Открытый урок по химии "Металлы"

Предмет: Химия 9 класс

Тема: Металлы

Цели занятия:Освоить новый материал, систематизировать ранее полученные знания по темам «Периодически система химических элементов Д.И.Менделеева»       Рассмотреть химические свойства металлов         Развивать умение формулироват и аргументировать собственние мнение

Тип занятия: освоение нового материала

Вид  занятия: комбинированный

Междиссциплинарные связи: биология, история, медицина, кулинария

Реактивы и оборудование: ПС Д.И.Менделеева NaCI, NaHCO₃, KMnO₄, CaCO₃ металлы

Ход урока:

I. Организационный момент

II. Постановка цели

III. Проверка дом.задание

S= SO₂=SO₃=H₂SO₄=CuSO₄

NH₄NO₂=N=NH₃=NH₄NO₃

P=P₂O₅=H₃PO₄=Ca₃(PO₄)₂

C=CO₂=H₂CO₃=Na₂CO₃

Si=SiO=H₂SiO₃=CaSiO₃

IV. Изушение нового материала

 Натрий в первые был получен английским химиком хемфри Деви, который сообщил об этом 19 ноября  1807 года в Бэкеровской лекции электролизом расплова гидроксида натрия  в (рукописи лекции Дэви указал, что он открыл калий 6 октября 1807 года, а натрии через несколько дней после калия)

 Литий был открыт в 1817 году щведским химиком Берцелиус Арфведсоном

Немецский ученный Бунзен 1861 году открыл еще один щелочный металл, который назвали рубидием из за цвета его спектральных линий (оно перевод.из лат rubidus красный)

Химические свойства металлов

                       Me+ O₂=MeO             2Ca+O₂=2CaO                                Me+N₂=MeN               6Li+N₂=2Li₃N

                       Me+H₂=MeH             2Na+H₂=2NaH

                       Me+H₂O= MeOH+H₂              K+H₂ O= KOH+H₂                        Me+ HCL= MeCL+H₂                     2Rb+ 2HCL= 2RbCL+H₂

 Соединение металлов и их свойства

Обыкновенно представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета. Используется в пищевой промышленности, в кулинарии,в медицине как нейтрализатор ожогов кожи и слизистых оболочек человека кислотами и снижения кислотности желудочного сока

   (NaHCO₃ -гидрокарбонат натрия. Традиционные названия-пищевая сода)

               NaHCO₃+HCL=NaCL+H₂CO₃                               NaHCO3+CH₃COOH=CH₃COONa+H₂O+CO₂                2 NaHCO3=======Na₂CO₃+ H₂O+CO₂

 Изотонический раствор в воде (0,9%) применяется для коррекции состояния систем организма как лекарственный препаратом так же применяется как дезинтоксикационное средство. Mr =58

     (NaCl- хлорида натрия)

2NaCl+ H₂SO₄=Na₂SO₄+2HCL

2 NaCl+ Ca(OH)₂=2NaOH+CaCL₂

2NaCl+AgNO₃=AgCL+NaNO₃

Представляет собой фиолетовые, почти черные кристаллы, при  растворении в воде образующие ярко окрашенный раствор малинового цвета. Применяется в медицине как дезинтоксикационное средство

Распространенное название в быту марганцовка. Mr=158

(KMnO₄- перманганат калия)

2KMnO₄ + 2H₂SO₄= 2KHSO₄+Mn₂O₇+H₂O

2KMnO₄=== K₂MnO₄ + MnO₂+O₂

2KMnO₄+3MnSO₄+2H₂O=5MnO₂+K₂SO₄+2H₂SO₄

 Традиционные названия- углекислый кальций. Используется для письма  на доске, а в быту для побелки потолков, покраски стволов деревьев.

       (CaCO₃- карбонат кальция)

CaCO₃ +H₂O+CO₂=Ca(HCO₃)₂

CaCO₃+4C=CaC₂+3CO

CaCO₃===CaO+CO₂

V. Закрепление

Me	H2O	CO2	HCL	H2SO4	MgCO3
K
Na
Ca
Mg
Al

VI.  Разминка

70 лет назад, 9 мая 1945 года, окончилась Великая Отечественная война. Наш народ отстоял свою землю. Тогда, в мае 1945 года, перестала литься кровь защитников Родины и народ стал возвращаться к забытой и дорогой мирной жизни.

9 мая. Этот день навеки останется в истории человечества.70 лет промчались, но не забудется дата такая. В памяти каждого это осталось – 45-й год, 9 мая! День всенародного ликования, радости, но радости со слезами на глазах…

Задохнулись канонады, в мире – тишина.

На большой Земле однажды кончилась война.

Будем жить, встречать рассветы, верить и любить.

Только не забыть бы это!

Лишь бы не забыть…

Советские ученые внесли свой вклад в победу над фашистской Германией. Ученые-химики создавали новые способы производства взрывчатых веществ, топлива для реактивных снарядов “Катюш”, высокооктановых бензинов, каучука, материалов для изготовления броневой стали, легких сплавов для авиации, лекарственных препаратов. Сегодня мы узнаем, каково значение химических элементов-металлов в истории Великой Отечественной войны, как помогали металлы ковать победу над фашистской Германией.

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.

1 ученик. Железо, № 26. В таблице Менделеева трудно найти какой-либо иной элемент, с которым так неразрывно связывалась бы жизнь всего человечества. Нет другого элемента, при участии которого проливалось бы так много крови, терялось бы столько жизней, происходило бы столько несчастий.

“В бою железо дороже золота” - гласит татарская пословица. И русские говорили: “При рати железо дороже золота. Железом и золото добуду”. Железо являлось основным металлом, из которого изготовляли многочисленные и разнообразные орудия для истребления людей. Недаром копье и щит, характерные принадлежности бога войны Марса, древние мудрецы сделали символом, обозначающим железо. Оно действительно верно и безотказно служило Марсу.

Более 90% всех металлов, которые использовались в Великой Отечественной войне, приходится на железо. Железо – главная составная часть чугунов и сталей, а по их выплавке судят о мощности государства. Сколько этого металла было выброшено в снарядах, бомбах, минах, гранатах! Чтобы судить о масштабах расхода железа в минувшей войне, назовем одну цифру: миллион бомб сброшено фашистской авиацией на Сталинград. Но железо – не только борьба, война, разрушение; железо – металл созидания. Это основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений.

2 ученик. Свинец, № 82. С изобретением огнестрельного оружия на изготовление пуль для ружей, пистолетов и картечи для артиллерии стали расходовать много свинца. (Показывается фрагмент видеофильма “Великая Отечественная война”, часть “Курская дуга”, ученик читает стихотворение М. Дудина “Разговор”)

Свинец – тяжелый металл, его плотность 11,34. Именно это обстоятельство послужило причиной массового использования свинца в огнестрельном оружии. Свинцовыми метательными снарядами пользовались еще в древности: пращники армии Ганнибала метали в римлян свинцовые шары. И сейчас пули отливают из свинца, лишь оболочку их делают из других, более твердых металлов. Любая добавка к свинцу увеличивает его твердость, но качественно влияние добавок неравноценно. В свинец, идущий на изготовление шрапнелей, добавляют до 12% сурьмы, а в свинец ружейной дроби – не более 1% мышьяка. Без инициирующих взрывчатых веществ ни одно скорострельное оружие действовать не будет. Среди веществ этого класса преобладают соли тяжелых металлов. Используют, в частности, азид свинца PbN6. Свинец не раз решал исход грандиозных военных баталий, за что его стали называть “смертоносным” металлом.

3 ученик. Никель, № 28. На службу войне были поставлены и другие металлы. В первой половине прошлого столетия никель добывался в небольших количествах и стоил очень дорого. Он считался поэтому ювелирным металлом. Позднее никель стали добавлять в стальную броню. Долгие годы это было его основное применение. Однако позже он стал неотъемлемой составляющей бронированных орудий и танков. Вот что пишет С. Гагарин в произведении “Три лица Януса” о роли никеля в Отечественной войне.

“На подводной лодке “Валькирия”, исчезнувшей при загадочных обстоятельствах для германского командования, находилось 160 тонн никеля в слитках и монетах США и Канады.

Никель был такой же сложной проблемой для Германии, как горючее, а может, и сложней. Ведь горючее из нефти можно хоть чем-то заменить. Никель же незаменим. Без никеля нет брони. Без брони нет танков. Без танков нет победы на военных дорогах Второй мировой войны.

Природа обделила Германию никелем. Незначительные запасы его есть в Рейнской долине. Основную часть никеля Германия получала из Канады. Началась война, и канадский никель был потерян для Рейха. Гитлер захватил Грецию, а вместе с ней и никелевые рудники. Вассальная Финляндия открыла для немцев рудники на севере в районе Петсамо. Там работали заключенные и военнопленные. Целый эсэсовский корпус обеспечивал охрану рудников и гарантировал бесперебойную добычу красного колчедана и отправку его в Германию на металлургические заводы.

Когда советские танки Т-34 появились на полях сражений, немецкие специалисты были поражены неуязвимостью их брони. По приказу из Берлина первый же захваченный Т-34 был доставлен в Германию. Здесь за него взялись химики. Они установили: русская броня содержит большой процент никеля, что делает ее сверхпрочной. Недостаток никеля в стали привел к тому, что к 1944 г. имперские военные заводы вынуждены были изготовлять танковую броню повышенной толщины, и “тигры”, и “пантеры”, и “фердинанды”, одетые в нее, оказывались тяжелее и слабее советских танков и самоходок”

4 ученик. Алюминий, № 13. Алюминий называют “крылатым” металлом, так как его сплавы с Mg, Mn, Be, Na, Si используются в самолетостроении. Тончайший алюминиевый порошок использовался для получения горючих и взрывчатых смесей. Начинка зажигательных бомб состояла из смеси порошков алюминия, магния и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть. При ударе бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламеняющий зажигательный состав, и все вокруг начинало гореть. Горящий зажигательный состав нельзя потушить водой, так как раскаленный магний реагирует с ней. Поэтому для тушения огня применяли песок. Алюминий использовали для активной защиты самолетов. Так, при отражении налетов авиации на Гамбург операторы немецких радиолокационных станций обнаружили на экранах приборов неожиданные помехи, которые делали невозможным распознавание сигналов от приближающихся самолетов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги, которые сбрасывали самолеты союзников. При налетах на Германию было сброшено примерно 20 тысяч тонн алюминиевой фольги.

В годы войны был разработан В.Г. Головкиным непрерывный способ производства литой алюминиевой проволоки диаметром до 9 мм. Потребность в ней была громадной. Каждому, кто летал на самолете, приходилось видеть бесконечные ряды заклепок на крыльях и фюзеляже. Но, видимо, далеко не все знают, что число этих заклепок на истребителе военного времени доходило до 100 –200 тысяч штук, а на бомбардировщике – даже до миллиона…

5 ученик. Медь, №29. В годы Великой Отечественной войны главным потребителем меди была военная промышленность. Сплав меди (90%) и олова (10%) – пушечный металл. Гильзы патронов и артиллерийских снарядов обычно желтого цвета. Они сделаны из латуни – сплава меди (68%) с цинком (32 %). Большинство артиллерийских латунных гильз используется неоднократно. В годы войны в любом артиллерийском дивизионе был человек (обычно офицер), ответственный за своевременный сбор стреляных гильз и отправку их на перезарядку. Высокая стойкость против разъедающего действия соленой воды характерна для морских латуней. Это латуни с добавкой олова.

Металлы: олово, цинк и медь - образуют бронзу. Из бронзы во всем мире изготавливают памятники воинам. В Трептов–парке в г. Берлине у памятника воинам Советской Армии, павшим при штурме столицы фашистской Германии, отлиты 5 огромных (до 5 м в диаметре) бронзовых венков, лежащих на братских могилах. Там же, в Мемориальном зале Мавзолея, воинам Советской Армии на постаменте из черного лабрадора в золотом ларце хранится книга с именами героев, павших смертью храбрых при героическом штурме столицы Германии.

6 ученик. Серебро, № 47. Серебро в сплавах с индием использовалось для изготовления прожекторов (для противовоздушной обороны). Зеркала прожекторов в годы войны помогали обнаружить врага в воздухе, на море и на суше; иногда с помощью прожекторов решались тактические и стратегические задачи. Так, при штурме Берлина войсками Первого Белорусского фронта 143 прожектора огромной светосилы ослепили гитлеровцев в их оборонительной полосе, и это способствовало быстрому исходу операции.

7 ученик. Магний, № 12. Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб. Металлурги используют магний для раскисления стали и сплавов.

8ученик. Вольфрам, № 74. Вольфрам относится к числу самых ценных стратегических материалов. Из вольфрамовых сталей и сплавов изготавливают танковую броню, оболочку торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигатели.

9ученик. Ванадий, № 23. Ванадий называют “автомобильным” металлом. Ванадиевая сталь дала возможность облегчить автомобили, сделать новые машины прочнее, улучшить их ходовые качества. Из этой стали изготовляют солдатские каски, шлемы, броневые плиты на пушках. Хромованадиевая сталь еще прочнее. Поэтому ее стали применять широко в военной технике: для изготовления коленчатых валов корабельных двигателей, отдельных деталей торпед, авиамоторов, бронебойных снарядов.

10 ученик. Кобальт, № 27. Кобальт называют металлом чудесных сплавов (жаропрочных, быстрорежущих). Кобальтовая сталь использовалась для изготовления магнитных мин.

11 ученик. Молибден, № 42. Молибден называют “военным” металлом, так как 90% его используется на военные нужды. Стали с добавкой молибдена (и других микродобавок) очень прочны, из них готовят стволы орудий, винтовок, ружей, детали самолетов, автомобили. Введение молибдена в состав сталей в сочетании с хромом или вольфрамом необычайно повышает их твердость (танковая броня). Молибденовая сталь прочна, остра, тверда, гибка, из нее готовили клинки, сабли, мечи, ножи.

12 ученик. Олово, № 50. Олово называют металлом “консервной банки”. Сплав олова с другими металлами используется для изготовления подшипников. Из олова изготовляли блестящие оловянные солдатские пуговицы. При низкой температуре атомы олова перестраивают свою кристаллическую решетку и металл разрушается, “заболевает”. Название этой болезни – оловянная чума. Солдатские пуговицы нельзя хранить на морозе. Хлорид олова (IV) – жидкость, использовалась для образования дымовых завес.

13 ученик. Литий, № 3. В годы Великой Отечественной войны гидрид лития стал стратегическим. Он бурно реагирует с водой, при этом выделяется большой объем водорода, которым заполняют аэростаты и спасательное снаряжение при авариях самолетов и судов в открытом море. Добавка гидроксида лития в щелочные аккумуляторы увеличивала срок их службы в 2-3 раза, что очень нужно было для партизанских отрядов. Трассирующие пули с добавкой лития при полете оставляли сине-зеленый свет. Соединения лития используются на подводных лодках для очистки воздуха.

Мы склоняем головы перед светлой памятью о тех, кто не вернулся с войны. Памяти химиков–фронтовиков посвятил свое стихотворение старший преподаватель ДХТИ, бывший фронтовик З.И. Барсуков:

Кто про химика сказал: “Мало воевал”,

   Кто сказал: “Он мало крови проливал?”

Я в свидетели зову химиков–друзей, -

Тех, кто смело бил врага до последних дней,

Тех, кто с армией родной шел в одном строю,

Тех, кто грудью защитил Родину мою.

Сколько пройдено дорог, фронтовых путей…

Сколько полегло на них молодых парней…

Не померкнет никогда память о войне,

Слава химикам живым, павшим - честь вдвойне.

Хотелось бы надеяться, что мощь этой прекрасной науки – химии – будет направлена не на создание новых видов оружия, не на разработку новых отравляющих веществ, а на решение глобальных общечеловеческих проблем.

Викторина по теме "Металлы".

1. Какие металлы содержатся в гильзе артиллерийского снаряда?

2. Как используется магний в военном деле?

3. Почему хранилища с жидким горючим окрашивают белой краской или серебрянкой?

4. Какой металл называют воплощением надежд и тревог?

5. Какой металл может "болеть чумой"?

6. В чем секрет самурайских мечей?

7. Какой металл и почему называют "крылатым"?

8. Какой металл добавляется в сталь для придания танкам Т-34 особой прочности брони?

9. Какой металл придает ума глупцу, честь - подлецу, трусливому - геройства?

10. Какой металл используют для изготовления пуль для ружей и пистолетов?

11. Из какого металла изготавливалась посуда для офицеров войска Александра Македонского?

12. Какой металл А.Е. Ферсман назвал "металлом консервной банки"?