Металлы главных подгрупп периодической системы

Обновлено: 10.05.2024

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:

МОУ«Средняя общеобразовательная школа № 36»

Тема: Металлы главных подгрупп периодической системы Д.И.Менделеева.

( урок лекция в 9 кл.)

Учитель: Узенькова А.В.

«Жизнь учит только тех,

кто ее изучает.» (В.Ключевский)

Оборудование к уроку

Образцы щелочных металлов натрия, кальция, алюминия, стеклянная посуда (чашка Петри, колба), вода, натрий, фенолфталеин, соли натрия, калия, кальция, магния, коллекция веществ, мультимедийный проектор, экран, компьютер, учебник.

Положение металлов в периодической системе

Строение атомов металлов.

Нахождение в природе.

Физические свойства металлов.

Химические свойства металлов.

Биологическая роль Ме. Применение металлов и ихоединений.

Общая характеристика металлов

Итак, из строения атомов мы видим.Что Ме I - III группы имеют высокую химическую активность следовательно, в природе в свободном виде они не существуют. В основном встречаются в виде следующих соединений: поваренная соль- NaCl , сильвинит- KCl*NaCl , глауберовая соль- Na2SO4 * 10H2O , СaCO3 –мел, мрамор, известняк, CaSO4*2H2O -гипс, MgCO3*CaCO3 –доломит. Силикаты:

2MgO*4SiO2*H2O –тальк, CaO*MgO*4SiO2 - асбест.

Al из всех металлов самый распространенный в природе. Он входит в состав силикатов(шпаты, слюда).а также глин, образующихся из полевых шпатов при их естественном разрушении. Из соединений Al наибольшее значение имеют- Al2O3 -корунд, рубин, сапфир.

Нахождение Na в природе

Нахождение К в природе

Нахождение Ca и Mg в природе

СaCO3 –мел, мрамор, известняк, CaSO4*2H2O- гипс, MgCO3*CaCO3 –доломит. Силикаты:

Нахождение Al в природе
ОТКРЫТИЕ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

• Литий был открыт шведским химиком Й. Арведсоном в 1817 г. по предложению Й.Берцелиуса назван литием (от греч. литос – камень).
• Натрий и калий были впервые получены английским химиком и физиком Г. Дэви в 1807 г. при электролизе едких щелочей.
• Й. Берцелиус предложил назвать один новый элемент натрием (от араб. натрун – сода), а второй элемент по предложению Гильберта назван калием (от араб. алкали – щелочь ).

1 . Хранят обычно в керосине

И бегает он по воде,

В природе помните отныне

Свободным нет его нигде.

В солях открыть его возможно

Желтеет пламя от него

И получить из соли можно

Как Дэви! Получил его.

2. Я блестящий, светло-серый,

И меня фотограф первый

Очень поджигать любил.

3. Я- металл незаменимый,

Очень летчиком любимый

А характер- переходный.

1. Рубидий, цезий очень схожи.

Всегда рассеянно живут,

Электроны терять склонны,

От тепла легко плывут.

2. Литий с магнием как сваты

По делам сравнимые.

Их фториды и фосфаты

2. Металлы взаимодействуют со сложными веществами :

А) с водой Ме I - III реагируют по разному

По свойствам Be, Mg, Al несколько отличаются от остальных металлов.

Амфотерный Be + H2O = не взаимодействует, и M g + H2O = на холоде не взаимодействует. Потому что покрыт тонкой оксидной пленкой предохраняющей от дальнейшего окисления. Однако в горячей воде идет реакция по схеме:

Ме + 2H2O = Ме(OH)2 + H2

А у Al необходимо снять оксидную пленку , чтобы произошла реакция с водой .

Щ.Ме с H 2 O бурно реагируют со взрывом.

2Ме +2H2O = 2МеOH+H2

? Какой Ме более активно реагирует с водой Na или K?

? Почему загоревший Na и K нельзя тушить H2O?

? Какие средства можно применить при тушение

загоревшего Na ? ( кальц. сода.)

? С чем связано изменение окраски индикатора?

? Какую первую помощь необходимо оказать при ожогах щелочами?

В) Взаимодействие металлов с солями:
Более активный металл вытесняет менее активный, например:

Zn + Pb(NO 3 ) 2 = Pb + Zn(NO 3 ) 2
Д/З. Самостоятельно допишите химическое уравнение.
Напишите полные и сокращенные ионные уравнения
Mg + Pb(NO 3 ) 2 = ?+?
? Может ли натрий вытеснить из водного раствора CuSO 4 медь в свободном виде ? Почему?
CuSO 4 + Na = ?( см. э. р. н. м.)
Ответ: Нет, не может, так как в водном растворе происходит реакция между Na и H 2 O:2Na + 2H 2 O =2NaOH + H 2 . После чего NaOH вступает в реакцию с CuSO 4 : 2NaOH + CuSO 4 = Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4 . Поэтому вместо Cu в осадок выпадает Cu(OH) 2 - голубого цвета.

Г) амфотерные металлы взаимодействуют со щелочами:
Be+2KOH+2H2O = K2[Be(OH)4] + H2
( тетрагидроксоберилат калия )
2Al + 2NaOH + 6H2O=2Na[Al(OH)4]+ 3H2 ( NaOH в недостатке)
( тетрагидроксоалюминат натрия)
2Al + 6NaOH + 6H2O = 2Na3[Al(OH)6]+ 3H2 (NaOH в избытке )
( гексагидроксоалюминат натрия )

Качественные реакции на ионы щелочных металлов

Качественные реакции на ионы щелочноземельных металлов

Качественная реакция на ион Al +3

AlCl3 + 3NaOH =Al(OH)3 + 3NaCl

Al(OH)3 Белый студенистый осадок .Этот осадок растворяется в кислотах.

Самостоятельно составьте для данного уравнения реакции полное и сокращенное ионное уравнение.

Получение металлов электролизом

Химические элементы в организме человека

Применение металлов и их соединений

Повторим и запомним:

1. Щ.Ме( Li, Na, K, Rb,Cs ,Fr) образуют главную подгруппу I группы и обладают наиболее выраженными Ме свойствами. Это обусловлено строением атомов Щ.Ме, наружный энергетический уровень которых имеет конфигурацию ns 1 . Каждый период начинается Щ. Ме. В подгруппе от Li к Fr радиусы атомов увеличиваются, восстановительные свойства усиливаются. Наиболее распространенным Ме из данной группы является Na и K .
2. К главной подгруппе II группы относятся Be, Mg, Ca ,Sr и Ba .
Ca ,Sr и Ba называются щелочно-земельными металлами. Имеют конфигурацию ns 2 .
Наиболее распространенным Ме из данной группы является Ca.
3. К главной подгруппе III группы относятся B, Al, Ga, In иTl. Наружный энергетический уровень которых имеет конфигурацию ns 2 np 1 .
Al амфотерный металл. Образует амфотерный оксид и гидроксид.
Наиболее распространенным Ме из данной группы является Al.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

ТЕСТ 3.2. (1-16) по теме «Общая характеристика металлов главных подгрупп I-III групп" для 11 кл ЕГЭ

ТЕСТ 3.2. 11 класс ( профиль) подготовка к ЕГЭТема: «Общая характеристика металлов гла.

Урок: Металлы главной подгруппы I группы периодической системы.

Продолжительность занятия: 45 минут.Цель занятия: Изучение физических и химических свойств щелочных металлов, основных способах их получения и областях применения.Методичес.

Урок - семинар по теме: «Металлы главных подгрупп I–III групп и побочных подгрупп периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева»

В этой работе показана разработка урока – обобщения (урок-семинар) по теме «Металлы».Такая форма организации обобщающего урока способствует развитию познавательного интереса и активизации .

Тест "Металлы главных подгрупп I-III групп"

Материал составлен в виде вопросов ЕГЭ. Может быть использован для обобщения знаний по свойствам металлов и их соединений в 9 и 11 классах, а также при подготовка учащихся к ГИА и ЕГЭ по химии.

Железо – элемент побочной подгруппы YIII группы ПСХЭ Д.И.Менделеева. (по материалам ЕГЭ)

Презентация "Железо – элемент побочной подгруппы YIII группы ПСХЭ Д.И.Менделеева. (по материалам ЕГЭ)" разработана для обобщения знаний по теме "Железо" в 11 классе и подготовке к ЕГЭ. В .

Открытый урок по теме: Обзор металлов главных подгрупп ПСХЭ: щелочные и щелочноземельные металлы

Тема урока: Обзор металлов главных подгрупп ПСХЭ: щелочные и щелочноземельные металлы Цель урока: Обобщение и систематизация знаний обучающихся о щелочных и щелочноземельных металлах как о.

Презентация "Металлы главных подгрупп"

Презентация "Металлы главных подгрупп" предназдначена для проведения теоретического занятия по химии. содержит текст лекции, тест и вопросы для выполнения домашнего задания.

Конспект урока по химии на тему: "Металлы главных подгрупп периодической системы химических элементов"

Тема: Металлы главных подгрупп периодической системы химических элементов

Цель: познакомиться со свойствами металлов главных подгрупп периодической системы химических элементов; рассмотреть общие свойства и закономерности щелочных и щелочноземельных элементов, изучить по отдельности химические свойства щелочных и щелочноземельных металлов и их соединения. С помощью химических уравнений рассмотреть такое понятие, как жесткость воды. Познакомиться с алюминием, его свойствами и сплавами.

Актуализация опорных знаний:

1. Расскажите, каким образом располагаются металлы в ПСХЭ.

2. Каких элементов больше: металлических или неметаллических?

3. Какими общими свойствами обладают металлы?

Изучение нового материала:

Глав­ную под­груп­пу I груп­пы Пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы Д.И. Мен­де­ле­е­ва со­став­ля­ют литий Li, на­трий Na, калий K, ру­би­дий Rb, цезий Cs и фран­ций Fr. Эле­мен­ты этой под­груп­пы от­но­сят к ме­тал­лам . Их общее на­зва­ние – ще­лоч­ные ме­тал­лы.

Ще­лоч­но­зе­мель­ные ме­тал­лы на­хо­дят­ся в глав­ной под­груп­пе II груп­пы Пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы Д.И. Мен­де­ле­е­ва. Это маг­ний Mg, каль­ций Ca, строн­ций Sr, барий Ba и радий Ra.

Ще­лоч­ные и ще­лоч­но­зе­мель­ные ме­тал­лы как ти­пич­ные ме­тал­лы про­яв­ля­ют ярко вы­ра­жен­ные вос­ста­но­ви­тель­ные свой­ства. У эле­мен­тов глав­ных под­групп ме­тал­ли­че­ские свой­ства с уве­ли­че­ни­ем ра­ди­у­са воз­рас­та­ют. Осо­бен­но силь­но вос­ста­но­ви­тель­ные свой­ства про­яв­ля­ют­ся у ще­лоч­ных ме­тал­лов. На­столь­ко силь­но, что прак­ти­че­ски невоз­мож­но про­во­дить их ре­ак­ции с раз­бав­лен­ны­ми вод­ны­ми рас­тво­ра­ми, так как в первую оче­редь будет идти ре­ак­ция вза­и­мо­дей­ствия их с водой. У ще­лоч­но­зе­мель­ных ме­тал­лов си­ту­а­ция ана­ло­гич­ная. Они тоже вза­и­мо­дей­ству­ют с водой, но го­раз­до менее ин­тен­сив­но, чем ще­лоч­ные ме­тал­лы.

Элек­трон­ные кон­фи­гу­ра­ции ва­лент­но­го слоя ще­лоч­ных ме­тал­лов – ns 1 , где n – номер элек­трон­но­го слоя. Их от­но­сят к s-эле­мен­там. У ще­лоч­но­зе­мель­ных ме­тал­лов – ns 2 (s-эле­мен­ты). У алю­ми­ния ва­лент­ные элек­тро­ны …3s 2 3р 1 (p-эле­мент). Эти эле­мен­ты об­ра­зу­ют со­еди­не­ния с ион­ным типом связи. При об­ра­зо­ва­нии со­еди­не­ний для них сте­пень окис­ле­ния со­от­вет­ству­ет но­ме­ру груп­пы.

Об­на­ру­же­ние ионов ме­тал­ла в солях

Ионы ме­тал­лов легко опре­де­лить по из­ме­не­нию окрас­ки пла­ме­ни. Рис. 1.

Соли лития – кар­ми­но­во-крас­ная окрас­ка пла­ме­ни. Соли на­трия – жел­тый. Соли калия – фи­о­ле­то­вый через ко­баль­то­вое стек­ло. Ру­би­дия – крас­ный, цезия – фи­о­ле­то­во-си­ний.

Соли ще­лоч­но­зе­мель­ных ме­тал­лов: каль­ция – кир­пич­но-крас­ный, строн­ция – кар­ми­но­во-крас­ный и бария – жел­то­ва­то-зе­ле­ный. Соли алю­ми­ния окрас­ку пла­ме­ни не ме­ня­ют. Соли ще­лоч­ных и ще­лоч­но­зе­мель­ных ме­тал­лов ис­поль­зу­ют­ся для со­зда­ния фей­ер­вер­ков. И можно легко опре­де­лить по окрас­ке, соли ка­ко­го ме­тал­ла при­ме­ня­лись.

2. Щелочные металлы

Ще­лоч­ные ме­тал­лы – это се­реб­ри­сто-бе­лые ве­ще­ства с ха­рак­тер­ным ме­тал­ли­че­ским блес­ком. Они быст­ро туск­не­ют на воз­ду­хе из-за окис­ле­ния. Это мяг­кие ме­тал­лы, по мяг­ко­сти Na, K, Rb, Cs по­доб­ны воску. Они легко ре­жут­ся ножом. Они лег­кие. Литий – самый лег­кий ме­талл с пл. 0,5 г/см 3 .

Хи­ми­че­ские свой­ства ще­лоч­ных ме­тал­лов

1. Вза­и­мо­дей­ствие с неме­тал­ла­ми

Из-за вы­со­ких вос­ста­но­ви­тель­ных свойств ще­лоч­ные ме­тал­лы бурно ре­а­ги­ру­ют с га­ло­ге­на­ми с об­ра­зо­ва­ни­ем со­от­вет­ству­ю­ще­го га­ло­ге­ни­да. При на­гре­ва­нии ре­а­ги­ру­ют с серой, фос­фо­ром и во­до­ро­дом с об­ра­зо­ва­ни­ем суль­фи­дов, гид­ри­дов, фос­фи­дов.

Литий – это един­ствен­ный ме­талл, ко­то­рый ре­а­ги­ру­ет с азо­том уже при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре.

6Li + N₂ = 2Li₃N, об­ра­зу­ю­щий­ся нит­рид лития под­вер­га­ет­ся необ­ра­ти­мо­му гид­ро­ли­зу.

Толь­ко с ли­ти­ем сразу об­ра­зу­ет­ся оксид лития.

4Li + О₂ = 2Li₂О, а при вза­и­мо­дей­ствии кис­ло­ро­да с на­три­ем об­ра­зу­ет­ся пе­рок­сид на­трия.

2Na + О₂ = Na₂О₂. При го­ре­нии всех осталь­ных ме­тал­лов об­ра­зу­ют­ся над­пе­рок­си­ды.

По ре­ак­ции с водой можно на­гляд­но уви­деть, как из­ме­ня­ет­ся ак­тив­ность этих ме­тал­лов в груп­пе свер­ху вниз. Литий и на­трий спо­кой­но вза­и­мо­дей­ству­ют с водой, калий – со вспыш­кой, а цезий – уже с взры­вом.

4. Вза­и­мо­дей­ствие с кис­ло­та­ми – силь­ны­ми окис­ли­те­ля­ми

По­лу­че­ние ще­лоч­ных ме­тал­лов

Из-за вы­со­кой ак­тив­но­сти ме­тал­лов, по­лу­чать их можно при по­мо­щи элек­тро­ли­за солей, чаще всего хло­ри­дов.

Со­еди­не­ния ще­лоч­ных ме­тал­лов на­хо­дят боль­шое при­ме­не­ние в раз­ных от­рас­лях про­мыш­лен­но­сти. См. Табл. 1.

Учебно-методическое пособие "Металлы главных подгрупп"

Составитель Пикулина С.С. преподаватель химии высшей квалификационной категории ГБПОУ ВО «Воронежский индустриальный колледж», 2021, с. 19.

Учебно-методическое пособие по теме «Металлы главных подгрупп периодической системы Д.И. Менделеева»

разработано в соответствии с рабочей программой, государственными образовательными стандартами по химии, с учетом значения конкретной темы для приобретения соответствующих профессиональных компетенций, предусмотренных ФГОС СПО и требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по соответствующей профессии.

В пособии даны рекомендации по изучению темы «Металлы главных подгрупп периодической системы Д.И. Менделеева» содержание теоретической и практической частей, применение темы в повседневной жизни и профессии, примеры решения задач и контрольные вопросы.

Учебно-методическое пособие разработано в помощь обучающимся колледжа по реализации требований ФГОС СПО и позволит им продемонстрировать уровень владения основными компетенциями.

1. Теоретическая часть …………………. 4-12

2. Примеры решения задач ………………………….. 13-14

3. Практическая часть ……………………………….. 15-18

1. Теоретическая часть

Общая характеристика металлов Ι главной подгруппы - Щелочные металлы

Строение атома элемента и распространение в природе

Ι группа ПС

+11 Na ﴿﴿﴿

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 1

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 1

Me 0 - 1 e → Me +1 , сильные восстановители, СО = 0, 1

Основные природные соедин

Распространение

Li ₂ O _* Al ₂ O _3* 4 SiO ₂

(28 место) , 3, 2 _* 10 - 3 % по m

Na С l, Na₂SO₄ *10H₂O, Na С l_* K С l

( 6 место) , 2,5% по m

K С l , Na С l _* K С l , K С l _* MgCl _{2 *}6 H ₂ O

( 7 место) , 2,5% по m

В качестве примесей в минералах калия

( 20 место), рассеян , 1,5_*10 -2 % по m

4 Cs ₂ O_* 4Al ₂ O _{3 *} 18SiO _2* 2 H ₂ O

редкий металл , 3,7_*10 -4 % по m

Металлическая связь - осуществляют относительно свободные электроны и положительно заряженные ионы металла

Все элементы существуют в виде твердых металлов.

Высокая тепло - и электропроводность, пластичны;

Низкие tпл. ; t кип ; ρ

t пл. Li =189,5 0 C ; t кип Li . =1317 0 C ; ρL i = 0,534г/см

t пл. Na =97,83 0 C ; t кип. Na = 882,9 0 C ; ρNa = 0,968г/см

t пл. K =63,55 0 C ; t кип. K = 760 0 C ; ρK = 0,962г/см

t пл. Rb =38,9 0 C ; t кип. Rb =703 0 C ; ρRb =1,525г/см

t пл. С s =28,5 0 C ; t кип. С s = 705 0 C ; ρ С s = 1,90г/см

Соединения окрашивают пламя:

Соли Na , K ( K С l , KNO ₃ , NaNO ₃ ) широко используются в качестве удобрений

Расплавы К и Na - в качестве теплоносителя в атомных реакторах и в авиационных двигателях.

Пероксиды К и Na - используются в подводных лодках и космических кораблях для регенерации воздуха

Na служит катализвтором в производстве каучука

Электролиз расплавов солей или щелочей

2Ме Cl → эл. ток→ 2 Me + Cl ₂ ↑; 4Ме OH → эл. ток→ 4 Me + O ₂ ↑ + 2 H ₂ O

Калий получают, вытесняя его избытком натрия из расплавов хлорида или гидроксида K С l + Na → NaCl + K ,

KOH + Na → NaOH + K

Франций - радиоактивный химический элемент, наименее устойчивый из всех радиоактивных химических элементов, встречающихся в природе.

Химические свойства

Взаимодействие с простыми веществами

2Ме+ H ₂ → 2Ме H (гидриды)

2Ме + S → Ме₂ S (сульфиды)

3Ме + P → Ме₃ P (фосфиды)

2Ме + N ₂ → Ме₃ N (нитриды)

(написать соответствующие реакции, указать окислитель, восстановитель);

С кислородом литий образует оксид, остальные металлы - пероксиды.

Взаимодействие со сложными веществами

С водой 2Ме+ H ₂ O → 2Ме OH + H ₂ ↑

C кислотами - сильными окислителями

8 Na + 10 HNO _{3( конц)} → 8 NaNO ₃ + N ₂ O ↑ + 5 H ₂ O

Презентация "Металлы главных подгрупп"
презентация к уроку по химии (11 класс)

Вложение	Размер
metally_glavnyh_podgrupp.pptx	419.33 КБ

Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Департамента здравоохранения города Москвы “Медицинский колледж №5” (ГБПОУ ДЗМ “МК №5”ОП1) Презентация на тему: «Металлы главных подгрупп » Вид занятия: лекция дисциплина ОУДп.02. ХИМИЯ Специальность34.02.01 Сестринское дело (базовая подготовка) Преподаватель Субботина Е.В. Москва 2020

Изучив эту тему, Вы будете Знать: 1.с троение, свойства, классификацию металлов главных подгрупп 2.способы получения металлов 3. применениещелочных металлов Уметь: 1.соотносить строение веществ, их свойства и применение на примере наиболее часто используемых полимеров. 2.использовать химические знания в повседневной жизни.

Содержание учебного занятия 1.характеристика металлов главных подгрупп 2 .Физические свойства металлов главных подгрупп 3 .химические свойства алюминия 4 .Способы получения 5 .Применение полимеров 6. ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ

Характеристика Щелочные металлы — это металлы главной подгруппы I группы. Их атомы на внешнем энергетическом уровне имеют по одному электрону. Щелочные металлы — сильные восстановители. Их восстановительная способность и химическая активность возрастают с увеличением порядкового номера элемента (т. е. сверху вниз в Периодической таблице). Все они обладают электронной проводимостью. Прочность связи между атомами щелочных металлов уменьшается с увеличением порядкового номера элемента. Также снижаются их температуры плавления и кипения. Щелочные металлы взаимодействуют со многими простыми веществами — окислителями.

Щелочноземельными элементами называются элементы главной подгруппы II группы. Атомы этих элементов содержат на внешнем энергетическом уровне по два электрона. Они являются восстановителями, имеют степень окисления +2. В этой главной подгруппе соблюдаются общие закономерности в изменении физических и химических свойств, связанные с увеличением размера атомов по группе сверху вниз, также ослабевает и химическая связь между атомами. С увеличением размера иона ослабевают кислотные и усиливаются основные свойства оксидов и гидроксидов.

Главную подгруппу III группы составляют элементы бор, алюминий, галлий, индий и таллий, элементы относятся к р-элементам. На внешнем энергетическом уровне они имеют по три (s 2 p 1 ) электрона, чем объясняется сходство свойств. Степень окисления +3. Внутри группы с увеличением заряда ядра металлические свойства увеличиваются. Бор — элемент-неметалл, а у алюминия уже металлические свойства. Все элементы образуют оксиды и гидроксиды. кциях с водой они образуют растворимые в воде основания (щелочи).

Физические свойства 1 подгруппа Все металлы этой подгруппы имеют серебристо-белый цвет (кроме серебристо-жёлтого цезия), они очень мягкие, их можно резать скальпелем. Литий, натрий и калий легче воды и плавают на её поверхности, реагируя с ней. Поэтому хранят эти металлы под слоем керосина или парафина. Литий 2 подгруппа Бериллий, магний, кальций, барий и радий - металлы серебристо-белого цвета. Стронций имеет золотистый цвет. Эти металлы легкие, особенно низкие плотности имеют кальций, магний, бериллий. Радий является радиоактивным химическим элементом. Стронций 3 подгруппа Простое вещество алюминий - лёгкий, парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия. Алюминий обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью, обладает высокой светоотражательной способностью. По электропроводности занимает 4-е место после Сu , Аg , Аu . Галлий

Химические свойства алюминия Алюминий – химически активный металл, но прочная оксидная пленка определяет его стойкость при обычных условиях. Практически во всех химических реакциях алюминий проявляет восстановительные свойства .

Взаимодействие с неметаллами С кислородом взаимодействует только в мелкораздробленном состоянии при высокой температуре: 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 , реакция сопровождается большим выделением тепла. Выше 200°С реагирует с серой с образованием сульфида алюминия: 2Al + 3S = Al 2 S 3 . При 500°С – с фосфором, образуя фосфид алюминия: Al + P = AlP. При 800°С реагирует с азотом, а при 2000°С – с углеродом, образуя нитрид и карбид: 2Al + N 2 = 2AlN, 4Al + 3C = Al 4 C 3 . С хлором и бромом взаимодействует при обычных условиях, а с йодом при нагревании, в присутствии воды в качестве катализатора: 2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 С водородом непосредственно не взаимодействует. С металлами образует сплавы, которые содержат интерметаллические соединения – алюминиды, например, CuAl 2 , CrAl 7 , FeAl 3 и др.

Взаимодействие с водой Очищенный от оксидной пленки алюминий энергично взаимодействует с водой: 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 в результате реакции образуется малорастворимый гидроксид алюминия и выделяется водород

Взаимодействие с кислотами Легко взаимодействует с разбавленными кислотами, образуя соли: 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 ; 2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 ; 8Al + 30HNO 3 = 8Al(NO 3 ) 3 + 3N 2 O + 15H 2 O (в качестве продукта восстановления азотной кислоты также может быть азот и нитрат аммония). С концентрированной азотной и серной кислотами при комнатной температуре не взаимодействует, при нагревании реагирует с образованием соли и продукта восстановления кислоты: 2Al + 6H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O; Al + 6HNO 3 = Al(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Взаимодействие со щелочами Алюминий – амфотерный металл, он легко реагирует со щелочами: в растворе с образованием тетрагидроксодиакваалюмината натрия: 2Al + 2NaOH + 10H 2 O = 2Na[Al(H 2 O) 2 (OH) 4 ] + 3H 2 при сплавлении с образованием алюминатов: 2Al + 6KOH = 2KAlO 2 + 2K 2 O + 3H 2 .

Восстановление металлов из оксидов и солей Алюминий – активный металл, способен вытеснять металлы из их оксидов. Это свойство алюминия нашло практическое применение в металлургии: 2Al + Cr 2 O 3 = 2Cr + Al 2 O 3 .

Способы получения металлов Получение щелочных металлов 1. Для получения щелочных металлов используют в основном электролиз расплавов их галогенидов , чаще всего — хлоридов, образующих природные минералы: катод: Li + + e → Li анод: 2Cl- — 2e → Cl 2 2. Иногда для получения щелочных металлов проводят электролиз расплавов их гидроксидов : катод: Na + + e → Na анод: 4OH- — 4e → 2H 2 O + O 2 Поскольку щелочные металлы в электрохимическом ряду напряжений находятся левее водорода, то электролитическое получение их из растворов солей невозможно; в этом случае образуются соответствующие щёлочи и водород.

Электролизом расплавов их хлоридов или термическим восстановлением их соединений: MgO + C = Mg + CO Получение щелочноземельных металлов

III группа 1. Электролиз расплава AlCl 3 : 2AlCl 3 = 2Al + 3Cl 2 2. Основной промышленный способ - электролиз расплава Al 2 O 3 ( глинозема) в криолите 3 NaF • AlF 3 : 2Al 2 O 3 = 4AI + 3O 2 3. Вакуумтермический : AlCl 3 + ЗК = Al + 3KCl

1. Щелочные металлы в природе встречаются только в форме соединений. Так как щелочные металлы очень легко и быстро окисляются. Они вступают в реакцию с кислородом, водой. Натрий и калий являются постоянными составными частями многих весьма распространенных силикатов. Из отдельных минералов натрия важнейший–поваренная соль ( NaCl ) –входит в состав морской воды и на отдельных участках земной поверхности образует под слоем наносных пород громадные залежи так называемой каменной соли. В верхних слоях подобных залежей иногда содержатся и скопления солей калия в виде минералов сильвинита ( KCl – NaCl ), карналлита (KCl·MgCl 2 ·6Н 2 О). Для лития известен ряд минералов (например, сподумен – LiAl (SiO 3 ) 2 ), но скопления их редки. Рубидий и цезий встречаются почти исключительно в виде примесей к другим щелочным металлам. Следы франция всегда содержатся в урановых рудах. Нахождение в природе

2. Как и щелочные металлы, магний и щелочноземельные металлы в природе встречаются только в виде соединений. Их природные соединения: CaCO 3 ∙MgCO 3 –доломит; MgCO 3 –магнезит; KCl∙MgCl 2 · 6Н 2 O – карналлит; MgSO 4 ·7Н 2 O – горькая (английская) соль; CaCO 3 - кальцит (известняк, мел, мрамор); СаF 2 – флюорит; Ca 3 (PO 4 ) 2 – фосфорит; BaSO 4 - барит.

Соединения Соединения элементов 1 группы Гидриды. Ме + Н - ( Me = Li , Na , К, Rb , Cs ) Гидриды - сильнейшие восстановители. С водой они реагируют, выделяя водород, например: NaH + H 2 О = NaOH + H 2 Оксиды. Na 2 О + H 2 О = 2NaOH, а п ероксиды выделяют кислород: 2Na 2 О 2 + 2H 2 О = 4NaOH + О 2 ↑ Соли. Na 2 SО 3 + H 2 О-NaHSО 3 + NaOH CH 8 COONa + H 2 O = CH 3 COOH + NaOH Na 2 CО 3 + H 2 О-NaHCО 3 + NaOH

Соединения элементов 2 группы Оксиды металлов II А группы Общая формула МеО 1) Окисление металлов (кроме Ba , который образует пероксид) 2Са + О 2 → 2СаО 2) Термическое разложение нитратов или карбонатов CaCO 3 CaO + CO 2 ­ 2Mg(NO 3 ) 2 2MgO + 4NO 2 ­ + O 2

Соединения элементов 3 группы Оксид и гидроксид этого металла являются амфотерными, т.е. проявляют как основные, так и кислотные свойства. Основные свойства: Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O Кислотные свойства: Al 2 O 3 + 6KOH +3H 2 O = 2K 3 [Al(OH) 6 ] 2Al(OH) 3 + 6KOH = K 3 [Al(OH) 6 ] Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O

Жесткость воды и способ ее устранения Природная вода, проходя через известковые горные породы и почвы, обогащается солями кальция и магния (а также железа) и становится жёсткой. В жесткой воде при стирке белья увеличивается расход мыла, а ткань, впитывая соли, становится желтой и быстро ветшает. Накипь – нерастворимые соединения кальция и магния и оксид железами), осаждающиеся на внутренних стенках посуды, паровых котлов и трубопроводов. В жесткой воде дольше варятся овощи, крупы и мясо. Различают временную и постоянную жесткость воды.

Временная жесткость вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов М(НСO 3 ) 2 (М = Са, Mg) и Fe(HCO 3 ) 2 . Если количественно определяют содержание ионов HCO 3 - , говорят о карбонатной жесткости, если содержание ионов Са 2+ , Mg 2+ и Fe 2+ – о кальциевой, магниевой или железной жесткости. Временная жесткость тем выше, чем больше содержание этих ионов в воде. Жесткость воды назвали временной потому, что она устраняется простым кипячением: Са(НСO 3 ) 2 = СаСO 3 v + Н 2 O + СO 2 ^ Mg(HCO 3 ) 2 = Mg(OH) 2 v + 2СO 2 ^ 4Fe(HCO 3 ) 2 + O 2 = 2Fe 2 O 3 v + 8CO 2 ^ + 4H 2 O Постоянная жесткость обусловлена другими солями кальция и магния (сульфаты, хлориды, нитраты, дигидро-ортофосфаты и др.). Такая жесткость не устраняется кипячением воды. Поэтому для удаления из жесткой воды большей части всех солей ее умягчают, используя химические реактивы и специальные (ионообменные) способы. Умягченная вода пригодна для питья и приготовления пищи.

Умягчение воды достигается, если ее обработать различными осадителями – гашеной известью, содой и ортофосфатом натрия: устранение временной жесткости: Са (НСO 3 ) 2 + Са (ОН) 2 = 2СаСO 3 v + 2Н 2 O Mg (HCO 3 ) 2 + Ca (OH) 2 = CaMg (CO 3 ) 2 v + 2Н 2 O 4Fe(HCO 3 ) 2 + 8Са(ОН) 2 + O 2 = 4FeO(OH)v + 8СаСO 3 v + 10Н 2 O устранение постоянной жесткости: Ca (NO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 = СаСO 3 v + 2NaNO 3 2MgSO 4 + Н 2 O = Na 2 CO 3 = Mg 2 CO 3 (OH) 2 v + СO 2 ^ + 2Na 2 SO 4 3FeCl 2 + 2Na 3 PO 4 = Fe 3 (PO 4 ) 2 v + 6NaCl В химической лаборатории и в промышленности используется полностью обессоленная вода (для питья она непригодна). Для получения обессоленной воды природную воду подвергают перегонке (дистилляции). Такая дистиллированная вода является мягкой, подобно дождевой воде .

Тест по теме Выбираем один правильный ответ: 1.Все металлы: восстановители; окислители; не изменяют степеней окисления; 2. Самый большой радиус атома имеет металл: литий; мышьяк; уран; 3.Наименьшей электроотрицательностью обладает: дубний; натрий; марганец;

4.Восстановительные свойства наиболее ярко выражены у металла: магния; полония; франция; 5. Самый большой заряд ядра имеет атом металла: индий; лантан; актиний; 6.Во всех металлах вид химической связи: ионная; металлическая; ковалентная;

7.Наиболее пластичным является металл: золото; натрий; ртуть; 8. Наибольшей отражательной способностью обладает: палладий; кальций; хром; 9. Наибольшую электрическую проводимость имеет металл: свинец; медь; марганец;

10. Самый легкий металл: литий; кальций; калий; 11. Самый тяжелый металл: свинец; осмий; вольфрам; 12.Самый твердый металл: хром; полоний; калий;

13.К ферромагнетикам относят: гадолиний; рубидий; барий; 14. К благородным металлам относят: платина; аргон; железо; 15 Натрий взаимодействует с: кислородом, галогенами, водородом; кислородом, инертными газами, водородом; азотом, кислородом, оксидом лития;

16. Натрий взаимодействует с: водой, фенолом, этиловым спиртом; кальцием, хлором, оксидом алюминия; водой, хлором, оксидом углерода;

Критерии оценки: 2 ошибки-оценка 4 3ошибки- оценка 3 4 ошибки и более-оценка 2

Рефлексия что понравилось на уроке? что было непонятно? что было сложным? Сегодня я узнал. Сегодня я понял Сегодня я научился Сегодня я смог Сегодня меня удивило

Домашнее задание Письменно ответьте на вопросы: Что такое коррозия? Какие виды коррозии вы знаете? Чем химическая коррозия отличается от химической? Опишите способы защиты металлов от коррозии? Что такое руды? Что такое металлургия? Что такое пирометаллургия? Пример реакции Что такое гидрометаллургия? Пример реакции Что такое электрометаллургия?

V группа главная подгруппа. Азот

Данная мультимедийная презентация может быть использована на уроке в 9 классе, при изучении данной темы.

IV группа главная подгруппа. УГЛЕРОД

Данная презентация может быть использована на уроке в 9 классе при изучении данной темы.

Элементы II группы главной подгруппы. План-конспект урока

Урок химии в 9 классе. Зачет по теме VI-VII группа главная подгруппа

Обобщающий урок после изучения VI-VII Группы главной подгруппы. Позволяет расширить знания обучающихся по темам и получить дополнительные оценки.Способствует сплочению коллектива работа в группах.

ЛЕКЦИЯ №3 "Общая характеристика металлов 1-3 групп"

Элементы содержания, проверяемые заданиями КИМ: А3 «Общая характеристика металлов главных подгрупп I-III групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и особенностями строения их атомов»

Домашнее задание П 18 до химических свойств, обратите внимание на тип химической связи и вид кристаллической решетки, и физические свойства металлов. ВЫПОЛНИТЬ ТЕСТ 3.2.

План
1.Общая характеристика металлов.
2. Особенности строения металлов главных подгрупп I-III групп.

Вложение	Размер
lek_3_ob_har_me.zip	11.74 КБ

ЛЕКЦИЯ №3 по химии для 11 класса (профиль)

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИИ

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.

«Общая характеристика металлов главных подгрупп I-III групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и особенностями строения их атомов»

Элементы содержания, проверяемые заданиями КИМ: А3

1.Общая характеристика металлов.

2. Особенности строения металлов главных подгрупп I-III групп.

Большинство химических элементов относят к металлам — 92 из 114 известных элементов.

Все металлы, кроме ртути , в обычном состоянии твердые вещества и имеют ряд общих свойств.

Общие свойства металлов : Металлы — это ковкие, пластичные, тягучие вещества, имеющие металлический блеск и способны проводить тепло и электрический ток.

Атомы элементов-металлов отдают электроны внешнего (а некоторые — и предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы.

Это свойство атомов металлов, определяется тем, что они имеют сравнительно большие радиусы и малое число электронов (в основном от 1 до 3 на внешнем слое).

Исключение составляют лишь 6 металлов: атомы германия, олова, свинца на внешнем слое имеют 4 электрона, атомы сурьмы и висмута — 5, атомы полония — 6.

Для атомов металлов характерны небольшие значения электроотрицательности (от 0,7 до 1,9) и исключительно восстановительные свойства, т. е. способность отдавать электроны.

В Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева металлы находятся ниже диагонали бор — астат, а также выше ее, в побочных подгруппах. В периодах и главных подгруппах действуют закономерности в изменении металлических, а значит, восстановительных свойств атомов элементов . В группах сверху вниз восстановительные свойства усиливаются , так как идет увеличение радиуса атома. В периодах слева направо восстановительные свойства уменьшаются .

Химические элементы, расположенные вблизи диагонали бор — астат (Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb) обладают двойственными свойствами : в одних своих соединениях ведут себя как металлы, в других проявляют свойства неметаллов.

В побочных подгруппах восстановительные свойства металлов с увеличением порядкового номера чаще всего уменьшаются.

Это можно объяснить тем, что на прочность связи валентных электронов с ядром у атомов этих металлов в большей степени влияет величина заряда ядра, а не радиус атома. Величина заряда ядра значительно увеличивается, притяжение электронов к ядру усиливается. Радиус атома при этом хотя и увеличивается, но не столь значительно, как у металлов главных подгрупп.

Простые вещества, образованные химическими элементами — металлами, и сложные металлосодержащие вещества играют важнейшую роль в минеральной и органической «жизни» Земли. Достаточно вспомнить, что атомы (ионы) элементов металлов являются составной частью соединений, определяющих обмен веществ в организме человека, животных. Например, в крови человека найдено 76 элементов, из них только 14 не являются металлами. В организме человека некоторые элементы-металлы (кальций, калий, натрий, магний) присутствуют в большом количестве, т. являются макроэлементами. А такие металлы, как хром, марганец, железо, кобальт, медь, молибден присутствуют в небольших количествах, т. е. это микроэлементы .

2. Особенности строения металлов главных подгрупп I-III групп

Щелочные металлы — это металлы главной подгруппы I группы . Их атомы на внешнем энергетическом уровне имеют по одному электрону . Щелочные металлы — сильные восстановители. Их восстановительная способность и химическая активность возрастают с увеличением порядкового номера элемента (т. е. сверху вниз в Периодической таблице). Все они обладают электронной проводимостью. Прочность связи между атомами щелочных металлов уменьшается с увеличением порядкового номера элемента. Также снижаются их температуры плавления и кипения . Щелочные металлы взаимодействуют со многими простыми веществами — окислителями. В реа Щелочноземельными элементами называются элементы главной подгруппы II группы. Атомы этих элементов содержат на внешнем энергетическом уровне по два электрона. Они являются восстановителями , имеют степень окисления +2 . В этой главной подгруппе соблюдаются общие закономерности в изменении физических и химических свойств, связанные с увеличением размера атомов по группе сверху вниз, также ослабевает и химическая связь между атомами. С увеличением размера иона ослабевают кислотные и усиливаются основные свойства оксидов и гидроксидов.

Главную подгруппу III группы составляют элементы бор, алюминий, галлий, индий и таллий, элементы относятся к р-элементам. На внешнем энергетическом уровне они имеют по три (s 2 p 1 ) электрона, чем объясняется сходство свойств. Степень окисления +3. Внутри группы с увеличением заряда ядра металлические свойства увеличиваются. Бор — элемент-неметалл , а у алюминия уже металлические свойства. Все элементы образуют оксиды и гидроксиды.

Читайте также:

  
• Какими носителями электрического заряда создается ток в металлах и беспримесных полупроводниках
  
• Номер телефона металла приемного пункта
  
• Что такое анизотропия металлов
  
• Масло для токарного станка по металлу
  
• Каркас металлический винтовой лестницы