Методическая разработка урока на тему 'Положение металлов периодической системе. Физические свойства' (9 класс)

Тема урока «Положение металлов в периодической системе. Физические свойства».

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: комбинированный урок

Цель урока:

Опираясь на ранее полученные знания, подвести обучающихся к пониманию представлений о металлах как химических элементах и простых веществах.

Задачи урока:

1) обеспечить усвоение учащимися знаний о металлах;

2) способствовать усвоению материала о положении металлов в периодической системе Д.И. Менделеева; особенностях строения атомов металлов; физических свойствах металлов, основанных на их строении; роли металлов в жизни человека;

3) развивать интеллектуальные и исследовательские умения и навыки ;

4)воспитывать ответственное отношение к учению, самостоятельность, стремление к самообразованию, любовь к родному краю.

Ход урока:

I. Организационный момент

Друзья!

Мы начинаем изучение самого интересного раздела химии - химию элементов. Первые химические элементы, с которыми мы познакомимся, называются металлами. На этом занятии вы:

• познакомитесь с металлами-веществами и металлами-элементами;

• узнаете, какими физическими свойствами обладают все металлы и почему их свойства очень похожи.

II. Объяснение нового материала.

В глубокой древности люди обратили внимание на металлы, обладающие привлекательными свойствами: их можно было расплавить на костре и придать любую форму, сплющить, заострить края, проделать в них отверстие. Твёрдые наконечники для стрел и копий были несгибаемы даже в самом жарком бою. Вполне естественно, что век каменный уступил своё место векам медному, бронзовому, железному. Без металлов современная цивилизация немыслима.

Металлы это не просто материалы для машин и механизмов, мостов и железных дорог. Металлы - это часть нашей духовной культуры. Кто не знает такие замечательные творения скульпторов, как памятник Минину и Пожарскому, Медный всадник, Эйфелевую башню, Статую свободу. Вспомним великолепные произведения мастеров литейного искусства - Царь - пушку Московского Кремля, отлитую из бронзы А.Чоховым, Царь - колокол, отлитый отцом и сыном Моториными, знаменитый узор решётки Летнего сада Санкт - Петербурга. Металлам мы обязаны волшебным звоном колоколов.

Почему металлы заняли такое важное место в нашей жизни, в нашей истории, в нашей культуре? Какими удивительными свойствами они обладают? Почему они нашли такое широкое применение? В чём заключаются особенности строения металлов? На эти вопросы мы попытаемся ответить на уроке.

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

Какие элементы называют металлами?

Металлы (восстановители) - это элементы, атомы которых отдают свои внешние электроны и практически не обладают способностью присоединять электроны.

А какие химические элементы могут легко отдать свои электроны?

Химические элементы, атомы которых содержат на внешнем электронном слое небольшое количество электронов и сравнительно большой радиус атома.

Особенности атомов металлов - небольшое число (1-3) электронов на внешнем слое и сравнительно большой радиус атомов, а следовательно, и стремление атомов к отдаче внешних электронов и превращение их в положительные ионы, которые и обуславливают два вида химической связи, характерной для металлов: ионную и металлическую. Чем легче атом металла отдает свои электроны, тем сильнее выражены его металлические свойства.

Воспользуемся таблицей Д.И. Менделеева:

Из 110 элементов 88 относится к металлам. Теперь проведем мысленно диагональ от B - At в короткопериодном варианте ПСХЭ, напечатанном в учебнике. Обратите внимание на четные ряды больших периодов, которые состоят только из металлов, ровно как и все побочные подгруппы ПСХЭ представлены металлами.

Элементы, находящиеся вблизи прямой, имеет двойственную природу, иногда их называют металлоидами.

Какие физические свойства металлов вы можете назвать, используя знания, полученные при изучении физики? (агрегатное состояние, температура плавления и кипения, твердость, плотность, электропроводность, теплопроводность, металлический блеск).

Общие физические свойства металлов определяются металлической связью и металлической кристаллической решеткой.

Что такое металлическая химическая связь?

Металлическая связь - это связь между атом-ионами металлов, расположенными в узлах кристаллической решетки, осуществляемая обобществленными внешними электронами. В слитке металлического изделия атомы металлов отдают свои внешние электроны в этот слиток, в общее пространство, превращаясь при этом в положительно заряженные ионы. Электроны, осуществляющие металлическую связь, принадлежат не двум отдельным атомам, свободно перемещаются по всему кристаллу.

Демонстрация таблицы "Типы кристаллических решеток":

Благодаря притяжению всех свободных электронов всеми положительными ионами металлическая связь очень прочна, поэтому для металлов характерны кристаллические решетки с плотной упаковкой ионов: гексагональная (цинк, магний), кубическая гранецентрированная (медь, серебро, алюминий) и менее плотная - кубическая объемноцентрированная (железо, натрий, барий).

Итак, металл - это вид атомов, способных легко отдавать при химических реакциях электроны, входить в состав химических соединений в виде положительно заряженных ионов, а также образовывать простые вещества с характерными для металлов физическими свойствами. Рассмотрите образцы металлов и назовите, какими общими физическими свойствами они обладают?

1. Агрегатное состояние.

Все металлы при обычных условиях являются твердыми веществами, кроме ртути (жидкое состояние). Металлы являются твердыми веществами благодаря свободным электронам, которые связывают атомы и ионы в единое целое.

2. Цвет.

Вы можете назвать цвет , характерный для металлов?

(серый, но золото, медь- другого желто-красного цвета).

По цвету металлы условно называют черными и цветными.

3. Металлический блеск.

Для всех металлов характерен металлический блеск, в основном серый цвет, непрозрачность. При этом в порошкообразном состоянии все металлы теряют свой блеск .

Что в металлической кристаллической решетке может отражать световые лучи?(обобществленные электроны обладают высокой способностью к отражению световых лучей). Электроны, заполняющие пространство, отражают световые лучи, поэтому все металлы в кристаллическом состоянии имеют металлический блеск.

Почему не блестит порошок цинка?

(в порошкообразном состоянии не образуется металлическая кристаллическая решетка, следовательно нет обобществленных электронов).

4. Электро- и теплопроводность.

Важнейшее свойство металлов электропроводность.

Что собой представляет электрический ток? (Направленное движение заряженных частиц).

Объясните, почему металлы хорошо проводят электрический ток? (В металлической кристаллической решетке имеются свободные электроны, которые движутся направленно).

Лучшие проводники электрического тока - серебро, медь, железо, алюминий. Плохие проводники - ртуть, свинец, вольфрам.

Электропроводность металлов, как правило, соответствует теплопроводности.

Как вы можете объяснить то, что металлические изделия нагреваются? (Сталкиваясь с колеблющимися в узлах решетки ион-атомами, обобществленные электроны обмениваются с ними энергией).

5. Температура плавления и кипения.

Температуры кипения и плавления у металлов разнообразны. Все металлы, которые плавятся при температуре ниже 1000 °С, называются легкоплавкими, если выше 1000 °С - тугоплавким.

Назовите легкоплавкие металлы? (галлий, калий, натрий, олово, свинец, цинк, магний, алюминий, кальций, серебро).

Назовите самый тугоплавкий металл? (вольфрам, температура плавления 3390 °С), поэтому данный металл используют для изготовления нитей электроламп.

6. Плотность.

Металлы делятся на легкие (с плотностью до 5 г/cм³) и тяжелые (с плотностью больше 5 г/см³). Легкие металлы (литий, калий, натрий, кальций, магний, алюминий). Тяжелые металлы (цинк, олово, железо, медь, серебро, свинец, ртуть, золото, платина).

7. Пластичность.

Пластичностью называется способность металла принимать под действием нагрузки новую форму не разрушаясь.

Механическое воздействие на кристалл с металлической кристаллической решеткой приводит к смещению слоев ион-атомов относительно друг друга, при этом обобществленные электроны смещаются вместе с ними, поэтому связь не разрушается, а металлическое изделие только деформируется.

8. Магнитные свойства металлов.

Большинство металлов обладают магнитными свойствами (железо, никель, кобальт).

III.Закрепление новых знаний

Тест по теме «Металлы»

1. Металлами являются все элементы ряда

1) Na, Мn, Al

2) C, Ca, Mg

3) Si, Ge, Sn

4) Li, Be, B

2. Верны ли следующие суждения о металлах и их соединениях?

А. Для металлов IА группы характерна степень окисления -2.

Б. Общая формула высшего оксида элементов IIIА группы RO₃.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

3. В состав атома натрия входят

1) 11 протонов, 12 нейтронов, 11 электронов

2) 12 протонов, 12 нейтронов, 11 электронов

3) 12 протонов, 11 нейтронов, 11 электронов

1) 11 протонов, 11 нейтронов, 12 электронов

4. Общим физическим свойством всех металлов является

1) хорошая электропроводность

2) высокое значение плотности

3) способность притягиваться магнитом

4) растворимость в воде

5. Большая часть элементов Периодической системы является

1) металлами

2) неметаллами

3) благородными газами

4) элементами, сочетающими свойства и тех и других

6. Элемент, который занимает промежуточное положение между металлами и неметаллами

1) барий

2) сера

3) германий

4) ртуть

7. С точки зрения строения атома металлы характеризуются

1) большим радиусом атома, большим числом электронов на внешнем слое

2) малым радиусом атома, большим числом электронов на внешнем слое

3) большим радиусом атома, небольшим числом электронов на внешнем слое

4) малым радиусом атома, небольшим числом электронов на внешнем слое

8. Лишний с точки зрения группового названия элемент

1) барий

2) стронций

3) бериллий

4) кальций

9. Какое прилагательное часто применяют к дождю

1) железный

2) оловянный

3) серебряный

4) медный

IV. Подведение итога урока

С какой группой веществ вы сегодня познакомились? Какие вопросы мы расмотрели с вами на уроке?

V. Домашнее задание: § 5-6 по учебнику О.С.Габриелян.

VI.Рефлексия:

Я узнал (а) много нового.

Мне это пригодится в жизни.

На уроке было над чем, подумать.

На все возникшие у меня в ходе урока вопросы я получил (а) ответы.

На уроке я поработал (а) добросовестно и цели урока достиг(ла).