Химические свойства металлов конспект урока

Обновлено: 25.04.2024

Цель урока: систематизировать сведения о химических свойствах металлов, рассмотренных при изучении материала курса химии 8,9 классов, выявить особенности протекания реакций металлов со сложными веществами, подчеркнуть химическую функцию металлов как восстановителей.

Задачи урока:

развивать умения пользоваться опорными знаниями, закреплять умения и навыки выполнения химического эксперимента;
развивать логическое мышление, умение анализировать увиденное;
закреплять умения составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций;
сформировать понимание практического значения металлов в жизни человека;
Развивать познавательный интерес при выполнении теоретических и практических заданий.

Оборудование и реактивы:

на столах учащихся: раствор соляной кислоты (НCl), CuSO₄ (раствор), металлы: цинк, медь, железо ( железные гвозди на ниточках), пробирки, штатив для пробирок, емкость для слива, спиртовка, щипцы, спички.

На столе учителя: предметный столик, спички, спиртовка, вата, шпатель, асбестовая прокладка, порошок магния, натрий, эксикатор с водой, фенол-фталеин.

Оснащение урока.

Компьютер, мультимедиапроектор, экран, таблицы « Растворимость кислот, солей и оснований в воде», « Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева», «Электрохимический ряд напряжений металлов», рабочие листы учащихся.

Вложение	Размер
разработка урока	30.92 КБ

Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру

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:

Урок по теме: «Общие химические свойства металлов. Ряд активности». СЛАЙД 1

Тип урока : урок изучения нового материала

Вид урока : мультимедийный

Цель урока : систематизировать сведения о химических свойствах металлов, рассмотренных при изучении материала курса химии 8,9 классов, выявить особенности протекания реакций металлов со сложными веществами, подчеркнуть химическую функцию металлов как восстановителей.

Оборудование и реактивы :

на столах учащихся : раствор соляной кислоты (НCl), CuSO 4 (раствор), металлы: цинк, медь, железо ( железные гвозди на ниточках), пробирки, штатив для пробирок, емкость для слива, спиртовка, щипцы, спички.

На столе учителя : предметный столик, спички, спиртовка, вата, шпатель, асбестовая прокладка, порошок магния, натрий, эксикатор с водой, фенол-фталеин.

I. Орг. момент (готовность учащихся к уроку) (1 мин.)

II. Проверка опорных знаний (10 мин.).

а) Решение задач по карточке.

б) Блиц опрос – небольшой мозговой штурм. (3 мин.) СЛАЙД 2,3

На какие группы мы разделили элементы Периодической системы?

Ответ: Металлы и неметаллы.

Ответ: Нижний угол относительно диагонали Вор-Астат, и все элементы побочных подгрупп.

Какая кристаллическая решетка свойственна для металлов?
Ответ: Металлическая кристаллическая решетка
Чем она отличается от всех других?
Ответ: в узлах металлической кристаллической решетки располагаются атомы и положительные ионы металлов, между которыми находится свободные электроны.
Какие общие физические свойства металлов объясняются наличием металлическая кристаллической решети.
Ответ: электропроводность, теплопроводность, металл блеск, пластичность, легкость тугоплавкость, легкоплавкость, твердость, мягкие
Как называется способность вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять ее после прекращения воздействия? (пластичность);
Какой металл самый легкий?
Ответ: литий (Li)
Назовите самый тяжелый металл?
Ответ: Осмий (Os)
Лучшие проводники электричества среди металлов?

Ответ: серебро и медь;

Назовите самый тугоплавкий металл?
Ответ: Вольфрам (W)
Какой металл самый легкоплавкий?
Ответ: Ртуть (Hg)
Назовите самый пластичный металл?
Ответ: Золото (Au)
Какие металлы легко режутся ножом?
Ответ: щелочные металлы.
Название известного сплава на основе алюминия (дюралюминий);
Важнейшие сплавы на основе железа? (чугун и сталь);
Какой неметалл входит в состав сплавов железа (углерод);
Укажите не менее трех металлов, которые могут выступать в качестве легирующих добавок? (хром, никель, молибден)
В детстве мы читали о нем в сказке Андерсена. Его звон слышали заблудившиеся путники и находили дорогу. Он может болеть «чумой» Какой это металл? (2.8.18.18.4)

При раскопках этрусских гробниц (1000 лет до н.э) были обнаружены зубные протезы. Вопрос: из какого металла они были сделаны? Ответ: золото.

Тестовые задания по теме «Химические свойства металлов» СЛАЙД 4

Задание: выберите один правильный ответ.

1.При взаимодействии кальция с водой образуются:

а) оксид кальция и водород;

б) гидроксид кальция и водород;

в) гидроксид кальция

2. Ртуть из раствора нитрата ртути (II) можно получить с помощью:

а) серебра; б) натрия; в) меди

3. Какой металл взаимодействует с водой с образованием оксида:

а) барий; б) хром; в) медь

4. С раствором серной кислоты с образованием соли и водорода реагирует:

а) ртуть; б) алюминий; в) золото

5. При взаимодействии с кислородом образует пероксид:

а) медь б) железо в) натрий

1.При взаимодействии цинка с водой образуются:

а) оксид цинка и водород;

б) гидроксид цинка и водород;

в) гидроксид цинка

2. Медь из раствора нитрата меди (II) можно получить с помощью:

а) серебра; б) натрия; в) железа

3. Какой металл взаимодействует с водой с образованием щелочи:

а) ртуть; б) свинец; в) золото

5. При обычных условиях с азотом взаимодействует:

а) литий б) железо в) хром

Проверка теста. СЛАЙД 5

III. Изучение нового материала. ( 27 мин.- 30 мин.)

Постановка цели урока. Актуальность изучения данной темы.

Учитель: «Роберт Вуд, знаменитый американский физик и великий любитель всяческих проделок, направлялся из лаборатории домой на обед. Дорога шла через негритянский квартал. Была зимняя оттепель, и огромная лужа распростерлась по мостовой между тротуарами, на которых толпились негры, вышедшие погреться на солнышке. Проходя мимо них, Вуд громко закашлял и на виду у всех плюнул в лужу, незаметно бросив в том же направлении кусок натрия величиной с грецкий орех. Прогремел взрыв, полетели искры, и большое желтое пламя поднялось над поверхностью воды. Затем раздались вопли, молитвы и один голос громче, чем все остальные вместе взятые, пробасил: «спасайся, кто может, негры! Этот человек плюнул огнем! На вид он молодой, но только сам старый дьявол, сам старый сатана умеет это делать!» О каких свойствах натрия идет речь в этом отрывке?

Ученик: О химических

Учитель: Следовательно, тема нашего урока «Характерные химические свойства металлов» СЛАЙД 6

Организация познавательной деятельности (20-25 мин.)

Учитель : Мир вокруг нас – это совокупность физических и химических превращений веществ. Как ведут себя металлы в этом мире, с какими веществами они взаимодействуют и каким должно быть их практическое применение.

От чего зависят химические свойства металлов? ( Химические свойства металлов зависят от их активности)

Как делятся металлы по активности? Приведите примеры (По активности металлы делятся на активные (натрий, кальций) и неактивные (медь, ртуть))

Где и как можно узнать о активности металла? ( В электрохимическом ряду активности металлов. Если металл стоит в ряду активности до водорода, то это активный металл. Если после водорода, то это неактивный металл) СЛАЙД 7

Li K Ca Na Mg Al | Zn Cr Fe Ni Pb (H 2 ) Cu Hg Ag Pt Au

Активные малоактивные неактивные

Химические свойства металлов делятся на две группы – с простыми веществами и сложными СЛАЙД 8

СЛАЙД 9 (1) Чем обусловлены химические свойства металлов?

(2) 1 Большим радиусом

2 Небольшим числом электронов на внешнем уровне

Чем, с точки зрения окислительно-восстановительных процессов, являются металлы в реакциях?

(3) Ответ : Металлы являются только восстановителями, т.к их атомы легко отдают электроны, превращаясь при этом в положительно заряженные ионы – катионы.

М 0 – nе - →М n+ . Чем обусловлены

Для того, чтобы прошла данная реакция необходимо наличие окислителя.

Вопрос к классу : Вспомните вещества, которые могут выступать в качестве окислителя при взаимодействии с металлами.

СЛАЙД 10 (1) Составить список этих веществ: Кислород, галогены, сера, водород и др., вода, кислоты

(2) Как называются продукты взаимодействия металлов с кислородом, галогенами, серой, азотом ? (учащиеся дают ответы, сверяют их с записью на слайдах).

СЛАЙД 11 Эпиграф — высказывание М.В. Ломоносова : “Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции”. А сейчас на некоторое время вы станете химиками-аналитиками!

Правила техники безопасности.

Лабораторный опыт №1.

Прокаливание медной пластинки в пламени спиртовки. СЛАЙД 12

(признак реакции при прокаливании медной проволоки – изменение цвета, наблюдаем почернение – образование оксида меди (II), уравнение реакции 2Cu + O 2 = 2CuO)

Наблюдения, уравнения реакций записывают в рабочем листе.

Следующие два опыта мы посмотрим на видеофрагменте:

Демонстрационный опыт 1 (видеоклип): горение магния в кислороде. СЛАЙД 13

Вопрос : Как вы можете объяснить этот опыт? Где подобный процесс мог применяться?

( В прошлом веке использовался фотографами для улучшения освещения)

Ученик у доски : Составляет уравнение реакции горения магния в кислороде, определяет окислитель и восстановитель.

Демонстрационный опыт 2 (видеоклип): Взаимодействие сурьмы с хлором . СЛАЙД 14

Ученик у доски : Составляет уравнение реакции взаимодействия сурьмы с хлором, определяет окислитель и восстановитель.

СЛАЙД 15 Закрепление. Допишите уравнения реакций взаимодействия металлов с другими неметаллами.

Физкультпауза Выполняются упражнения для глаз СЛАЙД 16

2) Взаимодействие металлов с водой. СЛАЙД 17

Как металлы реагируют с водой?

Активные металлы(Li – Na) + вода → гидроксид металла(щелочь) + Н 2 ↑

Металлы средней активности(Mg – Pb) + вода → оксид металла + Н 2 ↑

Неактивные металлы (Bi – Au) + вода → не реагируют

Посмотрите маленький фрагмент. СЛАЙД 18 (мультик фрагмент)

«Как вы думаете ?»… имеет ли смысл фраза, которую мы слышали в сказке: «К морю синему пошли и море синее зажгли?».

Демонстрационный опыт 2 (видеоклип): Взаимодействие калия с водой . СЛАЙД 14

Лабораторный опыт №2: взаимодействие натрия с водой:

Ученик у доски : Составляет уравнения реакции взаимодействия натрия с водой. Фиксирует признаки химической реакции, определяет окислитель и восстановитель. Уравнение реакции:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2

Почему металлы первой группы (А) называют щелочными? (образуется щелочь). Докажите! (капают в раствор фенолфталеин. Раствор окрасился в малиновый цвет, значит среда – щелочная,)

СЛАЙД 20 Закрепление. Допишите уравнения возможных реакций взаимодействия металлов водой.

Проблема: почему алюминий при обычных условиях не реагирует с водой? (алюминий прокрыт оксидной пленкой, которая его и защищает)

Это свойство имеет практическое значение, т.к. для изготовления посуды не берут калий, натрий, а именно алюминий, цинк, железо.

3) Взаимодействие металлов с кислотами.

СЛАЙД 21 Лабораторный опыт №3. Взаимодействие цинка, железа, меди с соляной кислотой. ТБ

1 вариант - Zn + HCl

2 вариант - Cu + HCl

3 вариант – Fe + HCl

Учитель: контролирует правила ТБ при выполнении опытов, навыки и умения экспериментальной работы.

Запись в тетрадях уравнений реакций,

Zn + HCl → ZnCl 2 + H 2

Fe + HCl → FeCl 2 + H 2

Cu + HCl → не идёт

Это свойство используется для получения водорода в лаборатории.

Объясните результаты опыта.

СЛАЙД 22 Вывод. Металлы , стоящие в ряду активности до водорода вытесняют его из растворов кислот, а после водорода - не вытесняют. .

Но для этой реакции есть несколько поправок.

Если образуется растворимая соль;
Кроме щелочных и щелочно-земельных металлов;
Азотной кислота и . концентрированная серная кислота реагируют особенно, при этом никогда не выделяется водород.

Взаимодействие металлов с солями .

СЛАЙД 23 Лабораторный опыт № 4. Взаимодействие железа с сульфатом меди и меди с хлоридом железа (III).

Запись в тетрадях уравнений реакций, наблюдения

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

FeCl 2 + Cu → не идет

Для этой реакции тоже есть поправки , которые совпадают с первой и второй поправкой для кислот

Вывод. Более активные металлы вытесняют менее активные из растворов их солей.

Закрепление. Допишите уравнения возможных реакций. СЛАЙД 24

Задания на определение катионов металлов

Для распознавания веществ используют качественные реакции на катионы и анионы. Мы сейчас говорим о металлах, значит на какие ионы нам нужно обратить внимание? (на катионы)

Лабораторный опыт № 5 : СЛАЙД 25

I. Задание: Определить катионы металлов в трех пробирках при поморщи одного реагента.

Реактивы: MgСl 2 , AlCl 3 , CuCl 2

Какой ход ваших мыслей для выполнения данного задания?

(Так как нужно определить катионы металлов, мы должны найти что то общее в свойствах катиона Mg 2+ , Аl 3+ и Cu 2+ . Это можно посмотреть в таблице растворимости. Все эти катионы образуют нерастворимые или малорастворимые основания. Значит, возможно, образование осадка. Следовательно, общим реагентом для них будет щелочь. Следовательно, для проведения исследования, используем имеющийся у нас на столах гидроксид натрия)

CuCl 2 +2NaOH=Cu(OH) 2 +2NaCl 2
Сu 2+ +2OH - = Cu(OH) 2 ↓(голубой осадок)
МgСl 2 + 2NaOH=Ca(OH) 2 +2NaCl 2
Mg 2+ +2OH - = Mg(OH) 2 (белый осадок)
2AlCl 3 +3NaOH= 2Al(OH) 3 +3NaCl 2
2Al 3+ +3OH - = 2Al(OH) 3 ↓ (белый осадок)
Al(OH) 3 + NaOH = Na [Al (OH) 4 ] (осадок растворяется)
Al(OH) 3 + OH - = Na + + [Al (OH) 4 ] -

(образование голубого осадка говорит о наличии в растворе катионов меди, значит в пробирке № 3 хлорид меди; в двух других пробирках образовался белый осадок. Для распознавания добавим в эти пробирки еще щелочь. В пробирке №2 осадок растворился, значит в этой пробирке хлорид алюминия – он амфотерный и растворяется в избытке щелочи. А тогда в пробирке № 1 хлорид магния.

IV. Закрепление нового материала . СЛАЙД 26

Предлагается ребятам выполнить интерактивное упражнение:

С какими из веществ будут реагировать предложенные металлы при нормальных условиях? Выбрать правильные ответы.

Ответить на вопросы.

С какими веществами реагируют металлы?
Чем являются металлы в реакциях – окислителями или восстановителями?
Какие поправки вводятся для реакций металлов с водой, кислотами, солями?
Для чего нужно изучать химические свойства металлов? Где их можно использовать?
Где применить полученные знания?

Ответ : Металлы широко используются человеком в технике, медицине, различных отраслях промышленности, но при использовании надо учитывать их свойства: взаимодействие с кислородом, водой, различными солями.

V.Итоги урока. « Самооценка ». Учащиеся оценивают свою работу на уроке по результатам теста и своим ответам. Учитель корректирует оценки и выставляет их в журнал.

Конспект урока: Химические свойства металлов

Цель: Познакомить с важнейшими химическими свойствами металлов. Изучить свойства в зависимости от нахождения металлов в электрохимическом ряду напряжения.

1. Рассмотреть химические свойства металлов; электрохимический ряд напряжения металлов;

2. Развивать умение пользоваться электрохимическим рядом напряжения металлов; составлять уравнения реакций; определять восстановитель и окислитель;

3. Воспитывать коллективизм, внимание, аккуратность.

Оборудование: ПСХЭ, табл. «Электрохимический ряд напряжения»

Тип урока: изучение нового материала

Методы: словесный, наглядный

Формы работы: индивидуальные, коллективные

Планируемые результаты:

Предметные Продолжить формировать умения составлять химические реакциии. Формировать умения сравнивать свойства металлов в зависимости от нахождения металлов природе. Совершенствовать навыки соблюдения правил ТБ.

Личностные Развитие мыслительных способностей: умения пользоваться опорными знаниями, умения сравнивать, обобщать, делать выводы, объяснять ход эксперимента; навыков самостоятельности при работе с учебником.

Метапредметные Воспитание положительной мотивации обучения, умения самостоятельной работы, чувство ответственности.

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка отсутствующих.

2. Актуализация знаний
Какова тема прошлого урока?

В каком виде находятся металлы в природе?

Приведите примеры нахождения металлов в природе.

Какая отрасль промышленности занимается извлечением металлов из руд?

3. Изучение новой темы.
Учитель пишет на доске слово металлы. Каждый ученик составляет свои ассоциации с этим словом.

Ученик составляет цель урока.

Учитель обобщает полученную цель урока.

Начнем с химических свойств металлов.

Какими химическими свойствами обладают металлы?

Учитель: Если металлы обладают восстановительными свойствами, то они будут вступать в реакции с различными окислителями.
Окислителями могут выступать неметаллы (кислород, галогены, сера и др.), катионы водорода Н + и катионы других металлов.
Вопрос: В каких соединениях мы можем найти эти катионы?
Учащиеся отвечают, что катионы водорода Н + содержатся в кислотах, а катионы металлов – в солях.
Далее поочередно рассматривается взаимодействие металлов с вышеперечисленными веществами.

Как вы уже знаете, металлы образуют с неметаллами бинарные соединения – оксиды, хлориды, сульфиды, фосфиды и т.д.
С кислородом воздуха легко взаимодействуют щелочные и щелочноземельные металлы:
4Li + O₂ = 2Li₂O (при этом происходит переход 4 ē с лития на кислород)
2Ca + O₂ = 2CaO (при этом происходит переход 4 ē с кальция на кислород)
Железо, цинк, медь и другие менее активные металлы энергично окисляются кислородом только при нагревании:
Лабораторный опыт: Взаимодействие меди с кислородом.
Возьмите медную проволоку и прокалите ее в пламени спиртовки. Какие изменения вы наблюдаете? Как можно их объяснить? Запишите соответствующее уравнение реакции.
2Cu + O 2 = 2CuO
Золото и платиновые металлы не окисляются кислородом воздуха ни при каких условиях.
Теперь давайте посмотрим, как металлы реагируют с другими неметаллами. (Слайд 11)
Демонстрационный видеоопыт: Взаимодействие меди и железа с хлором.
После просмотра учащиеся самостоятельно составляют уравнения реакций и сверяют с уравнениями в презентации.
Cu + Cl₂ = CuCl₂
2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃
Демонстрационные видеоопыты: Взаимодействие меди с серой и ртути с серой.
Следует сказать, что реакция ртути с серой используется для обезвреживания ртути, а сам процесс называется демеркуризацией.
После просмотра учащиеся самостоятельно составляют уравнения реакций и сверяют с уравнениями в презентации.
Cu + S = CuS
Hg + S = HgS

Щелочные и щелочноземельные металлы легко реагируют с водой, восстанавливая катионы водорода до свободного водорода, и образуют при этом растворимые гидроксиды – щелочи:
Демонстрационный опыт: Взаимодействие натрия с водой.
В фарфоровую чашку наливаем 10 мл воды. Вынимаем пинцетом из банки с керосином кусок натрия и на фильтровальной бумаге отрезаем кусочек величиной с горошину. Осушаем поверхность фильтровальной бумагой и осторожно (!) помещаем в фарфоровую чашку с водой. С помощью фенолфтолеина определяем характер среды полученного раствора. Отмечаем наблюдения.
Учащиеся самостоятельно составляют уравнения реакций и сверяют с уравнениями в презентации.
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
Менее активные металлы, например железо, взаимодействуют с водой только в раскаленном виде:
3Fe + 4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂↑
При этом, как и при горении железа, получается оксид железа Fe₃О₄, который представляет собой смесь двух оксидов FeО∙Fe₂О₃. Его называют также железной окалиной.
Ag, Au, Pt, Hg, Cu с водой не взаимодействуют.

Чтобы перейти к изучению следующих химических свойств металлов, нужно рассмотреть электрохимический ряд напряжений металлов. (Слайд 13)
По восстановительной способности, как вы уже знаете, металлы располагаются в ряд, который называют электрохимическим рядом напряжений:
К, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H₂), Cu, Hg, Ag, Au
В этот ряд помещен и водород, который, как и металлы, способен отдавать электроны, образуя при этом положительно заряженные ионы Н + .
Русский ученый Н.Н. Бекетов в 1865 г., (ссылка на биографию) располагая металлы, а также водород по их способности вытеснять друг друга из растворов солей, составил ряд, который он назвал вытеснительным рядом металлов.
От чего же зависит восстановительная активность металлов? От разных факторов. При определении положения металла в ряду напряжений учитывают энергию отрыва электронов от отдельных атомов, энергию, затрачиваемую на разрушение кристаллической решетки, а также энергию, выделяющуюся при гидратации ионов.
А какие правила вытекают из положения металлов в ряду напряжений, мы сейчас выясним на основе эксперимента.
3. Взаимодействие с кислотами
Взаимодействие магния, цинка и меди с серной кислотой.
После просмотра учащиеся самостоятельно составляют уравнения реакций и сверяют с уравнениями в презентации.
Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
Cu + H₂SO₄ ≠
Делается вывод: Ме, стоящие в ряду напряжений левее водорода, вытесняют его из растворов кислот, а стоящие правее – не вытесняют водород из растворов кислот.
Следует сказать, что правило соблюдается, если в реакции металла с кислотой об-разуется растворимая соль, а на щелочные металлы правило не распространяется, так как они легко взаимодействуют с водой (а указанное правило относится к реакциям водных растворов кислот с металлами).
Концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации реагирует с металлами по-особому, при этом водород не образуется.
Демонстрационный видеоопыт: Взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой и с азотной кислотой.

4. Взаимодействие с солями.
Взаимодействие цинка с раствором сульфата меди (II) и взаимодействие меди с раствором сульфата цинка.
После просмотра учащиеся самостоятельно составляют уравнения реакций и сверяют с уравнениями в презентации.
Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu
Cu + ZnSO₄ ≠
Делается вывод: Каждый металл вытесняет из растворов солей другие металлы, находящиеся правее него в ряду напряжений, и сам может быть вытеснен металлами, расположенными левее.
Следует сказать, что это правило также имеет поправки, аналогичные таковым к первому правилу, а именно – правило соблюдается при условии образования растворимой соли; правило не распространяется на щелочные металлы.

Сплавы - это материалы с характерными свойствами, состоящие из двух и более компонентов, из которых по крайней мере один - металл.

Сплавы различаются по составу и строению. Рассмотрим важнейшие классы.

1) Сплав представляет собой твердый раствор, если при охлажении расплава образуются однородные кристаллы. В узлах кристаллической решетки

2) Сплав педставляет собой механическую смесь металлов,если при охлаждении расплава выделяется кристаллы отдельных металлов

3)интерметаллическое соединение, если при растворении нескольких их атомы реаируют друг с другом.

В металлургии железо и его сплавы выделяют в одну группу под названием черные металлы; остальные металлы и их сплавы имеют техническое название цветные металлы.

Подавляющее большинство железных (или черных) сплавов содержит углерод. Их разделяют на чугуны и стали.

Чугун-сплав на основе железа, содержащий от 2 до 4,5% углерода, а также марганец, кремний, фосфор и серу. Чугун значительно тверже железа, обычно он очень хрупкий, не куется, а при ударе разбивается. Этот сплав применяется для изготовления различных массивных деталей методом литья, так называемый литейный чугун и для переработки в сталь - передельный чугун.

В зависимости от состояния углерода в сплаве различают серый и белый чугун.

Сплавы меди

Сплавы, повышающие прочность и другие свойства меди, получают введением в нее добавок, таких, как цинк, олово, кремний, свинец, алюминий, марганец, никель. На сплавы идет более 30% меди.

Латуни - сплавы меди с цинком ( меди от 60 до 90% и цинка от 40 до 10%) - прочнее меди и менее подвержены окислению. При присадке к латуни кремния и свинца повышаются ее антифрикционные качества,

Бронза- сплав на основе меди с добавкой ( до 20% ) олова.

5. Подведение итогов

Что вы узнали сегодня нового?

Все ли было понятно и ясно?

Смайлики. Каждый ученик выбирает смайлик своего состояния.

7. Домашнее задание

Упражнение 1
Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель:
а) Al + O₂ = Al₂O₃
б) Zn + S =ZnS

Допишите практически осуществимые реакции:
а) Fe + HCl →
б) Ag + H₃PO₄ →
в) Al + HCl →
г) Zn + Pb(NO₃)₂ →
д) Fe + MgCl₂ →

При растворении в избытке разбавленной серной кислоты цинка, содержащего 4,5 % нерастворимы примесей, выделилось 2,24 л. (н.у.) водорода. Определите массу растворенного металла

Практический подход в обучении химии. Урок: "Общие химические свойства металлов"

На прошлом уроке вы познакомились со строением и общими физическими свойствами металлов. Цель сегодняшнего урока познакомиться с общими химическими свойствами металлов и их ролью в окислительно-восстановительных реакциях.

Девиз урока: «Единственный путь, ведущий к знанию, - это деятельность». (Б. Шоу)

Поэтому для лучшего усвоения темы урока мы будем действовать не только головой, но и руками.

II. Проверка домашнего задания

В качестве проверки домашнего задания предлагаю вам видеоопрос: («Прием выхода за рамки») «Фантазия или реальность». Я показываю фрагмент фильма, в котором используются металлические изделия. А вы объясняете, возможно ли такое явление в действительности и на каком свойстве основано применение металлов в данном фрагменте.

(Возможные ответы: ковкость, пластичность, прочность, металлический блеск, тепло- и электропроводность, долговечность, твёрдость, эстетичность.)

Почему нельзя использовать нож из алюминия?
Литий – самый лёгкий металл, почему нельзя из него сделать самолёт?
Почему в оцинкованном ведре нельзя варить борщ или щи?

III. Изучение нового материала

Полученные ответы свидетельствуют о том, что для рационального использования металлов следует учитывать не только физические, но и химические свойства металлов.

Для каждого металла характерны как индивидуальные, так и общие с другими представителями этого класса веществ, свойства. Задача нашего урока выявить общие химические свойства металлов и их роль в окислительно-восстановительных процессах. Сделаем это в форме заседания учёного совета. За неделю до урока вы разделились на творческие экспериментальные группы. В каждой группе есть свой теоретик (он же научный руководитель), лаборант (экспериментатор) и ассистенты. У нас получилось 8 групп. Каждая группа получила задание – изучить одно из химических свойств металлов и спроектировать безопасное, наглядное и доказательное проведение демонстрационного эксперимента. Сегодня мы заслушаем результаты вашей работы, посмотрим эксперимент, выполним лабораторные опыты и сделаем вывод.

Путеводителем в сегодняшнем заседании будет фрейм проблемы, который у каждого из вас лежит на столе. На листе фрейма вы видите, кроме цели урока и решаемой проблемы, опорный конспект по химическим свойствам металлов.

Далее слово предоставляется творческим группам учащихся, которые выполняют учебные элементы с 1 по 8. (Смотри проблемный модуль рис. 1, 2).

Учебный элемент № 1.

Выполнение опыта

Демонстрируется медная пластинка на фоне черно-белого экрана; затем пластинку нагревают на пламени спиртовки до появления черного налета. После нагревания пластинка также демонстрируется на белом фоне.

Уравнение реакции

Вывод

Активные металлы,находящиеся в левой части ряда металлов окисляются кислородом воздуха при н.у. до образования оксидов и пероксидов.

Металлы средней активности, находящиеся в средней части ряда металлов окисляются кислородом воздуха как при н.у., так и при нагревании с образованием оксидов.

Благородные металлы находящиеся в конце ряда не окисляются кислородом воздуха.

Значение реакции

Вред: окисление металлов приводит к их разрушению, в следствии чего металлические изделия приходят в негодность и требуют замены.

Польза: Некоторые металлы покрываясь сверху оксидной пленкой сами защищают себя от дальнейшего окисления, поэтому изделия из них служат гораздо дольше (например: Al, Zn и др.)

Учебный элемент № 2.

В фарфоровую чашку насыпать щепотку цинковой пыли и порошка серы, тщательно перемешать и растереть смесь пестиком.С помощью ложки для сжигания нагреть смесь на пламени спиртовки. Появляются искры, свидетельствующие о течении реакции цинка с серой.

Возможность взаимодействия металлов с различными неметаллами зависит от химической активности тех и других, а от условий их проведения. Продуктами таких реакций являются соли.

Применение

Соли полученные в таких реакциях широко применяются в различных областях деятельности человека: удобрения в сельском хозяйстве, мед.препараты, в строительстве и т.д.

Учебный элемент № 3.

На подставке закрепляется асбестовая сетка; на нее горкой укладываются древесные стружки, поверх которых помещается кусочек натрия. Точно на натрий наносится 2-3 капли воды. В результате выделения тепла и света в начале реакции происходит воспламенение опилок и они быстро сгорают.

Активные металлы, находящиеся в ряду активных до Mg, реагтруют с водой с образованием щелочи и водорода при нормальных условиях. Металлы средней активности от Al до H₂ реагируют с водой в более жестких условиях и образуют при этом оксиды и водород. Металлы после Н₂ с водой не реагируют и водород не вытесняют.

Значение

Использовать приведенную реакцию для получения водорода и щелочи в лаборатории не рационально, так как данный эксперимент относительно опасен, а также стоимость щелочных металлов очень высока для использования их в качестве исходных продуктов.

Учебный элемент № 4.

В стакан налить 1/3 воды, добавить несколько капель фенолфталеина и положить кусочек натрия. Сверху стакан накрыть перевернутой воронкой. При появлении из отверстия воронки густого дыма поднести к нему горящую спичку. При этом раздается резкий звук «пах», а раствор окрашивается малиновый цвет. Это доказывает образование щелочи и выделение водорода.

Уравнение реакции: (см. учебный элемент № 3).

Так как активные металлы являются очень активными и реагируют с кислородом и водой, содержащихся в воздухе, поэтому хранят их под слоем керосина.

Нахождение в природе

Активные и средне активные металлы находятся только в соединениях, так как легко окисляются окружающей средой.

Учебный элемент № 5.

Выполнение опыта

А) (Одновременно с учащимися на местах) на пластинку для капельного анализа поместить 2 гранулы Zn и 2 медных стружки отдельно в 4 углубления. Нанести на каждый кусочек металла растворы серной кислоты и соляной кислоты (также отдельно).

Цинк реагирует как с серной, так и с соляной кислотой, выделяя бесцветный газ; медь не реагирует с растворами кислот.

Б) В пробирку с газоотводной трубкой поместить гранулы цинка и налить раствор соляной кислоты. Закрыть пробкой. Выделяющийся газ собрать в другую пробирку, перевернутую вверх дном. Через некоторое время поднести горящую спичку к отверстию пробирки с собранным газом. Раздается звук «пах», который доказывает образование в реакции водорода.

Металлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, реагируют с растворами кислот с образованием соли и водорода.

Раствор соли, полученный действием Zn на раствор соляной кислоты, используется для обработки металлов перед пайкой.

Учебный элемент № 6.

Выделяемый в реакции газ в момент пропускания его через раствор щелочи с фенолфталеином делают окраску раствора более бледной или она совсем исчезает.

При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами в роли окислителя выступает атом серы со степенью окисления +6, поэтому в результате реакции кроме соли образуется не водород, а соединения серы и вода;
Количество электронов присоединяемой серой зависит от активности металла.

Учебный элемент № 7.

Медную проволочку продеть через пробку и закрутить длинный конец в спираль, в пробирку налить концентрированный раствор азотной кислоты и опустить в нее закрученную в спираль медную проволочку и закрыть пробкой. Если реакция не протекает, нагреть пробирку с содержимым на пламени спиртовки до появления бурого газа. Когда пробирка наполнится этим газом, вытянуть медную проволоку через отверстие в пробке, прекращая тем самым соприкосновение меди с азотной кислотой.

При взаимодействии металлов с азотной кислотой никогда не выделяется водород, так как окислителем является атом азота со степенью окисления +5. В зависимости от активности металла и концентрации раствора кислоты азот может присоединять от 1 до 8 элементов (см. кластер, который был составлен на уроке «Специфические свойства азотной кислоты»)

Учебный элемент № 8.

Выполнение опыта: (одновременно с классом).

Признаки химической реакции наблюдаются в стакане с хлоридом меди (||) и железным гвоздем. Металлы реагируют с растворами солей, если замещающий металл активнее того, что находится в соли. Определить это можно по вытеснительному ряду или ряду активности металлов, или электрохимическому ряду металлов, составленному Бекетовым на основе способности металлов вытеснять друг друга из солей.

IV. Выводы

«Итак, мы заслушали отчёты экспериментальных групп и можем сделать некоторые выводы. Посмотрите на картину «Роль металлов в ОВР» (рис. 3). – Какова роль атомов металлов в ОВР? Какие частицы могут являться окислителями металлов?»

V. Домашнее задание

Мы ответили на вопросы поставленные в начале урока. Дома вам предстоит закрепить полученные знания с помощью § 44 и упр. 11 на стр. 120

Открытый урок химии 9 класс на тему: "Общие химические свойства металлов"

Контроль ЗУН

б) Блиц опрос – небольшой мозговой штурм. (3 мин.)

На какие группы мы разделили элементы Периодической системы?

Определите расположение металлов в ПСХЭ

Какая кристаллическая решетка свойственна для металлов?
Ответ: Металлическая кристаллическая решетка

Чем она отличается от всех других?
Ответ: в узлах металлической кристаллической решетки располагаются атомы и положительные ионы металлов, между которыми находится свободные электроны.

Какие общие физические свойства металлов объясняются наличием металлическая кристаллической решети.
Ответ: электропроводность, теплопроводность, металл блеск, пластичность, легкость тугоплавкость, легкоплавкость, твердость, мягкие

Как называется способность вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять ее после прекращения воздействия? (пластичность);

Какой металл самый легкий?
Ответ: литий (Li)

Назовите самый тяжелый металл?
Ответ: Осмий (Os)

Лучшие проводники электричества среди металлов?

Назовите самый тугоплавкий металл?
Ответ: Вольфрам (W)

Какой металл самый легкоплавкий?
Ответ: Ртуть (Hg)

Назовите самый пластичный металл?
Ответ: Золото (Au)

Какие металлы легко режутся ножом?
Ответ: щелочные металлы.

Название известного сплава на основе алюминия (дюралюминий);

Важнейшие сплавы на основе железа? (чугун и сталь);

Какой неметалл входит в состав сплавов железа (углерод);

Укажите не менее трех металлов, которые могут выступать в качестве легирующих добавок? (хром, никель, молибден)

В детстве мы читали о нем в сказке Андерсена. Его звон слышали заблудившиеся путники и находили дорогу. Он может болеть «чумой» Какой это металл? (2.8.18.18.4)

При раскопках этрусских гробниц (1000 лет до н.э) были обнаружены зубные протезы. Вопрос: из какого металла они были сделаны? Ответ: золото.

Тестовые задания по теме «Химические свойства металлов»

Проверка теста.

Самопроверка :

Актуализация знаний (1-2 мин.)

Учитель: Следовательно, тема нашего урока «Характерные химические свойства металлов»

Организация познавательной деятельности (20-25 мин.)

Учитель: Мир вокруг нас – это совокупность физических и химических превращений веществ. Как ведут себя металлы в этом мире, с какими веществами они взаимодействуют и каким должно быть их практическое применение.

От чего зависят химические свойства металлов? ( Химические свойства металлов зависят от их активности)

Как делятся металлы по активности? Приведите примеры (По активности металлы делятся на активные (натрий, кальций) и неактивные (медь, ртуть))

Где и как можно узнать о активности металла? (В электрохимическом ряду активности металлов. Если металл стоит в ряду активности до водорода, то это активный металл. Если после водорода, то это неактивный металл

Li K Ca Na Mg Al | Zn Cr Fe Ni Pb (H₂) Cu Hg Ag Pt Au

Химические свойства металлов делятся на две группы – с простыми веществами и сложными

Чем обусловлены химические свойства металлов?

(2) 1 Большим радиусом

2 Небольшим числом электронов на внешнем уровне

(3) Ответ: Металлы являются только восстановителями, т.к их атомы легко отдают электроны, превращаясь при этом в положительно заряженные ионы – катионы.

М 0 – nе - →М n + . Чем обусловлены

Вопрос к классу: Вспомните вещества, которые могут выступать в качестве окислителя при взаимодействии с металлами.

Составить список этих веществ: Кислород, галогены, сера, водород и др., вода, кислоты

Эпиграф — высказывание М.В. Ломоносова: “Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции”. А сейчас на некоторое время вы станете химиками-аналитиками!

Правила техники безопасности.

Лабораторный опыт №1.

Прокаливание медной пластинки в пламени спиртовки.

(признак реакции при прокаливании медной проволоки – изменение цвета, наблюдаем почернение – образование оксида меди (II), уравнение реакции 2Cu + O₂ = 2CuO)

Демонстрационный опыт 1 (видеоклип): горение магния в кислороде.

Вопрос: Как вы можете объяснить этот опыт? Где подобный процесс мог применяться?

Ученик у доски: Составляет уравнение реакции горения магния в кислороде, определяет окислитель и восстановитель.

Демонстрационный опыт 2 (видеоклип): Взаимодействие сурьмы с хлором.

Ученик у доски: Составляет уравнение реакции взаимодействия сурьмы с хлором, определяет окислитель и восстановитель.

Закрепление. Допишите уравнения реакций взаимодействия металлов с другими неметаллами.

Физкультпауза Выполняются упражнения для глаз

2) Взаимодействие металлов с водой.

Активные металлы(Li – Na) + вода → гидроксид металла(щелочь) + Н₂↑

Металлы средней активности(Mg – Pb) + вода → оксид металла + Н₂↑

Посмотрите маленький фрагмент.

Демонстрационный опыт 2 (видеоклип): Взаимодействие калия с водой.

Лабораторный опыт №2: взаимодействие натрия с водой:

Ученик у доски: Составляет уравнения реакции взаимодействия натрия с водой. Фиксирует признаки химической реакции, определяет окислитель и восстановитель. Уравнение реакции:

Закрепление. Допишите уравнения возможных реакций взаимодействия металлов водой.

3) Взаимодействие металлов с кислотами.

Лабораторный опыт №3. Взаимодействие цинка, железа, меди с соляной кислотой. ТБ

Объясните результаты опыта.

Вывод. Металлы , стоящие в ряду активности до водорода вытесняют его из растворов кислот, а после водорода - не вытесняют. .

Но для этой реакции есть несколько поправок.

Если образуется растворимая соль;

Кроме щелочных и щелочно-земельных металлов;

Азотной кислота и . концентрированная серная кислота реагируют особенно, при этом никогда не выделяется водород.

Взаимодействие металлов с солями.

Лабораторный опыт № 4. Взаимодействие железа с сульфатом меди и меди с хлоридом железа (III).

FeCl₂ + Cu → не идет

Для этой реакции тоже есть поправки, которые совпадают с первой и второй поправкой для кислот

Закрепление. Допишите уравнения возможных реакций.

Лабораторный опыт № 5 :

I. Задание: Определить катионы металлов в трех пробирках при поморщи одного реагента.

2AlCl₃ +3NaOH= 2Al(OH)₃ +3NaCl₂
2Al 3+ +3OH - = 2Al(OH)₃ ↓ (белый осадок)
Al(OH)₃ + NaOH = Na [Al (OH)₄] (осадок растворяется)
Al(OH)₃ + OH - = Na + + [Al (OH)₄] -

IV. Закрепление нового материала.

С какими из веществ будут реагировать предложенные металлы при нормальных условиях? Выбрать правильные ответы.

Ответить на вопросы.

С какими веществами реагируют металлы?

Чем являются металлы в реакциях – окислителями или восстановителями?

Какие поправки вводятся для реакций металлов с водой, кислотами, солями?

Для чего нужно изучать химические свойства металлов? Где их можно использовать?

Где применить полученные знания?

Ответ: Металлы широко используются человеком в технике, медицине, различных отраслях промышленности, но при использовании надо учитывать их свойства: взаимодействие с кислородом, водой, различными солями.

V.Итоги урока. «Самооценка». Учащиеся оценивают свою работу на уроке по результатам теста и своим ответам. Учитель корректирует оценки и выставляет их в журнал.

Читайте также: