Обобщающий урок по химии в 9 классе по теме: "Металлы".

МБОУ «Приреченская СОШ»

Рузаевский муниципальный район

Республики Мордовия

Обобщающий урок

по химии в 9 классе

 по теме:

«Металлы»

Учитель биологии-химии:

Французова Елена Федоровна

Пос. Левженский

2021 год

Обобщающий урок по теме: «Металлы».

Цель:

ü систематизация, обобщение и углубление знаний по теме;

ü совершенствование умений решения задач;

ü развитие познавательной активности учащихся.

Оборудование: коллекция «Металлы и их сплавы», периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, ряд напряжений металлов, необходимые вещества для проведения занимательного опыта «Гибель эскадры», компьютер, интерактивная доска.

Предметные и метапредметные результаты обучения.

Знать: физические и химические свойства металлов главных подгрупп ПСХЭ Д.И. Менделеева и железа;

генетические ряды типичных и амфотерных металлов;

природные соединения изученных металлов и их распространения.

Уметь: составлять уравнения химических реакций с участием изученных металлов и их соединений;

применять полученные теоретические знания о химии металлов на практике;

характеризовать биологическую роль железа, кальция для жизни человека и животного мира.

Иметь: представление о применении металлов и их сплавов в технике и промышленности.

Ход урока.

(1). Пользуясь знаниями, полученными на уроках химии, составьте развернутый план ответа на экзаменационный вопрос «Общий обзор металлов».

Металлы – это вещества, обладающие высокой электро- и теплопроводностью, ковкостью, пластичностью и металлическим блеском. Эти характерные свойства металла обусловлены наличием свободно перемещающихся электронов в его кристаллической решетке. Из известных в настоящее время 107 химических элементов 85 относятся к металлам. Все металлы делятся на две большие группы.

1.                          Черные металлы. Имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокую температуру плавления и относительно высокую твердость. Типичным представителем черных металлов является железо.

2.                          Цветные металлы. Имеют характерную окраску: красную, желтую, белую; обладают большой пластичностью, малой твердостью, относительно низкой температурой плавления. Типичным представителем цветных металлов является медь.

В зависимости от своей плотности металлы делятся на:

1. Легкие (плотность не более 5 г/см³). К легким металлам относятся: Li, Na, K, Mg, Ca, Al, Ba. Самый легкий металл – литий Li; плотность 0,534 г/см³.

2. Тяжелые (плотность больше 5 г/см³). К тяжелым металлам относятся: Zn, Cu, Fe, Sn, Pb, Ag, Au, Hg и другие. Самый тяжелый металл – осмий Os, плотность 22,5 г/см³ .

Металлы различаются по своей твердости:

·        мягкие: режутся ножом (Na, K, Zn);

·        твердые: металлы сравниваются по твердости с алмазом, твердость которого равна 10. Хром Cr – самый твердый металл, режет стекло.

В зависимости от температуры плавления металлы условно делятся на:

1. Легкоплавкие (температура плавления до 1539ºС). К легкоплавким металлам относятся:

ртуть Hg – температура плавления –38,9ºС;

галлий Ga – температура плавления 29,78ºС;

цезий Cs – температура плавления 28,5ºС и другие металлы.

2. Тугоплавкие (температура плавления выше 1539ºС). К тугоплавким металлам относятся:

хром Cr – температура плавления 1890ºС;

молибден Mo – температура плавления 2620ºС;

ванадий V – температура плавления 1900ºС и многие другие металлы.

Самый тугоплавкий металл вольфрам W – температура плавления 3420ºС.

(2). Какое положение занимают металлы в Периодической системе химических элементов? Что за вещества металлоиды?

Если провести диагональ от бора В к астату At, то в правой верхней части периодической системы будут находиться неметаллы (исключая элементы побочных подгрупп), в левой нижней части – неметаллы (к ним же относятся упомянутые элементы побочных подгрупп). Причем элементы рядом с разделительной линией являются металлоидами, то есть веществами с промежуточными свойствами (металлов и неметаллов). К ним относятся: бор В, кремний Si, германий Ge, мышьяк As, сурьма Sb, теллур Te, полоний Ро.

(3). Составьте развернутый план ответа на экзаменационный вопрос «Металлы главных подгрупп I и II групп».

(4). В прошлом веке Н.Г. Чернышевский описал сон Веры Павловны: «Но какие это полы и потолки? Из чего эти двери и рамы окон? Что это такое? Серебро? Платина? Да и мебель почти вся такая же – мебель из дерева тут лишь каприз: она только для разнообразия. Но из чего же вся остальная мебель, полы и потолки? … Эта металлическая мебель легче нашей ореховой. Но что ж это за металл?»

Металл – алюминий, который был очень дорог в XIX веке. Чернышевский использовал в романе Al, чтобы показать, как будут богаты простые люди будущего.

Алюминий имеет громадное значение в нашей жизни. Подтвердите это утверждение.

(5). Кузнецова Мария получала индивидуальное домашнее задание: описать роль железа в жизнедеятельности организма человека в жанре репортажа для газеты.

Железо играет исключительную роль в живой природе, так как этот элемент входит в состав крови животного мира и человека. Железо необходимо растениям для образования хлорофилла. Только морской планктон потребляет столько железа, сколько его ежегодно производят все металлургические заводы нашей планеты. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержание железа составляет 4,2 г. Без железа не может функционировать организм человека. 3 г этого металла содержится в крови, входит в состав гемоглобина. Гемоглобин является составной частью эритроцитов (клеток крови). Основная функция эритроцитов заключается в переносе кислорода от органов дыхания ко всем клеткам тела. Вместе с тем эритроциты принимают участие и  в удалении из тканей углекислого газа. Недостаточное содержание железа приводит к головной боли, быстрой утомляемости и другим заболеваниям. Поэтому надо есть свежие яблоки, пить чай из плодов шиповника, печень животных.

(6). Составьте развернутый план ответа на экзаменационный вопрос «Железо и его соединения».

Железо Fe – химический элемент VIII группы периодической системы Д.И. Менделеева. Химический знак – Fe, порядковый номер 26, заряд ядра +26, Fe )₂)₈)₁₄)₂. Электронная формула +26 Fe 1s²/2s²2p⁶/3s²3p⁶3d⁶/4s². Элементы Fe, Co, Ni – образуют триаду железа или семейство железа – твердые металлы с магнитными свойствами. Атомы элементов триады железа имеют на внешнем энергетическом уровне по 2 электрона. В устойчивых соединениях проявляют степень окисления +2 и +3. Из семейства железа наибольшее значение имеет железо. Оно после алюминия – самый распространенный металл в природе. Общее содержание в земной коре составляет 5,1%. В свободном виде находится в падающих метеоритах. Распространены различные соединения железа: Fe₃O₄ – магнитный железняк – 72 % Fe;

               Fe₂O₃ – красный железняк – 65 % Fe;

               Fe₂O₃·nH₂O – бурый железняк – 60 % Fe;

               FeS – пирит – 46 % Fe;

               FeCO₃ – сидерит – 35 % Fe.

Получают электролизом:

 FeCl₂         Fe²⁺ + 2Cl^-

Применение. Чистое железо используется для изготовления трансформаторов, электромоторов. Наибольшее значение имеют сплавы железа.

(7). Что вы знаете о сплавах металлов?

В чистом виде металлы используются редко. В основном применяют их сплавы. Сплавы образуются при смешивании расплавленных металлов и последующем их затвердевании. Они состоят из двух и более элементов. Большой вклад в изучение сплавов внес академик Н.С. Курнаков. Сплавы делятся на черные и цветные.

Черные: сплавы железа (чугун и сталь).

Сталь – сплав железа с углеродом с примесями (Mn, Si, S, P). Углерода содержится до 2 %.

Чугун – сплав железа с углеродом с примесями (Mn, Si, S, P). Углерода содержится более 2 %. Различают 2 вида чугуна: серый и белый.

Серый чугун содержит углерод в виде графита и на изломе имеет серый цвет.

Белый чугун содержит углерод главным образом в виде цементита FeC₃, он светлее серого. Весь белый чугун идет на дальнейшую переработку в сталь. Стали делятся по своему химическому составу: на углеродистые и легированные. В качестве легирующих добавок применяют следующие элементы: Cr, Ni, W, Si, V, Ti, Co, Mo, Nb, Ta, Mn, Cu.

Бронза – сплав меди Cu и Sn.

1)    Оловянная бронза – из Cu и Sn.

2)    Алюминиевая бронза – из Al и Cu.

3)    Свинцовая бронза – из Cu и Pb.

4)    Кремниевая бронза – из Cu и Si.

Латунь – сплав Cu с Zn.

Нихром – сплав Ni, Cr, Fe, Mn.

Припой – сплав Pb и Sn.

Дюралюминий – сплав Al (95%), Mg, Cu, Mn. В технике применяют более 5000 сплавов.

(8). Всем известно, что ртуть Hg – ядовитый металл. Об этом даже пишут в сказках. Я вам зачитаю маленький отрывочек из сказки В.Г. Губарева «Королевство кривых зеркал».

 «Раздался звонок подков.

- Кажется, катит Нушрок, - тихо проговорил сгорбленный старик с глубокими морщинами на лице.

Оля шепотом спросила его:

- А что здесь надо Нушроку?

Он взглянул на нее удивленно.

- Вы, девочки, наверное, чужестранки? Нушрок – хозяин всех зеркальных мастерских в нашем королевстве… Вот и этих мастерских. Мы делаем здесь наводку зеркал. Видишь, какие мы все худые? Это оттого, что мы отравлены ртутными парами. А посмотри-ка на наши руки. Видишь, они покрыты язвами. Это потому, что мы отравлены ртутью. Скупой Нушрок не хочет заменить оловянно-ртутную амальгаму серебром. Серебро ему дороже, чем жизнь людей!»

Что такое амальгама?

Амальгамы – жидкие или твердые сплавы, образующиеся при растворении в ртути различных металлов.

(9). Составьте инструкцию по сбору и уничтожению пролитой ртути. Учтите, что эта инструкция должна быть опубликована в журнале для школьников.

Ртуть – ядовитый металл. Она испаряется при комнатной температуре, пары ее очень ядовиты! Поэтому следует соблюдать особую осторожность при работе с ртутью и ртутными приборами, особенно термометрами. Последние при падании разбиваются, и ртуть разлетается на множество мельчайших капель, которые, попадая в щели, могут длительное время отравлять атмосферу и представлять опасность для здоровья человека. В этом случае следует всю ртуть собрать пипеткой или пылесосом, поверхность обработать 20% раствором хлорида железа (III) FeCl₃ или 10% раствором перманганата калия KMnO₄, подкисленным соляной кислотой HCl.

(10). Химические свойства металлов.

Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения.

Fe       Fe₂O₃       Fe₂(SO₄)₃       Fe(OH)₃       Fe(OH)(NO₃)₂       Fe(NO₃)₃

1. 3 Fe + 2O₂         Fe₃O₄ – феррит железа (III)

2. 3 Fe₃O₄ + 8Al       9Fe + 4Al₂O₃

3. 2Fe + 6H₂SO₄      Fe₂(SO₄)₃ + 3SO2   + 6H₂O

4. Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH       Fe(OH)₃    + 3Na₂SO₄

5. Fe(OH)₃ + 2HNO₃       Fe(OH)(NO₃)₂ + 2H₂O

6. Fe(OH)(NO₃)₂ + HNO₃       Fe(NO₃)₃ + H₂O

Вывод: металлы взаимодействуют …

(11). Способы получения металлов.

Даны вещества: Fe₂O₃, CoO, MnO₂, ZnS, KCl.  Напишите уравнения реакций, лежащие в основе получения металлов.

1. Fe₂O₃ + 3CO  ^t      2Fe + 3CO₂  

2. CoO + H₂ ^t     Co + H₂O

3. 4Al + 3MnO₂ ^t      2Al₂O₃ + 3Mn

4. 2ZnS + 3O₂      2ZnO + 2SO₂  

5. ZnO + C      Zn + CO

6. 2KCl _{электролиз} 2K + Cl₂  

Вывод: основные способы получения металлов …

(12). Решение задачи №4 с. 121 учебника (решение у доски с объяснением).

Задача. При действии на 9 г смеси, состоящей из металлического алюминия и его оксида, 40%-ным раствором гидроксида натрия (ρ = 1,4 г/см³) выделилось 3,36 л газа (н.у.). Определите процентный состав исходной смеси и объем раствора NaOH, вступившего в реакцию.

Решение.

      _{Х г              Х г                                                                    3,36 л}

1) 2Al + 2NaOH + 2H2O      2NaAlO2 + 3H2   

        ^{54 г               80 г                                    алюминат натрия             22,4·3=67,2 л}   

из 54 г (Al) --- 67,2 л (Н₂)

    Х г          --- 3,36 л               Х = 2,7 г Al;    9 г – 2,7 = 6,3 г Al₂O₃

9 г    --- 100%     Х=(2,7х100): 9=30% Al

2,7 г --- Х    

9 г    --- 100%     Х=(6,3х100): 9=70% Al₂О₃  

6,3 г --- Х    

2) _{6,3 г             Х г}

Al₂O₃ + 2NaOH + 5H₂O       2Na[Al(OH)₄] · 2H2O

      ^{102 г            80 г                                 тетрагидроксоалюминат натрия}        

54 г (Al)  --- 80 г (NaOH)       Х = 4,0 г NaOH

2,7 г (Al) --- Х г (NaOH)

102 г (Al₂O₃) --- 80 г (NaOH)         Х = 4,94 г NaOH

6,3 г (Al₂O₃) ---  Х г (NaOH)

4 г + 4,94 г = 8,94 NaOH

8,94 г (NaOH) --- 40%      Х = 22,35 г.

      Х               --- 100%      

              V = m/ρ = 22,35/1,4 г/см³ = 15,96 мл.

Ответ: 30% Al и 70% Al₂O₃; 15,96 мл раствора NaOH.

(13). Занимательный опыт «Гибель эскадры».

Составьте уравнение реакции:

2Na + 2H₂O      2NaOH + H₂   

(14). Итог урока.

(15). Задание на дом: подготовиться к контрольной работе.

Формы оценивания и примеры заданий для оценивания.

Индивидуальная форма	Фронтальная форма	Групповая форма
Метод – устный контроль. Задания № 1, 5, 6, 7, 9 (максимальная оценка «4»). Метод лабораторно-практический. Задание № 13 (максимальная оценка «5»).	Метод – устный контроль. Задания № 2, 3, 4, 8 (максимальная оценка «4»).	Метод – письменный контроль. Задания № 10, 11, 12 (максимальная оценка «5»).

Краткое описание документа:

Обобщающий урок по теме: «Металлы» преследует цель: систематизировать, обобщить и углубить знания по теме; совершенствовать умения решать задачи по теме; продолжить развивать познавательную активность учащихся.