Урок в 11 классе по теме «Химические свойства металлов»
Цель урока: обобщить и закрепить знания о химических свойствах металлов, уметь составлять уравнения химических реакций на основании положения металла в электрохимическом ряду напряжений.
Задачи:
1) развивать мышление учащихся, их самостоятельность и практические умения и навыки;
2) обеспечить закрепление знаний о свойствах металлов;
3) вырабатывать интерес к предмету, снять напряженность при ответах.
Оборудование: чашка Петри, пробирки, ложечка для сжигания, фарфоровый тигель, штатив с кольцом, спиртовка.
Реактивы:
Демонстрационный опыт: литий, натрий, фенолфталеин, вода.
Лабораторный опыт: магний, цинк, медная проволока, р-ры сульфата меди (II), сульфата железа (II) , гидроксида натрия, гвоздь или скрепка, алюминий, фенолфталеин.
I. Повторение пройденного материала.
1. Какой металл самый – самый…
Самый легкий металл – литий
Самый тяжелый металл – осмий
Самый легкоплавкий металл – ртуть
Самый тугоплавкий металл – вольфрам
Самый мягкий металл - цезий
Самый твердый металл – хром
Самый электропроводный металл – серебро
Самый блестящий металл – серебро
Самый пластичный металл – золото
Самый звонкий металл – золото.
2. Верю – не верю.
А) Литий, натрий, калий, медь являются щелочными металлами. (нет)
Б) Металлы пропускают световые лучи. (нет, отражают)
В) Большинство металлов в равной степени рассеивают все лучи видимой части спектра. (да, поэтому они имеют серебристо-белый или серый цвет)
Г) Ртуть – легкий металл, поэтому используется в физических приборах. (нет, ртуть – легкоплавкий металл)
Д) Общие физические свойства металлов обусловлены положением металлов в ПСХЭ. (нет, особым строением кристаллической решетки)
II. Изучение новой темы
Истинный химик должен быть теоретиком и практиком.
( М.В.Ломоносов)
Вы уже имеете определенный запас теоретических знаний по химическим свойствам металлов, поэтому, давайте, сначала обсудим общие положения, касающиеся этой темы, по следующим вопросам:
1. Какую роль выполняют металлы в химических реакциях?
(Ответ: восстановители)
2. Как оценить активность металлов в реакциях с их участием?
(Ответ: на основании положения металла в ПСХЭ можно оценить химическую активность;
на основании положения металла в электрохимическом ряду напряжений металлов оценивают восстановительную активность металлов в химических реакциях, протекающих в водных растворах. В этом ряду металлы расположены с учетом затрат энергии на отрыв валентных электронов, на разрушение кристаллической решетки и учетом энергии, выделяемой при гидратации ионов металла).
Сообщение 1 ученика: «Работы Н.Н.Бекетова»
Одни металлы активнее других, это никогда сомнений не вызывало. Но насколько один превосходит другой и как это измерить? Требовалось расположить металлы по какому-либо признаку в определенной последовательности. Это было сделано профессором Харьковского университета Николаем Николаевичем Бекетовым в его «Исследованиях над явлением вытеснения одних элементов другими». В один конец изогнутой трубки помещали раствор соли, в середину – разбавленную кислоту, а в другой конец – металл. При наклоне трубки металл попадал в кислоту, а выделяющийся водород вытеснял металл из его раствора соли. За первыми опытами последовали другие. Н.Н.Бекетов сравнил скорость выделения водорода из кислот, когда в них погружается металл. Металлы разделились как бы на две категории – вытесняющие водород и вытесняемые им. В 1865году итогом трудов Н.Н.Бекетова явилась последовательность, которую он назвал «вытеснительный ряд металлов».
Сообщение 2 ученика: «Кратко из биографии Н.Н.Бекетова»
Николай Николаевич Бекетов родился 1 января 1827г. в семье морского офицера. В 1844г. юноша поступил в Петербургский университет, но с третьего курса перешел в Казанский университет, где стал учеником знаменитого химика-органика Николая Николаевича Зинина. Молодой ученый заинтересовался физической химией – в то время еще только зарождавшейся областью химической науки. В 1855г. Бекетов переезжает в Харьков и становится профессором местного университета. По его инициативе в университете открывают первое в России физико-химическое отделение. Здесь он не только читал студентам курс физической химии, но и руководил практическими занятиями по определению плотности паров и молекулярной массы веществ, изучению спектров и т.д. Научная деятельность Бекетова продолжалась 58 лет, и все это время он посвятил физической химии.
Умер Бекетов в 1911 году.
3. Какую информацию о свойствах металлов можно получить на основании их положения в электрохимическом ряду напряжений металлов?
Сделаем обобщение по ряду напряжений металлов:
· Металлы расположены в порядке убывания восстановительных свойств при реакциях в водных растворах в стандартных условиях;
· Металлы, стоящие левее, вытесняют металлы, стоящие правее, из их солей в растворе;
· Металлы, стоящие в этом ряду до водорода, вытесняют его из кислот в растворе (кроме HNO3 и концентрированной H2SO4 )
·
Ме до Al + H2O
== щелочь + H2
Ме после Al + H2O =t= оксид + H2
Ме после H + H2O =/=
Значит, окислителями металлов могут быть – вода, кислоты, соли в растворе, - но кроме них, еще окислителями могут быть неметаллы и органические вещества.
Задание 1. Сравните взаимодействие Na, Li, Cu, Ag с кислородом, сделайте вывод об их восстановительной способности, приведите уравнения реакций.
Демонстрация:
А) Горение натрия. Берут кусочек натрия величиной в половину горошины и помещают в фарфоровый тигель. Тигель помещают на кольце штатива и осторожно нагревают до воспламенения. После охлаждения в тигель добавляют несколько капель растворов KI и H2SO4 , а также 1 каплю крахмального клейстера. Наблюдают изменение окраски.
2Na + О2 == Na 2О2
Na 2О2 + 2KI + 2H2SO4 === I2 + 2H2O + K2SO4 + 2Na2SO4
Б) Горение лития. Кусочек лития помещают в железную ложку для сжигания и вносят в пламя горелки. Сначала происходит плавление, а затем сгорание металла. Полученное соединение растворяют в небольшом количестве воды и испытывают раствором фенолфталеина.
4Li + О2 == 2Li2О
Лабораторный опыт 1. Прокаливание медной проволоки.
Медную проволоку прокаливаем над пламенем спиртовки. Что наблюдаете при этом?
2Cu + О2 == 2Cu О
Ag + О2 =/=
Еще с каким простыми веществами реагируют металлы? (с галогенами, серой, азотом, водородом)
2Fe + 3Br2 =t= 2FeBr3
Ca + Cl2 =t= CaCl2
2Al + 3S =t= Al2S3
Mg + S =t= MgS
6Li + N2 = 2Li3N
3Ca + N2 =t= Ca3 N2
2Na + H2 =t= 2NaH
Ca + H2 =t= CaH2
Задание 2. Сравните взаимодействие Na, Mg, Fe, Ag с водой, сделайте вывод об их восстановительной способности, приведите уравнения реакций.
Демонстрация:
А) Взаимодействие натрия с водой. Кусочек натрия помещают в чашку Петри с водой. Наблюдают за выделением газа. Испытывают полученный раствор индикатором.
2Na + 2H2O === 2NaОН + H2
Лабораторный опыт 2. Взаимодействие магния с водой.
Немного порошка магния вносим в пробирку и наливаем в нее 1-2 мл воды. Идет ли реакция? Добавляем в пробирку капельку раствора фенолфталеина, наблюдаем, есть ли изменения . Нагреваем пробирку до кипения? Появляется ли характерное окрашивание?
Mg + 2H2O =t== Mg(ОН)2 + H2
Как протекает взаимодействие железа с водой? (Работа с учебником)
3Fe + 4H2O ==t= Fe3O4 + 4H2
Ag + H2О =/=
Задание 3. Исследование скорости реакции взаимодействия Mg, Zn, Fe, Cu с соляной кислотой.
Лабораторный опыт 3. Взаимодействие металлов с растворами кислот.
В четыре разные пробирки, содержащие по 1мл соляной кислоты, поместите небольшие кусочки магния, цинка, железную скрепку, медную проволоку. Пронаблюдайте за скоростью реакций.
Mg + 2HC === MgCl2 + H2
Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2
Fe + 2HCl === FeCl2 + H2
Cu + HCl ==/=
Задание 4. Взаимодействие металлов с растворами солей.
Лабораторный опыт 4. Взаимодействие металлов с растворами солей.
Пользуясь электрохимическим рядом напряжений металлов, определите, какая из этих реакций возможна:
Fe + CuSO4 =
Cu + FeSO4 =
и докажите свой выбор с помощью опытов. В одну пробирку налейте раствор сульфата меди (II) и опустите железный гвоздь, в другую пробирку налейте раствор сульфата железа (II) и опустите медную проволоку. Сделайте соответствующий вывод.
Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
Cu + FeSO4 ==/=
Такого типа реакции лежат в основе действия гальванического элемента – химического источника электрического тока.
Fe0 + Cu2+ == Fe2+ + Cu0
Восстановитель Fe0 - 2е- == Fe2+ окисление (анод)
Окислитель Cu2+ + 2е- == Cu0 восстановление (катод)
Задание 5. Взаимодействие с органическими веществами.
А) реакция с одноатомными спиртами, многотомными спиртами, фенолом:
СН2 - ОН СН2 - ОNa
| + 2Na === | + H2
СН2 - ОН СН2 - ОNa
Б) реакция Вюрца:
СН3 - Cl + 2Na === СН3 - СН3 + 2NaCl
В) образование ацетиленидов
СH ≡ СН + 2Na =NH3== СNa ≡ СNa + H2
Г) образование металлоорганических соединений
СН3 - Cl + Mg ==== СН3MgCl
Задание 6. Взаимодействие амфотерных металлов со щелочами.
В пробирку, содержащую 1 -2 мл раствора гидроксида натрия опустите небольшой кусочек цинка (для ускорения реакции можно пробирку нагреть). Что вы наблюдаете? Напишите уравнение реакции.
Zn + 2NaОН + 2H2О =t== Na2[ Zn(OH)4] + H2
Задание 7. Образование интерметаллических соединений.
2Na + Sb ==== Na2Sb
Домашнее задание: § 18 , страница 201 -207 упр. 6, 9, 13
Закрепление:
1.Некий жилец второго подъезда пришел в гости в квартиру №8 поиграть в шахматы. Кто из них кому пешку не уступил или шах поставил – неизвестно. Но только они крупно повзаимодействовали, в результате чего жилец массой 0,8г исчез, а вместо него образовалось 1,12г его оксида. Определите, как звали пропавшего жильца, который любил ходить в гости?
Решение.
2Ме + О2 == 2МеО
ν(Ме) = ν(МеО)
ν(Ме) = m/М = 0,8/ х
ν(МеО) = m/М = 1,12/ х+16
0,8/ х = 1,12/ х+16
0,8х + 12,8 = 1,12х
0,32х = 12,8
х = 40 это кальций
Ответ: кальций
2. Кому не жаль «денег»?
Однажды два приятеля – Алюминий и Калий – поздно возвращались домой. И вдруг на них неожиданно напал грабитель Хлор, который потребовал выложить кошельки с электронами. Как вы считаете, какой из приятелей легче расстанется со своим кошельком? Объясните, почему?
3.Нигде нет покоя…
Когда Магний пришел в бар, там уже сидели: Кислород, Сера, Хлорид Натрия в растворе, разбавленная Серная Кислота и Гидроксид Меди (II). Присутствие каких веществ испортило ему настроение? Почему? Подтвердите свой ответ уравнениями реакций.
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Урок направлен на систематизацию и углубление знаний учащихся о химических свойствах металлов, на умение составлять уравнения химических реакций с участием металлов с органическими и неорганическими веществами. Также учащиеся на уроке используют свои практические умения и навыки работы с химическими реактивами.
Учащиеся заранее готовят сообщения о работах Н.Н.Бекетова.
На начальном этапе урока идет повторение материала о физических свойствах металлов.
На уроке используются игровые методы, мультимедийное сопровождение.
Для закрепления учащимся предлагается расчетная задача.
6 663 116 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Александрова Анфиса Михайловна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 144 ч.
Мини-курс
4 ч.
Мини-курс
3 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.