Тема: Химические
свойства металлов. Электрохимический ряд напряжения металлов. Роль металлов в
природной среде (биогены и загрязнители)
Цель:
Познакомить с важнейшими химическими свойствами
металлов.
Задачи:
1.
Рассмотреть химические свойства металлов; электрохимический ряд напряжения
металлов;
2.
Развивать умение пользоваться электрохимическим рядом напряжения металлов;
составлять уравнения реакций; определять восстановитель и окислитель;
3.
Воспитывать коллективизм, внимание, аккуратность.
Оборудование:
ПСХЭ, табл. «Электрохимический ряд напряжения»
Тип
урока: изучение нового материала
Методы:
словесный, наглядный
Формы
работы: индивидуальные, коллективные
Ход урока
Организационный
момент
Приветствие,
проверка готовности класса к уроку, психологический настрой.
Опрос
домашнего задания
1.
Фронтальный опрос
1. Назовите физические свойства металлов.
2. Назовите области применения металлов.
Изложение нового материала
Химические
свойства металлов определяются их способностью к отдаче электронов и проявлять
ярко выраженные восстановительные свойства.
По
активности все металлы делятся на:
v Активные
– щелочные, щелочноземельные;
v Средней
активности – Zn, Ni,
Fe и т.д.;
v Малоактивные
– Au,
Pt и платиновые металлы.
Самый опасный окислитель для металлов –
кислород. Некоторые металлы окисляются кислородом воздуха, другие образуют
защитную пленку.
1.
Реакции соединения. Взаимодействуют с неметаллами:
a) с
кислородом:
2Са
+ O2 = 2СаO 4Na +
O2 = 2Na2O
b) с
серой:
2Al + 3S = Al2S3
c) с
галогенами:
2Na + Cl2 = 2NaCl 2Al
+ 3Br2 = 2AlBr3
2. Реакции замещения. Взаимодействуют
со сложными веществами:
1) с
водой:
2) 2K
+ 2H2O + 2KOH + H2↑ Zn + H2O = ZnO
+ H2↑
Благородные
металлы с кислородом не реагируют.
3) с
оксидами:
2Fe + Al2O3 =
Fe2O3 + 2Al
4) с
кислотами:
Fe + H2SO4 =
FeSO4 + H2↑
5) с
солями:
Fe+CuSO4 = Cu↓ + FeSO4
6) с
щелочами (амфотерные металлы):
2Al + 6NaOH = 2Na3AlO3
+ 3H2↑
7) с
веществами –окислителями (H2SO4(конц),
HNO3):
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2
+ 2NO2 + 2H2O
В 1865 г Н.Н.Бекетов составил
вытеснительный ряд активности металлов и включил в него водород. Теперь его
называют электрохимическим рядом напряжения металлов:
Li
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Ni
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
Восстановительные свойства металлов
усиливаются← → ослабевают
Металлы, стоящие в этом ряду перед водородом, вытесняют его из растворов
кислот. Металлы, стоящие после водорода, не могут вытеснить водород из
растворов кислот, поэтому с разбавленными кислотами не взаимодействуют.
Все металлы, расположенные после магния, вытесняют из растворов солей металлы,
стоящие после него, и не могут вытеснить металлы, стоящие перед магнием.
Все металлы, расположенные до магния, взаимодействуют с водой и могут вытеснить
водород из растворов солей металлов, расположенных после себя.
Химическая
активность в подгруппе возрастает сверху вниз и в рядах уменьшается при
движении по ряду.
Очень
интересные биологические свойства металлов, которые находятся в химически
связанном, окисленном состоянии в составе сложных молекул, например хлорофилла.
Без него не может быть фотосинтеза.
По внешнему виду или химическому составу некоторых растений можно судить, какие
руды залегают в местах их произрастания. В очень малых количествах растения
накапливают металлы, они нужны живому организму, без них растение заболевает.
Однако крепкие растворы тех же металлов действуют на многие растения как яд.
Иногда при повышенном содержании в почве металлов растения принимают
несвойственную им карликовую форму. Однако бывает и наоборот. В некоторых
районах Земли можно встретить гигантские осины, листья которых достигают 30 см.
это свидетельствует о насыщении воды торием – значит, под почвой залегает
месторождение редких металлов.
Повышенное содержание в почве некоторых металлов изменяет обычную окраску
цветов и листьев. Так, избыток меди вызывает появление синих и голубых тонов:
лепестки розы голубеют. Если много марганца, то он придает цветам красную и
розовую окраску, не свойственную им в обычных условиях. Никель обесцвечивает
цветы. В горах Армении найдены красивые махровые маки с черными пятнами на
ярко-красных лепестках. Под маками оказалось месторождение молибдена, который и
«нарисовал» черные узоры.
В
организме человека и животных в настоящее время обнаружено около 70 химических
элементов. их можно разделить на макро- и микроэлементы.
Ионы тяжелых металлов – кадмия, ртути, свинца, олова, висмута, особенно таллия,
- попадая по вине промышленных предприятий в почву и воду, а затем в наш
организм, становятся поражающим фактором, отравляют организм.
В Древнем Риме исключительно широко использовали свинец. В частности, из него
были изготовлены водопроводные трубы, а сплавы, содержащие свинец, стали
основным материалом для производства посуды. Естественно, что водопровод был
только в богатых домах, в силу чего в организмах представителей высших слоев
происходило постоянное накопление чрезмерных количеств свинца – это подтвердили
исследования захоронений того времени.
А ведь даже малые концентрации свинца в организме ведет к снижению умственных
способностей.
Свинец явился причиной гибели английского полярного исследователя адмирала
Джона Франклина. Отправившись в 4845 г в свое последнее плавание, сэр Франклин
и его команда из 130 человек погибли по неизвестной причине. В 1981-1986 гг.
антропологи произвели эксгумацию останков и исследовали возможные причины
смерти участников экспедиции. В результате применения современных методов
анализа было установлено, что причиной не только смерти, но и явных нарушений
поведения в последние недели жизни (в частности, каннибализма) послужило
отравление свинцом. Оказывается, Британское адмиралтейство снабдило экспедицию
большим запасом консервов (тогда это было новинкой) в банках из белой жести,
упакованных в свинцовую фольгу. И этот свинец накапливался в содержимом банок.
Но
металлы имеют положительное значение для человека.
ОВР и другие реакции, протекающие на клеточном уровне, невозможны без ионов
цинка, марганца, меди, молибдена и некоторых других металлов. Многие функции
организма обусловлены наличием в клетках ионов натрия, калия и кальция.
Известно, что в древности хранили воду в сосудах из серебра, так как вода в них
не портилась. Это было важно для мореплавателей. Ионы серебра обладают
бактерицидным действием. Микроорганизмы гибнут, а вода сохраняет свою свежесть.
Есть в ПСХЭ удивительный металл – тантал. Это тугоплавкий металл, химически
чрезвычайно стойкий и в то же время совместимый с тканями человека. Поэтому он
незаменим в восстановительной хирургии. Например, проломы в черепе можно
заменять танталовыми пластинами, а танталовыми нитями сшивают даже нервы. В
восстановительной хирургии используют и ниобий – в виде нитей для сшивания
порванных сухожилий, кровеносных сосудов и нервов.
Не только жизнь Кощея Бессмертного, но, возможно, и наше здоровье заключены в
яичную скорлупу. Если человек страдает малокровием, аллергией, подвержен
простудам, проявлению герпеса на губах, не исключено, что все это связано с
элементарной нехваткой в организме кальция.
Упр.
4, стр. 143
Работа
в рабочей тетради упр. 192, 192, 193, 195, стр. 59-60
Д/з.
§30, стр. 140-143, упр. 6, стр.143
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.