Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Обзор металлических элементов А-групп

Обзор металлических элементов А-групп



Осталось всего 2 дня приёма заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)


  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:

hello_html_m2a7690f7.gifhello_html_m452d5b.gifhello_html_m452d5b.gifhello_html_m452d5b.gif


теме «Металлы главных подгрупп».


Тема занятия –Металлы главных подгрупп.

Вид занятия – формирование новых знаний

Тип занятия – урок усвоения знаний на основе имеющихся

Цель занятия: Углубить знания о химических свойствах металлов, развивать умения составлять уравнения химических реакций. 

Задачи:

образовательные – углубить знания учащихся об основных химических свойствах элементов-металлов; продолжить формировать умения и навыки связывать положение металлов в ПСХЭ Д.И.Менделеева, особенности строения их атомов с химическими свойствами, повторить физические свойства металлов;
развивающие –развивать познавательный интерес, умение логически мыслить, находить и объяснять причинно-следственные связи, прогнозировать; развивать познавательную активность учащихся, вырабатывать умение наблюдать, анализировать, делать выводы, объяснять ход эксперимента; углубить представление о многообразии металлов; 
развивать умение записывать уравнения реакций, характеризующие свойства металлов; 

воспитательные – воспитывать коммуникативные качества, умение высказывать собственное мнение, воспитывать самостоятельность в работе, создать условия для развития познавательного интереса к химии; 
способствовать формированию дисциплинированности, умения слушать, концентрировать свое внимание. 
поддерживать постоянный интерес к приобретению новых знаний, используя для этой цели современные методы и приемы подачи новой информации с помощью современных ТСО.

Требования к знаниям, умениям, навыкам учащимся в соответствии с программой и ГОС.

Требования к знаниям: - знать положение металлов в ПСХЭ, особенности строения их атомов, химические свойства металлов главных подгрупп; варианты классификации металлов.

Требования к умениям: давать характеристику металлов на основании Периодического закона, использовать знания ПЗ и ПСХЭ для объяснения изменений свойств химических элементов и простых веществ на конкретных примерах, на основе положения металла в электрохимическом ряду напряжений металлов делать вывод о возможности протекания химических реакций с водой, кислотами и солями, получить навыки проведения химических реакций.

Планируемый результат:

  1. Знание.

Положение металлов в ПСХЭ, особенности строения их атомов. Повторить и обобщить сведения о металлической связи и кристаллической металлической решётке, общие физические свойства металлов, варианты классификации металлов.

  1. Понимание.

Причину изменения восстановительных свойств металлов в ПСХЭ и физических свойств на основе строения атома.

  1. Применение.

Использовать знания ПЗ и ПСХЭ для объяснения изменений свойств химических элементов и простых веществ на конкретных примерах.

  1. Анализ.

Сравнивает строение различных атомов металлов, анализируя изменения их свойств на основе знаний Периодического закона.

Междисциплинарные связи.

Дисциплины:

Внутридисциплинарные связи: Темы «Строение атома», «Строение вещества», «Общая характеристика неметаллов», «Коррозия металлов», «Получение металлов».

Учебное оснащение занятия:

Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, электрохимический ряд напряжения металлов.

Методы обучения:

-словесные (беседа),

-наглядные (инструкции),

-проблемные (решение проблемных ситуаций),
Методы контроля:

-индивидуальный устный,

-фронтальный устный,

-письменный по инструктивным картам,

План урока.

I. Организация урока.

Приветствие, проверка посещаемости, мотивация на учебную деятельность. Внимательно осмотритесь вокруг. Где бы вы ни были: дома или в школе, на улице или в транспорте – вы увидите, какое множество металлов трудится вокруг нас и для нас.

II. Сообщение темы урока, цели, задач и мотивация учебной деятельности учащихся.

Эпиграфом нашего урока можно взять слова Михаила Васильевича Ломоносова: «Металлы – светлое тело, которое ковать можно».

Металлов много есть, но дело не в количестве:

В команде работящей металлической

Такие мастера, такие личности!

Преуменьшать нам вовсе не пристало

Заслуги безусловные металлов

Пред египтянином, китайцем, древним греком

И каждым современным человеком.

Именно ковкость и пластичность металлов были важнейшими свойствами, благодаря которым металлы начали активно использоваться человеком. Первые сведения использования металлов в хозяйственной деятельности людей относятся к 4-3 тыс. до н.э. Это время называют медным веком. Затем бронза заменила чистую медь и именно из этого сплава начали изготавливать орудия труда и оружие.

Когда человек научился получать температуру более 1500 °С наступила эпоха изделий из железа и его сплавов – чугуна и стали. Это время стали называть железным веком, начало которого датируют с середины 1 тыс. до н.э. условно можно сказать, что железный век продолжается и по сей день. Ведь примерно 9/10 из всех используемых металлов и сплавов – это сплавы на основе железа. Сегодня мы разбираем свойства металлов главных подгрупп.

III. Актуализация ранее усвоенных знаний.

Вопросы

1.Определите способ получения металла и разновидность этого способа.

А) восстановление меди из медной руды куприта (Cu2O)

Cu2O + C = 2Cu + CO­ (при t)

Б) восстановление хрома из оксида хрома (III)

Cr2O3 + 2Al = 2 Cr + Al2O3 (при t)

В) восстановление вольфрама из оксида вольфрама (VI)

WO3 + 3H2 = W + 3 H2O (при t)

(вопросы на слайде).

2.Устно отвечаем на вопросы «Общая характеристика металлов».

Металл-элемент

Металл-вещество

  1. Положение в ПСХЭ

1А,2А,3А-подгруппы,

все d-элементы

1.Кристаллическая решетка - металлическая

  1. Количество внешних электронов – 1,2,3 у большинства металлов

2.Вид химической связи - металлическая

  1. Образует:

-простое вещество,

-ион Меn+;

-оксид или гидроксид;

-соль

3. Металлы являются восстановителями.

Ме0 – nе = Меn+.



3.Самые мягкие – щелочные металлы,

Самый твердый – хром,

Самый легкий – литий (плотность 0,53 г/см),

Самый тяжелый осмий (плотность 22,5 г/см),

Самый легкоплавкий – ртуть (температура плавления –( -38,9С),

Самый тугоплавкий – вольфрам (3420 С),

Магнитными свойствами обладают железо, никель, кобальт,

Вытягиваются в проволоку и листы – золото, медь, алюминий,

Хрупкие – висмут и марганец,

Самые блестящие – серебро, алюминий, палладий,

Наиболее электропроводные – серебро, медь, золото, алюминий.

Драгоценные металлы- золото, серебро, платина, рутений, родий, осмий, иридий.

Радиоактивные металлы – уран, торий, полоний, актиний, франций, радий.

IV. Объяснение нового материала.

Основополагающий вопрос. Какие знания о свойствах металлов необходимы человеку?

1.Классификация металлов.

Металлы 1 главной подгруппы называются щелочными –образуют щелочи, 2 группы – щелочно-земельными, из 3 группы изучаем свойства одного из широко применяемых в технике металлов – алюминия.

Атомы щелочных металлов содержат на внешнем энергетическом уровне только 1 электрон, который они легко отдают при химических взаимодействиях, поэтому являются сильными восстановителями.

Строение атома лития и натрия:


hello_html_65a398ee.gif


hello_html_m3c223116.gif


Вот, что говорится об элементах 1 группы главной подгруппы ПСХЭ:

I группа

Следующие за щелочными металлами элементы составляют главную подгруппу II группы, также являются типичными металлами, обладающими сильной восстановительной способностью. Са, Sr, Ba, Ra – щелочноземельные металлы.

hello_html_m2a8a8f77.gif


II группа

К металлам относятся и элементы главной подгруппы III группы, исключая бор.


hello_html_m12100b7a.gif


Из элементов главных подгрупп следующих групп к металлам относят:

в IV группе – германий, олово, свинец;

в V группе – сурьма и висмут;

в VI группе – полоний.

Элементы побочных подгрупп – все металлы.

2.Химические свойства металлов.

Зная строение металлов, можно предвидеть их общие химические свойства. 
В атомах металлов на внешней электронной оболочке находятся электроны, которые легко отрываются от атомов. 
Наиболее общим химическим свойством металлов является способность их атомов при химических реакциях отдавать валентные электроны и превращаться в положительно заряженные ионы, т.е. металлы в реакциях являются сильными восстановителями.
2.1.Взаимодействие с простыми веществами: кислородом, галогенами, серой, азотом, водородом.

Реакции с кислородом. 
4
Nа + O2 → 2 Nа2O; (побочный продукт)
Взаимодействие с галогенами.
2К + Cl2 →2 КCl; 
Взаимодействие с серой.
2K + S → K2 S; 

Са + S → СаS; 

Взаимодействие с азотом.

6К + N2 → 2K 3 N;

Взаимодействие с водородом (щелочные металлы).

2К + Н2 → 2КН
Обратите внимание, что в этих реакциях атомы металлов отдают электроны, т.е. являются восстановителями, а неметаллы принимают электроны, т.е. являются окислителями. 

Вывод: Запомните, металлы реагируют с галогенами, кислородом, серой, азотом, водородом, образуя соединения ……иды. В реакциях с неметаллами металлы являются восстановителями.
Давайте теперь рассмотрим с вами взаимодействие металлов со сложными веществами. 
2.2. Взаимодействие со сложными веществами.

2.2.1.Взаимодействие металлов с водой. 
При каких условиях металлы вступают в реакцию с водой? (При обычной температуре и при нагревании). 
Что образуется при взаимодействии воды с активными металлами при обычной температуре? (Образуется гидроксид и выделяется водород). 
Обсуждаем, какой металл реагирует более активно с водой? Почему? С чем это связано? (Положение в ПСХЭ, чем больше радиус, тем активнее металл). 
2Na + H2O → 2NaOH + H2 ↑.  
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑. 
Как вы думаете, почему натрий более активно взаимодействует с водой, чем кальций? (Натрий более активный металл, чем кальций. Он легко отдает свои валентные электроны, является самым сильным восстановителем). 
При взаимодействии воды с менее активными металлами образуются оксиды металлов и выделяется водород. Это металлы, стоящие в ряду напряжений после алюминия
. Составляем уравнение реакции взаимодействия цинка с водой. 
Zn + H2O → ZnO + H2 ↑; 
Скажите пожалуйста, все ли металлы взаимодействуют с водой? (Нет). 
Совершенно верно. А почему? (см. электрохимический ряд напряжения). 
Скажите, а будет ли золото взаимодействовать с водой? (Нет). 
Почему? (В ЭХ ряду после водорода) .Медь, ртуть, серебро, платина, золото с водой не реагируют! 
Au + H2O → реакция не идет 
Запомните! Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений до алюминия (включительно) образуют с водой гидроксиды, от алюминия до свинца – оксиды. Остальные с водой не реагируют. 
2.2.2. Взаимодействие металлов с растворами кислот. 
Мg + 2HCl → Мg Cl2 + H2 ↑; 
Запомните! Металлы стоящие в электрохимическом ряду напряжений до водорода могут вытеснять водород из растворов кислот. Металлы стоящие в электрохимическом ряду напряжений после водорода не могут вытеснять водород из растворов кислот.
Cu + H2SO4 → не реагирует. 
Какой же вывод можно сделать из этого?  С помощью преподавателя находят правильные ответы на поставленные вопросы, делают выводы.

Итак, ряд поправок: 
1. правило соблюдается, если в реакции металла с кислотой образуется растворимая соль; 
2. концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации реагируют с металлами по особому, при этом водород не образуется; 
3. на щелочные металлы правило не распространяется, т.к. они легко взаимодействуют с водой. 
Вывод: из уравнений реакций видно, что в них окислителями являются ионы водорода и ионы неметаллов, а атомы металлов – восстановители. 
2.2.3. Взаимодействие металлов с растворами солей. 
Показываем, какие металлы вытесняют из солей по ряду напряжений металлов.
Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4  

Запомните! В электрохимическом ряду напряжений металл, стоящий левее, может вытеснять из растворов солей металл, стоящий правее (записываем в тетрадь). 
Исключение: металлы до магния не могут вытеснять другие металлы из растворов солей, так как в первую очередь реагируют с водой, образуя щелочи. 

3.Свойства алюминия: Главное, ребята, вес удельный мой,

Потому в дюралях я главный составной,

Назван я «крылатым», так как самолёты

Надежно, легко отправляю в полёты.

« Я металл, серебристый и лёгкий,

И зовусь самолётный металл,

И покрыт я оксидною плёнкой,

Чтоб меня кислород не достал».

Взаимодействие с кислородом.
4Al + 3O2 → 2Al2O3;  (при нагревании)

Взаимодействие с галогенами.
2Al + 3Br2 → 2AlBr3; (при нагревании)
Взаимодействие с серой.
2 Al + 3S = Al 2S3 (при нагревании)

Взаимодействие с азотом

2 Al + N2 = 2Al N (при нагревании)

С водородом непосредственно не реагирует.

Поскольку алюминий проявляет амфотерные свойства, то он реагирует и с кислотами и с щелочами, образуя соли. Является активным металлом, поэтому также реагирует и с водой. Почему в быту алюминий не проявляет свойства активного металла?» (поверхность алюминия покрыта оксидной пленкой).

4.Практическая работа. Анализ свойств металлов.

Демонстрация фрагментов «Горение алюминия», «Реакция натрия с водой», «Реакция хлорида олова (2) с цинком», опытов «Взаимодействие магния с соляной кислотой», «Взаимодействие сульфата меди (2) с железом». Запись уравнение реакций в инструктивную карту.

5.Роль металлов в организме человека. Резерв времени.

Сообщение обучающихся. Роль натрия и калия.

Простые вещества – металлы и сложные металлсодержащие вещества играют важнейшую роль в «жизни» Земли. Атомы или ионы многих металлов входят в состав соединений, определяющих обмен веществ организме человека, животных, растений. Например, в крови человека найдено 76 элементов, из них 14 являются металлами. Кальций, калий, натрий, магний присутствуют в большом количестве, т.е. являются макроэлементами, а такие как марганец, железо, кобальт, цинк, медь, молибден, хром – в небольших количествах – т.е. микроэлементами. Если вес человека 70 кг, то в его организме содержится (в граммах): кальция – 1700, калия – 250, натрия – 70, магния – 42, железа – 5, цинка -3. Все металлы очень важны, проблемы со здоровьем возникают как при их недостатке, так и при избытке.

Велика роль щелочных и щелочно-земельных металлов в жизнедеятельности организмов. Так, ионы натрия, калия, кальция и магния составляют 99% от общего содержания металлов. Ионы калия – основной внутриклеточный ион, ионы натрия – главный внеклеточный ион. Их взаимодействие поддерживает жизненно важные процессы. В организме человека растворимые соли натрия входят в состав плазмы крови, лимфы. Ионы магния и кальция участвуют в терморегуляции организма. Кальций – основной элемент для образования зубов, костей. Ионы кальция ослабляют действие на организм токсинов. Магний необходим для деятельности нервно-мышечного аппарата, при его недостатке наблюдается мышечное подергивание, остановка роста конечностей.

Например, ионы натрия регулируют содержание воды в организме, передачу нервного импульса. Его недостаток приводит к головной боли, слабости, слабой памяти, потери аппетита, а избыток – к повышению артериального давления, заболеваниям сердца. Рекомендуется потреблять в день не более 5г поваренной соли на взрослого человека.

6. Металлы в профессии повара.

Устно перечисляем рекомендации повару, связанные с темой «Металлы».

  1. Не варить кислое в посуде из алюминия.

  2. Не чистить алюминиевую посуду шкуркой, не кипятить содовый раствор.

  3. Не использовать эмалированную посуду с отбитой эмалью

  4. Заботиться о сохранении витаминов и минеральных веществ при варке овощей, мяса итд.

V.Закрепление.

Давайте повторим с вами все, что изучили сегодня на уроке. 
Какими знаниями должен обладать человек о металлах? Заполняем схему 11. С какими веществами взаимодействуют металлы? ( С простыми и сложными) 
2. Какие вещества образуются при взаимодействии воды с натрием, железом, ртути? (Щелочь, оксид, не реагирует) 
3. Вытеснят ли железо и медь (каждый по отдельности) водород из растворов кислот? Почему? (Железо – да, т.к. находится левее его в электрохимическом ряду напряжений. Медь – нет, т.к. находится правее его в электрохимическом ряду напряжений). 
4. Будут ли цинк и магний вытеснять медь из раствора хлорида меди (II)? Почему? (Да. Так как цинк и магний находятся левее от меди). 

VI.Этап обобщения и подведения итогов.

VII.Домашнее задание.

Конспект «Роль натрия, калия, кальция, магния, алюминия в организме человека». Выписать свойства алюминия.




57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 01.03.2016
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров310
Номер материала ДВ-495855
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх