Положение металлов в периодической системе физические свойства
Обновлено: 28.06.2024
Оборудование: ПСХЭ, коллекция из образцов различных металлов, схемы, рисунки, дидактический материал.
Тип урока: комбинированный.
Ход урока:1. Организационный момент (3мин)
2.Изучение нового материала.
Предложены предметы: гвоздь, лампочка, ложка, зеркало, ножницы, заколка для волос.
Что объединяет все эти предметы?
Слова Георга Агрикола в 1556 г. сказал: « Человек не может обойтись без металлов. Если бы не было металлов,люди волочили бы самую омерзительную и жалкую жизнь среди диких зверей».
1. век медный 2.век бронзовый
Итак,мы сегодня будем говорить о металлах.
Тема : Положение металлов в периодической системе,строение их атомов и физические свойства.( запись в тетрадь)
Как вам уже известно из курса химии 8 класса, хим. элементы делят на 2 группы: металлы и неметаллы. Из 109 элементов 88 это ме и 21 неме. Как в таблице обозначены МЕ. и неме.?
В Периодической системе Менделеева каждый период, кроме первого ( он включает в себя два элемента — неметалла – водород и гелий ), начинается с активного химического элемента-металла. Эти начальные элементы образуют главную подгруппу 1 группы и называются щелочными металлами. Свое название они получили от названия соответствующих им гидроксидов, хорошо растворимых в воде, – щелочей.
Атомы щелочных металлов содержат на внешнем энергетическом уровне только один электрон, который они легко отдают при хим-их реакциях, поэтому являются восстановителями. ( схема литий) Так как сверху вниз метал. свойства увеличиваются, значит и восстановительные свойства щелочных металлов усиливаются от лития к францию.
Следующие за щелочными металлами элементы, составляющие главную подгруппу 2-ой группы, также являются типичными металлами, обладающими сильной восстановительной способностью ( их атомы содержат на внешнем уровне два электрона).(схема кальций). Из этих металлов кальций, стронций, барий и радий называют щелочноземельными металлами. Такое название эти металлы получили потому, что их оксиды, которые алхимики называли «землями», при растворении в воде образуют щелочи.
К металлам относятся и элементы главной подгруппы 3-ей группы, исключая бор.(схема алюминий)
По таблице определите МЕ в следующих группах: напомните как в таблице определить МЕ?( по цвету)
Из элементов главных подгрупп следующих групп к металлам относят: в 4-ой группе германий, олово, свинец ( первые два элемента – углерод и кремний – неметаллы), в 5-ой группе сурьма и висмут ( первые три элемента-- неметаллы), в 6-ой группе только последний элемент – полоний – явно выраженный металл.
В главных подгруппах 7 и 8 групп все элементы – типичные неметаллы.
Что касается элементов побочных подгрупп, то все они металлы.
Таким образом, условная граница между элементами – металлами и элементами – неметаллами проходит по диагонали бор – астат. МЕ сосредоточены в левом нижнем углу.
Атомы металлов имеют сравнительно большие размеры ( радиусы), поэтому их внешние электроны значительно удалены от ядра и слабо с ним связаны.( пример с родственниками двоюродные и троюродные. С какими из них общаетесь чаще? Конечно с двоюродными. Так и у МЕ. Ближние электроны притягиваются сильнее к ядру, а дальние слабее, вот они и легко отрываются. ( показать строение атомов на примере лития, калия, бария).
Отсюда вытекает самое характерное химическое свойство всех металлов – их восстановительная способность, т.е. Способность атомов легко отдавать внешние электроны, превращаясь в положительные ионы. ( схема). Металлы не могут быть окислителями,то есть атомы металлов не могут присоединять к себе электроны .
Вывод ( в тетрадях): 1. небольшое число электронов на последнем энергетическом уровне (1-3);
2. большой атомный радиус (т.к металлы расположены в начале периодов)
3. металлы восстановители.( запись на доске)
Особенности кристаллической металлической решетки и мет. связи. Физические свойства металлов.
Дана схема мет. решетки:
что находится в узлах этой решетки?
(в узлах металлической решетки располагаются атомы и по- положительные ионы металлов, связанные посредством об- обобществленных внешних электронов, которые принадлежат всему кристаллу.
Общие физические свойства металлов определяются металлической связью и металлической кристаллической решеткой.
Демонстрируете коллекцию металлов. Образцы некоторых металлов можно выдать на столы учащимся: железо, свинец, алюминий, цинк. На стол щелочные ме и ЩЗМ. Вывесить на стене плакаты по кристаллическим решеткам металлов, диаграммы электропроводности, температур плавления и любых других физических свойств металлов.
Учащиеся отмечают общие физические свойства металлов: металлический блеск, высокая электро- и теплопроводность, твердость, пластичность. (записать свойства в тетрадь) Начнем по порядку:
1. Что такое пластичность? (найти в учебнике ответ стр 26).
Способность расплющиваться от удара или вытягиваться в проволоку под действием силы составляет основное свойство МЕ.( пример: алюминивая фольга,проволока алюм. И медная ).
А чем обусловлено это свойство? (найдите в учебнике ответ стр. 26)
2.Высокая электрическая проводимость МЕ обусловлена присутствием в их кристаллических решетках подвижных электронов, которые направленно перемещаются под действием электрического поля.
Как вы думаете какие МЕ хорошо проводят электрический ток? ( лучшие серебро, медь,алюминий; худшие марганец, ртуть).
3. теплопроводность МЕ которая, тоже вывана высокой подвижностью свободных электронов.
Где мы можем наблюдать это свойство МЕ? (кастрюля алюминиевая и керамическая).
4. Металлический блеск - МЕ хорошо отражают от своей поверхности световые лучи.
Какие МЕ блестят? (алюминий, ртуть) но в виде порошка теряют блеск, имея серую или черную окраску (железо, марганец) показать!
5. Цвет МЕ какой? В основном серебристый или белый.
А почему золото и медь желтого цвета?(стр 27 2 абзац найти ответ).
Есть еще свойства, характерные для МЕ,которые тоже представляет интерес для промышленности:
1. твердость (самый — хром, мягкие — ЩЕ режутся ножом) показать!
2. плотность делятся на: легкие (плотность меньше5 это ЩЕ,ЩЗМ, алюминий);
тяжелые (больше5 осмий).
3.Если металл плавится ниже 1000 гр.С, его называют легкоплавким, если выше, называют тугоплавким. Цезий плавится в руках температура 29 гр.; тугоплавкий вольфрам температура 3390 гр.; используется в лампах при изготовлении нитей накаливания.
На партах есть рисунок лампы, там не только вольфрам, но и другие Ме.
Подумайте и скажите: почему именно эти МЕ используются для изготовления ламп?( 3мин) собрать!
4. Все металлы при обычных условиях являются твердыми веществами ( благодаря свободным электронам, которые связывают все атомы и ионы в единое целое), кроме ртути.
Таким образом на уроке :( 2 мин.)
1. рассмотрели положение МЕ в таблице, на основе строения их атомов сделали вывод о том, что МЕ восстановители, отдают электроны.
2. на примерах изучили физические свойства МЕ.
3. оценивание учащихся
1. на столах задание: (3мин.) работа в парах. 1 человек к доске. Собрать!
презентация " Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Физические свойства металлов"
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему
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:
Подписи к слайдам:
Положение металлов в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Физические свойства металлов . Выполнила: Дударева Т.Н. учитель химии МКОУ Дзержинская СОШ Каширского района.
Рассмотреть положение металлов в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, особенности строения их атомов. Повторить и обобщить сведения о металлической химической связи и кристаллической решетке. Изучить общие физические свойства металлов. Цели урока:
1. Перечислить щелочные металлы и составить их электронные формулы. 2. Почему щелочные металлы проявляют сильные восстановительные свойства? 3. Как изменяются восстановительные свойства щелочных металлов и почему? 4. Какие элементы следуют в периодах вслед за щелочными металлами? Как изменяются свойства этих элементов? Назовите самый сильный и самый слабый восстановитель в этой группе. Повторение и обобщение пройденного материала.
5. Почему бериллий обладает амфотерными свойствами? 6 . К металлам относят также элементы главной подгруппы 3 группы( кроме бора). Почему бор не относят к металлам?
1. Небольшое число электронов на последнем энергетическом уровне ( 1-3) 2. Относительно большой атомный радиус ( так как металлы расположены в начале периодов) Основные особенности строения атомов металлов.
Из этих двух особенностей металлов вытекает их основное свойство – сильная восстановительная способность, способность отдавать внешние электроны переходя при этом в положительно заряженные ионы. Атомы металлов не могут принимать электроны и быть окислителями, низшая степень окисления всех металлов нулевая - Ме
Особенности кристаллической металлической решетки и металлической связи.
Катионы и атомы постоянно переходят друг в друга, благодаря свободному перемещению электронов. Эти процессы происходят непрерывно. Вывод: Металлическая связь- это связь, которая возникает в кристаллах в результате электростатического взаимодействия положительно заряженных ионов металла и отрицательно заряженных свободных электронов.
Физические свойства металлов.
Общие физические свойства металлов определяются металлической связью и металлической кристаллической решеткой. Все металлы при обычных условиях являются твердыми веществами, кроме ртути.
Результат отражения световых лучей. Они характерны для компактного состояния металла и гладкой его поверхности. В мелко раздробленном состоянии металлы теряют блеск, приобретая черную или серую окраску, и только алюминий и магний сохраняют блеск в порошкообразном состоянии. 1.Металлический блеск и непрозрачность.
Электропроводность металлов обусловлена наличием в металлической кристаллической решетке свободных электронов. С повышением температуры э.п . металлов понижается, так как колебания ионов в узлах решетки усиливается, что затрудняет направленное движение электронов. При понижении температуры э.п . металлов растет. Около абсолютного нуля у многих металлов наблюдается сверхпроводимость. 2. Электропроводность и теплопроводность.
Hg Pb Fe Zn Mg AI Au Cu Ag В этом ряду электропроводность и теплопроводность металлов увеличивается.
Если металл плавится при температуре ниже 1000 С его называют легкоплавким, если выше – тугоплавким. Самый легкоплавкий металл – ртуть, t =-39C, галий плавится при температуре 29,8 С, цезий при температуре 29С. Самый тугоплавкий вольфрам t=3390C. 3. Температура плавления
Самые мягкие металлы щелочные и свинец. Они режутся ножом. Причем сверху вниз по периодической системе мягкость щелочных металлов увеличивается. Самый твердый металл – хром( царапает стекло) 5 . Твёрдость.
По плотности металлы делятся на легкие и тяжелые. Если плотность металла меньше 5 г/см, его называют легким, а если больше – тяжелым. Самый легкий металл – литий, его плотность составляет 0,53 г/см, т.е. этот металл в два раза легче воды. Самый тяжелый металл – осмий, его плотность равна 22,6 г/см. ( если обычную бутылку заполнить порошком осмия, то она будет тяжелее ведра с водой) 6. Плотность металлов.
Самый легкий и самый тяжелый металл
При механическом воздействии на кристалл металла происходит смещение слоев атомов, но благодаря свободному перемещению электронов по всему кристаллу разрыв связей не происходит. Высокой пластичностью обладает золото, серебро, медь, олово, железо, алюминий.Золото прокатывают в листы толщиной 0,003 мм, которые используют для позолоты различных предметов. 7. Ковкость и пластичность.
Черные и цветные металлы. Железо и его сплавы относят к черным, остальные к цветным.
Презентация "Положение металлов в периодической системе. Металлическая связь. Металлическая решетка. Общие физические свойства металлов" 9 класс
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему
Условная граница между элементами-металлами и элементами-неметаллами проходит по диагонали: B(бор) – Si(кремний) – As(мышьяк) –Te(теллур) – At (астат)
Из 114 элементов ПСХЭ ~88 являются металлами: выделены голубым, зелёным и розовым цветом (кроме H и He)
Щелочные металлы – это элементы главной подгруппы I группы Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций.На внешнем энергетическом уровне атомы этих элементов содержат по одному электрону, находящемся на сравнительно большом удалении от ядра. Они легко отдают этот электрон, поэтому являются сильными восстановителями. Во всех соединениях щелочные металлы проявляют степень окисления +1.
e = 19
P = 19
n = 20
39
0
+19
2
8
1
8
Калий
Общая характеристика элементов главной подгруппы I группы
+3Li )2)1 +11Na)2)8)1 +19K)2)8)8)1 +37Rb) ) ) ) ) +55Cs) ) ) ) ) ) +87Fr) ) ) ) ) ) )
R атома растетВосстановительная способность увеличивается
Общая характеристика элементов главной подгруппы II группы
У в е л и ч и в а е т с я R атома
Увеличивается восстановительная способность
+4Be )2)2 +12Mg)2)8)2 +20Ca)2)8)8)2 +38Sr) ) ) ) ) +56Ba) ) ) ) ) ) +88Ra) ) ) ) ) ) )
Увеличиваются металлические свойства
1. Небольшое число ē на последнем энергетическом уровне (1 - 3ē).2. Относительно большой атомный радиус.
Основные особенности строения атомов металлов:
© Осиевская И.А.
Металлическая связь
e e e e e e e e e е е е
+
+
+
+
Металлическая связь – это связь в металлах и сплавах между атом- ионом посредством обобществления внешних электронов(«электронного газа»)
-
-
1. нейтральные атомы. 2. положительнозаряженные ионы. ē – свободно перемещаются по кристаллической решетке.
Металлическая кристаллическая решетка
-
-
Твердость (кроме ртути)ПластичностьЭлектропроводностьТеплопроводностьПлотностьМеталлический блеск
Для всех металлов (кроме ртути) при обычных условиях характерно твердое агрегатное состояние.Однако твердость их различна. Наиболее твердые – металлы побочной подгруппы VI группы ПС. Самые мягкие – металлы главной подгруппы I группы (Na, K)
Твердость металлов
Плотность металлов
Легкие металлы (плотность меньше 5 г/см3). К ним относятся щелочные, щелочноземельные металлы и алюминий. Самый легкий металл – литий.Тяжелые металлы (плотность больше 5 г/см3). Самый тяжелый металл – осмий.
В самородном виде (Au, Ag, Pt) В виде соединений:оксидов сульфидов карбонатовсульфатов
Индивидуальные вещества, образующие земную кору, называются минералами.Al2O3- корунд SiO2- кварцHgS-киноварь и т.д.
Аметист (SiO2)-сине-фиолетовая разновидность кварца
Корунд - Al2O3
Из минералов сложены горные породы:Мрамор - CaSO4Гранит – смесь кварца, полевого шпата и слюды
Руда – природные образования, содержащие минерал в количестве, пригодном для его производства
Применение меди
Применение железа
Применение алюминия
Положение металлов в Периодической системе Д.И. Менделеева. Особенности строения атомов, свойства.
презентация по химии по теме
Положение металлов в Периодической системе Д.И. Менделеева. Особенности строения атомов, свойства.
Цель урока : 1. на основе положения металлов в ПСХЭ прийти к пониманию особенностей строения их атомов и кристаллов (металлической химической связи и кристаллической металлической решетки). 2.Обобщить и расширить знания о физических свойствах металлов и их классификаций. 3. Развивать умение анализировать, делать выводы исходя из положения металлов в периодической системе химических элементов.
МЕДЬ Иду на мелкую монету, В колоколах люблю звенеть, Мне ставят памятник за это И знают: имя мое-….
ЖЕЛЕЗО Пахать и строить - все он может, если ему уголек в том поможет…
Металлы – это группа веществ с общими свойствами.
Металлами являются элементы I – III групп главных подгрупп, и IV-VIII групп побочных подгрупп I группа II группа III группа IV группа V группа VI группа VII группа VIII группа Na Mg Al Ti V Cr Mn Fe
Из 109 элементов ПСХЭ 85 являются металлами: выделены голубым, зелёным и розовым цветом (кроме H и He )
Положение элемента в ПС отражает строение его атомов ПОЛОЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТА В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ СТРОЕНИЕ ЕГО АТОМОВ Порядковый номер элемента в периодической системе Заряд ядра атома Общее число электронов Номер группы Число электронов на внешнем энергетическом уровне. Высшая валентность элемента, степень окисления Номер периода Число энергетических уровней. Число подуровней на внешнем энергетическом уровне
Модель атома натрия
Электронное строение атома натрия
Задание 2. Составьте схему электронного строения атома алюминия и кальция в тетради самостоятельно по примеру с атомом натрия.
Вывод: 1. Металлы – элементы, имеющие на внешнем энергетическом уровне 1-3 электрона, реже 4-6. 2. Металлы – это химические элементы атомы которых отдают электроны внешнего (а иногда предвнешнего) электронного слоя превращаясь в положительные ионы. Металлы – восстановители. Это обусловлено небольшим числом электронов внешнего слоя, большим радиусом атомов, вследствие чего эти электроны слабо удерживаются с ядром.
Металлическая химическая связь характеризуется: - делокализацией связи, т.к. сравнительно небольшое количество электронов одновременно связывают множество ядер; - валентные электроны свободно перемещаются по всему куску металла, который в целом электронейтрален; - металлическая связь не обладает направленностью и насыщенностью.
Кристаллические решетки металлов
Видеоинформация о кристаллах металлов
Свойства металлов определяются строением их атомов. Свойство металла Характеристика свойства твердость Все металлы кроме ртути, при обычных условиях твердые вещества. Самые мягкие – натрий, калий. Их можно резать ножом; самый твердый хром – царапает стекло. плотность Металлы делятся на лёгкие (плотность 5г/см) и тяжелые (плотность больше 5г/см). плавкость Металлы делятся на легкоплавкие и тугоплавкие электропроводность, теплопроводность Хаотически движущиеся электроны под действием электрического напряжения приобретают направленное движение, в результате чего возникает электрический ток. металлический блеск Электроны, заполняющие межатомное пространство отражают световые лучи, а не пропускают как стекло пластичность . Механическое воздействие на кристалл с металлической решеткой вызывает только смещение слоев атомов и не сопровождается разрывом связи, и поэтому металл характеризуется высокой пластичностью.
Проверьте усвоение знаний на уроке тестированием 1) Электронная формула кальция. А) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 1 Б) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 В) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 3S 6 4S 1 Г) 1S 2 2S 2 2 Р 6 3 S 2 3 Р 6 4 S 2
Задания теста 2 и 3 2) Электронную формулу 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 2 3Р 6 4S 2 имеет атом: а) Nа б) Са в) Сu г) Zn 3) Электропроводность, металлический блеск, пластичность, плотность металлов определяются : а) массой атомов б) температурой плавления металлов в) строением атомов металлов г) наличием неспаренных электронов
Задания теста 4 и 5 4) Металлы при взаимодействии с неметаллами проявляют свойства а) окислительные; б) восстановительные; в) и окислительные, и восстановительные; г) не участвуют в окислительно-восстановительных реакциях; 5) В периодической системе типичные металлы расположены в: а) верхней части; б) нижней части; в) правом верхнем углу; г) левом нижнем углу;
Правильные ответы Номер задания Вариант правильного ответа 1 Г 2 Б 3 В 4 Б 5 Г
«Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Строение атомов. Металлическая связь. Физические свойства металлов»
Тема: Положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Строение атомов. Металлическая связь. Физические свойства металлов.
Цели и задачи урока:
- на основе повторения и обобщения ранее изученного материла и в ходе знакомства с новым углубить знания о положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, строении их атомов, образовании металлической связи, физических свойствах металлов;
- Сформировать представление о металлической связи и ее влияние на физические свойства металлов;
- познакомить учащихся с особенностями строения атомов металлов и их кристаллов (металлическую решетку);
- сформировать, обобщить, расширить и закрепить опорные знания учащихся о физических свойствах металлов и их классификации;
· подвести учащихся к осознанию практической значимости знаний о строении и свойствах металлов;
- создать условия для развития у учащихся умения анализировать результаты химического эксперимента;
- развивать умение высказывать свою точку зрения, вести аргументированный разговор, делать выводы на основе анализа;
- продолжать формировать навыки анализа текста, безопасного проведения химического эксперимента;
- описывать химические свойства веществ на основе знаний о строении атомов элементов металлов;
- вырабатывать у учащихся на материале учебных предметов способы учебно-познавательной деятельности;
- формирование умений применять полученные знания на практике;
- развивать познавательную активность, творческие способности;
- пропагандировать здоровый образ жизни, убеждать в необходимости охраны окружающей среды;
развивающие
- мышления, необходимого образованному человеку для полноценного функционирования в современном мире;
- элементов творческой деятельности как качеств мышления, интуиции;
- целостного мировоззрения;
- провести связь со смежными дисциплинами (физикой, историей);
- навыков устной и письменной речи;
- «умений учиться», использовать знания, умения и навыки в учебной деятельности при изучении различных предметов;
- памяти, навыков самоорганизации;
- логического мышления на основе усвоения причинно-следственных связей, сравнительного анализа, способности четко формулировать свои мысли;
- воображения в процессе наблюдений за видеофрагментами;
- осмысленного запоминания основных правил при использовании мнемотехники (наглядных средств, таблиц, схем);
- критическое мышление при анализе и оценке последствий пожаров и взрывов;
воспитательные
- творческую, самоответственную личность, стремящуюся к самоорганизации;
- активную жизненную позицию, человечность, порядочность;
- средствами урока уверенность в своих знаниях и умений применять их на практике;
- культуру безопасного поведения при проведении химического эксперимента
- подвести учащихся к выводу о самоценности человеческих качеств личности.
Оборудования и реактивы: Коллекции образцов металлов; образцы монет. Образцы сплавов. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.
II . Изучение нового материала.
1. Подведение к теме (вступительное слово учителя)
В начале урока акцентирую внимание учащихся на значимости новой темы, определяемой той ролью, которую металлы играют в природе и во всех сферах деятельности человека.
Человек использовал металлы с древних времен.
I . В начале был век медный.
К концу каменного века человек открыл возможность использования металлов для изготовления орудий труда. Первым таким металлом был медь.
Период распространения медных орудий называют энеолитом или халколитом, что в переводе с греческого означает «медь». Медь обрабатывалась с помощью каменных орудий методом холодной ковки. Самородки меди превращались в изделия под тяжёлыми ударами молота. В начале медного века из меди делали лишь мягкие орудия, украшения, предметы домашней утвари. Именно с открытием меди и других металлов стала зарождаться профессия кузнеца.
Позже появились литья, а потом человек стал добавлять к меди олово или сурьму, делать бронзу, более долговечную, прочную, легкоплавкую.
II . Далее идёт век бронзовый.
Бронза - сплав меди и олова. Хронологические границы бронзового века датируются в начале 3-го тысячелетия до н. э. до начала 1-го тысячелетия до н.э. Большими преимуществами бронзы в сравнений с медью и другими известными металлами являются более низкая анализы показали, что в составе железных метеоритов на долю железа приходится 91% . Начало производства железа из его руд в Древнем Египте, потом в Индии и в других странах. Температура плавления ( 700° - 900° ) и высокие литейные качества и большая прочность.
III . Далее идет железный век.
Третий и последний период первобытной эпохи характеризуется распространением железной металлургии и железных орудий и знаменует собой железный век. В современном значении этот термин был введен в употребление в середине IX века датским археологом К.Ю. Томсоном и вскоре распространился в литературе наряду с терминами « каменный век» и « бронзовый век».
В отличие от других металлов железо, кроме метеоритного не встречается в чистом виде. Ученые предполагают, что первое железо, попавшее в руки человека, было метеоритного происхождения, и не зря железо именуется «небесным камнем». Самый крупный метеорит нашли в Африке, он весил около шестидесяти тонн. А во льдах Гренландии нашли железный метеорит весом тридцать три тонны.
И в настоящее время продолжается железный век. Ведь в настоящее время железные сплавы составляют почти 90% всего количества металлов и металлических сплавов.
Далее очень кратко говорю о роли золота, серебра и меди для производства монет, а бронзы – для изготовления скульптур и других произведений искусства.
Затем учитель подчеркивает, что исключительное значение металлов для развития общества обусловлено, конечно, их уникальными свойствами, и просит учащихся назвать эти свойства.
Вопрос к классу ( создание проблемной ситуации):
· Какие же физические свойства отличают металлы и их сплавы от неметаллов?
(Учащиеся называют также свойства металлов как электропроводность и теплопроводность, характерный металлический блеск, пластичность, твердость (кроме ртути) и др.)
Учитель задает учащимся ключевой вопрос:
· А чем же обусловлены эти свойства?
На этот опрос ответ мы получим после изучения нового материала.
2. Рассказ учителя с элементами беседы по плану, записанного на доске:
План ( учащиеся записывают план лекции в тетрадь)
I . Химические элементы - металлы.
1. Особенности электронного строения атомов.
2. Положение металлов в ПСХЭ в связи со строением атомов.
3.Закономерности в изменении свойств элементов- металлов.
II . Простые вещества- металлы.
1. Металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка.
2. Физические свойства металлов.
I . Химические элементы – металлы.
1. Особенности электронного строения металлов.
Металлы- это химические элементы, атомы которых отдают электроны внешнего (а иногда предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы. Металлы – восстановители. Это обусловлено небольшим числом электронов внешнего слоя, большим радиусом атомов, вследствие чего эти электроны слабо удерживаются с ядром.
2. Положение металлов в ПСХЭ в связи со строением атомов.
Учитель предлагает учащимся охарактеризовать положение элементов с рассмотренным строением атомов в ПСХЭ.
Учащиеся отвечают, что это будут элементы, размещенные в левом нижнем углу ПСХЭ.
Учитель подчеркивает, что в ПСХЭ будут все элементы, расположенные ниже диагонали В – А t , даже те у которых на внешнем слое 4 электрона ( Je , Sn , Pb ), 5 электронов ( Sb , Di ), 6 электронов ( Po ), так как они отличаются большим радиусом.
Далее учитель углубляя материал спрашивает (на основе знаний о строении атомов химических элементов и положения их в периодической системе)
· К каким электронным семействам относятся элементы – металлы? (для ответа учащиеся используют таблицу Периодической системы)
В ходе беседы выясняется, что среди них есть s и p -элементы – металлы главных подгрупп, а также d и f металлы, образующие побочные подгруппы.
Легко увидеть, что большинство элементов ПСХЭ – металлы.
3. Закономерности в изменении свойств элементов – металлов.
Далее учитель просит учащихся сравнить восстановительную способность металлов, принадлежащих одному периоду и одной подгруппе.
· Как изменяется окислительная способность элементов III периода?
( окислительные свойства в периодах усиливаются, а восстановительные – ослабевают. Причиной изменения этих свойств- увеличение количества электронов на последней орбитале.)
· Как изменяются окислительные свойства у элементов 4 группы главной подгруппы? (снизу вверх окислительные свойства усиливаются. Причиной изменения этих свойств является уменьшение радиуса атома)
· Исходя из положения металлов в Периодической системе какой можно сделать вывод об окислительно-восстановительных свойствах элементов- металлов?
(Металлы являются восстановителями в химических реакциях, т.к. отдают свои валентные электроны)
Учащиеся отвечают, что прочность связи валентных электронов с ядром зависит от двух факторов: величины заряда ядра и радиуса атома.
Показывают, что в периодах с увеличением заряда ядра восстановительные свойства уменьшаются, а в группах наоборот с возрастанием радиуса атома восстановительные свойства возрастают.(запись вывода в тетрадях учащихся)
У элементов – металлов побочных подгрупп свойства чуть-чуть другие.
Учитель предлагает сравнить активность элементов побочной подгруппы. Cu , Ag , Au – активност ь элементов – металлов падает. Эта закономерность наблюдается и у элементов второй побочной подгруппы Zn , Cd , Hg . Напоминаем схему электронного строения атомов.
1 2 3 4 5 6 7 номер электронного слоя
У элементов побочных подгрупп – это элементы 4-7 периодов – с увеличением порядкового элемента радиус атомов изменятся мало, а величина заряда ядра увеличивается значительно, поэтому прочность связи валентных электронов с ядром усиливается, восстановительные свойства ослабевают.
II . Простые вещества – металлы.
Учитель предлагает рассмотреть простые вещества – металлы. (рассказ учителя)
Сначала обобщим сведения о типе химической связи, образуемой атомами металлов и строение кристаллической решетки. (демонстрация)
- сравнительно небольшое количество электронов одновременно связывают множество ядер, связь делаколизована;
- валентные электроны свободно перемещаются по всему куску металла, который в целом электронейтрален;
- металлическая связь не обладает направляемостью и насыщенностью.
Запись определения в тетрадях
Металлической называют связь , образованную в кристалле металла или сплава за счет обобществления всех валентных электронов между атом-ионами.
Учащиеся делают вывод, что в соответствие именно с таким строением металлы характеризуются общими физическими свойствами. (демонстрация таблицы 5 «Классификация металлов по физическим свойствам»)
Сравнивая металлы по температурам плавления можно демонстрировать плавление натрия и его блеск. (демонстрация)
Учитель подчеркивает, что физические свойства металлов определяются именно их строением.
а) твердость – все металлы кроме ртути, при обычных условиях твердые вещества. Самые мягкие – натрий, калий. Их можно резать ножом; самый твердый хром – царапает стекло. (демонстрация)
б) плотность. Металлы делятся на мягкие (5г/см³) и тяжелые (меньше 5г/см³). (демонстрация)
в) плавкость. Металлы делятся на легкоплавкие и тугоплавкие. (демонстрация)
г) электропроводность, теплопроводность металлов обусловлена их строением. Хаотически движущиеся электроны под действием электрического напряжения приобретают направленное движение, в результате чего возникает электрический ток.
При повышении температуры амплитуда движения атомов и ионов, находящихся в узлах кристаллической решетки резко возрастает, и это мешает движению электронов, и электропроводность металлов падает.
Следует отметить, что у некоторых неметаллов, при повышении температуры электропроводность возрастает, например, у графита, при этом с повышением температуры разрушаются некоторые ковалентные связи, и число свободно перемещающихся электронов возрастает.
д) металлический блеск – электроны, заполняющие межатомное пространство отражают световые лучи, а не пропускают как стекло. Поэтому все металлы в кристаллическом состоянии имеют металлический блеск. Для большинства металлов в ровной степени рассеиваются все лучи видимой части спектра, поэтому они имеют серебристо-белый цвет. Только золото и медь в большой степени поглощают короткие волны и отражают длинные волны светового спектра, поэтому имеют желтый цвет. Самые блестящие металлы – ртуть, серебро, палладий. В порошке все металлы, кроме Al и Mg , теряют блеск и имеют черный или темно-серый цвет.
е) пластичность. (демонстрация)
Механическое воздействие на кристалл с металлической решеткой вызывает только смещение слоев атомов и не сопровождается разрывом связи, и поэтому металл характеризуется высокой пластичностью.
IV. Закрепление
Теперь, для закрепления проведем тест.
1) Электронная формула кальция.
а ) 1S² 2S² 2P 6 3S¹
б ) 1S² 2S²2P 6 3S²
в ) 1S² 2S² 2P 6 3S² 3P 6 4S¹
г ) 1S² 2S² 2P 6 3S ²3P 6 4S²
2) Электронную формулу 1 S ²2 S ² 2 P 6 3 S 1 имеет атом:
3) Электронная формула наиболее активного металла:
б ) 1S² 2S² 2P 6 3S²
в ) 1S² 2S² 2P 6 3S² 3P 6 3d 10 4S²
г) 1 S ² 2 S ² 2 P 6 3 S ² 3 P 6 4 S ²
4) Металлы при взаимодействий с неметаллами проявляют свойства:
в) и окислительные, и восстановительные;
г) не участвуют в окислительно-восстановительных реакциях.
5) В периодической системе типичные металлы расположены в:
а) верхней части
в) правом верхнем углу
г) левом нижнем углу
(Ответы: 1 –Г, 2 –А, 3 –В, 4-Б, 5-Г)
VI. Итог урока
Учитель : И так, мы рассмотрели строение и физические свойства металлов, их положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.
Читайте также: