Конспект по химии химические свойства металлов

Обновлено: 21.09.2024

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 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

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 по химии химические свойства металлов

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 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?

2. Определите расположение металлов в ПСХЭ

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?

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

4. Изложение нового материала.

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

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

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 )

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)

Закрепление. Допишите уравнения реакций взаимодействия металлов с другими неметаллами.

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.

«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:

2 Na + 2 H ₂ O = 2 NaOH + H ₂

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. .

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 ).

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.

Конспект по химии на тему «Химические свойства металлов» (11 класс)

Цель урока : Систематизировать сведения о химических свойствах металлов, рассмотренных ранее при изучении материала курса химии.

Задачи:

Образовательные:

- Способствовать обобщению и систематизации знаний учащихся о металлах в виде простых и сложных веществ, о закономерностях строения кристаллической решетки металлов, о химических реакциях с участием металлов.

- Повторить, обобщить и закрепить, конкретизировать на материале химии металлов такие важнейшие химические понятия, как химическая связь, кристаллические решетки, окисление и восстановление, написание электронных уравнений реакций, составление электронного баланса

Развивающие:

-Развивать умение планировать и осуществлять учебную деятельность и организовать учебное сотрудничество с педагогами и сверстниками.

-Развивать умения, выделять главное, обобщать полученные знания.

-Развивать мышление учащихся посредством анализа, сравнения и обобщения изучаемого материала.

-Развитие речи, эмоций, логического мышления учащихся.

Воспитательные:

-Продолжить формирование мотивации учащихся к обучению и целенаправленной познавательной деятельности

-Воспитывать активность, самостоятельность и аккуратность в работе.

-Воспитывать и развивать у учащихся ответственность при работе в коллективе

Реактивы и оборудования: медная проволока, железные стружки, сера-порошок, вода, натрий, раствор соляной кислоты, цинк, раствор сульфата меди, раствор фенолфталеина пробирки, спиртовка, спички, держатель.

Реактивы и оборудования : Мел, доска, таблица растворимости , периодическая система химических элементов; спиртовка – 1шт., спички, пробирки- 5 шт., щипцы – 1шт., фарфоровая чашка – 1шт., штатив для пробирок, медная проволока- 10-15см, стружка железа - 2г, порошок серы – 2г, таблетка цинка – 1шт, кусочек натрия, кусочек железа, соляная к-та (к) – 2мл, р-р сульфата меди (10%) – 2мл, дистиллированная вода – 2мл.

Литература:

Для учителя: 1) Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия, базовый уровень. 11 класс- М.: «Просвещение», 2014 – 77 с.

2) Тикунова И.В., Артеменко А.И. Химия. Краткий справочник. – М.: «Высшая школа», 2004 – 18с.

3)Гара Н.Н. Уроки в 11 классе: пособие для учителя общеобразовательных учреждений – М.: Просвещение, 2009 – 22с.

Для ученика: 1) Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия, базовый уровень. 11 класс- М.: «Просвещение», 2014 – 77 с.

1.Организационный момент

Здравствуйте. Отметим отсутствующих. Запишите домашнюю работу: Задания 2,3,4 на стр. 88 письменно.

2.Актуализация знаний

На прошлом уроке мы с вами изучили тему: «Общая характеристика металлов».

Сейчас повторим пройденный материал.

Сравните электронное строение атомов элементов VI группы серы и хрома.

А домашнюю работу сдадите после урока.

Записывают домашнуюю работу.

На последнем электронном слое у атома серы шесть электронов, т.е. большое количество валентных электронов, которые прочно удерживаются в атоме. Поэтому атом серы способен притягивать электроны. А в атоме хрома один валентный электрон, который слабо удерживается в атоме. Атом хрома будет отдавать электрон. В связи с этим, сера проявляет неметаллические свойства, хром-металлические.

3. Объяснение нового материала.

Открыли тетради и записали тему урока: «Химические свойства металлов.

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

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

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

Рассмотрим химические свойства металлов.

Взаимодействие с простыми веществами

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

Щелочные металлы, за исключением лития, образуют пероксиды:

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

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

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

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

6. С углеродом образуются карбиды:

7. С фосфором – фосфиды:

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

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

Перед показом демонстрационных опытов необходимо напомнить о правилах техники безопасности. Давайте вспомним её.

Проведение химической реакции: окисление металлов.

Для этого вносим в пламя спиртовки очищенную медную проволоку, после чего видно, что на проволоке появился черный налет.
2Сu +O2 2CuO
оксид меди (черного цвета)

Внести в пробирку стружки железа и порошок серы, аккуратно встряхнуть, нагреть пробирку. Видно, что образовалась масса сульфида железа.

Fe +S FeS
Сульфид железа

Провести химическую реакцию между раствором соляной кислоты и таблетками цинка. Можно заметить выделение водорода, что подтверждается его горением.

HCl + Zn ZnCl2 + H2
Хлорид цинка

Налить в фарфоровую тарелку дистиллированной воды, осторожно внести пинцетом очищенный кусочек натрия. В результате видно бурное выделение водорода, а при помощи фенолфталеина можно обнаружить образование щелочи.

2Na + 2H2O 2NaOH + H2
гидроксид натрия

Внести в пробирку кусочки железа, добавить 10 % раствор сульфата меди. Через некоторое время можно заметить появление бурого налета на кусочках железа. Это говорит о том, что произошла химическая реакция между металлом и солью более слабого металла.

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Сульфат меди

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

Открыли тетради и записали тему урока.

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

Записывают: Взаимодействие с простыми веществами:

Записывают: Щелочные металлы

Записывают: 2. С галогенами

Записывают: 3.С водородом

Записывают: 4. С серой

Записывают: 5. С азотом

Записывают: 6. С Углеродом

Записывают: 7. С фосфором

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

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

1.Твердые вещества берите из баночек только сухой ложкой или сухой пробиркой.

2.Наливайте жидкость и насыпайте твердые вещества в пробирку осторожно. Предварительно проверьте, не разбито ли у пробирки дно и не имеет ли она трещин.

3.При выяснении запаха веществ не подносите сосуд близко к лицу, ибо вдыхание паров и газов может вызвать раздражение дыхательных путей. Для ознакомления с запахом нужно ладонью руки сделать движения от отверстия сосуда к носу.

4.Нагревая пробирку с жидкостью, держите ее так, чтобы открытый конец ее был направлен в сторону и от самого себя, и от соседей. Производите опыты только над столом.

5.В случае ожога, пореза или попадания едкой и горячей жидкости на кожу или одежду немедленно обращайтесь к учителю.

6.Не приступайте к выполнению опыта, не зная, что и как нужно делать.

Записывают: Химической реакции: окисление металлов.

Записывают: 2Сu +O2 2CuO
оксид меди

Записывают: Fe +S FeS
Сульфид железа

Записывают: HCl + Zn ZnCl2 + H2
Хлорид

2Na + 2H2O 2NaOH + H2
гидроксид

Записывают: Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu
Сульфат

4.Заключение

Составьте уравнения реакций натрия и магния с уксусной кислотой. В каком случае и почему скорость реакции будет больше?

2Na + 2CH3COOH 2CH3COONa + H2
Mg + 2CH3COOH (CH3COO)2Mg + H2
Cкорость реакции будет больше при взаимодействии уксусной кислоты с натрием, т.к. натрий находится левее магния в ряду напряжения металлов и является более сильным восстановителем.

Се годня на уроке мы вспомнили стандартные условия химической активности металлов в реакциях, протекающих в водных растворах, Рассмотрели химические свойства металлов, в заимодействие с простыми веществами . А так же посмотрели химической реакции: окисление металлов.

Читайте также: