Урок по теме "Общие химические свойства металлов"
методическая разработка по химии (11 класс) по теме

Рабочая тетрадь по химии по теме «МЕТАЛЛЫ»

учаще ____ группы №_____

профессия «Парикмахер»

ПУ № 63 г. Гуково

____________________________

План изучения темы «МЕТАЛЛЫ»

1. Положение в периодической системе  Д.И Менделеева.

Запишите символы металлов (по пять штук), которые относятся к 

S-элементам - ______________________________________ ,  P-элементам - ____________________________________ , D-элементам - ______________________________________ ,  F-элементам - ____________________________________ .  

2. Строение атома

Проверь себя
(работа с таблицей Д.И. Менделеева)

Сравните атомы элементов, поставив знаки <, > или = вместо *:

а)  заряд ядра: Li * Rb, Na * Al, Ca * К;

б)  число электронных слоев: Li * Rb,  Na * Al, Ca * К;

в)  число электронов на внешнем уровне: Li * Rb, Na * Al, Ca * К;

г)  радиус атома: Li * Rb, Na * Al, Ca * K;

д)  восстановительные свойства: Li * Rb, Na * Al, Ca * K.

Решите ребусы:        1.                                                              2.                                                                        3.

3. Распространенность металлов в земной коре

Вопросы:

1. Выпишите, какие металлы встречаются в природе в виде простых веществ.

        __________________________________________________________________________

        __________________________________________________________________________

2. Сколько металлов получено искусственным путём и в природе не встречаются? _________________________________________________________________________
3. Какие металлы существуют в природе в виде простых веществ и в виде соединений?

___________________________________________________________________________________________________

4. Бывают ли металлы при н.у. в виде молекул? __________________________________________________________

     Верно ли…

1. …самый пластичный металл – серебро
2. …самый тугоплавкий металл – вольфрам
3. …самый тяжёлый металл – осьмий
4. …самый электро- и теплопроводный металл – свинец
5. …самый блестящий металл – медь
6. …самый лёгкий металл – калий

4. Физические свойства металлов.

 Работа с коллекциями металлов.

1. Рассмотрите выданные вещества. В каком агрегатном состоянии они находятся?
2. Определите цвет веществ, прозрачность.
3. Как выражена способность вещества отражать свет?
4. Поднесите магнит к образцам металлов. Какое вещество притягивается магнитом?
5. Почему кастрюли делают из металлов? Почему металлической ложкой можно обжечься, а деревянной нет?
6. Сделайте вывод: какими общими физическими свойствами обладают предложенные металлы?

Запишите физические свойства металлов в  виде схемы.

физические свойства металлов

5. Физические свойства металлов и особенности их кристаллической решетки.

 Кристаллические решетки металлического типа содержат в узлах положительно заряженные ионы и нейтральные атомы; между ними передвигаются относительно свободные электроны.

Заполните таблицу.

Выберите правильный ответ:

1) Какой металл при н.у. является жидким?

А) Mg                Б) Cd                В) Hg                Г) Pb

2) Как называется кристаллическая решетка металлов?

А) атомная                                    В) металлическая

Б) ионная                                       Г) молекулярная

3) Какие металлы встречаются в природе только в виде соединений?

А) Ca, Mg                Б) Hg, Cu        В) Na, K                Г) Al, Sc

4) Что обеспечивает металлам высокую электропроводность?

А) атомы металлов                            В) свободные электроны

Б) катионы                                               Г) катионы и свободные

                                                                   электроны

Поиграйте в «крестики-нолики». Покажите выигрышный путь, состоящий из символов металлов.

Изменение металлических свойств в Периодической системе

Д.И. Менделеева: металлические свойства возрастают с увеличением атомного радиуса.

Лабораторный опыт.

                                                                                        ВНИМАНИЕ!

                   Внимательно прочитайте описание опытов, продумайте их содержание.

                    После выполнения опытов, ответьте на вопросы, составьте уравнения

                                          реакций и сформулируйте выводы.

Свои наблюдения и выводы запишите в таблицу:

Химические свойства металлов

Тест.

Подчеркните правильный ответ. Качество выполнения проверьте по эталону и получите (если есть необходимость) консультацию у учителя.

Вариант I.

1. В главных подгруппах ПС с увеличением заряда ядра радиус атомов, как правило: а)увеличивается; б) уменьшается; в) не изменяется; г) изменяется периодически.
2. Сходство в строении атомов металлов I группы главной подгруппы – одинаковое число: а) электронов на внешнем энергетическом уровне; б) заполненных энергетических уровней; в) протонов в ядрах атомов; г) нейтронов в ядрах атомов.
3. Простые вещества, образованные химическими элементами II группы главной подгруппы, являются: а) только окислителями; б) только восстановителями; в) и окислителями, и восстановителями;           г) инертными.
4. В ряду Al  Mg  Na электроотрицательность атомов: а) уменьшается от Al к Na; б) увеличивается от Al к Na; в) увеличивается от Al к Mg и не изменяется от Mg к Na; г) остается постоянной.
5. Химическая активность металлов в ряду Mg  Ca  Ba: а) увеличивается; б) уменьшается; в) увеличивается от Mg к Ca, ослабевает от Ca к Ba; г) остается постоянной.
6. В ряду превращений Сг  СгCl2   X  СгSO4   Сг   X – это: а) Сг(OH)2; б) СгO; в) Сг2O; г) СгOH.

Вариант II.

Подчеркните правильный ответ. Качество выполнения проверьте по эталону и получите (если есть необходимость) консультацию у учителя.

1. Наиболее ярко выраженные металлические свойства среди элементов 2-периода ПС проявляет:         а) бор; б) бериллий; в) натрий; г) литий.
2. По строению атомов металлы Ca, Mg и Ba сходны числом: а) заполненных энергетических уровней; б) электронов на внешнем энергетическом уровне; в) протонов в ядрах атомом; г) протонов и нейтронов в ядрах атомов.
3. Металлы, образованные химическими элементами I группы главной подгруппы, в химических реакциях: а) не изменяют степени окисления атомов; б) только окисляются; в) только восстанавливаются; г) и окисляются, и восстанавливаются.
4. В ряду K Na Li электроотрицательность атомов: а) уменьшается; б)увеличивается; в) не изменяется; г) изменяется без какой-либо закономерности.
5. В ряду Na Mg Al химическая активность металлов: а) постоянно увеличивается; б) постоянно уменьшается; в) не изменяется; г) изменяется без какой-либо закономерности.
6. В ряду превращений Fe2(SO4)3  X  Fe2O3  Fe  FeCl2   X – это: а) Fe(OH)2; б) FeO; в) Fe(OH)3;  г) FeCl3.

 Задание. Продолжите следующие предложения:

1. Условная граница между элементами-металлами и элементами-неметаллами проходит по _______________ . Металлы расположены в _______________________________________________________________________ .
2. Элементы I группы главной подгруппы называются ____________________ . Их атомы на внешнем энергетическом уровне содержат ____________________________________________________ .
3. Элементы II группы главной подгруппы называются _______________________.
4. III группа главной подгруппы – все металлы, кроме ________________________ .

IV группа – германий, __________________________________________________ .

V группа - __________________________________________________ .

VI группа - _______________________________ .

5. Атомы металлов на последнем энергетическом уровне имеют _________________ (кроме германия, олова, свинца – 4 электрона, сурьмы и висмута – 5 электронов, полония – 6 электронов). Атомы металлов по сравнению с атомами неметаллов, как правило имеют _____________________________________________________________ . Поэтому металлы легко ____________________________________________________. Металлы не могут быть окислителями, то есть __________________________________ .
6. Деление химических элементов на элементы-металлы и элементы-неметаллы _______________________________ .

7. Применение металлов.     Свойства и применение алюминия

Соедините свойства стрелками с названиями предметов, в которых эти свойства используются.

Свойства алюминия

Нетоксичность

Небольшая плотность

Теплопроводность

Электропроводность

Пластичность

Порошок имеет блеск

Фольга для приготовления пищи

Линии электропередачи

Мосты

Краска «серебрянка»

Самолеты

Посуда

Отгадайте загадки:

Известен я давным-давно.        Я – металл могучий,                 Меня в составе мрамора найди.              Хлорид его зеленый                                                                                                                      
Меня в походы брали,              Я летаю выше тучи.                 Я твердость придаю кости.                      И синий купорос.                                                                                                                                              
Чтоб не испортилась вода.       В легендах меня ты найдешь.  В составе извести еще меня найдешь,   Какой металл те соли                                                                                                                                                                              
Мной героев награждали.         Силачом меня назовешь.        Теперь меня ты верно назовешь.            Дает, вот в чем вопрос.                                                                                                                                                          
И ныне я незаменим,                                                                                                                                                                                                              
Трудясь для фотодела.                    _______________                        _________________                            _______________                                                                                                                                      
Со мной знаком ты, ученик,                                                                                                                                                                                                        
Так назови меня ты смело.  

     _________________                                                                                                                                                                                  

                         Серебристо-белый и активный очень,         Я почти что осьминог,              Этому металлу – хвала и честь.                                                                                                                                                              
                        Горит под водой он, между прочим.            Только в море не живу.            С ним получается «белая жесть».                                                                                                                                                                  
                        Сверканье бенгальским огням придает        В периодической системе        Покрывают им сталь слегка –                                                                                                                                                              
                        И в Новый год детям радость несет.             В группу платины вхожу.        И для консервов посуда годна.    

                                ______________________                              _______________                        ___________________                                                                        

Всегда вредны мои пары                 Металл я  легкий, серебристый.               По виду я на платину похоже,                                                                                                                                        
Для взрослых и для детворы.          Сгораю даже очень быстро,                     Без примесей устойчивое тоже                                                                                                                              
Чтоб пользу людям приносить –    Сверкая вспышкою огня.                          К коррозии и действию кислот.                                                                                                                          

Должна в термометрах я быть.       (Фотограф раньше знал меня).                 Но с примесью совсем на оборот!                                                                                                                                      

Ты про меня не позабудь.               Белок сшиваю я в клубок,                         А также даже маленький магнит                                                                                                                                    
Металл  я жидкий,                           Работать мозгу я помог,                            Меня к себе и тянет и манит!                                                                                                                      
я ведь - …!                                        Чтоб лист зеленый не был хилым -                                    ___________________________                                                                                                                  

       ________________                     Вхожу в состав я хлорофилла. __________________

7. Получение металлов.

 Чаще всего содержание металлов в рудах (кроме железных) невысокое. Это требует предварительной обработки их для удаления пустой породы.

 Обработка руды, в результате которой увеличивается содержание полезного соединения металла, называется обогащением руды, а полученный после обогащения продукт - концентратом. 

 Металлы, содержащиеся в рудном концентрате, восстанавливают различными способами (применяют различные восстановители), например:

1. Оксидные руды чаще всего восстанавливают коксом или карбон(II) оксидом,     реже — водородом:

    NiO + С = Ni + СО ­

    Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2 ­ 

    MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O

    CuO + H2 = Cu + H2O 

Сульфидные руды сначала обжигают:

 2PbS + ЗО2 = 2РЬО + 2SO2 ­

    а затем полученный оксид металла восстанавливают углем (коксом):

    РЬО + С = РЬ + СО ­

3. Металлы можно восстанавливать из их оксидов и галогенидов   другими,   более   активными   металлами   при высокой температуре. Этот процесс называется – металлотермия.

     а). Магнийтермия

         2Mg + UF4 = 2MgF2 + U

     б). Алюминотермия

         2Аl + Fe2O3 = Аl2О3 + 2Fe

4. Металлы можно восстанавливать и с помощью некоторых неметаллов.

          а. Силикотермия

         Si + 2MgO = SiO2 + 2Mg.

Составьте уравнения по схемам:

1. _______________________________________________1._______________________________________________________

2.________________________________________________2._______________________________________________________

3.________________________________________________3._______________________________________________________

4. _______________________________________________4._______________________________________________________

5. _______________________________________________5.______________________________________________________ .

Письменное задание.

1-й в а р и а н т – с какими из перечисленных ниже веществ будет реагировать алюминий: гидроксид железа(II), хлорид меди(II), гидроксид калия, оксид натрия, вода, соляная кислота, хлор. Запишите соответствующие уравнения реакций.

_________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________ .

2-й в а р и а н т – с какими из перечисленных ниже веществ будет реагировать цинк: гидроксид натрия, нитрат калия, гидроксид меди, оксид железа(III), вода, серная кислота, сера, сульфат меди. Запишите соответствующие уравнения реакций.

___________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________ .

Задание для индивидуальной работы по теме «Общие химические свойства металлов».

1. Какую роль играют атомы металлов в химических реакциях с неметаллами? _________________________________ ___________________________________________________________________________________________________
2. Составьте уравнения химических реакций с участием металлов и укажите, где восстановитель, а где – окислитель:

                Mg + O2 =                                                                   Na + S =                                                                    Fe + Cl2 =

       ______________________________________________________________________________________________________________________

       ______________________________________________________________________________________________________________________

3. Что происходит с валентными электронами атомов металлов в химической реакции?__________________________ ___________________________________________________________________________________________________
4. Как реагируют металлы с водой? Какую роль они выполняют? В какие частицы превращаются?_________________

______________________________________________________________________________________________________

5. Составьте уравнения реакций:

 K + H2O =                                                                                               Mg + H2O =

______________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________

6. Какие металлы способны вытеснять водород из кислот? Приведите примеры таких металлов. __________________

7. Какую информацию о химической активности металлов можно получить из ряда, составленного Н.Н. Бекетовым?

______________________________________________________________________________________________________

     _____________________________________________________________________________________________________ .

Задание для индивидуальной работы по теме «Сплавы металлов».

1. Почему сплавы металлов применяют значительно шире, чем чистые металлы?_________________________________
2. Что такое дюралюмины? Какими свойствами они обладают и где их применяют?_______________________________
3. Чем чугун отличается от стали? ________________________________________________________________________
4. Чем металлиды отличаются от сплавов? _________________________________________________________________
5. Чем обусловлено применение победита для изготовления резцов? Сплав какого это металла? ____________________
6. Какой сплав используется при паянии микросхем в радиотехнике? Какие металлы входят в его состав? ____________
7. Какой сплав вы предложите для изготовления памятника культуры, например статуи? Какими свойствами  должен

обладать предложенный вами сплав? ______________________________________________________________________

      ______________________________________________________________________________________________________.

Задание для индивидуальной работы по теме «Общие способы получения металлов».

1. От чего зависит форма нахождения металлов в природе? ___________________________________________________
2. Чем объяснить, что активные металлы, например, натрий, литий и др. в свободном виде в природе не встречаются? ____________________________________________________________________________________________________
3. В виде каких соединений встречаются в природе

А) активные металлы? _________________________________________________________________________________

Б) малоактивные металлы? ____________________________________________________________________________

В) благородные металлы? ______________________________________________________________________________

4. Что такое руды? Приведите примеры известных вам руд. ___________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

5. Какой общий способ существует получения металлов из руд? ________________________________________________
6. Какими веществами можно восстановить железо из руд? ____________________________________________________
7. Чем объяснить, что полотно железных дорог окрашено в оранжево-бурый цвет? ________________________________
8. Что такое металлизация биосферы? Какие металлы наиболее опасны для живого организма? _____________________

_______________________________________________________________________________________________________

Занимательное задание, и выполнит его тот, кто много читает.

1. е з а д а н и е.

Вовка Сидоров купил билет «Лотто-миллион» и выиграл джек-пот. На эти деньги он с братом решил купить шикарную яхту. Ему предложили две яхты: одна – вся из алюминия с медными заклепками, вторая – из меди с алюминиевыми заклепками. Вовка выбрал первую и решил плыть на Канарские острова. Доплывет ли Вовка на этой яхте до Канарских островов и почему? _______________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________
А если бы выбрал вторую, то доплыл бы и почему?_____________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________.

Кто не найдет ответ на эти вопросы, тому следует повторить электролиз солей, коррозию металлов и гальванический элемент.

2. е з а д а н и е.

Старый контрабандист Джон решил перенести через границу слитки золота. Но таможенники установили такую аппаратуру, которая обнаруживает любой металл. Что придумал хитрый Джон? И как он снова получил свое золото?__________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________ .

Ответы к загадкам: Серебро, титан, кальций, медь, магний, осмий, олово, ртуть, магний, железо.

1. Какие металлы были известны человеку с глубокой древности?

Для некоторых неметаллов характерны металлические свойства: графит, йод – имеют металлический блеск, алмаз тверже хрома, графит – проводит электрический ток. Поэтому судить о принадлежности простого вещества к металлам можно лишь по совокупности его физических свойств.

2. Почему человек вначале познакомился с золотом, серебром?

Золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, ртуть.

3. Каковы особенности строения атомов металлов?

Человек сначала познакомился с теми металлами, которые встречаются в природе в самородном виде.

4. Поясните выражение «металлы являются восстановителями».

Радиусы атомов металлов больше, чем радиусы атомов неметаллов, поэтому их внешние электроны значительно удалены от ядра и слабо с ним связаны. На внешнем слое в атомах металлов содержится малое количество электронов ( 1 – 3 ).

5. Как изменяются восстановительные свойства металлов с ростом порядковых номеров элементов в главных подгруппах и почему?

Металлы способны легко отдавать внешние электроны, превращаясь в положительные ионы. Тем самым металлы проявляют восстановительные свойства.

6. Как возникает химическая связь в металлах и как она называется?

Восстановительные свойства металлов  с ростом порядковых номеров в главных подгруппах усиливаются, потому что увеличивается радиус атома, и внешние электроны приобретают большую подвижность.

7. Чем объясняется металлический блеск, присущий всем металлам, и у каких металлов он выражен сильнее?

Связь, возникающая между положительными ионами металла и обобществленными электронами, называется металлической.

8. Чем объясняется пластичность металлов?

Это результат отражения световых лучей от поверхности металла. Блеск наиболее выражен у алюминия и серебра.

9. Чем можно объяснить способность металлов проводить тепло и электрический ток?

Способность металлов к деформации (пластичность) объясняется свободным перемещением электронов в кристалле. Благодаря чему не разрушается кристаллическая решетка, а слои сдвигаются. Самый пластичный металл – золото.

10. Почему по какому-то одному физическому свойству нельзя судить о принадлежности простого вещества к металлам?

Это свойство можно объяснить наличием в кристалле металла подвижных свободных электронов, которые участвуют в передаче тепла и являются носителями электричества. Максимально это свойство выражено у серебра.