Химические свойства металлов конспект

Обновлено: 03.07.2024

Металлы, как и все химические элементы, имеют три формы существования: атомы, простые и сложные вещества. Из 118 элементов периодической системы к металлам относят 96.

Общие физические свойства металлов.

Физические свойства металлов обусловлены металлической кристаллической решёткой и металлической химической связью. Напомним, что для металлов характерны металлический блеск, пластичность, высокая электро- и теплопроводность, рост электрического сопротивления при повышении температуры, а кроме того, такие практически значимые свойства, как ковкость, твёрдость, магнитные свойства.

Металлы — твёрдые при обычных условиях вещества (кроме ртути, которая становится твёрдой и ковкой при низких температурах).

Металлы пластичны и тягучи, кроме хрупких висмута и марганца. Из меди, алюминия, олова, а также золота изготавливают тончайшие листы — фольгу. Золотая фольга может иметь толщину около 100 нм! Такую фольгу используют для золочения предметов интерьера, стен и потолков, изделий из гипса, дерева, металла, стекла и пластика.

Все металлы имеют металлический блеск, большинство из них серебристо-белого или серого цвета. Из-за того, что стронций, золото и медь поглощают в большей степени близкие к фиолетовому цвету короткие волны и отражают длинные волны светового спектра, эти металлы окрашены в светло-жёлтый и медный цвет. Очень тонкие листки серебра и золота имеют совершенно необычный вид — они представляют собой голубовато-зелёную фольгу, а мелкие порошки металлов кажутся тёмно–серыми и даже чёрными. И только порошки магния и алюминия сохраняют серебристо-белый цвет.

В технике металлы принято классифицировать по различным физическим свойствам:

Металлы принято делить на чёрные (железо и его сплавы) и цветные (остальные металлы и сплавы). Соответственно называются и отрасли металлургической промышленности: чёрная и цветная металлургия.

Важнейшими продуктами цветной металлургии являются титан, вольфрам, молибден и другие металлы, которые могут использоваться в качестве специальных легирующих добавок для производства сверхтвёрдых, тугоплавких, устойчивых к коррозии сплавов, широко применяемых в машино– и станкостроении, в оборонно–космической отрасли.

Современные композиционные материалы, выполненные на основе керамики или полимеров, становятся сверхпрочными, если укреплены металлическими нитями из молибдена, вольфрама, титана, специальных сталей и т. д.

Химические свойства металлов.

Во всех реакциях простые вещества — металлы проявляют только восстановительные свойства.

Металлы взаимодействуют с неметаллами, образуя бинарные соединения. По правилам ИЮПАК названия этих соединений образуются в соответствии со схемой:

Так, с очень активными неметаллами (галогенами, серой) металлы образуют соединения, которые молено рассматривать, как соли бескислородных кислот: 2Na + Сl₂ = 2NaCl

Если металл проявляет переменные степени окисления, подобная соль имеет состав, который зависит от окислительных свойств неметалла. Например, железо энергично взаимодействует с хлором, образуя хлорид железа(III): 2Fe + 3Сl₂ = 2FeCl₃

При взаимодействии железа с серой, окислительная способность которой ниже, чем у галогенов, продуктом реакции является сульфид железа(II): Fe + S = FeS

При взаимодействии металлов с кислородом образуются оксиды или пероксиды:

Оксиды в этом случае имеют основный или амфотерный характер:
2Mg + O₂ = 2MgO
4Аl + 3O₂ = 2Аl₂O₃

Эти реакции сопровождаются выделением большого количества теплоты и очень ярким пламенем, поэтому применяются для изготовления сигнальных ракет, фейерверков, салютов и других пиротехнических средств. Поэтому обращение с ними требует строгого соблюдения правил техники безопасности.

Продуктом горения железа в кислороде является смешанный оксид 3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄

Металлы — простые вещества, образованные элементами IA– и IIА–групп, в полном соответствии с названием этих групп взаимодействуют с водой с образованием щёлочи и водорода. В общем виде эти реакции можно записать так:

2М + 2Н₂O = 2МОН + Н₂↑, где М — щелочной металл

М + 2Н₂O = М(ОН)₂ + H₂↑, где М — Mg или щёлочноземельный металл.

Для характеристики химических свойств металлов важное значение имеет их положение в электрохимическом ряду напряжений:

К, Са, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, (H₂) , Cu, Hg, Ag, Au

Вспомните известные вам из курса основной школы два вывода:

взаимодействие металлов с растворами кислот происходит, если металл находится в ряду напряжений левее водорода;
взаимодействие металлов с растворами солей происходит, если металл находится в ряду напряжений левее металла соли.

Лабораторный способом получения водорода:
Zn + 2НСl = ZnCl₂ + H₂↑
Zn 0 + 2H + = Zn 2+ + H₂ 0

Аналогично протекает реакция металлов и с органическими кислотами:
2СН₃СООН + Zn —> (CH₃COO)₂Zn + Н₂↑
2СН₃СООН + Zn –> 2СН₃СОO – + Zn 2+ + Н₂ 0

Реакция между цинком и раствором сульфата меди(II) протекает согласно уравнению:
Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Сu
Zn 0 + Сu 2+ = Zn 2+ + Сu 0

Подчеркнём, что в этом случае металл может находиться в ряду напряжений и после водорода, но не после металла соли. Например, реакция замещения серебра медью:
Cu + 2AgNO₃ = Сu(NО₃)₂ + 2Ag
Cu 0 + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag 0

В завершение рассмотрим ещё одно характерное не для всех металлов свойство, которое называется металлотермия. Такие активные металлы, как алюминий, кальций, магний, литий, способны взаимодействовать с оксидами других металлов. Для того чтобы началась такая реакция, смесь активного металла и оксида металла (её называют термитной) необходимо поджечь. После этого процесс сопровождается выделением большого количества теплоты и света (отсюда и название процесса). Металлотермию применяют для получения и более ценных металлов: 2Аl + Сr₂О₃ = Al₂O₃ + 2Сг

Химия металлов (таблица)

Конспект урока по химии в 11 классе «Металлы». В учебных целях использованы цитаты из пособия «Химия. 11 класс : учеб, для общеобразоват. организаций : базовый уровень / О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, С. А. Сладков. — М. : Просвещение». Выберите дальнейшее действие:

Конспект урока по химии на тему "Химические свойства металлов. Получение металлов".9 класс.

Цели урока : Повторить и закрепить знания учащихся по общим химическим свойствам металлов, рассмотреть взаимодействие металлов с неметаллами и водой, кислотами и солями. Познакомить учащихся с природными соединениями металлов. Сформировать понятия о самородных металлах, минералах и рудах. Ознакомить с металлургией и ее видами: пиро-, гидро-, электрометаллургией.

1 этап. Оргмомент.

2 этап . Актуализация ЗУН. Проверка дом.задания.

3 этап. Изучение нового материала.

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

Для того, чтобы прошла данная реакция необходимо наличие окислителя. 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, соли.

Как называются продукты взаимодействия металлов с кислородом, галогенами, серой, азотом ?

Рассмотрим примеры этих реакций.

Взаимодействие металлов с неметаллами

С кислородом воздуха легко взаимодействуют щелочные и ЩЗМ.

4 Al + 3 O ₂ = 2 Al ₂ O _{3 .} Составить электронный баланс для этих реакций.

Железо, цинк, медь и др.металлы менее активные металлы поэтому энергично окисляются кислородом только при нагревании:

2 Zn 0 + O ₂ = 2 ZnO .

Золото и платина не окисляются кислородом воздуха, ни при каких условиях!

Допишите уравнения реакций взаимодействия металлов с другими неметаллами и дать названия веществам.

Вопрос классу: Образует ли водород соединения с металлами I – II групп? Что означает пустая графа водородных соединений в I – II группах ПС? (пустая графа означает, что элементы данных групп не образуют летучих водородных соединений, но водород взаимодействует с металлами с образованием нелетучих, твердых соединений ионного типа).

Mg 0 + H 0 ₂ = MgH ₂ (гидрид магния)

Взаимодействие металлов с водой:

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

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

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

Al + H ₂ O → не реагирует

Zn + H ₂ O → не реагирует

Проблема : почему алюминий не реагирует с водой? Это свойство имеет практическое значение, т.к. для изготовления посуды не берут калий, натрий, а именно алюминий, цинк, железо.

Взаимодействие металлов с кислотами:

Вопрос классу : Вспомните, как реагируют металлы с кислотами. О чем нужно помнить когда речь идет о этой реакции? (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;

Кроме концентрированной серной и азотной кислот.

Zn + HCl → ZnCl ₂ + H ₂ (составить ионные уравнения)

Fe + HCl → FeCl ₂ + H ₂ (составить ионные уравнения)

Cu + HCl → не идёт (почему? Доказать!)

Взаимодействие металлов с солями:

Взаимодействие железа с хлоридом меди и меди с хлоридом железа.

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.

Получение металлов:

В природе металлы встречаются чаще всего в виде соединений (метал лических руд). Объясняется это высокой химической активностью металлов.

Вопрос классу: «Могут ли металлы находиться в природе в свободном (или самородном) состоянии, т. е. в виде М°? Если могут, то, какие это металлы?»

Ответ очевиден, что это металлы низкой химической активности. Обобщаем, что металлы могут встречаться в природе или в виде простого вещества ( самородки ) или в виде сложного вещества.

Запись в тетрадях:

Благородные металлы — А u , Pt, встречаются в природе только в свободном виде. Трудно окисляются кислородом воздуха.

Самый крупный самородок меди весил 420т, серебра 13,5т, золота 112кг.

Активные металлы (до Sn) встречаются только в виде соединений – минералов.

Некоторые металлы встречаются и в свободном виде и в виде соединений (Sn, Cu, Hg, Ag).

Чаще всего металлы в природе встречаются в виде солей неорганических кислот: хлоридов, нитратов, сульфатов, сульфидов, карбонатов, а так же оксидов.

Металлы входят в состав руды в виде оксидов, сульфидов, и других соединений.

Руда- вид полезных ископаемых, природное минеральное образование, содержащее соединения полезных компонентов (минералов, металлов) в концентрациях, делающих извлечение этих минералов экономически целесообразным

Магнитный железняк Fe3O4 Темно-серый металлический блеск

Красный железняк Fe2O3 Красный

Бурый железняк 2Fe2O3* 3H2O Бурый

Медный блеск CuS Серый, металлический блеск

Свинцовый блеск PbS Серый, металлический блеск

Получением металлов из их соединений занимется важнейшая отрасль промышленности, называемая металлургией – наука о методах и процессах производствах металлов из руд и других металлосодержащих продуктов, о получении сплавов и обработке металлов.

Но прежде чем восстановить природное соединение металла необходимо перевести его в форму доступную для обработки. Это может быть обжиг руд для перевода металла в оксид его или растворение нерастворимых соединений: обработка кислотами, содой и др.

В зависимости от метода получения металла из руды существует несколько видов металлургических производств.

1) Пирометаллургия — это восстановление металлов из их руд, основанные на химических реакциях, происходящее при высоких температурах. Примеры:

- Обжиг (окисление): 2PbS + ЗО2 = 2РЬО + 3SO2↑

2 CuS + 3 O ₂ = 2 CuO +2 SO ₂

- Плавка (восстановление): РЬО + Н2 = Pb + Н2О

2 CuO + C = 2Cu + CO ₂

WO3 + ЗН2 = W + ЗН2О

TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2

Cr ₂ O ₃ + 2 Al = Al ₂ O ₃ +2 Cr Алюминотермия (алюминий в качестве восстановителя) Н.Н.Бекетов.

2) Гидрометаллургия — это методы восстановления металлов из растворов их солей другими более активными металлами:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + Н2О

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Сu

Этим способом получают следующие металлы: Ag , Au , Zn , Zn , Mo .

Электрометаллургия — это методы восстановления металлов с помощью электрического тока. Данный метод основан на электролизе растворов или расплавов соединений металлов. Наиболее активные металлы получают электролизом расплавов их соединений: ( англ.химик Гемфри Дэви)

2КСl(расплав) →2K° + Сl ₂ ↑

Таким способом получают активные металлы (ЩМ, ЩЗМ, алюминий).

IV этап . Закрепление материала . Опрос класса.

1. Какие металлы встречаются в природе в самородном виде.

2. Какие металлы входят в состав минералов.

3. Какие бывают руды.

4. Как обогащают руды.

5. Какие процессы включает пирометаллургия.

1.Какими металлами можно восстановить водород из раствора НС1?

2.Можно ли хранить в железной посуде растворы солей металлов?

Если можно, то соли каких металлов.

3.Какие ионы являются окислителями в молекулах азотной кислоты и концентрированной серной кислоты?

4.Какие химические реакции могут произойти, если кусочек Са поместить в водный раствор хлорида алюминия? Составить урав нения реакций.

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

Конспект на тему "Химические свойства металлов.Ряд активности металлов".

Цель урока: познакомить учащихся с химическими свойствами металлов, рассмотреть ряд активности (электрохимический ряд напряжений) металлов.

Задачи урока:

Образовательные:

- рассмотреть химическую активность металлов исходя из положения в периодической таблице Д.И. Менделеева и в электрохимическом ряду напряжения металлов;

- рассмотреть химические свойства металлов.

Развивающие:

- развивать умения составлять уравнения реакций в соответствие с химическими свойствами металлов.

Воспитательные:

- воспитывать интерес к предмету, формировать навыки поведения в коллективном и индивидуальном учебном труде.

Планируемые результаты

- знать химические свойства металлов;

- уметь составлять уравнения реакций в соответствие с химическими свойствами металлов.

- формировать уважительное отношение к чужому мнению;

- формировать ответственное отношение к учению.

Метапредметные:

Коммуникативные:

- уметь слушать собеседника и вести диалог; уметь признавать возможность существования различных точек зрения.

Регулятивные:

- продолжить развитие умения планировать и регулировать свою деятельность, самостоятельно планировать пути достижения цели.

Познавательные:

- умение определять понятия, устанавливать аналогии, строить логические заключения и делать выводы.

Тип урока: урок изучения нового материала

Оборудование: презентация.

Жил однажды дровосек, пребывавший в очень бедственном положении. Он существовал на ничтожные денежные суммы, вырученные за дрова, которые он приносил в город на себе из ближайшего леса.

Однажды мудрец, проходивший по дороге, увидел его за работой и посоветовал ему идти дальше в лес, сказав:

— Иди вперёд, иди вперёд!

Дровосек послушался совета, отправился в лес и шёл вперёд, пока не дошёл до сандалового дерева. Он был очень обрадован этой находкой, срубил дерево и, захватив с собой столько кусков его, сколько мог унести, продал их на базаре за хорошую цену. Потом он начал удивляться, почему добрый мудрец не сказал ему о том, что в лесу есть сандаловое дерево, а просто посоветовал идти вперёд. На следующий день, дойдя до срубленного дерева, он пошёл дальше и нашёл медные залежи. Он взял с собой столько меди, сколько мог унести и, продав её на базаре, выручил ещё больше денег. На следующий день он пошёл ещё дальше и нашёл серебряные россыпи. На следующий день он нашёл золото, потом — алмазы и, наконец, приобрёл огромные богатства.

Именно таково положение человека, который стремится к истинному знанию: если он не остановится в своём движении после того, как достигнет некоторых сверхъестественных сил, то, в конце концов, найдёт богатство вечного Знания и Истины.

3.Актуализация опорных знаний учащихся.

1.Блиц опрос – небольшой мозговой штурм.

1. На какие группы мы разделили элементы Периодической системы?

Ответ: Металлы и неметаллы.

2. Определите расположение металлов в ПСХЭ

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

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

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

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

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

7. Какой металл самый легкий?
Ответ: литий (Li)

8. Назовите самый тяжелый металл?
Ответ: Осмий (Os)

9. Лучшие проводники электричества среди металлов?

Ответ: серебро и медь;

10. Назовите самый тугоплавкий металл?
Ответ: Вольфрам (W)

11. Какой металл самый легкоплавкий?
Ответ: Ртуть (Hg)

12. Назовите самый пластичный металл?
Ответ: Золото (Au)

2.Индивидуальное домашнее задание.

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».

4. Изложение нового материала.

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

Активные малоактивные неактивные

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

Чем обусловлены химические свойства металлов?

1 Большим радиусом

2 Небольшим числом электронов на внешнем уровне

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

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

М 0 – n е - →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.

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

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

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 2 Cu + O ₂ = 2 CuO )

Наблюдения, уравнения реакций записывают в рабочем листе.

Следующие два опыта мы посмотрим на видеофрагменте:

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

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.

Закрепление. Допишите уравнения реакций взаимодействия металлов с другими неметаллами.

2) Взаимодействие металлов с водой.

Как металлы реагируют с водой?

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

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

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

Посмотрите маленький 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.

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:

2 Na + 2 H ₂ O = 2 NaOH + H ₂

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

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.

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,

Cu + HCl → не идёт

Это свойство используется для получения водорода в лаборатории.

Объясните результаты опыта.

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

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

4) Взаимодействие металлов с солями.

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

Запись в тетрадях уравнений реакций, наблюдения

Fe + Cu SO ₄ → Fe SO ₄ + Cu

FeCl₂ + 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.

Читайте также: