Як вам уже відомо з курсу хімії 8 класу, більшість хімічних елементів відносять до металів (рис. 24 і 25).

У періодичної системи Д. І. Менделєєва кожен період, крім першого (він включає в себе два елементи-неметали - водень і гелій), починається з активного хімічного елемента-металу. Ці елементи утворюють головну підгрупу I групи (IA групу) і називаються лужними металами. Свою назву вони отримали від назви відповідних їм гідроксидів, добре розчинних у воді, - лугів.

Мал. 24.
Положення хімічних елементів-металів у Періодичній системі Д. І. Менделєєва (короткопериодной варіант)

Атоми лужних металів містять на зовнішньому енергетичному рівні тільки один електрон, який вони легко віддають при хімічних взаємодіях, Тому є найсильнішими восстановителями. Зрозуміло, що відповідно до збільшення радіусу атома відновні властивості лужних металів посилюються від літію до францию.

Мал. 25.
Положення хімічних елементів-металів у Періодичній системі Д. І. Менделєєва (длінноперіодних варіант)

Наступні за лужними металами елементи, складові головну підгрупу II групи (IIA групи), також є типовими металами, що володіють сильною відновлювальною здатністю (їх атоми містять на зовнішньому рівні два електрона). З цих металів кальцій, стронцій і барій називають лужноземельними металами. Таку назву ці метали отримали тому, що їх оксиди, які на Русі за старих часів називали «землями», при розчиненні у воді утворюють лугу.

До металів відносять і хімічні елементи головної підгрупи III групи (IIIA групи), виключаючи бор.

З елементів головних підгруп наступних груп до металів відносять: в IVA групі - германій *, олово, свинець (перші два елементи - вуглець і кремній - неметали), в VA групі - сурму і вісмут (перші три елементи - неметали), в VIA групі тільки останній елемент - полоній - явно виражений метал. У головних підгрупах VIIA і VIIIA груп все елементи - типові неметали.

* Німеччин проявляє і деякі неметалеві властивості, займаючи проміжне положення між металами і неметалами.

Що стосується елементів побічних підгруп, то всі вони метали.

Таким чином, умовна межа між елементами-металами і елементами-неметаллами проходить по діагоналі В (бор) - Si (кремній) - As (миш'як) - Ті (телур) - At (астат) (прослідкуйте її в таблиці Д. І. Менделєєва ).

Атоми металів мають порівняно великі розміри (радіуси), тому їх зовнішні електрони значно віддалені від ядра і слабо з ним пов'язані. Друга особливість, яка властива атомам найбільш активних металів, - це наявність на зовнішньому енергетичному рівні 1-3 електронів. Звідси випливає найхарактерніше хімічне властивість всіх металів - їх відновна здатність, т. Е. Здатність атомів легко віддавати зовнішні електрони, перетворюючись в позитивні іони. Метали - вільні атоми і прості речовини - не можуть бути окислювачами, т. Е. Атоми металів не можуть приєднувати до себе електрони.

Слід, однак, мати на увазі, що поділ хімічних елементів на метали і неметали умовно. Згадайте, наприклад, властивості аллотропних модифікацій олова: сіре олово, або α-олово, - неметалл, а біле олово, або β-олово, - метал. Інший приклад - модифікації вуглецю: алмаз - неметалл, а графіт має деякі характерні властивості металу, наприклад електропровідність. Хром, цинк і алюміній - типові метали, але утворюють оксиди і гідроксиди амфотерного характеру. І навпаки, телур і йод - типові неметали, але утворені ними прості речовини мають деякі властивості, властивими металів.

Метали складають більшу частину хімічних елементів. Кожен період періодичної системи (крім 1-го) хімічних елементів починається з металів, причому зі збільшенням номера періоду їх стає все більше. Якщо в 2-му періоді металів всього 2 (літій і берилій), в 3-му - 3 (натрій, магній, алюміній), то вже в 4-м - 13, а в 7-м - 29.

Атоми металів мають схожість в будові зовнішнього електронного шару, який утворений невеликим числом електронів (в основному не більше трьох).

Це твердження можна проілюструвати на прикладах Na, алюмінію А1 і цинку Zn. Складаючи схеми будови атомів, за бажанням можна складати електронні формули і наводити приклади будови елементів великих періодів, наприклад цинку.

У зв'язку з тим що електрони зовнішнього шару атомів металів слабо пов'язані з ядром, вони можуть бути «віддані» іншим частинкам, що і відбувається при хімічних реакціях:

Властивість атомів металів віддавати електрони явтяется їх характерним хімічним властивістю і свідчить про те, що метали проявляють відновні властивості.

При характеристиці фізичних властивостей металів слід зазначити їх загальні властивості: електричну провідність, теплопровідність, металевий блиск, пластичність, які обумовлені єдиним видом хімічного зв'язку - металевої, і металевої кристалічної решітки. Їх особливістю є наявність свободноперемещаю-трудящих обобществленних електронів між іон-атомами, що знаходяться у вузлах кристалічної решітки.

При характеристиці хімічних властивостей важливо підтвердити висновок про те, що у всіх реакціях метали проявляють властивості відновників, і проілюструвати це записом рівнянь реакції. Особливу увагу слід звернути на взаємодію металів з кислотами і розчинами солей, при цьому необхідно звернутися до ряду напруг металів (ряд стандартних електродних потенціалів).

Приклади взаємодії металів з простими речовинами (неметалами):

З солями (Zn в ряді напруг коштує лівіше Сu): Zn + СuС12 \u003d ZnCl2 + Сu!

Таким чином, незважаючи на велике різноманіття металів, всі вони володіють загальними фізичними і хімічними властивостями, що пояснюється схожістю в будові атомів і будову простих речовин.

В періодичної системі елементів Д. І. Менделєєва метали розташовані в лівому нижньому кутку від діагоналі B-At.

Клас металів утворений елементами s-сімейство (крім Н і Не), p-елементи головних підгруп III (крім В), IV (Ge, Sn, Pb), V (Sb, Bi) і VI (Po), все d- і f-елементи. Елементи, розташовані поблизу діагоналі (Be, Al, Ti, Ge), мають двоїстим характером. Металів в періодичній системі елементів - більшість (З 109 елементів тільки 22 неметали).

На зовнішньому електронному рівні знаходяться 1,2 або 3 електрона, слабо пов'язаних з ядром.

11 Na +11))) 20 Ca +20)))) 13 Al +13)))

2 8 1 2 8 8 2 2 8 3

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

В металах зв'язок металева і металева кристалічна решітка чим пояснюються фізичні властивості металів.

Для головних підгруп: чим лівіше і нижче метал, тим більшу хімічну активність він проявляє. У періодах металеві властивості зменшуються, а в групах посилюються (зі збільшенням порядкового номера), так як змінюється радіус атома.

Для металів характерні загальні фізичні властивості:

1) твердість; 2) електро та теплопровдность; 3) непрозорість; 4) металевий блиск;

5) гнучкість або пластичність (пояснення - металева кристалічна решітка).

Хімічні властивості : , n\u003d 1,2,3. (Метали завжди відновники)

I . З простими речовинами:

1) з киснем:

а) 2Ca + O 2 → 2CaO б) 2Mg + O 2 2MgO в) Au + O 2 ↛

в-ль ок-ль багато метали покриті тонкою плівкою, яка перешкоджає подальшому окисленню.

2) з галогенами:

а) 2Na + Cl 2 → 2NaCl б) 2Fe + 3Cl2 FeCl3

3) з сіркою: Fe + S → FeS

II. з складними речовинами (Ряд активності металів):

1) з водою:

а) (для лужних і лужноземельних металів) 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

б) метали середньої активності Mg + H 2 O MgO + H 2

в) правіше водню Au + H 2 O ↛

2) з розчинами кислот, Крім HNO 3

а) Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 б) Cu + HCl ↛

3) з солями: Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

застосування:

1) в побуті - посуд, побутові прилади; 2) в техніці, в промисловості;

3) в літако- і ракетобудуванні; 4) в медицині і т.д.

Квиток №9 (2)

Фенол, його будова, властивості, одержання і застосування.

фенол - це похідне бензолу, в якому один атом водню заміщений на групу ОН.

Взаємний вплив бензольного кільця і \u200b\u200bОН-груп:

1) Радикал З 6 Н 5 має властивість відтягувати на себе електрони атома кисню ОН - групи, роблячи зв'язок О-Н більш полярної і атом водню більш рухливим.

2) ОН - група надає велику рухливість атомів водню в положеннях 2,4,6 - бензольного кільця.

Цим взаимовлиянием і визначаються властивості фенолу.

Фенол - безбарвне, кристалічна речовина з характерним запахом лікарні.

Температура плавлення 40,9 ℃, добре розчинний в гарячій воді (карболова кислота).

Фенол - отруйний!

Хімічні властивості:

1) У воді дисоціюють на іони:

2) Виявляє слабкі кислотні властивості, реагує з металами:

2C 6 H 5 OH + 2Na → 2C 6 H 5 ONa + H 2

фенолят натрію

3) Реагує з лугом:

C 6 H 5 OH + NaOH → C 6 H 5 ONa + H 2 O (відміну від спиртів)

4) реакції заміщення:

У промисловості фенол отримують за схемою:

1) 2)

фенол застосовують для виробництва:

1) полімерів і пластмас на їх основі, барвників;

2) медикаментів;

3) вибухових речовин. Водневий розчин фенолу використовується як дезінфікуючий засіб.

Квиток №10 (1)

розділи: хімія

Мета уроку:

• повторити з учнями положення металів в ПСХЕ, особливості будови їх атомів і кристалів (металеву хімічний зв'язок і кристалічну металеву решітку).
• узагальнити і розширити відомості учнів про фізичні властивості металів і їх класифікацій.

Устаткування і реактиви: Колекції зразків металів; зразки монет і медалей. Зразки сплавів. Періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва.

Хід уроку

На початку уроку акцентуємо увагу учнів на важливості нової теми, яка визначається тією роллю, яку метали грають в природі і в усіх сферах діяльності людини.

Людина використовував метали з давніх часів.

I. На початку було століття мідний.

До кінця кам'яного віку людина відкрила можливість використання металів для виготовлення знарядь праці. Першим таким металом був мідь.

Період поширення мідних знарядь називають енеолітом або халколіта, що в перекладі з грецького означає «мідь». Мідь оброблялася за допомогою кам'яних знарядь методом холодного кування. Самородки міді перетворювалися в вироби під важкими ударами молота. На початку мідного віку з міді деталі лише м'які знаряддя, прикраси, предмети домашнього начиння. Саме з відкриттям міді та інших металів стала зароджуватися професія коваля.

Пізніше з'явилися листя, а потім людина стала додавати до міді олово або сурму, робити бронзу, більш довговічну, міцну, легкоплавкую.

Бронза - сплав міді та олова. Хронологічні межі бронзового століття датуються на початку 3-го тисячоліття до н.е. до початку 1-го тисячоліття до н.е.

третій і останній період первісної епохи характеризується поширенням залізної металургії і залізних знарядь і знаменує собою залізний вік. В сучасному значенні цей термін був введений у вжиток в середині IХ століття датським археологом К. Ю. Томсоном і незабаром поширився в літературі поряд з термінами «кам'яний вік» і «бронзовий вік».

На відміну від інших металів залізо, крім метеоритного майже не зустрічається в чистому вигляді. Вчені припускають, що перше залізо, що потрапило в руки людини, було метеоритного походження, і не дарма залізо іменується «небесним каменем». самий великий метеорит знайшли в Африці, він важив близько шістдесяти тонн. А в льодах Гренландії знайшли залізний метеорит вагою тридцять три тонни. сучасні хімічні

І нині триває залізний вік. Адже в даний час залізні сплави складають майже 90% всього металів і металевих сплавів.

Потім учитель підкреслює що виняткове значення метолу для розвитку суспільство обумовлено, звичайно, їх унікальними властивостями і просить учнів назвати ці властивостей.

Учні називають також властивості металів як електропровідність і теплопровідність, характерний металевий блиск, пластичність, твердість (крім ртуті) і ін.

Учитель задає учням ключове питання: а чим же обумовлені ці властивості?

I. Хімічні елементи - метали.

1. Особливості електронної будови атомів.
2. Положення металів в ПСХЕ в зв'язку з будовою атомів.
3. Закономірності в зміні властивостей елементів - металів.

II. Прості речовини - метали.

1. Металева зв'язок і металева кристалічна решітка.
2. Фізичні властивості металів.

I. Хімічні елементи - метали.

1. метали - це хімічні елементи атоми яких віддають електрони зовнішнього (а іноді предвнешнего) електронного шару перетворюючись в позитивні іони. Метали - відновники. Це обумовлено невеликим числом електронів зовнішнього шару. великим радіусом атомів, внаслідок що ці електрони слабо утримуються з ядром.

2. Положення металів в ПСХЕ в зв'язку з будовою атомів.

Учитель пропонує учням охарактеризувати стан елементів з розглянутим будовою атомів в ПСХЕ.

Учні відповідають, що це будуть елементи, розміщені в лівому нижньому кутку ПСХЕ.

Учитель підкреслює, що в ПСХЕ будуть всі елементи. Розташовані нижче діагоналі В - Аt, навіть ті у яких на зовнішньому шарі 4 електрона (JЕ, Sn, Рb), 5 електронів (Sd, Вi), 6 електронів (Ро), так як вони відрізняються великим радіусом.

В ході бесіди з'ясовується, що серед них є S і р-елементи-метали головних підгруп, а також d і f метали утворюють побічні підгрупи.

Легко побачити, що більшість елементів ПСХЕ - метали.

3. Закономірності в зміні властивостей елементів - металів.

Учні відповідають, що міцність зв'язку валентних електронів з ядром залежить від двох чинників: величини заряду ядра і радіусу атома.

Показують, що в періодах зі збільшенням заряду ядра відновні властивості зменшуються, а в групах, навпаки, зі зростанням радіуса атома відновні властивості зростають.

У елементів - металів побічних підгруп властивості трохи - трохи інші.

Учитель пропонує порівняти активність елементів - металів падає. Ця закономірність спостерігається і у елементів другої побічної підгрупи Zn, Сd, Нg. Нагадуємо схему електронної будови атомів.

1 2 3 4 5 6 7 номер електронного шару.

У елементів побічних підгруп - це елементи 4-7 періодів - зі збільшенням порядкового елемента радіус атомів змінюється мало, а величина зарядка ядра збільшується значно, тому міцність зв'язку валентних електронів з ядром посилюється, відновні властивості слабшають.

II. Прості речовини - метали.

Учитель пропонує розглянути прості речовини - метали.

Спочатку узагальнимо відомості про тип хімічного зв'язку, яка утворюється атомами металів і будова кристалічної решітки (Додаток 1)

• порівняно невелика кількість електронів одночасно пов'язують безліч ядер, зв'язок делаколізована;
• валентні електрони вільно переміщаються по всьому шматку металу, який в цілому електронейтрален;
• металева зв'язок не володіє направляється і насиченістю.

Учні роблять висновок, що у відповідність саме з такою будовою метали характеризуються загальними фізичними властивостями (демонстрація таблиці 5 «Класифікація металів за фізичними властивостями»)

Порівнюючи метали по температурах правління можна демонструвати плавлення натрію і його блиск. (Додаток 2)

Учитель підкреслює, що фізичні властивості металів визначаються саме їх будовою.

а) твердість - все метали крім ртуті, при звичайних умовах тверді речовини. Самі м'які - натрій, калій. Їх можна різати ножем; найтвердіший хром - дряпає скло. (Демонстрація)

б) густина. Метали діляться на м'які (5г / см) і важкі (менше 5 г / см). (Демонстрація)

в) плавкість. Метали діляться на легкоплавкі і тугоплавкі. (Демонстрація)

г) електропровідність, теплопровідність металів обумовлена \u200b\u200bїх будовою. Хаотично рухомі електрони під дією електричної напруги набувають спрямований рух, в результаті чого виникає електричний струм.

При підвищенні температури амплітуда руху атомів і іонів, що знаходяться у вузлах кристалічної решітки різко зростає, і це заважає руху електронів, і електропровідність металів падає.

Слід зазначити, що у деяких неметалів, при підвищенні температури електропровідність зростає, наприклад, у графіту, при цьому з підвищенням температури руйнуються деякі ковалентні зв'язки, і число вільно переміщаються електронів зростає.

д) металевий блиск - електрони, що заповнюють міжатомна простір відображають світлові промені, а не пропускають як стекло.Q

Тому все метали в кристалічному стані мають металевий блиск. Для більшості металів в рівній мірі розсіюються всі промені видимої частини спектру, тому вони мають сріблясто - білий колір. Тільки золото і мідь в великій мірі поглинають короткі хвилі і відображають довгі хвилі світлового спектру, тому мають жовте світло. Найбільш блискучі метали - ртуть, срібло, паладій. У порошку все метали, крім АI і Мg, втрачають блиск і мають чорний або темно - сірий колір.

Механічний вплив на кристал з металевими гратами викликає тільки зміщення шарів атомів і не супроводжується розривом зв'язку, і тому метал характеризується високою пластичністю.

учитель:ми розглянули будову і фізичні властивості металів, їх положення в періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва. Тепер для закріплення пропонуємо тест.

1) Електронна формула кальцію.

а) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 1

б) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 2

в) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 2 3S 6 4S 1

2) Електронну формулу 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 2 3S 2 3Р 6 4S 2 має атом:

3) Електронна формула найбільш активного металу:

б) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 2

в) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 2 3Р 6 3d 10 4S 2

г) 1S 2 2S 2 2Р 6 3S 2 3Р 6 4S 2

4) Метали при взаємодії з неметалами проявляють властивості

а) окисні;

б) відновні;

в) і окисні, і відновні;

г) не беруть участь в окисно-відновних реакціях;

5) В періодичній системі типові метали розташовані в:

а) верхній частині;

б) нижній частині;

у правому верхньому куті;

г) лівому нижньому кутку;

Останній етап уроку - підведення підсумків. Кожному учневі виставляється оцінка.

Домашнє завдання: «Будова і фізичні властивості металів».

Вивчити матеріал за підручником.

положення металів
в періодичній системі хімічних елементів Д. І. Менделєєва.
Фізичні властивості металів

8 клас

Мета. Дати учням уявлення про властивості металів як хімічних елементів і як простих речовин, спираючись на їх знання про природу хімічного зв'язку. Розглянути застосування простих речовин-металів на основі їх властивостей. Удосконалювати вміння порівнювати, узагальнювати, встановлювати взаємозв'язок будови і властивостей речовин. Розвивати пізнавальну активність учнів, застосовуючи ігрові форми навчальної діяльності.

Устаткування і реактиви.Картки-завдання, картки з символами лужних металів (на кожного учня), планшети, таблиця «Металева зв'язок», гри «Алхімічні знаки», спиртівка, старі мідні монети, батистову мішечок, зразки металів.

ХІД УРОКУ

Учитель. Сьогодні ми вивчимо метали як хімічні елементи і метали як прості речовини. Що називається хімічним елементом?

Учень. Хімічний елемент - це сукупність атомів з однаковим зарядом ядра.

Учитель. З 114 відомих хімічних елементів 92 - метали. Де в періодичній системі хімічних елементів розташовані метали? Як розташовані елементи-метали в періодах?

Робота по таблиці «Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва».

Учень. Металами починається кожен період (крім першого), і число їх зростає зі збільшенням номера періоду.

Учитель. Скільки елементів-металів в кожному періоді?

Стаття підготовлена \u200b\u200bза підтримки школи англійської мови в Москві «Аллада». Знання англійської мови дозволяє розширити свій кругозір, а також ви зможете познайомитися з новими людьми і дізнатися багато нового. Школа англійської мови «Аллада» надає унікальну можливість записати на курси англійської мови за оптимальною ціною. більш детальну інформацію про ціни і акціях діючих на даний момент ви зможете знайти на сайті www.allada.org.

Учень. У першому періоді металів немає, у другому їх два, в третьому - три, в четвертому - чотирнадцять, в п'ятому - п'ятнадцять, в шостому - тридцять.

Учитель. У сьомому періоді властивостями металу повинен володіти тридцять один елемент. Давайте подивимося розташування металів в групах.

Учень. Метали - це елементи, складові головні підгрупи I, II, III груп періодичної системи (за винятком водню і бору), елементи IV групи - германій, олово, свинець, V групи - сурма, вісмут, VI групи - полоній. У побічних підгрупах всіх груп знаходяться тільки метали.

Учитель. Елементи-метали розташовані в лівій і нижній частині періодичної системи. А зараз зробіть в зошитах завдання 1 з картки-завдання.

Завдання 1. Випишіть з карток хімічні знаки металів. Назвіть їх. Підкресліть метали головних підгруп.

1-й в а р і а н т. Na, В, С u, Be, Se, F, Sr, Cs.

Про т в е т. Na – натрій, Сu – мідь,
Be – берилій, Sr – стронцій, Cs– цезій.

2-й в а р і а н т. K, С, Fe, Mg, Ca, О, N, Rb.

Про т в е т. K – калій, Fe – залізо,
Mg– магній, Ca – кальцій, Rb – рубідій.

Учитель. Які особливості будови атомів металів? Складіть електронні формули атомів натрію, магнію, алюмінію.

(У дошки працюють три учня, використовуючи малюнок (рис. 1).)

Скільки електронів на зовнішньому рівні цих елементів-металів?

Учень. Число електронів на зовнішньому рівні у елементів головних підгруп дорівнює номеру групи, у натрію на зовнішньому рівні один електрон, у магнію - два електрона, у алюмінію - три електрона.

Учитель. Атоми металів мають мале число електронів (в основному від 1 до 3) на зовнішньому рівні. Виняток становлять шість металів: атоми германію, олова і свинцю на зовнішньому шарі мають 4 електрона, атоми сурми, вісмуту - 5, атоми полонію - 6. А тепер зробіть друге завдання з картки.

Завдання 2. Наведено схеми електронної будови атомів деяких елементів.

Які це елементи? Які з них належать до металів? Чому?

1-й в а р і а н т. 1 s 2 , 1s 2 2s 2 , 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 , 1s 2 2s 2 2p 3 .

Про т в е т. Гелій, берилій, магній, азот.

2-й варіант. 1 s 2 2s 1 , 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 , 1s 1 , 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p l.

Про т в е т. Літій, натрій, водень, алюміній.

Учитель. Як пов'язані властивості металів з особливостями їх електронної будови?

Учень. Атоми металів мають менший заряд ядра і більший радіус в порівнянні з атомами неметалів того ж періоду. Тому міцність зв'язку зовнішніх електронів з ядром в атомах металів невелика. Атоми металів легко віддають валентні електрони і перетворюються в позитивно заряджені іони.

Учитель. Як змінюються металеві властивості в межах одного і того ж періоду, однією і тією ж групи (головної підгрупи)?

Учень. В межах періоду з ростом заряду атомного ядра, а відповідно і з ростом числа зовнішніх електронів металеві властивості хімічних елементів зменшуються. У межах однієї і тієї ж підгрупи з ростом заряду атомного ядра, при постійному числі електронів на зовнішньому рівні металеві властивості хімічних елементів збільшуються.

Завдання у дошки (Працюють три учня).

Вказати знаком «» ослаблення металевих властивостей в наступних п'ятірках елементів. Пояснити розстановку знаків.

1.	Be		2.	Mg		3.	Al
Na	Mg	Al	K	Ca	Sc	Zn	Ga	Ge
	Ca			Sr			In

Поки учні працюють індивідуально біля дошки, інші виконують завдання 3 з картки.

Завдання 3. Який з двох елементів володіє більш вираженими металевими властивостями? Чому?

1-й в а р і а н т. Літій або берилій.

2-й в а р і а н т. Літій або калій.

Перевірка завдань.

Учитель. Отже, металевими властивостями володіють ті елементи, атоми яких мають мало електронів на зовнішньому рівні (далекому до завершення). Слідство невеликого числа зовнішніх електронів - слабкий зв'язок цих електронів з іншою частиною атома - ядром, оточеним внутрішніми шарами електронів.

Підводиться підсумок і записується коротко на дошці (схема), учні записують в зошитах.

схема

Учитель. Що називається простим речовиною?

Учень. Прості речовини - це речовини, які складаються з атомів одного елемента.

Учитель. Прості речовини-метали - це «колективи» атомів; в силу електронейтральності кожного атома вся маса металу теж електронейтральна, що дозволяє брати в руки метали, розглядати їх.

Демонстрація зразків металів: нікель, золото, магній, натрій (в склянці під шаром гасу).

А ось натрій голими руками брати не можна - руки вологі, при взаємодії з вологою утворюється луг, а вона роз'їдає шкіру, тканини, папір і інші матеріали. Так що наслідки для руки можуть бути сумними.

Завдання 4. Визначте метали з числа виданих: свинець, алюміній, мідь, цинк.

(Зразки металів пронумеровані. Відповіді записані на зворотному боці дошки.)

Перевірка завдання.

Учитель. В якому агрегатному стані при звичайних умовах знаходяться метали?

Учень. Метали - це тверді кристалічні речовини (Крім ртуті).

Учитель. Що знаходиться в вузлах кристалічної решітки металів і що між вузлами?

Учень. У вузлах кристалічної решітки металів знаходяться позитивні іони і атоми металів, між вузлами - електрони. Ці електрони стають загальними для всіх атомів і іонів даного шматка металу і можуть вільно переміщатися по всій кристалічній решітці.

Учитель. Як називають електрони, які знаходяться в кристалічній решітці металів?

Учень. Їх називають вільними електронами або «електронним газом».

Учитель. Який тип зв'язку характерний для металів?

Учень. Це металева зв'язок.

Учитель. Що називається металевим зв'язком?

Учень. Зв'язок між усіма позитивно зарядженими іонами металів і вільними електронами в кристалічній решітці металів називається металевим зв'язком.

Учитель. Металева зв'язок обумовлює найважливіші фізичні властивості металів. Метали непрозорі, мають металевим блиском, обумовленим здатністю відображати падаючі на їх поверхню світлові промені. Найбільшою мірою ця здатність проявляється у срібла і індію.

Метали мають блиск в компактному шматку, а в дрібнодисперсному стані більшість з них чорного кольору. Однак алюміній, магній зберігають металевий блиск навіть в порошкоподібному стані(Демонстрація алюмінію і магнію в порошку і в пластинках).

Всі метали - провідники теплоти і електричного струму. Хаотично рухомі електрони в металі під впливом прикладеної електричної напруги набувають спрямований рух, тобто створюють електричний струм.

Як ви думаєте, чи змінюється електрична провідність металу при підвищенні температури?

Учень. З підвищенням температури електропровідність знижується.

Учитель. Чому?

Учень. При підвищенні температури зростає амплітуда коливань атомів і іонів, що знаходяться у вузлах кристалічної решітки металу. Це ускладнює переміщення електронів, і електрична провідність металу падає.

Учитель. Електропровідність металів зростає від Hg до Ag:

Hg, Pb, Fe, Zn, Al, Au, Cu, Ag.

Найчастіше з тієї ж закономірністю, як і електрична провідність, змінюється теплопровідність металів. Чи можете ви навести приклад, що доводить теплопровідність металів?

Учень. Якщо в алюмінієву кружку налити гарячу воду, Вона нагріється. Це свідчить про те, що алюміній проводить теплоту.

Учитель. Чим обумовлена \u200b\u200bтеплопровідність металів?

Учень. Вона обумовлена \u200b\u200bвеликою рухливістю вільних електронів, які стикаються з хитаються іонами і атомами, обмінюються з ними енергією. Тому відбувається вирівнювання температури по всьому шматку металу.

Учитель. Дуже цінним властивістю металів є пластичність. На практиці вона проявляється в тому, що під ударами молота метали не дробляться на шматки, а розплющуються - вони кування. Чому метали пластичні?

Учень. Механічний вплив на кристал з металевим зв'язком викликає зсув шарів іонів і атомів відносно один одного, а тому електрони переміщаються по всьому кристалу, розриву зв'язку не відбувається, тому для металів характерна пластичність(Рис. 2, а) .

Учитель. Ковкі метали: лужні метали (літій, натрій, калій, рубідій, цезій), залізо, золото, срібло, мідь. Деякі метали - осмій, іридій, марганець, сурма - тендітні. Самим пластичним з дорогоцінних металів є золото. Один грам золота можна витягнути в дріт довжиною в два кілометри.

А що відбувається під дією удару з речовинами з атомної або іонними кристалічними гратами?

Учень. Речовини з атомної або іонної гратами під дією удару руйнуються. При механічній дії на тверду речовину з атомної гратами зміщуються окремі її шари - зчеплення між ними порушується через розрив ковалентних зв'язків. Розрив зв'язків у іонної решітці призводить до взаємного відштовхуванню однойменно заряджених іонів(Рис. 2, б, в).

Учитель. Електропровідність, теплопровідність, характерний металевий блиск, пластичність, або гнучкість, - така сукупність ознак властива тільки металам. Ці ознаки проявляються в металах і є специфічними властивостями.

Специфічні властивості знаходяться в зворотній залежності від міцності металевої зв'язку. Решта властивості - щільність, температури кипіння і плавлення, твердість, агрегатний стан - загальні, властиві всім речовинам ознаки.

Щільність, твердість, температури плавлення і кипіння металів різні. Щільність металу тим менше, чим менше його відносна атомна маса і чим більше радіус атома. Найменша щільність у літію - 0,59 г / см 3, найбільша у осмію - 22,48 г / см 3. Метали, щільність яких нижче п'яти, називають легкими, а метали з щільністю більше п'яти - важкими.

Самий твердий метал - хром, найм'якші - лужні метали.

Найнижчу температуру плавлення має ртуть, t пл(Hg) \u003d -39 ° С, а найвищу - вольфрам, t пл(W) \u003d 3410 ° С.

Такі властивості, як температура плавлення, твердість, знаходяться в прямій залежності від міцності металевої зв'язку. Чим міцніше металевий зв'язок, тим жорсткіше неспецифічні властивості. Зверніть увагу: у лужних металів міцність металевої зв'язку зменшується в періодичній таблиці зверху вниз і, як наслідок, закономірно зменшується температура плавлення (зростає радіус, вплив заряду ядра зменшується, при великих радіусах і єдиному валентном електроні лужні метали легкоплавки). Наприклад, цезій можна розплавити теплом долоні. Але не варто брати його голою рукою!

Гра «Хто швидше»

На дошці вивішуються планшети (рис. 3). На кожній парті набір карток з хімічними знаками лужних металів.

Завдання. Спираючись на відомі закономірності зміни температури плавлення лужних металів, розмістити картки відповідно до даних планшетами.

Про т в е т. a - Li, Na, K, Rb, Cs;
б - Cs, Rb, K, Na, Li; в - Cs, Li, Na, Rb, K.

Уточнюються і узагальнюються відповіді учнів.

Учень (Повідомлень). Метали розрізняються своїм ставленням до магнітних полів. За цій властивості їх ділять на три групи: феромагнітні метали - здатні добре намагнічуватися при дії слабких магнітних полів (наприклад, залізо, кобальт, нікель і гадоліній); парамагнітні метали - проявляють слабку здатність до намагнічування (алюміній, хром, титан і велика частина лантаноїдів); діамагнітниє метали - не притягати до магніту і навіть злегка відштовхуються від нього (наприклад, вісмут, олово, мідь).

Узагальнюється вивчений матеріал - вчитель записує на дошці, учні пишуть в зошитах.

Фізичні властивості металів

специфічні:

металевий блиск,

електропровідність,

теплопровідність,

пластичність.

назад пропорційна залежність від міцності металевої зв'язку.

Неспецифічні: щільність,

t плавлення,

t кипіння,

твердість,

агрегатний стан.

Прямо пропорційна залежність від міцності металевої зв'язку.

Учитель. Фізичні властивості металів, що випливають з властивостей металевої зв'язку, зумовлюють їх різноманітне застосування. Метали і їх сплави - найважливіші конструкційні матеріали сучасної техніки; вони йдуть на виготовлення машин і верстатів, необхідних в промисловості, різних транспортних засобів, Будівельних конструкцій, сільськогосподарських машин. У зв'язку з цим сплави заліза, алюмінію виробляють у великих кількостях. Метали широко застосовуються в електротехніці. З яких металів роблять електричні дроти?

Учень. В електротехніці через дорожнечу срібла в якості матеріалу для електропроводки використовують мідь і алюміній.

Учитель. Без цих металів неможливо було б передати електричну енергію на відстань в сотні, тисячі кілометрів. Предмети побуту також виготовлені з металів. Чому каструлі роблять з металів?

Учень. Метали теплопровідність і міцні.

Учитель. Яка властивість металів використовують для виготовлення дзеркал, рефлекторів, ялинкових іграшок?

Учень. Металевий блиск.

Учитель. Легкі метали - магній, алюміній, титан - широко використовують в літакобудуванні. З титану і його сплавів виготовляють багато деталей літаків, ракет. Тертя об повітря при великих швидкостях викликає сильне розігрівання обшивки літака, а міцність металів при нагріванні зазвичай значно знижується. У титану і його сплавів в умовах надзвукових польотів зниження міцності майже не спостерігається.

У тих випадках, коли необхідний метал з великою щільністю (кулі, дріб), часто використовують свинець, хоча щільність свинцю (11,34 г / см 3) значно нижче, ніж деяких більш важких металів. Але свинець досить легкоплавок і тому зручний при обробці. До того ж він незрівнянно дешевше осмію і багатьох інших важких металів. Ртуть, як рідкий при звичайних умовах метал, застосовують у вимірювальних приладах; вольфрам - у всіх випадках, коли потрібно метал, що протистоїть особливо високих температур, наприклад для ниток розжарювання електричних лампочок. Чим це обумовлено?

Учень. У ртуті - низька температура плавлення, а у вольфраму - висока.

Учитель. Метали також відображають радіохвилі, що використовується в радіотелескопах, що уловлюють радіовипромінювання штучних супутників Землі, і в радіолокаторах, що виявляють літаки на великих відстанях.

Благородні метали - срібло, золото, платина - використовуються для виготовлення прикрас. Споживачем золота є електронна галузь промисловості: воно використовується для виготовлення електричних контактів (зокрема, апаратура пілотованого космічного корабля містить досить багато золота).

А тепер зробіть завдання з картки.

Завдання 5. Підкреслити, який з наведених металів самий:

1) широко використовуваний: золото, срібло, залізо;

2) ковкий: літій, калій, золото;

3) тугоплавкий: вольфрам, магній, цинк;

4) важкий: рубідій, осмій, цезій;

5) електропровідний: нікель, свинець, срібло;

6) твердий: хром, марганець, мідь;

7) легкоплавкий: платина, ртуть, літій;

8) легкий: калій, францій, літій;

9) блискучий: калій, золото, срібло.

демонстрація досвіду

Для досвіду береться 5-10 штук мідних (старих) монет, які підвішують у батистовими мішечку над полум'ям спиртівки. Тканина не загоряється. Чому?

Учень. Мідь хороший провідник тепла, тепло відразу передається металу, і тканина не встигає загорітися.

Учитель. Метали відомі людині давно.

Учень (повідомлення). Ще в давні часи людині були відомі сім металів. Сім металів давнини співвідносили з сімома відомими тоді планетами і позначали символічними значками планет. Знаки золота (Сонця) і срібла (Місяця) зрозумілі без особливих пояснень. Знаки ж інших металів вважалися атрибутами міфологічних божеств: ручне дзеркало Венери (мідь), щит і спис Марса (залізо), трон Юпітера (олово), коса Сатурна (свинець), жезл Меркурія (ртуть).

Погляди алхіміків про зв'язок планет з металами дуже вдало висловлюють наступні рядки вірша Н.А.Морозова «Із записок алхіміка»:

«Сім металів створив світ,
За кількістю семи планет.
Дав нам космос на добро
Мідь, залізо, срібло,
Злато, олово, свинець.
Син мій, сірка - їхній батько.
І поспішай, мій син, дізнатися:
Всім їм ртуть - рідна мати ».

Ці уявлення були настільки міцними, що, коли для відкритих в середні століття сурми
і вісмуту не знайшлося планет, їх просто не вважали за металами.

Тримаючи свої досліди в таємниці, алхіміки всілякими способами зашифровували опису отриманих речовин.

Учитель. І ви, використовуючи алхімічні позначення, будинки склали гру «Алхімічні знаки».

Умова гри: на малюнку (рис. 4) наведені стародавні алхімічні знаки металів. Визначте, якій планеті належить кожен символ і, взявши з назви по одній букві, тієї, що вказані на малюнку, прочитайте назву елемента-металу.

Про т в е т и. Самарій, рутеній, платина.

Учні обмінюються іграми, відгадують назви металів.

Учитель. М. В. Ломоносов так говорив про металах: «Металом називається тверде, непрозоре і світле тіло, яке на вогні плавити і холодну кувати можна» і відносив це властивість до металів: золота, срібла, міді, олова, заліза і свинцю.

У 1789 р французький хімік А. Л. Лавуазьє в своєму керівництві по хімії дав список простих речовин, в який включив всі відомі тоді 17 металів(Sb, Ag, As, Bi, Co, Cu, Sn, Fe, Mn, Hg, Mo, Ni, Au, Pt, Pb, W, Zn) . У міру розвитку методів хімічного дослідження число відомих металів стало швидко зростати. У першій половині XIX ст. були відкриті платинові метали; отримані шляхом електролізу деякі лужні і лужноземельні метали; покладено початок розділенню рідкоземельних металів; при хімічному аналізі мінералів відкриті невідомі раніше метали. У початку 1860 року з допомогою спектрального аналізу були відкриті рубідій, цезій, індій, талій. Блискуче підтвердилося існування металів, передбачених Менделєєвим на основі його періодичного закону (Галію, скандію і германію). Відкриття радіоактивності в наприкінці XIX в. спричинило за собою пошуки радіоактивних металів, увінчалися повним успіхом. Нарешті, методом ядерних перетворень, починаючи з середини XX ст. були отримані не існуючі в природі радіоактивні метали, в тому числі і ті, що належать до трансурановим елементам. В історії матеріальної культури, давньої і нової, метали мають першорядне значення.

Учитель підводить підсумок уроку.

Домашнє завдання

1. Знайдіть відповіді на питання.

Чим відрізняється будова атомів металів від будови атомів неметалів?

Назвіть два металу, легко розлучаються з електронами на «прохання» світлових променів.

Чи можна принести в кабінет хімії з сусіднього кабінету відро ртуті?

Чому деякі метали пластичні (наприклад, мідь), а інші - тендітні (наприклад, сурма)?

У чому причина присутності у металів специфічних властивостей?

Де можна зустріти в побуті:

а) вольфрам, б) ртуть, в) мідь, г) срібло?

На яких фізичні властивості даного металу засноване застосування його в побуті?

Який метал академік А.Е.Ферсман назвав «металом консервної банки»?

2. Подивіться на малюнок і поясніть, чому метали використані саме таким чином, а не навпаки.

3. Вирішіть головоломки.

Головоломка «П'ять + два».

Впишіть в горизонтальні ряди назви наступних хімічних елементів, що закінчуються на-ий:

а) лужний метал;

б) благородний газ;

в) лужно-земельну метал;

г) елемент сімейства платини;

д) лантаноїдами.

Якщо назви елементів будуть вписані правильно, то по діагоналях: зверху вниз і знизу вгору можна буде прочитати назви ще двох елементів.

Про т в е т и. а - Цезій, б - гелій, в - барій, г - родій, д - Тулій.
По діагоналі: церій, торій.

Головоломка «Клас».

Впишіть назви п'яти хімічних елементів, що складаються з семи літер кожне, таким чином, щоб ключове слово було КЛАС.

Про т в е т и. Кальцій (кобальт), лютеций,
актиній, скандій, срібло (самарій).

Головоломка «Сім літер».

Впишіть назви хімічних елементів в вертикальні ряди.

Ключове слово - КИСЛОТА.

Про т в е т и. Калій, індій, селен, літій,
осмій, Тулій, аргон (астат).