для 11 класс общеобразовательных учреждений. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. -М.: Просвещение, 2012г.

Этапы урока:
1.Мотивация к учебной деятельности;
2. Постановка учебной задачи (темы и цели урока);
3.Планирование решения учебной задачи (актуализация опорных знаний)

5. Закрепление знаний, самоконтроль, самооценка.

6. Рефлексия (домашнее задание)

В действиях учителя и обучаемых проявлялась научность и доступность в обобщении, систематизации знаний по данной теме. Созданы оптимальные условия для логических и практических решений учебных вопросов. Были использованы технологии: информционно-коммуникационная (показ презентации), интерактивная (работа по тестированию на интерактивной доске). Урок достиг цели, способствовал развитию личностных, познавательных, коммуникативных универсальных учебных действий.

урок "Металлы.11 класс"
план-конспект урока (химия, 11 класс) на тему

Цель урока- обобщить и систематизировать знания обучающихся по теме "Металлы". рассмотреть особенности строения металлов главных и побочных подгрупп, физические и химические свойства.применение.

Вложение	Размер
urok_metally._.doc	85.5 КБ

Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру

Урок «Металлы. Общая характеристика. Химические свойства» 11класс

Образовательная: о бобщить и ситематизировать знания обучающихся об особенностях строения атомов металлов главных и побочных подгрупп, их физических и химических свойствах, способах получения и применения. Закрепить навыки сравнения и обобщения химической активности металлов по положению их в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева и в электро-химическом ряду напряжений металлов.

Развивающая: развивать интерес к предмету, формировать умение обобщать и сравнивать, логически рассуждать, применять свои знания на практике.

Воспитательная: воспитывать умение работать в группе, помогать другим.

Оборудование: ПСХЭ, электрохимический ряд напряжения металлов, дидактические материалы, мультимедийный проектор, презентация «Металлы. Химические свойства». Набор рективов.

I. Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся,определяет готовность к уроку.

Учитель записывает тему урока, определяет место урока в системе уроков по теме

«Металлы». Формулируется цель урока. Записывает план урока и вопросы для рассмотрения на уроке.

1.Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Металлы главных и побочных подгрупп.

2. Особенности строения атомов металлов главных и побочных подгрупп.

3. Физические свойства металлов.

4. Химические свойства металлов.

5. Основные способы получения металлов.

1. Сравните электронное строение атомов элементов VII группы: марганца и хлора. Объясните различие в их химических свойствах и наличие разных степенен окисления атомов у обоих элементов.

2. С какой целью поверхность цистерн для хранения нефтепродуктов (бензина, керосина) окрашивают серебрином — смесью алюминиевой пудры с одним из растительных масел?

3. К раствору, содержащему 27 г хлорида меди(II), добавили 1-4 г железных опилок. Какая масса меди выделилась в результате этой реакции?
Ответ: 12,8 г.

4. Определите массовую долю (в процентах) углерода в стали (сплав железа с углеродом), если при сжигании ее навески массой 10 г в токе кислорода было собрано 0,28 л оксида углеродя(ІV) (н. у.).
Ответ: 1.5%.

4.1. Физические свойства металлов.

Характерной особенностью металлов является способность их атомов легко отдавать свои валентные электроны; при этом проявляется активная восстановительная способность.
Восстановительную активность металла в химических реакциях, которые протекают в водных растворах, отражает его положение в электрохимическом ряду напряжений металлов.
Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ca Co Ni Sn Pb (H2 ) Cu Hg Ag Pt Au
--------------------------------------------------------------------------------------------------→
Уменьшение восстановительных свойств

На основании данного ряда напряжений можно сделать важные заключения о химической активности металлов в реакциях, протекающих в водных растворах при стандартных условиях:

1. Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является.
2. Каждый металл способен вытеснять из солей в растворе те металлы, которые в ряду напряжений стоят правее.
3. Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из кислот в растворе.
4. Щелочные и щелочноземельные металлы, являющиеся самыми сильными восстановителями в водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой.

4.2. Химические свойства металлов.

Перед выполненем лабораторных опытов необходимо помнить о правилах техники безопасности:

Не приступайте к выполнению опыта, не получив инструкции от учителя.
Твердые вещества необходимо набирать только сухим шпателем.
Наливайть жидкость в пробирку необходимо осторожно.
При выяснении запаха веществ необходимо осторожно направлять его к себе ладонью руки.
Нагревая пробирку с жидкостью, необходимо держите ее так, чтобы отверстие пробирки было направлено в сторону от самого себя, и от других учащихся. .
В случае ожога, пореза или попадания едкой и горячей жидкости на кожу или одежду немедленно обращайтесь к учителю.

Опыт 1. Окисление металлов.

Взаимодействие меди с кислородом воздуха: 2Сu +O 2 →2CuO образовался оксид меди (черного цвета)

Опыт 2. Взаимодействие металлов с неметаллами: Fe +S→FeS образовалася сульфида железа.

Опыт 3. Взаимодействие металлов с растворами кислот: HCl + Zn→ZnCl 2 + H 2
Опыт 4.Взаимодействие металлов с водой: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 образовался гидроксид натрия.

Опыт 5.Взаимодействие металлов с растворами солей: Fe + CuSO 4 →FeSO 4 + Cu

образовался сульфат меди.

Таким образом, мы рассмотрели типичные химические свойства металлов. Некоторые металлы пассивны ко всем кислородным кислотам или растворяются только в разбавленных кислотах. К таким металлам относятся, например, алюминий и хром. При взаимодействии их с концентрированными кислородными кислотами на поверхности металлов образуется прочная оксидная пленка окисла, которая препятствует дальнейшему окислению.

Урок по химии на тему "Металлы" (11 класс)

Место урока: 25 урок по КТП. 1 урок в Теме 4 «Вещества и их свойства». 11 класс. Базовый уровень.

Цель урока: сформировать понятие о положении металлов в ПС, строении их атомов, физических и химических свойствах металлов и их восстановительных способностях.

Задачи урока: - образовательные: - сформировать понятие о строении и свойствах металлов; - научить использовать приобретённые знания для объяснения явлений окружающей среды; - научить грамотному использованию металлических изделий; - проверить знания о строении металлов и их физических свойствах. - развивающие: - совершенствовать умения записывать уравнения химических реакций; применять знания и практические умения, работая по инструкции, с соблюдением правил Техники безопасности; - развивать познавательную активность учащихся, вырабатывать умение анализировать, делать выводы; - создать условия для развития познавательного интереса к предмету, эмоциональные ситуации удивления, занимательности. - воспитательные: - воспитывать экологическую культуру (на примере последствий загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами); - воспитывать коммуникативные компетенции, умение высказывать собственное мнение, сотрудничать в группе.

Тип урока: комбинированный, традиционный, изучение нового материала.

Форма урока: урок с элементами исследования.

Методы и приемы: приемы активизации познавательной деятельности учащихся; групповая деятельность; исследовательская деятельность; ИКТ.

Средства обучения: компьютер; оборудования для лабораторного опыта; периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева; презентация «Металлы»; карта-инструкция по выполнению лабораторного опыта. Реактивы: кальций, натрий, медная проволока; цинк, медная проволока, раствор: соляной кислоты, гидроксида натрия, вода.

Новые понятия: металлы: щелочные, щелочно-земельные, редкоземельные, тяжелые, радиоактивные; коррозия.

Структура урока:

1. Организационный момент.

3. Проверка готовности к новому учебному материалу.

4. Формирование нового учебного материала.

5. Первичное закрепление.

6. Домашнее задание.

1. Организационный этап. 2 мин Раппорт старшины. Приветствие. Проверка отсутствующих. Проверка готовности к уроку.

2. Целеполагание. Слайд 1-3 3 мин На ИД – слайд о металлах, Ребусы о конкретных металлах – сделать вывод о теме урока. на доске – таблица «Металлы», коллекция «Металлы», загадка о металлах: Загадки про металлы Ребусы

Быть символом не каждому дано, 1) Картинка «Долото»
Но именем моим не без причины ЗОЛОТО
Назвали руки, дождь, тельца, руно,
Сечение и мнений середину.
И в честь меня был назван даже век,
Когда был очень счастлив человек. 2) Картинка «Медведь»
Что нынче в имени моем? А встарь МЕДЬ
Считали все, что я - металлов царь. (ЗОЛОТО)

Иду на мелкую монету, 3) Картинка «Голова»
В колоколах люблю звенеть, ОЛОВО
Мне ставят памятник за это
И знают: имя мое - (МЕДЬ) 4) Картинка «Ребра»
СЕРЕБРО,
Из глины я обыкновенной,
Но я на редкость современный.
Я не боюсь электротока,
Бесстрашно в воздухе лечу;
Служу на кухне я без срока -
Мне все задачи по плечу.
Горжусь своим я именем:
Зовусь я (АЛЮМИНИЙ)

Преподаватель : ** Какова тема нашего урока? (Тема урока: Металлы). ** Какие вопросы мы должны вспомнить о металлах и обсудить? (Цель и задачи урока)

3. Проверка готовности кадет к новому материалу? Слайд 4 3 мин «ПРЯМОЕ ПОПАДАНИЕ» (Экспресс-опрос)

Содержание вопроса

На какие группы делятся все химические элементы?

Какое положение в ПСХЭ занимают металлы?

Сколько электронов может находиться на внешнем энергетическом уровне у металлов?

Какой тип химической связи характерен для металлов?

Какой тип кристаллических решеток наблюдается у металлов?

Какими физическими свойствами обладают металлы?

У какого металла самая низкая температура плавления?

У какого металла самая высокая температура плавления?

Какой металл самый пластичный?

Какое явление называют коррозией?

Слайды 5- 9

1) Самый тяжелый металл – Осмий и Иридий (в науке до сих пор спор)

2) Самый ковкий металл – Золото: из 1 гр можно вытянуть проволоку длиной 2.4 км

3) Самый дорогой металл – *** Родий (примерно за 1 гр 225 долларов), на земле всего несколько тонн, в основном используется как автомобильный катализатор. Добывают в ЮАР, встречается в Заполярье, Норильске, на Урале. *** Платина (примерно за 1 гр 70 долларов), «белое золото» *** Золото (за 1 гр 30 долларов) *** Иридий (за 1 гр 17 долларов), открыт 1803 г, похож внешне на олово, твердый, тяжелый, идет на изготовление эталонов длины и веса, хим. весов, хирургических инструментов. ***** САМЫЙ ДОРОГОЙ МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ – КАЛИФОРНИЙ-252, 1 гр стоит 6 млн.500 тыс. долларов. В мире его всего несколько граммов, не больше 5. Его вырабатывают 2 реактора (США, Россия). Каждый производит около 20-40 микрограммов в год. У калифорния-252 период полураспада – 2,6 года. 2 грамма металла в секунду выделяет 2,4 биллиарда нейтронов. Что соответствует нейтронному потоку обычного ядерного реактора. Классическим путем такой эффект можно получить с использованием 200 килограммов радия. Столько металла на Земле нет. Сейчас калифорний-252 используется в медицине для обработки злокачественных опухолей.
Калифорний может заменить средний атомный реактор **** ОСМИЙ (за 1 гр 10 тыс долларов) Osme (запах) – греческое слово. Оно то и дало название платиновому металлу осмию название 200 лет назад. У него неприятный раздражающий запах, он похож на смесь хлорки и чеснока. В природе чистого осмия не найдено. Осмий очень хрупкий. Его просто растолочь даже в обычной ступе. Его используют в фармакологической отрасли в качестве катализатора во многих химических процессах. Применяют для изготовления деталей измерительных приборов.

4) Металлы в ПСХЭ

5) Металлы в природе

6) Металлы: физические свойства.

4. Формирование нового материала. мин Преподаватель: ** Знаете ли вы, что обозначает термин «металлотермия» ? Учебник с.169. ** Где применяется металлотермия? (при получении металлов). ** Какие виды металлотермии существуют? (алюмотермия,… Li , Ca , Mg , Al могут вытеснять другие металлы из их оксидов)

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ: Слайд 10-11

Металлы – восстановители .

1) Взаимодействие металлов с неметаллами . Учебник с.165-166 рис.115-117 Видео «Хлор с железом»

2) Взаимодействие металлов с водой : а) щелочные металлы → щелочь + водород Учебник с.167 рис.118 Видео «Щел. металлы с водой»

3) Взаимодействие металлов с кислотами. Учебник с.168 рис.119 (аппарат Кирюшкина) + аппарат Кипа (дем) : к-та + мет = ↑ Видео

4) Взаимодействие с солями. Учебник с.169 рис.120

Коррозия металлов, способы защиты от нее.

КОРРОЗИЯ – ( от лат coorrodere – «разъедать») – самопроизвольное разрушение металлов и сплавов под влиянием окружающей среды.

Суть коррозии – если 2 металла, контактирующих между собой опустить в водный раствор электролита (п-р: грунтовые воды, атмосферная влага..), то металл более активный (левее в ряду активности металлов) будет разрушаться (окисляться, отдавая электроны), предохраняя тем самым менее активный металл.

Способы защиты от коррозии: (см. учебник с.172-173)

- нанесение защитных покрытий (п-р: масляные краски, лаки, эмали)

- нанесение сверху другого металла ( Au , Ag , Cr , Ni , Sn , Zn …) Частный пример – ЛУЖЕНИЕ – нанесение на железа слой олова, такое железо – БЕЛАЯ ЖЕСТЬ.

- использование нержавеющих сталей (содержат специальные добавки)

- введение в среду ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ (уменьшают агрессивность среды и уменьшают скорость коррозии)

- создание контакта с более активным металлом – ПРОТЕКТОРОМ – он и будет разрушаться (Стальные Корпуса морских судов обшивают листами цинка, который разрушается, предохраняя сталь от коррозии).

5. Закрепление материала . Слайд 12-13 3 мин а) Вывод о свойствах металлов. Заполните пропуски нужными словами .

Радиус атомов металлов _____ радиуса атомов неметаллов. Во всех соединениях _____ металлов имеют _____ степени окисления. При комнатной температуре металлы находятся ______ агрегатном состоянии, за исключением ____. Металлы хорошо проводят _____ и _____. Самый тяжёлый металл – _____, самый легкий – _____, самый тугоплавкий – _______, самый легкоплавкий – _____.

б) Учебник с 173 ?? 1 – 4 (устно)

в) ?? Какая реакция протекает более интенсивно: натрий или магний с уксусной кислотой ? Записать хим. уравнения.

6. Домашнее задание Слайд 14 1 мин Читать § 20, упр.5 (в) с 173.

7. Рефлексия Слайд 15 1 мин Я понял, что….. Мне было интересно узнать ….. Я смог …… У меня получилось …… Я попробую …..

Конспект урока по химии по теме "Металлы" (11 кл.)

Место урока в системе уроков по теме: раздел «Вещества и их свойства».

Цель урока: обобщить и закрепить теоретические знания учащихся о строении атомов металлов, химической связи, особенностях физических свойств.

Образовательные: закрепить навыки сравнения и обобщения химической активности металлов по положению их в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева и в электрохимическом ряду напряжений металлов.

Развивающие: развивать умения учащихся логически рассуждать, наблюдать, сравнивать, анализировать, устанавливать связь между строением и свойствами веществ .

Воспитательные: научить применять знания, полученные на уроке химии , в повседневной жизни.

Учащиеся узнают как от физических свойств зависит возможность использования металлов.

Учащиеся научатся сравнивать физические свойства, выявлять закономерности в изменении свойств в зависимости от строения.

Техническое обеспечение урока : компьютер, проектор.

Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока: Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, коллекция «Металлы и сплавы».

Тип урока : изучение нового материала.

I. Организационный момент:

Учитель приветствует учащихся, проверяет готовность класса к уроку. Объявляет тему урока.

II . Изучение нового материала

Учитель: Существует гипотеза, что термин «металлы» произошел от греческого слова «металлон», которое в первоначальном переводе означало «копи», «рудники».

В древности и Средние века были известны только 7 металлов. Алхимики считали, что каждому металлу соответствует своя планета, которая управляет его судьбой на Земле, поэтому металл обозначали знаком этой планеты . Золото наши предки связывали с Солнцем, серебро- с Луной, медь -с Венерой, железо-с Марсом, олово с- Юпитером, свинец-с Сатурном, ртуть- с Меркурием.

Более 200 лет назад М.В. Ломоносов в труде «Первые основы металлургии» дал металлам такое определение: «Металлы – суть ковкие блестящие тела».

Из 114 элементов, известных в настоящее время, 92 являются металлами. Металлы и их соединения играют важную роль в минеральной и органической « жизни» Земли. Атомы и ионы металлов входят в состав важнейших соединений, участвующих в жизнедеятельности растений, животных и человека. Например, в крови человека найдено 76 элементов и из них только 14 не являются металлами. В организме человека некоторые элементы-металлы (кальций, калий, натрий, магний) присутствуют в большом количестве, то есть являются макроэлементами. а такие металлы, как хром, марганец, железо, медь, цинк, кобальт, присутствуют в небольших количествах, то есть это микроэлементы. О влиянии металлов на состояние животных и растений можно узнать из таблицы 16 стр.193. ( Учитель обращает внимание учащихся на данную таблицу).

По своей химической природе металлы – это химические элементы, атомы которых отдают электроны с внешнего или предвнешнего энергетического уровней, образуя при этом положительно заряженные ионы.

Практически все металлы имеют сравнительно большие радиусы и малое, от 1 до 3, число электронов на внешнем энергетическом уровне, исключения составляют только германий, олово, свинец (4 электрона), сурьма, висмут (5 электронов) и полоний (6 электронов). Для атомов металлов характерны низкие значения электороотрицательности и восстановительные свойства. Во всех химических реакциях металлы являются восстановителями: Ме 0 – nе= Ме n+

В Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева металлы располагаются ниже диагонали бериллий – астат. Элементы, расположенные вблизи диагонали, например, бериллий, алюминий, титан, германий, сурьма обладают двойственным характером и относятся к металлоидам. Металлы располагаются в начале периодов, к ним относятся s-элементы 1 и 2 групп, р-элементы 1-3 группы, все, кроме бора, 1-4 группы: германий, олово, свинец, 1-5 группы: сурьма, висмут, а также все d- и f- элементы. (Учитель обращает внимание учащихся на рис.36 стр. 191).

Учащиеся отмечают как изменяются свойства атомов по периодам и по группам.

В металлах имеет место металлическая связь – это связь между атомами и катионами металла посредством общих электронов. Металлическую связь образуют элементы, атомы которых на внешнем уровне имеют мало валентных электронов по сравнению с большим числом внешних энергетически близких орбиталей. Их валентные электроны слабо удерживаются в атоме. Электроны, осуществляющие связь, обобществлены и перемещаются по всей кристаллической решётке в целом нейтрального атома. Веществам с металлической связью присущи металлические кристаллические решётки в узлах которых находятся атомы и катионы металлов, а пространство между ними заполнено «электронным газом». Основными типами кристаллических решеток являются:

1. Объемно — центрированная кубическая атомы располагаются в вершинах куба и в его центре (V, W, Ti, Fe)

2. Гранецентрированная кубическая. атомы располагаются в вершинах куба и по центру каждой из 6 граней (Ag, Au, Fe_γ)

3. Гексагональная, в основании которой лежит шестиугольник:

- простая – атомы располагаются в вершинах ячейки и по центру 2 оснований (углерод в виде графита);

- плотноупакованная – имеется 3 дополнительных атома в средней плоскости (цинк).

Некоторые металлы кристаллизуются в двух и более кристаллических формах. Это свойство веществ- существовать в нескольких кристаллических модификациях называют полиморфизмом. Полиморфизм для простых веществ нам известен под названием аллотропия

Учитель: Итак, металлическая связь и кристаллическая решётка обусловливают все важнейшие физические свойства металлов: электро- и теплопроводность, металлический блеск, пластичность, характерную для многих металлов, и т. д.
Опыт. Проводят несколько ударов молотком по алюминиевой ложке. Что вы наблюдаете? (ложка расплющилась как бы слоями).
Пластичность — это свойство вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять принятую форму после прекращения этого воздействия.
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. Недаром среди богов разных верований почти единственным рабочим-богом был бог огня, покровитель кузнечного дела: у греков — Гефест, у римлян —Вулкан, у славян — Сварог.
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. Наиболее пластичны золото, серебро и медь. Например, из золота можно изготовить «золотую фольгу» толщиной 0,003 мм, которую используют для золочения изделий.
Высокая электрическая проводимость металлов обусловлена присутствием в их кристаллических решетках подвижных электронов, которые направленно перемещаются под действием электрического поля. 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 и вблизи абсолютного нуля переходит в сверхпроводимость. Лучшими проводниками электричества являются серебро и медь, худшими — марганец, свинец и ртуть.

Электропроводность металлов уменьшается

Ag , Cu , Au , Al , Zn , Fe , Pb , Mg , Hg →
Так же изменяется и теплопроводность металлов, которая тоже вызвана высокой подвижностью свободных электронов: сталкиваясь с колеблющимися в узлах решетки ионами, электроны обмениваются с ними энергией. С повышением температуры колебания ионов при посредстве электронов передаются другим ионам, и температура всего металла быстро выравнивается.

Опыт . Металлические ложки из серебра, железа, алюминия учитель опускает в стакан с кипятком и даёт одному из учащихся проверить, какой металлический предмет стал самым горячим. Учащиеся делают вывод.

Теплопроводность металлов уменьшается

Ag, Cu, Au, Al, Zn, Fe, Pb, Mg, Hg →
Для гладкой поверхности металлов характерен металлический блеск — результат отражения световых лучей. В порошкообразном состоянии большинство металлов теряют блеск, приобретая черную или серую окраску, и только алюминий и магний сохраняют блеск в порошке. Из алюминия , серебра и палладия, обладающих наиболее высокой отражательной способностью, изготовляют зеркала, в том числе и применяемые в прожекторах.
Отраженный поверхностью металлов свет определяет их цвет. Белый и серый цвета большинства металлов говорят о том, что металлы рассеивают в равной степени все лучи видимой части спектра. А вот золото и медь в большей степени поглощают лучи с короткой длиной волны (близкие к фиолетовым лучам) и отражают длинноволновые лучи, поэтому окрашены соответственно в желтый и желто-красный цвета.
Из других физических свойств металлов наибольший практический интерес представляют плотность, температура плавления и твердость.
Для всех металлов (кроме ртути) при обычных условиях характерно твердое агрегатное состояние. Однако твердость их различна, как и тугоплавкость. Наиболее твердые — металлы, соответствующие побочной подгруппе VI группы. Так, хром по твердости приближается к алмазу. Самые мягкие — щелочные металлы . Например, калий, рубидий и цезий легко режутся ножом.

Металлы по- разному взаимодействуют с магнитным полем. Такие металлы, как железо, кобальт, никель выделяются своей способностью сильно намагничиваться и долго сохранять состояние намагниченности. Их называют ферромагнетиками. Большинство металлов (щелочные и щелочноземельные) слабо намагничиваются и не сохраняют это состояние вне магнитного поля-это парамагнетики. Металлы, выталкиваемые магнитным полем-диамагнетики ( медь, серебро, золото,висмут).
В технике принято классифицировать металлы по различным физическим свойствам:

а) по плотности металлы делятся на легкие (плотность меньше 5 г/см 3 ) и тяжелые (плотность больше 5 г/см 3 ). К легким относят щелочные, щелочноземельные металлы и алюминий. Из переходных металлов сюда включают скандий, иттрий и титан. Эти металлы, благодаря легкости и тугоплавкости, все шире применяются в различных областях техники. Самый легкий металл — это литий (р = 0,53 г/см 3 ). Самый тяжелый — осмий (р = 22,6 г/см 3 ).
б) по температуре плавления легкоплавкие, цезий и галлий могут плавиться уже на ладони руки и тугоплавкие. Наибольшей тугоплавкостью обладает вольфрам, его температура плавления равна 3380 °С. Это свойство вольфрама используется для изготовления ламп накаливания.
Также металлы делят на черные (железо и его сплавы) и цветные — все остальные Золото , серебро, платину и некоторые другие металлы относят к драгоценным металлам.

III . Этап закрепления знаний.

Самостоятельная работа учащихся с образцами железа по инструктивной карточке.

Инструктивная карточка .

Определение физических свойств железа.

1. Агрегатное состояние.

3. Плотность железа (диаграмма плотности металлов прилагается)

4. Твердость железа.

Испытайте твердость железа экспериментальным путем: режется ли ножом железный гвоздь, можно ли нанести царапины ножом.

5. Пластичность железа.

Осуществите механическое воздействие на железный гвоздь.

Нагрейте в стакане воду до 80-70 градусов С. Опустите в нее железный гвоздь. Нагрелся ли он?

Пользуясь табличными данными определите относительную теплопроводность железа.

7. Магнитные свойства железа.

Испытайте действие магнита на железный гвоздь.

8. Используя табличные данные, определите температуру плавления железа.

После выполнения самостоятельной работы учащиеся сообщают полученные данные.

Учитель обобщает . Железо тяжелый металл серого цвета с металлическим блеском. Плотность - 7,87, твердость – 4, пластичный, обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью, обладает магнитными свойствами, температура плавления – 1539°С.

Фронтальный опрос

1.Какие элементы называют металлами?

2. Каковы особенности строения атомов металлов?

3. Сделайте вывод о свойствах металлов. Заполните пропуски нужными словами.

Радиус атомов металлов ____ радиуса атомов неметаллов. Во всех соединениях _____ металлов имеют _____ степени окисления. При комнатной температуре металлы находятся ______ агрегатном состоянии, за исключением ____. Металлы обладают характерным _____. Они хорошо проводят _____ и _____. Самый тяжёлый металл – _____, самый легкий – _____, самый тугоплавкий – _______, самый легкоплавкий – _____.

4. Какие физические свойства металлов используют в технике?
5.Какие физические свойства вольфрама лежат в основе его применения в лампах накаливания?
6. Какие свойства металлов заключены в образных литературных выражениях: «серебряный иней», «золотая заря», «свинцовые тучи» ?

Читайте также: