Урок по химии на тему 'Общая характеристика металлов' (9 класс)

Савицкая М.Г.

Тема: Общая характеристика металлов.

Цели:

1. Обобщить, систематизировать и углубить знания учащихся о строении Ме и их классификациях по различным признакам.

2. Развивать внимание, память, речь, аналитическое мышление, способность делать выводы.

3. Воспитывать любовь к предмету.

Тип урока: комбинированный

Метод: рассказ с элементами беседы

Ход урока:

I. Орг. момент.

II.Опрос:

1. Что такое амфотерность?

2. Каким образом практически можно доказать амфотерность соединения?

3. Как св-ва соединений переходного эл-та зависят от его ст.ок?

III. Изучение нового материала:

Изучение данной темы очень важно. Это определяется той ролью, которую Ме играют в природе и во всех сферах деятельности человека. Начавшаяся ≈ 100 лет назад научно-техническая революция затронула и промышленность, и социальную сферу. На основе W, Mo, Ti и др. Ме начали создавать коррозионно-стойкие, сверхтвёрдые, тугоплавкие сплавы, применение которых сильно расширило возможности машиностроения. В ядерной и космической технике из сплава W₊₇₄ и рения Re₊₇₅ делают детали, работающие при t =3000°С. В медицине используют хирургические инструменты из сплавов тантала Та₊₇₃ и платины Pt₊₇₈, уникальной керамики на основе оксидов Ti₊₂₂ и циркония Zr₊₄₀. Исключительное значение Ме для развития общества обусловлено их уникальными св-вами. Из известных 114 хим. эл-тов 92 явл-ся Ме.

С глубокой древности человеку были известны 7 Ме: Fe, Cu, Ag, Au, Hg, Sn, Pb. Вначале чел-к познакомился с теми из них, которые встречаются в природе в самородном виде. Это Cu, Ag, Au. Остальные 4 Ме вошли в жизнь чел-ка после того, как он научился их получать из руд с помощью огня. стр 21

КАМЕННЫЙ → МЕДНЫЙ → БРОНЗОВЫЙ → ЖЕЛЕЗНЫЙ

ВЕК ВЕК ВЕК ВЕК

4-3 тыс лет конец 4-начало 1 1 тысячелетие

до н.э. тысячелетия до н.э. до н.э.

К концу каменного века чел-к открыл возможность использования Ме для изготовления орудий труда. Первым таким Ме была медь. В медном веке медные орудия труда не вытеснили каменные. Медь обрабатывалась с помощью каменных орудий методом холодной ковки. Самородки меди превращались в изделия под тяжелыми ударами молота. В начале медного века из меди делали лишь мелкие орудия, украшения, предметы домашней утвари, т.к. этот Ме слишком мягок в чистом виде.

При выплавке меди однажды чел-к использовал не чистую медную руду, а руду, содержащую одновременно и медь, и олово. В рез-те была получена бронза - сплав, который гораздо тверже своих компонентов. Наступил бронзовый век. рис 7-8 стр 24 (Царь-пушка и Царь-колокол), рис 6 стр 23 (Колосс Родосский).

Большими преимуществами бронзы в сравнении с медью явл-ся более ↓ t⁰ плавления (700-900 ⁰С), более ↑ литейные качества и значительно большая прочность.

Медные руды встречаются довольно часто, а оловянные - значительно реже. Поэтому бронза получила свое распространение там, где имелись оба эти Ме: Иран, Малая Азия, Испания, Чехия, Англия. В других местах, где «своего» олова не было, его заменяли сурьмой («сурьмяная бронза»), мышьяком, свинцом и цинком.

Бронзовый век сменился железным только тогда, когда чел-к смог поднять t⁰ пламени в металлургических печах до 1539 ⁰ С - t⁰ плавления Fe. рис 9-10 стр 25

На Земле в чистом виде Fe не существует, только метеоритное железо. Самый крупный железный метеорит нашли в Африке, он весил ≈ 60т. А во льдах Гренландии нашли железный метеорит весом 33 т. В составе железных метеоритов на долю Fe приходится 91%. Но метеоритного железа на Земле гораздо <, чем химически связанного. Поэтому огромное значение имело открытия способа получения Fe из железных руд. В тех случаях, когда вместе с с топливом случайно нагревались куски железной руды, Fe при соприкосновении с раскаленным древесным углем восстанавливалось. Постепенно чел-к перешел к сознательному воспроизведению процесса выплавки Fe Так начался «железный век» - век, в котором мы сейчас живем. Ведь в настоящее время железные сплавы составляют ≈ 90% всего кол-ва Ме и металлических сплавов.

= Дайте определение Ме =

Ме - это в-ва, обладающие ↑ тепло- и электропроводностью, ковкостью, пластичностью и металлическим блеском.

А чем же обусловлены эти св-ва? Мы изучим данную тему в виде лекций и бесед по след плану:

• Хим. эл-ты - Ме: особенности электронного строения атомов Ме, положение в ПС в связи со строением их атомов, закономерности в изменении св-в элементов Ме.

• Простые в-ва - Ме: металлическая хим. связь и металлическая кристаллическая решётка, физ. и хим. св-ва Ме.

• Оксиды и гидроксиды Ме.

1. Особенности электронного строения:

- на наружном энергетическом уровне 1-3 ē,

- атомы обладают большими радиусами,

- являются сильными восстановителями,

Исключение оставляют 6 эл-тов: атомы германия Ge₊₃₂, олова Sn₊₅₀, свинца Pb₊₈₂ на внешнем слое имеют 4 ē, атомы сурьмы Sb₊₅₁, висмута Bi₊₈₃ - 5 ē, атомы полония Po₊₈₄ - 6ē.

2. Положение Ме в ПС в связи со строением их атомов и закономерности в изменении св-в элементов Ме:

Если в ПС провести черту-диагональ через B₊₅ и At₊₈₅ , то в гл. п/гр. выше диагонали будут расположены неМе, VIII гр. гл. п/гр - благородные газы, а все остальные места (гл. п/гр. ниже диагонали, все побочные п/гр) занимают Ме. Причём эл-ты, расположенные рядом с разделительной линией явл-ся металлоидами, т.е. эл-ты с промежуточными св-вами Ме и неМе: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po, Ti, Nb, Be, Al.

В побочных п/гр восстановительные св-ва Ме с ↑ порядкового номера чаще всего ↓, т.к. при этом радиус изменяется мало. А величина заряда ядра ↑ значительно. Поэтому прочность связи валентных ē с ядром усиливается (эта прочность зависит в большей степени от величины заряда ядра, а не от размера радиуса атома), восстановительные св-ва ослабевают.

Но деление хим эл-тов на Ме и неМе условно. Например, аллотропные модификации:

1. олова: ɑ-олово (серое олово - неМе), а ß-олово (белое олово) - Ме;

2. углерода: алмаз- неМе, графит обладает электропроводностью.

3. Cr, Zn, Al - типичные Ме, но их оксиды и гидроксиды - амфотерны;

4. Te₊₅₂, I₊₅₃ -неМе, но образованные ими простые в-ва обладают св-ми Ме.

IV. Закрепление:

1. № 3 стр. 27, №1 стр 29 устно, 3 стр 29 письм

V. Д/з: §4-5