Общая характеристика металлов конспект

Обновлено: 05.10.2024

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:

Государственное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение

Средняя Общеобразовательная Школа № 352

с углубленным изучением немецкого языка

Красносельского района г. Санкт-Петербурга

Конспект урока по теме:

«Общая характеристика металлов»

Макаровой Валерии Сергеевны

Тема урока: Общая характеристика металлов

раскрыть особенности строения атомов металлов
охарактеризовать основные физические свойства металлов
познакомить учащихся с нахождением металлов в природе и их значением

- умения работать с текстом, умения сравнивать строение атома и свойства простого вещества на примере сопоставления металла и неметалла

- умения устанавливать причинно-следственные связи

развивать эффективное внимание и аналитическое мышление, познавательную активность учащихся

показать значение металлов в жизни человека
воспитывать внимательность
способствовать развитию умения работать в паре
развивать взаимоуважение, понимание и взаимодействие между партнерами

Тип урока: комбинированный

Педагогическая технология : Развитие критического мышления

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная

периодическая система химических элементов, модели кристаллических решеток металлов, коллекция «Металлы»

Организационный момент
Актуализация знаний . Определение темы урока

Ученикам предлагается обратить внимание на ряд элементов, предсталенных на презентации и найти лишнее. Обсудить в парах свой выбор и определить тему урока.
К Ва Si Fe Na Al Zn Ca

Учитель по середине доски пишет слово «Металлы» и предлагает детям вспомнить все, что они знают и помнят о данной группе простых веществ, обсудить в парах выписанные слова. (Мозговая атака)

Стадия осмысления.
Вместе с учителем учащиеся вспоминют положение металлов в периодической системе химических элементов, записывают названия групп металлов (щелочные,щелочно-земельные) ,сходящие в них вещества(обратить внимание на оксид магния и бериллия,не относящиеся к щ/з металлам, характерные степени окисления и изменение металлических и окислительных свойств по группе и по периоду.

Учащимся предлагается открыть параграф 6 (О.С.Габриелян),изучить его , заполнить и составить кластер по подтеме «Физические свойства металлов»

Простое вещество → тип связи → тип кристаллической решетки → свойства

Обсудить сначала в парах, заполнить и дополнить кластер вместе с учителем на доске.

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.

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.

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.

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.

6. Применение.

III. Проверка домашнего задания.

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%.

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

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:

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.

Опыт 1. Окисление металлов.

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

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.

Урок по химии на тему "Общая характеристика металлов"

Как известно, все химические элементы и образуемые ими простые вещества делятся на металлы и неметаллы.

Положение элементов-металлов и неметаллов в периодической системе

Атомы большинства металлов на внешнем электронном слое имеют от 1 до 3 электронов. Исключение: атомы германия Ge , олова Sn , свинца РЬ на внешнем электронном слое имеют четыре электрона, атомы сурьмы Sb , висмута Bi — пять, атомы полония Ро — шесть. Атомы металлов легко отдают валентные электроны и превращаются в положительно заряженные ионы.

Простые вещества, которые образуют элементы-металлы, при обычных условиях являются твердыми кристаллическими веществами (кроме ртути). Кристаллическая решетка металлов образуется за счет металлической связи. Имеющиеся между узлами кристаллической решетки свободные электроны могут переносить теплоту и электрический ток, что является причиной главных физических свойств металлов — высокой электро- и теплопроводности.

Физические свойства металлов.

1. Все металлы — твердые вещества (исключение — ртуть).

2. Для всех металлов характерны металлический блеск и непрозрачность.

3. Все металлы — проводники теплоты и электрического тока. Металлы, характеризующиеся высокой электрической проводимостью, обладают и высокой теплопроводностью.

4. Важными свойствами металлов являются их пластичность, упругость, прочность. Они способны под давлением изменять свою форму, не разрушаясь.

По степени твердости металлы значительно отличаются друг от друга. Так, калий, натрий — мягкие металлы (их можно резать ножом); хром — самый твердый металл (царапает стекло).

Температуры плавления и плотности металлов также изменяются в широких пределах. Самый легкоплавкий металл — ртуть ( t °_пл. = —38,9°С), самый тугоплавкий — вольфрам ( t °_пл = 3380°С). Плотность лития — 0,59 г/см 3 , осмия — 22,48 г/см 3 .

Металлы отличаются своим отношением к магнитным полям и делятся на три группы:

— ферромагнитные металлы способны намагничиваться под действием слабых магнитных полей (железо, кобальт, никель, гадолиний);

— парамагнитные металлы проявляют слабую способность к намагничиванию (алюминий, хром, титан, почти все лантаноиды);

— диамагнитные металлы не притягиваются к магниту, даже слегка отталкиваются от него (олово, медь, висмут).

Химические свойства металлов.

Энергия, которая необходима для отрыва электрона от атома и превращения его в положительно заряженный ион, называется энергией ионизации . Металлы характеризуются небольшими величинами энергий ионизации.

Атомы металлов не могут присоединять электроны. Поэтому металлы во всех химических реакциях являются восстановителями и в соединениях имеют только положительные степени окисления. Восстановительная активность различных металлов неодинакова. В периодах слева направо восстановительная активность металлов уменьшается; в главных подгруппах сверху вниз — увеличивается. Восстановительная активность металлов в химических реакциях, которые протекают в водных растворах различных веществ, характеризуется положением металлов в электрохимическом ряду напряжений металлов .

Металлы являются восстановителями и вступают в химические реакции с различными окислителями.

1. Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами:

а) с галогенами металлы образуют соли — галогениды , например:

Mg + Cl ₂ — MgCl ₂ хлорид магния,

Zn + Br ₂ = ZnBr ₂ бромид цинка;

б) с кислородом металлы образуют оксиды , например:

4 Na + O ₂ = 2 Na ₂ O оксид натрия,

2 Cu + O₂ = 2С u О оксид меди (II);

в) с серой металлы образуют соли — сульфиды , например:

Fe + S = FeS сульфид железа ( II ):

г) с водородом самые активные металлы образуют гидриды , например:

Са + Н₂ = СаН₂ гидрид кальция;

д) с углеродом многие металлы образуют карбиды , например:

Са + 2С = СаС₂ карбид кальция.

2. Взаимодействие со сложными веществами:

а) металлы, находящиеся в начале ряда напряжений (от Li до Na ), при обычных условиях вытесняют водород из воды и образуют щелочи, например:

б) металлы, расположенные в ряду напряжений до водорода, взаимодействуют с разбавленными кислотами (НС1, H ₂ S 0₄ и др.), в результате чего образуются соли и выделяется водород, например:

в) металлы взаимодействуют с растворами солей менее активных металлов, в результате чего образуется соль более активного металла, а менее активный металл выделяется в свободном виде, например:

Общие способы получения металлов.

Большинство металлов встречаются в природе в виде различных соединений (оксиды, сульфиды, сульфаты, хлориды, карбонаты, фосфаты, нитраты и др.). Только наименее активные металлы встречаются в природе и в свободном виде (самородные металлы): Au , Pt , Ag , Hg и др.

Получение металлов из их соединений — это задача металлургии.

Любой металлургический процесс является процессом восстановления ионов металла с помощью различных восстановителей, в результате которого получаются металлы в свободном виде.

В зависимости от способа проведения металлургического процесса различают пирометаллургию, гидрометаллургию и электрометаллургию.

Пирометаллургия — это получение металлов из их соединений при высоких температурах с помощью различных восстановителей: углерода, оксида углерода( II ), водорода, металлов (алюминия, магния) и др. Например:

TiCl ₄ + 2 Mg = Ti + 2 MgCl ₂

Гидрометаллургия — это способ получения металлов, который состоит из двух процессов: 1) природное соединение металла (обычно оксид) растворяется в кислоте, в результате чего получается раствор соли металла; 2) из полученного раствора данный металл вытесняется более активным металлом. Например:

Электрометаллургия — это получение металлов при электролизе растворов или расплавов их соединений. Роль восстановителя в процессе электролиза играет электрический ток.

Коррозия металлов

Коррозия — это самопроизвольный процесс разрушения металлов при взаимодействии их с окружающей средой (кислородом, углекислым газом, сернистым газом, водой).

По механизму коррозию делят на химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия — это взаимодействие металлов с сухими газами или жидкостями, которые не проводят электрический ток (бензин, керосин и др.).

Электрохимическая коррозия — это разрушение металла, который находится в контакте с другим металлом в присутствии воды или раствора электролита.

Электрохимическая коррозия представляет собой окислительно-восстановительный процесс, который происходит в средах, проводящих ток (в отличие от химической коррозии). Растворенный кислород и ионы водорода — важнейшие окислители, вызывающие электрохимическую коррозию. Электролитом может служить морская вода, природная вода, конденсированная влага и т. д.

Коррозия наносит большой ущерб народному хозяйству. Поэтому с коррозией ведут борьбу. Существуют следующие методы защиты металлов от коррозии:

1. Исключение контакта металла с атмосферой и электролитами. Это может быть достигнуто нанесением защитных покрытий:

а) неметаллических — специальные лаки, краски, эмали;

б) химических — покрытий, к которым относятся искусственно создаваемые поверхностные пленки (оксидные, фосфатные, нитридные и др.);

в) металлических — покрытий, полученных электрохимическим осаждением на защищаемой детали тонкого слоя другого металла (хромирование, никелирование, цинкование, лужение и т. д.).

2. Электрохимические методы защиты:

а) протекторная — к защищаемому металлу присоединяется кусок более активного металла, который и разрушается в присутствии электролита;

б) катодная — металлоконструкции подсоединяются к катоду внешнего источника тока, что исключает возможность их анодного разрушения.

3. Специальная обработка электролита или среды, в которой находится защищаемая конструкция:

а) введение веществ-ингибиторов, замедляющих коррозию;

б) удаление растворенного в воде воздуха (деаэрация) — например, в воде, поступающей в котельные установки.

Металлы в чистом виде применяют реже, чем их сплавы. Это объясняется тем, что сплавы часто обладают более ценными техническими свойствами, чем чистые металлы. Изготовление сплавов основано на способности металлов в расплавленном состоянии взаимно растворяться и смешиваться друг с другом.

По своему составу и строению сплавы бывают различными. Важнейшими из них являются:

1. Механическая смесь металлов . Охлажденный расплав представляет собой смесь очень мелких кристаллов отдельных металлов (например, Pb + Sb ).

2. Твердые растворы. При охлаждении расплава образуются однородные кристаллы. В узлах их кристаллических решеток находятся атомы различных металлов (например, Сu + Ni ).

3. Интерметаллические соединения. При взаимном растворении металлов их атомы реагируют между собой, образуя химические соединения. В таких соединениях металлы чаще всего не проявляют валентность, характерную для них в соединениях с неметаллами (например: Cu ₃ Zn , Zn ₃ Hg , Ag ₂ Zn ₅ ).

В состав сплавов могут входить и неметаллы (углерод, бор и др.).

Способность металлов в расплавленном состоянии не только механически смешиваться, но и образовывать между собой (и атомами неметаллов) различные соединения — одна из главных причин, объясняющая, почему сплавы по физическим свойствам сильно отличаются от свойств составляющих их металлов.

Сплав, полученный из монокарбида вольфрама WC и кобальта — «победит» — по твердости сравним с алмазом.

Некоторые широко используемые сплавы

Сталь — сплав железа и углерода, добавки: Мn, Сr, Ni , Si , Р, S .

Бронза — сплав меди с оловом, добавки: Zn , Pb , Al , Mn , P , Si .

Латунь — сплав меди с цинком, добавки: Sn , Мn, Al , Pb , Si .

Мельхиор — сплав меди с никелем.

Дюралюминий — сплав алюминия с медью (~3—5%), марганцем (~1%), магнием (~1%).

Амальгамы — сплавы металлов, содержащие ртуть.

В медицине применяют различные металлы и сплавы. Иглы для наложения искусственного пневмоторакса изготавливают из платины, проволочные скобки для различных сшивающих аппаратов — из тантала, некоторые глазные инструменты — из серебра.

Сталь, содержащая 18% хрома, 9% никеля, 1% тантала, используется для изготовления зубных коронок, игл, стерилизаторов и т. д.

Общая характеристика металлов.

1. С растворами каких из указанных солей: CuS O₄, ZnCl ₂ , AgN O₃, A l₂( S O₄)₃, Na ₂ S O₄, NiS O₄, KC l, NaN O₃, Hg ( N O₃)₂ — может реагировать железо? Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном видах.

2. При взаимодействии 8 г смеси железа и магния с соляной кислотой выделилось 4,48 л водорода (н. у.). Сколько граммов железа и магния содержалось в смеси?

3. При обработке 8 г смеси магния и оксида магния соляной кислотой выделилось 5,6 л водорода (н. у.). Какова массовая доля (в %) магния в исходной смеси?

4. Составьте уравнения реакций восстановления:

а) меди из оксида меди(II) углеродом и оксидом углерода(II);

б) кадмия из оксида кадмия и марганца из оксида марганца(IV) водородом;

в) железа из оксида железа(III) и хрома из оксида хрома(III) алюминием.

5. Какой объем (при н. у.) оксида углерода(II) необходим для полного восстановления 320 г оксида железа(III)?

6. Сколько граммов алюминия необходимо взять для получения 78 г хрома из его оксида (Сг ₂ O ₃ )?

7. Между какими из попарно взятых веществ произойдет химическая реакция? Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном видах:

Общая характеристика металлов конспект

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:

1. Общая характеристика элементов металлов

Из \(118\) известных на данный момент химических элементов \(96\) образуют простые вещества с металлическими свойствами, поэтому их называют металлическими элементами .

Металлические химические элементы в природе могут встречаться как в виде простых веществ, так и в виде соединений. То, в каком виде встречаются металлические элементы в природе, зависит от химической активности образуемых ими металлов.

Металлические элементы, образующие химически активные металлы ( Li–Mg ), в природе чаще всего встречаются в виде солей (хлоридов, фторидов, сульфатов, фосфатов и других).

Соли, образуемые этими металлами, являются главной составной частью распространённых в земной коре минералов и горных пород.

В растворённом виде соли натрия, кальция и магния содержатся в природных водах. Кроме того, соли активных металлов — важная составная часть живых организмов. Например, фосфат кальция Ca 3 ( P O 4 ) 2 является главной минеральной составной частью костной ткани.

Металлические химические элементы, образующие металлы средней активности ( Al–Pb ), в природе чаще всего встречаются в виде оксидов и сульфидов.

Металлические элементы, образующие химически неактивные металлы ( Cu–Au ), в природе чаще всего встречаются в виде простых веществ.


Рис. \(7\). Самородное золото Au	Рис. \(8\). Самородное серебро Ag	Рис. \(9\). Самородная платина Pt

Исключение составляют медь и ртуть, которые в природе встречаются также в виде химических соединений.

В Периодической системе химических элементов металлы занимают левый нижний угол и находятся в главных (А) и побочных (Б) группах.

Рис. \(13\). Положение металлов в Периодической системе. Знаки металлических химических элементов расположены ниже ломаной линии B — Si — As — Te

В электронной оболочке атомов металлов на внешнем энергетическом уровне, как правило, содержится от \(1\) до \(3\) электронов. Исключение составляют только металлы \(IV\)А, \(V\)А и \(VI\)А группы, у которых на наружном энергетическом уровне находятся соответственно четыре, пять или шесть электронов.

В атомах металлов главных подгрупп валентные электроны располагаются на внешнем энергетическом уровне, а у металлов побочных подгрупп — ещё и на предвнешнем энергетическом уровне.

Радиусы атомов металлов больше, чем у атомов неметаллов того же периода. В силу отдалённости положительно заряженного ядра атомы металлов слабо удерживают свои валентные электроны.

Рис. \(14\). Характер изменения радиусов атомов химических элементов в периодах и в группах. Радиусы атомов металлов существенно больше, чем радиусы атомов неметаллов, находящихся в том же периоде

Главное отличительное свойство металлов — это их сравнительно невысокая электроотрицательность (ЭО) по сравнению с неметаллами.

Рис. \(15\). Величины относительных электроотрицательностей (ОЭО) некоторых химических элементов (по Л. Полингу). ОЭО металлических химических элементов уступает соответствующей величине неметаллических химических элементов

Атомы металлов, вступая в химические реакции, способны только отдавать электроны, то есть окисляться, следовательно, в ходе превращений могут проявлять себя в качестве восстановителей .

Читайте также: