Сравнительная характеристика металлов и неметаллов
Химики делят все простые вещества на металлы и неметаллы. Они имеют большую разницу. При этом далеко не всем известно, чем конкретно отличаются металлы от неметаллов. Разница касается структуры, физических характеристик и химических свойств. Многие вещества удается определить визуально. Однако этот метод сложно назвать достоверным. Чтобы не допустить ошибку, стоит опираться на четкие признаки, характерные для рассматриваемых веществ.
Определение неметаллов
Под этим термином понимают элементы, которые принимают электроны на внешний энергетический уровень. Они могут обладать различными агрегатными состояниями. Так, кислород и азот представляют собой газы, а бром – жидкость. Твердыми веществами являются углерод, бор, мышьяк.
Понятие металлов
В это понятие входят элементы, которые отдают электроны с внешнего энергетического уровня. Чаще всего они представлены в твердом агрегатном состоянии. Единственным исключением считается ртуть. При нормальных условиях она представляет собой жидкость.
Как отличить металл от неметалла в химии?
Важным различием между рассматриваемыми элементами считается положение в таблице Менделеева. Чтобы определить разновидность вещества, стоит провести диагональную линию от бора до астата.
Элементы, которые находятся выше черты, считаются неметаллами, а ниже – металлами. При этом все химические вещества побочных подгрупп представляют собой только металлы. Таким образом, можно увидеть, что количество металлических элементов в таблице значительно больше.
В основной подгруппе первой группы присутствуют щелочные металлы. К ним относят литий, рубидий, натрий. Также туда входят калий, фраций, цезий, калий. Эти элементы получили такое название, поскольку при растворении в воде они формируют щелочи. При этом образуются растворимые гидроксиды.
Для щелочных металлов характерна электронная конфигурация внешнего энергетического уровня ns1. Это означает, что на наружной оболочке присутствует один валентный электрон. Отдавая его, вещества проявляют восстановительные характеристики.
В основную подгруппу второй группы входят щелочноземельные металлы. К ним относятся магний, радий, барий. Также в эту группу входят стронций, бериллий, кальций. Эти вещества отличаются серым окрасом. При комнатной температуре они имеют твердую консистенцию. На внешнем энергетическом уровне эта разновидность металлов отличается электронной конфигурацией ns2.
Вещества, которые входят в побочные подгруппы, считаются переходными металлами. В атомах этих элементов присутствуют валентные электроны, которые располагаются на d-орбиталях и f-орбиталях.
Для переходного подтипа характерны переменные уровни окисления. В низших степенях они проявляют основные характеристики, в промежуточных – амфотерные, а в высших – кислотные.
В верхнем правом углу периодической системы Менделеева находятся неметаллы. На внешнем энергетическом уровне атомы этих элементов содержат много электронов. Потому им выгоднее принимать дополнительные электроны, нежели отдавать свои собственные.
Во втором периоде находятся вещества от бора до неона, в третьем – от кремния до аргона. Четвертый период включает элементы от мышьяка до криптона. К пятому периоду относятся йод, ксенон и теллур, к шестому – радон и астат. Гелий и водород тоже считаются неметаллами.
Важным отличием рассматриваемых веществ считается строение их атомов. При этом стоит учитывать количество электронов на внешнем энергетическом уровне. У атомов металлов оно составляет от 1 до 3. Обычно для них характерен больший радиус. Атомы металлов беспрепятственно отдают наружные электроны, поскольку отличаются выраженными восстановительными характеристиками.
Неметаллы отличаются большим числом электронов на внешнем уровне. С этим связана их окислительная активность. Неметаллы притягивают электроны, которых им не хватает. Как следствие, энергетический уровень полностью заполняется. Наиболее выраженные окислительные свойства характерны для неметаллов второго и третьего периода шестой и седьмой групп.
Для полного энергетического уровня характерно 8 электронов. Наибольшей окислительной способностью отличаются галогены, которые имеют валентность I. Лидирующие позиции среди них занимает фтор, поскольку это вещество лишено свободных орбиталей.
Рассматриваемые вещества отличаются по структуре. На физические свойства элементов влияет порядок размещения элементарных частиц. Если условно соединить их воображаемыми линиями, удастся получить структуру, которая называется кристаллической решеткой. В ней могут присутствовать разные элементы – молекулы или атомы. Также в структуру входят ионы, которые представляют собой заряженные частицы.
У отдельных неметаллов образуется атомная кристаллическая решетка. Ее частицы соединяются ковалентными связями. Вещества с такой структурой бывают твердыми и нелетучими. К ним, в частности, относят кремний, графит, фосфор.
Для молекулярной кристаллической решетки характерна более слабая связь между элементарными частицами. Как правило, такие неметаллы представлены в виде газа или жидкости. Иногда это могут быть твердые легкоплавкие неметаллы.
При этом часть атомов любых металлов теряет наружные электроны. Этот процесс сопровождается их превращением в катионы, которые представляют собой положительно заряженные частицы. Они опять соединяются с электронами и формируют нейтрально заряженные элементы. Таким образом, в металлической решетке одновременно присутствуют атомы, электроны и катионы.
Отличаются и физические свойства рассматриваемых веществ. Основной характеристикой считается агрегатное состояние. Традиционно все металлы представляют собой твердые вещества. Исключением является лишь ртуть, которая является тягучей серебристой жидкостью. Ее пары считаются токсичным веществом, которое провоцирует интоксикацию организма.
Еще одной отличительной особенностью таких веществ считается металлический блеск. Это обусловлено тем, что поверхность металла отражает свет. Также для этих веществ характерна тепло- и электропроводность. Эта особенность связана с наличием в металлических решетках свободных электронов. В электрическом поле они начинают направленное движение. Ток и тепло лучше всего проводит ртуть. При этом наименьшие показатели характерны для серебра.
Металлическая связь делает вещества ковкими и пластичными. По этим параметрам лидирующие показатели занимает золото. Из него удается раскатать пластину, толщина которой не превышает человеческий волос.
Чаще всего металлы и неметаллы обладают противоположными физическими свойствами. Так, для неметаллов характерны невысокие параметры электро- и теплопроводности. К тому же они отличаются отсутствием металлического блеска.
В обычных условиях неметаллы имеют жидкое или газообразное состояние. Твердые вещества всегда отличаются хрупкостью и легкоплавкостью. Это связано с молекулярным строением веществ. Кремний, алмаз и красный фосфор считаются нелетучими и тугоплавкими элементами, которые характеризуются немолекулярным строением.
Сравнительная таблица
Ключевые особенности веществ сведены в таблицу:
| Свойства | Металлы | Неметаллы |
| Агрегатное состояние при комнатной температуре | Твердое, кроме ртути | Твердое, жидкое, газообразное |
| Цвет | Серебристо-белый или серебристо-серый, кроме меди и золота | Разный – желтый, желто-зеленый, красно-бурый |
| Блеск | Металлический | Отсутствует |
| Ковкость | Хорошая | Отсутствует |
| Теплопроводность | Хорошая | Только углерод |
| Электропроводность | Хорошая | Только углерод и черный фосфор |
Выводы
Металлы и неметаллы имеют много отличий. Они затрагивают строение кристаллической решетки, физические характеристики и химические свойства.
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"
Металлы и неметаллы: сравнительная характеристика
Все химические элементы условно можно разделить на неметаллы и металлы. Знаете ли вы, по каким признакам они отличаются? Как определить их положение в таблице химических элементов? На эти и другие вопросы вы найдете ответы в нашей статье.
Положение неметаллов и металлов: таблица Менделеева
По внешним признакам и физическим свойствам не всегда можно выяснить, к какой группе относится химический элемент. Свойства металлов и неметаллов можно определить по расположению в периодической таблице.
Для этого нужно зрительно провести диагональ от бора до астата, от 5 до 85 номера. В правом верхнем углу будут преимущественно находиться неметаллы. Их в таблице меньшинство, всего 22 элемента. Металлы находятся в правой части периодической таблицы наверху - в основном в I, II и III группах.
Энергетический уровень
Отличия неметаллов и металлов первоначально обусловлены строением их атомов. Начнем с количества электронов на внешнем энергетическом уровне. У атомов металлов оно варьирует от одного до трех. Как правило, они обладают большим радиусом, поэтому атомы металлов достаточно легко отдают наружные электроны, так как имеют сильные восстановительные свойства.
У неметаллов число электронов на внешнем уровне больше. Это объясняет их окислительную активность. Неметаллы присоединяют недостающие электроны, полностью заполняя энергетический уровень. Самые сильные окислительные свойства проявляют неметаллы второго и третьего периода VI-VII групп.
Заполненный энергетический уровень содержит 8 электронов. Самой большой окислительной способностью обладают галогены с валентностью I. Среди них лидирует фтор, так как у этого элемента нет свободных орбиталей.
Строение металлов и неметаллов: кристаллические решетки
Физические свойства веществ определяются порядком расположения элементарных частиц. Если условно соединить их воображаемыми линиями, то получится структура, которая называется кристаллической решеткой. В ее узлах могут находиться разные структуры: атомы, молекулы или заряженные частицы - ионы.
У некоторых неметаллов формируется атомная кристаллическая решетка, частицы которой соединены ковалентными связями. Вещества с таким строением твердые и нелетучие. К примеру, фосфор, кремний и графит.
В молекулярной кристаллической решетке связь между элементарными частицами слабее. Обычно подобные неметаллы находятся в жидком или газообразном агрегатном состоянии, но в некоторых случаях - это твердые легкоплавкие неметаллы.
В любом образце металла часть атомов теряет наружные электроны. При этом они превращаются в положительно заряженные частицы - катионы. Последние снова соединяются с электронами, образуя нейтрально заряженные частицы - в металлической решетке одновременно находятся катионы, электроны и атомы.
Физические свойства
Начнем с агрегатного состояния. Традиционно принято считать, что все металлы - твердые вещества. Исключением является только ртуть, тягучая жидкость серебристого цвета. Ее пары являются контаминантом - токсичным веществом, вызывающим отравление организма.
Еще одна характерная черта - металлический блеск, который объясняется тем, что поверхность металла отражает световые лучи. Еще одна важная особенность - электро- и теплопроводность. Это свойство обусловлено наличием в металлических решетках свободных электронов, которые в электрическом поле начинают двигаться направленно. Лучше всех проводит тепло и ток ртуть, наименьшими показателями обладает серебро.
Металлическая связь обусловливает ковкость и пластичность. По этим показателям лидирует золото, из которого можно раскатать лист толщиной в человеческий волос.
Чаще всего физические свойства металлов и неметаллов противоположны. Так, последние характеризуются невысокими показателями электро- и теплопроводности, отсутствием металлического блеска. При обычных условиях неметаллы находятся в газообразном или жидком состоянии, а твердые всегда хрупкие и легкоплавкие, что объясняется молекулярным строением неметаллов. Алмаз, красный фосфор и кремний - тугоплавкие и нелетучие, это вещества с немолекулярным строением.
Что такое полуметаллы
В периодической таблице между металлами и неметаллами находится ряд химических элементов, которые занимают промежуточное положение. Их называют полуметаллами. Атомы полуметаллов связаны ковалентной химической связью.
Эти вещества совмещают признаки металлов и неметаллов. К примеру, сурьма является кристаллическим веществом серебристо-белого цвета и вступает в реакцию с кислотами, образуя соли - типичные металлические свойства. С другой стороны, сурьма - очень хрупкое вещество, которое не поддается ковке, а измельчить его можно даже вручную.
Итак, типичные неметаллы и металлы обладают противоположными свойствами, но деление это достаточно условно, поскольку ряд веществ сочетает в себе и те и другие признаки.
Металлы и неметаллы
Наш мир наполняют различные простые вещества – металлы или неметаллы. При существовании 120 химических элементов, Вселенную наполняют более 400 простых веществ. Этот парадокс связан с понятием аллотропии – явлением образования одним химическим элементом двух и более простых веществ. Например, атом кислорода может формировать молекулярный кислород О2 и озон О3.
План урока:
Физические свойства металлов
Металлы – химические элементы, атомы которых в процессе реакции стремятся отдавать электроны. Они обладают металлической кристаллической решеткой и общими физическими свойствами. На данный момент известно более 87 металлов.
Для металлов характерен ряд свойств:
- твердость (кроме ртути, которая представляет собой жидкость);
- металлический блеск;
- проводимость электрического тока и тепла;
- пластичность.
Металлы при ударах не разрушаются, а меняют форму. С этой особенностью связано то, что из них производят проволоку, металлические листы и др. Развитие бронзового и железного века связано с производством товаров из металлов.
Физические свойства неметаллов
Неметаллы – химические элементы, атомы которых стремятся принять чужие электроны. Для них характерны атомные и молекулярные кристаллические решетки. Для атомов неметаллов не характерны общие физические свойства. На данный момент существует 22 неметалла.
Для неметаллов характерен ряд свойств:
- хрупкость (неметаллы нельзя ковать);
- отсутствие блеска;
- непроводимость электрического тока и тепла.
Расположение металлов и неметаллов в периодической таблице Д.И. Менделеева
Определить, является простое вещество металлом или неметаллом, можно с помощью периодической таблицы Менделеева. Металлы располагаются ниже диагонали «водород-бор- кремний-мышьяк-теллур-астат», а неметаллы выше.
Красные ячейки – неметаллы, синие – металлы
Элементы, расположенные вблизи диагонали, обладают смешанными свойствами: проявляют как металлические, так и неметаллические свойства. Они называются полуметаллами.
Красные ячейки – полуметаллы
Полуметаллы имеют ковалентную кристаллическую решетку при наличии металлической проводимости (электропроводности). Валентных электронов у них либо недостаточно для образования полноценной ковалентной связи, либо они не удерживаются достаточно прочно из-за больших размеров атома. Поэтому связь в ковалентных кристаллах этих элементов имеет частично металлический характер.
Закономерности в таблице Д.И. Менделеева
Каждый атом состоит из протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны находятся в ядре, который несет положительный заряд. Вокруг ядра движутся отрицательно заряженные электроны. Атомный номер указывает на количество протонов.
Чем больше заряд ядра, тем сильнее к нему притягиваются электроны. Т.о., атому сложнее отдавать электроны. Поэтому в периоде слева направо, с увеличением порядкового номера металлические свойства ослабевают, а неметаллические – усиливаются.
Неметаллы стремятся принять электроны от других атомов. Период в таблице указывает на количество электронных уровней. По мере увеличения числа орбиталей электроны отдаляются от ядра и атому сложнее удерживать электроны на последних уровнях. Т.о., в группе сверху вниз количество орбиталей возрастает, поэтому металлические свойства усиливаются, а неметаллические – уменьшаются.
Способы получения металлов
Большую часть металлов получают из оксидов при нагревании.
Металлы, имеющие на внешнем уровне один-два электрона, получают с помощью электролиза расплавов.
Химические свойства металлов
Все металлы проявляют восстановительные свойства. Легкость в отдачи внешнего электрона применяется в фотоэлементах. Степень активности определяется рядом активности. У самых активных на внешнем уровне располагается по одному электрону.
Общие химические свойства металлов выражаются в реакциях со следующими соединениями.
Активные металлы реагируют с галогенами и кислородом. С азотом взаимодействуют только литий, кальций и магний. Большинство металлов при взаимодействии с кислородом образуют оксиды, а наиболее активные металлы – пероксиды (N2O2).
2 Ca + MnO2 → 2 CaO + Mn(нагревание)
Водород в кислотах вытесняют только те металлы, которые в ряду напряжений стоят до водорода.
Более активные металлы вытесняют из соединений менее активные.
- Химические свойства щелочных и щелочно-земельных металлов (реакции с водой)
2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2
Способы получения неметаллов
Неметаллы синтезируют из природных соединений с помощью электролиза.
2 KCl → 2 K + Cl2
Также неметаллы получают в результате окислительно-восстановительных реакций.
SiO2 + 2 Mg → 2 MgO + Si
Химические свойства неметаллов
Неметаллы проявляют окислительные свойства. Самый активный неметалл – фтор. Он бурно реагирует со всеми веществами, а некоторые реакции сопровождаются горением и взрывом. В атмосфере фтора горят даже вода и платина. Фтор окисляет кислород и образует фторид кислорода OF2.
Неметаллы вступают в реакции со следующими веществами.
3 F + 2 Al → 2 AlF3 (нагревание)
S + Fe →FeS (нагревание)
Меньшей активностью обладают такие неметаллы как бор, графит, алмаз. Они могут проявлять восстановительные свойства.
2 C + MnO2 → Mn + 2 CO
Коррозия металла
Коррозия – это процесс разрушения металлов или металлических конструкций под действием кислорода, воды и вредных примесей. Не все металлы подвергаются коррозии. Их стойкость зависит от ряда факторов.
- На благородных металлах не образуется коррозия.
- На поверхности алюминия, титана, цинке, хрома и никеля есть оксидная пленка, которая предотвращает процессы коррозии.
Различают несколько видов коррозии – химическую и электрохимическую.
Химическая коррозия
Химическая коррозия сопровождается химическими реакциями. Она образуется под действием газов.
Электрохимическая коррозия
Электрохимическая коррозия – процесс разрушения металлов или металлических конструкций, который сопровождается электрохимическими реакциями. В большинстве металлов находятся примеси. В процессе коррозии электродами могут служить не только металлы, но и его примеси.
Например, в железе могут находиться примеси олова. В этом случае на аноде электроны переносятся от олова к железу и металлы растворяются, т.е. железо подвергаются коррозии. На катоде восстанавливается водород из воды или растворенного кислорода. Электрохимическая коррозия может сопровождаться следующими процессами.
Анод: Fe 2+ - 2e → Fe 0
Катод: 2H + + 2e → H2
Способы защиты от коррозии
В промышленности популярны различные методы защиты металлов от коррозии.
Покрытия защищают поверхности от действия окислителей. Ими служат различные вещества:
- покрытие менее активным металлом (железо покрывают оловом);
- краски, лаки, смазки.
- Создание специальных сплавов
Физические свойства сплавов и чистых металлов отличаются. Поэтому для повышения стойкости в сплав необходимо добавить дополнительные металлы.
Биологическая роль металлов и неметаллов
В организмах содержится множество различных металлов и неметаллов. Различных химических элементов в организме может не хватать, поэтому приходится потреблять их извне.Химические элементы можно разделить на две большие группы – макроэлементы и микроэлементы.
К макроэлементам относятся вещества, содержание которых в организме превышает 0,005 %. Эта группа включает водород, углерод, кислород, азот, натрий, магний, фосфор, сера, хлор, калий, кальций.Микроэлементы – элементы, содержание которых не превышает 0,005%. К ним относятся железо, медь, селен, йод, хром, цинк, фтор, марганец, кобальт, молибден, кремний, бром, ванадий, бор. Каждый макро- и микроэлемент в организме выполняет определенную функцию.
Применение металлов и неметаллов
В синтезе химических препаратов и лекарств применяются чистые металлы и неметаллы. В органической химии металлы используются в качестве катализаторов, а также при получении металлорганических соединений. Неметаллы служат исходным сырьем для получения чистых кислот и других химических соединений.
Разработка открытого урока по химии 10 класс "Сравнительная характеристика металлов и неметаллов"
Тема урока совпадает с темой календарно-тематического планирования.
Цель урока: сформировать понятие о положении металлов и неметаллов в ПС, строении их атомов, физических и химических свойствах металлов и неметаллов и их окислительных и восстановительных способностях.
Задачи урока: - образовательные: - сформировать понятие о строении и свойствах металлов и неметаллов; - научить использовать приобретённые знания для объяснения явлений окружающей среды; - проверить знания о строении металлов и их физических свойствах. - развивающие: - совершенствовать умения записывать уравнения химических реакций; применять знания; - 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 некоторыми неметаллами и тяжелыми металлами); - воспитывать коммуникативные компетенции, умение высказывать собственное мнение, сотрудничать в группе.
Тип урока: комбинированный, традиционный, изучение нового материала.
Форма урока: урок систематизации полученных ранее знаний
Методы и приемы: приемы активизации познавательной деятельности учащихся; групповая деятельность; исследовательская деятельность; ИКТ (презентация).
Средства обучения: компьютер; периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева; коллекции металлов и неметаллов; учебник «Химия» для 10 класса естественно-математического направления, авторы Н.Н. Нурахметов, К.Бекишев, Н.А Заграничная и др., Алматы: Мектеп, 2014 г.
Основные понятия: окислитель, восстановитель, электроотрицательность, аллотропия.
Организационный момент ц .
I. Подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала.
II. Актуализация знаний (выявление уровня ЗУН и корректировка, первичное закрепление и контроль):
1) Характеристика элемента металла и неметалла
ü Положение металлов и неметаллов в ПСХЭ Д.И. Менделеева
ü Нахождение в природе
ü Строение атомов металлов и неметаллов
ü Окислительно-восстановительные возможности атомов металлов и неметаллов
ü Изменение свойств атомов металлов и неметаллов в периоде и группе
2) Характеристика простых веществ металлов и неметаллов
ü Строение металлов и неметаллов
ü Физическиесвойства металлов и неметаллов
ü Химические свойства металлов и неметаллов
III. Закрепление.
IV . Подведение итогов урока.
Организационный этап.
I. Актуализация знаний.
Несмотря 1 на то, что урок проводится в 10 классе, можно предложить учащимся загадки по теме урока. – Ребята, вам будут предложены загадки, которые нужно отгадать.
1.В чем горят дрова и газ,
Фосфор, водород, алмаз?
Дышит чем любой из нас
Каждый миг и каждый час?
Без чего мертва природа?
Правильно, без …(кислорода 1 )
2.Удивить готов он нас -
Он и уголь, и алмаз,
Он в карандашах сидит,
Потому что он — графит.
Грамотный народ поймет
То, что это …(углерод 1 )
3. Быть символом не каждому дано,
Но именем моим не без причины
Назвали руки, дождь, тельца, руно,
Сечение и мнений середину.
И в честь меня был назван даже век,
Когда был очень счастлив человек.
Что нынче в имени моем? А встарь
Считали все, что я - металлов царь. (ЗОЛОТО 1 )
4. 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 1 )
- Как вы думаете, к каким элементам относятся 1 эти элементы? Следовательно ц , какова тема нашего урока? Верно, сегодня на уроке мы будем говорить о металлах и неметаллах. Итак, запишите тему нашего урока: «Сравнительная характеристика металлов и неметаллов, их физические и химические свойства». (На слайде показана тема урока и цель).
Изучение нового материала.
- Действительно, все ц элементы делятся на две большие группы: металлы и неметаллы. Еще в древности люди обращали внимание на то, что известным в то время металлам в присущи определенные признаки, такие как металлический блеск, ковкость, теплопроводность, пластичность. Эти общие существенные и отличительные признаки стали характеризовать весь класс металлов. Так в результате такого обобщения появилось понятие «металл». А противоположностью этого понятия стало такое понятие как «неметалл».
- Вообще же в химии принято делить все элементы на металлы и неметаллы в зависимости от химических и физических свойств простых веществ (т.е от способа, которым осуществляется связывание отдельных атомов в простом веществе). Если связь металлическая, то соответственно простое вещество – металл с набором свойств. Неметаллам в определение дать труднее из-за их разнообразия. Главным у критерием может служить отсутствие ВСЕХ (без исключения) свойств металлов.
Но мы то с вами не «древние» люди, и легко вспомним определение понятий элементов металлов и неметаллов.
Неметаллы – хим ические ц элементы, атомы которых принимают электроны для завершения внешнего энергетического уровня 4 и более электронов и малому радиусу 3 атомов , отрицательно образуя при этом отрицательно заряженные ионы (анионы). Исключение составляют водород (1s 1 ) и гелий (1s 2 ), которые тоже рассматривают как неметаллы. Неметаллы обычно обладают большим спектром степеней окисления в своих соединениях. Металлы – это химические элементы, атомы которых отдают электроны внешнего (предвнешнего) электронного слоя, превращаясь при этом в положительно заряженные ионы (катионы).
1. Положение металлов и неметаллов в ПСХЭ.
В настоящее у время известно 88 элементов, относящихся к металлам и 22 элемента, включая инертные газы, - к неметаллам.
-Все Неметаллы (кроме Н) находятся в верхнем правом углу ПС над диагональю В - Si – As – Te - Аt. Металлы, соответственно, - в левом нижнем углу. Окислительные свойства неметаллов по ПСХЭ усиливаются к концу периода и к началу группы главной подгруппы. Элементы, расположенные вблизи диагонали (назовите – Ве, А l , Ti , Ge ) – являются амфотерными. Если металлы занимают полностью 1-2 группы ПС, то неметаллы расположены вместе с металлами в главных подгруппах 3 - 8 групп.
2. Нахождение в природе.
- Металлов, как вы поняли, в природе в значительно больше, чем неметаллов в . Металлы в природе встречаются в 3-х формах:
1. в свободном виде;
2. как в свободном виде, так и соединениях;
3. только в виде соединений.
Самый в распространенный у металл на Земле – алюминий (более 8% от земной коры).
Только в соединениях – щелочные, щелочно-земельные металлы, как в свободном виде, так и виде соединений – никель, олово, свинец, главным в образом в виде соединений – медь, серебро, ртуть; только в свободном в виде – золото и платина.
Неметаллы в в природе бывают самородными м (азот и кислород в составе воздуха), сера в земной коре. Чаще всего – в виде соединений а (в первую очередь – это вода и растворенные в ней минеральные соли, затем – минералы и горные породы. Самыми распространенными м из неметаллов являются – кремний, водород и кислород, а редкими являются – иод, селен и теллур и мышьяк.
- 3. А) Каковы ми же особенности ми строения ап атомов неметаллов?
- на внешнем уровне имеют от 4 до 8 электронов
- небольшой радиус атомов
- стремятся принять электроны
- характерные связи: ионная и ковалентная
- все неметаллы – р-элементы.
Способность принимать электроны – это проявление окислительных свойств атомов элементов.
В) Особенности м строения атомов с металлов:
- имеют сравнительно большие размеры (радиусы), поэтому и их внешние электроны значительно удалены от ядра и слабо с ним связаны. 2.
- наличие на внешнем энергетическом уровне 1—3 электронов.
- характерный тип химической связи – металлическая. Это означает, что валентные электроны слабо связаны с конкретным атомом, поэтому в узлах кристаллических решеток находятся + ионы, между ними – свободно вращаются электроны, образуя так называемый «электронный газ»;
- металлы делятся на s -, p -, d - и f -элементы.
Самое характерное химическое свойство всех металлов — их восстановительная способность, т. е. способность атомов легко отдавать внешние электроны, превращаясь в положительные ионы .
4. Характеристика простых веществ металлов и неметаллов.
Какое понятие используется для количественной характеристики неметаллов? (ЭО)
Сравнивая значения ЭО неметаллов, можно сделать вывод, что один и тот же элемент в зависимости от расположения в ряду ЭО по отношению к одним элементам проявляет себя как окислитель, к другим – как восстановитель. Ниже всего значения ЭО – у металлов, выше всего – у неметаллов. Это мера неметалличности.
5. Физические и химические свойства металлов . Поработаем с учебником и раздаточным материалом (коллекции металлов и неметаллов, заранее на столы раздаются коллекции металлов и неметаллов, по возможности на каждую пару). Вам предлагается провести небольшое исследование. Сравните физические свойства полученных образцов металлов и неметаллов. Заполните в виде таблицы. В таблице должны быть отражены следующие моменты:
На задание дается около 8 минут, затем на слайде проверяем записи учеников.
6. Общие химические свойства металлов и неметаллов. – Металлы проявляют следующие химические свойства, характерные для большинства представителей этой группы (металлов). Все металлы – сильные восстановители. В реакциях отдают свои электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы – катионы. Взаимодействуют с неметаллами, с водой (не все металлы, рассмотрим более подробно на следующих уроках), реагируют с кислотами (за исключением некоторых представителей) и некоторыми солями. Запишем в виде схемы:
Для неметаллов характерны следующие общие химические свойства: если металлы проявляют себя исключительно восстановителями, то неметаллы могут проявлять и окислительные и восстановительные свойства в зависимости от природы взаимодействующего вещества. Среди неметаллов есть исключения, например фтор, который проявляет себя только как окислитель.
1.Назовите расположение металлов и неметаллов в ПСХЭ Д.И.Менделеева. (неметаллы расположены в верхнем правом углу ПС от линии бор-астат, остальные элементы - металлы).
2. Разделите элементы на две группы:
Se, Ca, Zn, Fr, As, Ar, Li, Rn, N, Sr.
А) Металлы : Ca, Zn, Fr, Li, Sr.
Б ) Неметаллы : Se, As, Ar, Rn, N
3. В чем заключается особенность физических свойств металлов, характерных только для них (ковкость, электропроводность, металлический блеск и т.д)? (данная особенность связана с наличием металлической кристаллической решетки у металлов).
VI . Рефлексия . Что я узнал сегодня на уроке?
Что для меня уже известный факт?
Чтобы я хотел еще узнать?
Урок химии в 10 классе "Сравнительная характеристика металлов и неметаллов, как простых элементов".
Тема урока: Сравнительная характеристика металлов и неметаллов, как простых элементов.
Цель урока: закрепить и расширить знания о металлах и неметаллах, как о простых веществах.
Задачи урока: Показать сходство и различие атомов металлов и атомов неметаллов.
Продолжить развитие навыка работы с источниками информации, навыка работы в малых группах.
Результат обучения: Учащиеся умеют применять полученные знания о металлах и неметаллах для сравнительной характеристики двух элементов
Критерий успеха: Я умею отличать металл от неметалла, давая при этом полную характеристику металла, (неметалла).
Тип урока: Урок передачи и приобретения новых знаний, умений и навыков
Основные ресурсы: Периодическая система, учебник, тетрадь, флипчаты, ИКТ, дополнительная литература.
Методы обучения: беседа, работа в группе, взаимооценивание, оценивание эксперта.
Тренинг на сплочение «Ладошки»
Стадия вызова: определение темы и цели урока
Учащимся предлагается отгадать 2 загадки:
Первый слог – предлог известный,
Слог второй трудней найти:
Часть его составит цифра,
К ней добавьте букву «Й».
Чтобы целое узнать,
Надо вам металл назвать.
(Натрий)
В чем горят дрова и газ,
Фосфор, водород, алмаз?
Дышит чем любой из нас
Каждый миг и каждый час?
Без чего мертва природа?
Правильно, без …
(Кислорода)
Учитель: Ответами являются два элемента, к каким классам элементов можно их отнести?
Ученик: Металлы (натрий) и неметаллы (кислород)
Прием «Ассоциация» учащимся предлагается высказать свои ассоциации с двумя определениями.
Учащиеся перечисляют все возникшие ассоциации, которые учитель записывает на доске, после чего учитель, обобщая, сообщает цель урока.
Стадия осмысление: деление на группы, при помощи создания генетического ряда для металла и неметалла.
Получилось 4 группы, группы получают задания и работают по приему «Корзина новых идей»
Учитель выделяет для каждой группы тезис из новой темы:
1. Общая характеристика металлов
2. Общая характеристика неметаллов
3. Физические свойства металлов
4. Физические свойства неметаллов
и предлагает учащимся за определенное время выписать как можно больше слов или выражений, связанных, по их мнению, с предложенным понятием. Важно, чтобы школьники выписывали все, изучая тему из предложенной литературы, на их взгляд важное. Сначала самостоятельно в тетрадь, затем обсудив в группе, на листок, который после прочтения, отправляется в корзину новых идей. Когда все группы выполнили задание, учитель выбирает с каждой группы по эксперту, эти учащиеся работают с корзиной записывая все важное для металлов и неметаллов на доске.
Пока эксперты работают, ученикам в каждой группе предлагается составить синквейн на тему «Металл» или «Неметалл»
Прием «Написание синквейна»
Правила написания синквейна таковы:
На первой строчке записывается одно слово - существительное.
Это и есть тема синквейна.
На второй строчке надо написать два прилагательных, раскрывающих
На третьей строчке записываются три глагола, описывающих действия,
относящиеся к теме синквейна.
На четвертой строчке размещается целая фраза, предложение,
состоящее из нескольких слов, с помощью которого ученик высказывает свое отношение к теме.
Последняя строчка - это слово-резюме, которое дает новую интерпретацию
темы, позволяет выразить к ней личное отношение.
Затем каждая группа получает информацию «знаете ли вы, что….» (интересные факты о металлах и неметаллах)
В результате, на доске формируется кластер (пучок), отражающий имеющиеся у учащихся знания по данной конкретной теме, что позволяет экспертам использовать полученную схему в качестве опоры при закреплении и обобщения в конце урока нового материала.
Затем учащиеся читают свои синкейны, и каждый рассказывает интересный факт
Читайте также: