Общая характеристика металлов 11 класс

Обновлено: 05.07.2024

Цель урока- обобщить и систематизировать знания обучающихся по теме "Металлы". рассмотреть особенности строения металлов главных и побочных подгрупп, физические и химические свойства.применение.

Вложение	Размер
urok_metally._.doc	85.5 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 «Металлы. Общая характеристика. Химические свойства» 11класс

Образовательная: о бобщить и ситематизировать знания обучающихся об особенностях строения атомов металлов главных и побочных подгрупп, их физических и химических свойствах, способах получения и применения. Закрепить навыки сравнения и обобщения химической активности металлов по положению их в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева и в электро-химическом ряду напряжений металлов.

Развивающая: развивать интерес к предмету, формировать умение обобщать и сравнивать, логически рассуждать, применять свои знания на практике.

Воспитательная: воспитывать умение работать в группе, помогать другим.

Оборудование: ПСХЭ, электрохимический ряд напряжения металлов, дидактические материалы, мультимедийный проектор, презентация «Металлы. Химические свойства». Набор рективов.

I. Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся,определяет готовность к уроку.

Учитель записывает тему урока, определяет место урока в системе уроков по теме

«Металлы». Формулируется цель урока. Записывает план урока и вопросы для рассмотрения на уроке.

1.Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Металлы главных и побочных подгрупп.

2. Особенности строения атомов металлов главных и побочных подгрупп.

3. Физические свойства металлов.

4. Химические свойства металлов.

5. Основные способы получения металлов.

1. Сравните электронное строение атомов элементов VII группы: марганца и хлора. Объясните различие в их химических свойствах и наличие разных степенен окисления атомов у обоих элементов.

2. С какой целью поверхность цистерн для хранения нефтепродуктов (бензина, керосина) окрашивают серебрином — смесью алюминиевой пудры с одним из растительных масел?

3. К раствору, содержащему 27 г хлорида меди(II), добавили 1-4 г железных опилок. Какая масса меди выделилась в результате этой реакции?
Ответ: 12,8 г.

4. Определите массовую долю (в процентах) углерода в стали (сплав железа с углеродом), если при сжигании ее навески массой 10 г в токе кислорода было собрано 0,28 л оксида углеродя(ІV) (н. у.).
Ответ: 1.5%.

4.1. Физические 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
--------------------------------------------------------------------------------------------------→
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 из солей в растворе те металлы, которые в ряду напряжений стоят правее.
3. Металлы, находящиеся в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из кислот в растворе.
4. Щелочные и щелочноземельные металлы, являющиеся самыми сильными восстановителями в водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой.

4.2. Химические свойства металлов.

Перед выполненем лабораторных опытов необходимо помнить о правилах техники безопасности:

Не приступайте к выполнению опыта, не получив инструкции от учителя.
Твердые вещества необходимо набирать только сухим шпателем.
Наливайть жидкость в пробирку необходимо осторожно.
При выяснении запаха веществ необходимо осторожно направлять его к себе ладонью руки.
Нагревая пробирку с жидкостью, необходимо держите ее так, чтобы отверстие пробирки было направлено в сторону от самого себя, и от других учащихся. .
В случае ожога, пореза или попадания едкой и горячей жидкости на кожу или одежду немедленно обращайтесь к учителю.

Опыт 1. Окисление металлов.

Взаимодействие меди с кислородом воздуха: 2Сu +O 2 →2CuO образовался оксид меди (черного цвета)

Опыт 2. Взаимодействие металлов с неметаллами: Fe +S→FeS образовалася сульфида железа.

Опыт 3. Взаимодействие металлов с растворами кислот: HCl + Zn→ZnCl 2 + H 2
Опыт 4.Взаимодействие металлов с водой: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 образовался гидроксид натрия.

Опыт 5.Взаимодействие металлов с растворами солей: Fe + CuSO 4 →FeSO 4 + Cu

образовался сульфат меди.

Таким образом, мы рассмотрели типичные химические свойства металлов. Некоторые 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 оксидная пленка окисла, которая препятствует дальнейшему окислению.

Общая характеристика металлов 11 класс

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:

Тема урока: «Общая характеристика металлов»

Образовательная: обобщить и систематизировать знания обучающихся об особенностях строения атомов металлов главных и побочных подгрупп, их физических и химических свойствах, способах получения и применения. Закрепить навыки сравнения и обобщения химической активности металлов по положению их в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева и в электрохимическом ряду напряжений металлов.

Воспитательная: воспитывать умение работать в группе, помогать другим.

I . Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся,определяет готовность к уроку.

II. Актуализация знаний .

Учитель записывает тему урока, определяет место урока в системе уроков по теме

«Металлы». Формулируется цель урока. Записывает план урока и вопросы для рассмотрения на уроке.

2. Особенности строения атомов металлов главных и побочных подгрупп.

3. Физические свойства металлов.

4. Химические свойства металлов.

5. Основные способы получения металлов.

6. Применение.

III. Проверка домашнего задания.

IV. Изучение нового материала

4.1. Физические 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
-------------------------------------------------------------------------------------------------- →
Уменьшение восстановительных свойств

4.2. Химические свойства металлов.

Перед выполненем лабораторных опытов необходимо помнить о правилах техники безопасности:

1. Не приступайте к выполнению опыта, не получив инструкции от учителя.

2. Твердые вещества необходимо набирать только сухим шпателем.

3. Наливайть жидкость в пробирку необходимо осторожно.

4. При выяснении запаха веществ необходимо осторожно направлять его к себе ладонью руки.

5. Нагревая пробирку с жидкостью, необходимо держите ее так, чтобы отверстие пробирки было направлено в сторону от самого себя, и от других учащихся. .

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

Взаимодействие меди с кислородом воздуха: 2Сu +O₂ → 2CuO образовался оксид меди (черного цвета)

Опыт 2. Взаимодействие металлов с неметаллами: Fe +S → FeS образовалася сульфида железа.

Опыт 3. Взаимодействие металлов с растворами кислот: HCl + Zn → ZnCl₂ + H₂
Опыт 4.Взаимодействие металлов с водой: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ образовался гидроксид натрия.

Опыт 5.Взаимодействие металлов с растворами солей: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Презентация "Металлы: общая характеристика" 11 класс

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

Учитель химии МОБУ СОШ ЛГО с. Пантелеймоновка

Химические элементы – металлы.

Из 114 известных элементов – 92 относятся к металлам.

Металлы – это химические элементы, атомы которых отдают электроны внешнего

( предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы (катионы).

Главные особенности элементов металлов.

Малое число валентных электронов ( 1 ).

Сравнительно большие радиусы атомов.

Небольшие значения электроотрицательности (от 0,7 до 1,9).

Исключительно восстановительные свойства ( - свои электроны).

Некоторые химические элементы металлы обладают двойственными свойствами (амфотерность).

Нахождение в ПСХЭ Д.И. Менделеева

Группа I II III IV V VI VII VIII

Элементы побочных подгрупп – металлы (переходные или d – элементы.

Изменение свойств в ПСХЭ Д.И. Менделеева

Число электронов на внешнем слое не изменяется

Радиус атома увеличивается

Восстановительные свойства усиливаются

Металлические свойства усиливаются

В главной подгруппе

Заряды ядер увеличиваются

Радиусы атомов уменьшаются

Число электронов на внешнем слое увеличивается

Восстановительные свойства уменьшаются

Металлические свойства ослабевают

Химическая металлическая связь.

Металлическая связь – это связь в металлах и сплавах между атомами – ионами металлов, расположенных в узлах кристаллической решетки, которая осуществляется обобществленными электронами.

Особенности металлической связи.

1. Небольшое количество электронов одновременно

связывают множество атомных ядер.

2. Связь нелокализована.

3. Насыщенностью и направленностью не обладает.

Металлы – простые вещества.

Все металлы обладают общими физическими свойствами:

Пластичность – смещение слоев ионов под внешним воздействием на кристалл относительно друг друга.

Металлический блеск – наличие свободных электронов.

Электро- и теплопроводность – обусловлена нахождением в кристалле хаотически движущихся электронов.

В атомах металлов на внешнем энергетическом уровне:

Малое количество электронов.
Очень большой атомный радиус.

Способствует быстрой отдаче электронов атомом металла в результате их взаимодействия с другими атомами

Электрохимический ряд напряжения металлов.

Ме расположены в порядке убывания восстановительных свойств при реакциях в растворах;

Ме, стоящий в ряду до водорода, вытесняет его из растворов кислот;

Ме, стоящий в ряду левее, вытесняет правее стоящий Ме из растворов его солей;

Ме, стоящие в ряду до Al, взаимодействуют с водой с образованием щелочей и выделением водорода;

остальные Ме – в жестких условиях с образованием оксида Ме и водорода;

Ме, стоящие в ряду за водородом, не взаимодействуют с водой;

На основании восстановительной способности Ме в ряду напряжений УСЛОВНО можно разделить на три группы:

очень активные металлы.

металлы средней активности

Взаимодействие Ме с простыми веществами.

Взаимодействие с кислородом/

Взаимодействие с серой/

Взаимодействие с галогенами/

Взаимодействие с водородом (только активные Ме)/

Взаимодействие с азотом/

Взаимодействие с металлом/

Взаимодействие Ме со сложными веществами.

Взаимодействие с водой:

чем активнее Ме , тем скорость реакции выше.

Взаимодействие Ме с растворами кислот:

Взаимодействие Ме с растворами солей:

соли активных Ме

Взаимодействие Ме с органическими веществами:

На основании положения металлов в электрохимическом ряду напряжений обоснуйте возможность протекания следующих химических реакций:

I вариант II вариант

Zn и CuSO4 a) AlCl3 и Au
Al и H2O b) Fe и H2O
Cu и HCl c) Mg и HCl
Na и H2O d) Al и FeCl3
Fe и AlCl3 e) Hg и H2O

ЛЕКЦИЯ №3 "Общая характеристика металлов 1-3 групп"
материал по химии (11 класс) по теме

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.

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:

Общая характеристика металлов 11 класс

Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру

Предварительный просмотр:

Общая характеристика металлов 11 класс

Общие физические свойства металлов.

Химические свойства металлов.

Химия металлов (таблица)

Тема урока: «Общая характеристика металлов»

Презентация "Металлы: общая характеристика" 11 класс

Подписи к слайдам:

ЛЕКЦИЯ №3 "Общая характеристика металлов 1-3 групп" материал по химии (11 класс) по теме

ЛЕКЦИЯ №3 "Общая характеристика металлов 1-3 групп"
материал по химии (11 класс) по теме