Конспект урока «Химические свойства металлов» по химии

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

время

Организационный момент

1

- Здравствуйте ребята!

- Кто в классе дежурный? Кого нет?

- Здравствуйте!

- Дежурный отвечает

Актуализация чувственного опыта и опорных знаний учащихся

2

-На прошлом уроке мы изучали положение металлов в Периодической системе Д. И. Менделеева и физические свойства металлов. Все открываем периодическую систему Д. И. Менделеева.

1. Расскажите, пожалуйста, положение металлов в периодической системе:

а) с какого элемента начинается каждый период? К какому классу относятся эти элементы?

б) расположение металлов по группам и подгруппам;

в) место щелочных металлов в Периодической системе?

2. Какой связь устанавливается в кристаллах металлов? Чем обусловлены важнейшие физические свойства металлов?

3. Что такое пластичность?

4. Чем связано электропроводность и теплопроводность металлов?

5. По какому признаку металлов делят на легкие и тяжелые? Дайте им характеристику.

6. На какие классы делят металлов в технике?

7. Какие физические свойства металлов используют в технике?

- Каждый период кроме первого начинается с активного химического элемента – металла.

- металлы расположены во второй группы главной подгруппы, III группы главной подгруппы, исключая бор; в IV группе к металлам относят: германий, олово, свинец; в V группе – сурьма и висмут, VI группе – полоний. В главных подгруппах VII и VIII групп все элементы – типичные неметаллы. Все элементы побочных подгрупп – металлы.

- Щелочные металлы расположены в главных подгруппах I группы.

- В кристаллах металлов образуется металлическая связь, чем и обусловлена важнейшие физические свойства металлов: электро- и теплопроводность, металлический блеск, пластичность.

- Пластичность – это свойство вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять принятую форму после прекращения этого воздействия. Пластичность металлов обусловлена тем, что под внешним воздействием одни слои атомов – ионов в кристаллах легко смещаются, как бы скользят по отношению к другим без разрыва связей между ними.

- Электропроводность большинство металлов обусловлена присутствием в их кристаллических решетках подвижных электронов, которые направленно перемещаются под действием электрического поля. Теплопроводность также связано с высокой подвижностью свободных электронов.

- Металлы делят на легкие и тяжелые по плотности. Если плотность металлов меньше 5г/см³, то их называют легкими, например, щелочные, щелочноземельные металлы. Если плотность металлов больше 5г/см³, то они называются тяжелыми. Легкие металлы обычно легкоплавки, цезий и галлий могут плавиться уже на ладони руки. Тяжелые металлы – тугоплавки, наибольшей температурой плавления обладает вольфрам.

- в технике металлы делят на черные (железо и его сплавы) и цветные (все остальные). Золото, серебро, платину и некоторые другие металлы относят к драгоценным металлам.

- В технике используют такие физические свойства металлов как электропроводность, теплопроводность, плотность, температура плавления и твердость.

Мотивация

3

Молодцы ребята! Вы хорошо подготовились к уроку. Известно, что все щелочные металлы серебристо-белого цвета, а ничтожные примеси кислорода придают цезию золотисто-желтую окраску. Натрий и калий легче воды, а цезий почти в 2 раза тяжелее. С водой натрий реагирует очень бурно, калий – со взрывом, а рубидий и цезий воспламеняются даже при соприкосновений со льдом. При взаимодействии с влажным воздухом все щелочные металлы превращаются в карбонаты. При обычных условиях щелочные металлы горят в атмосфере фтора и хлора, а при небольшом нагревании легко взаимодействуют с сероводородом, бромом и другими неметаллами.

Сообщение темы, цели и задачи урока

4

Сегодняшняя тема урока: химические свойства металлов. Открываем тетради, пишем дату и тему урока.

Учащиеся пишут в тетрадях дату и тему урока. ( Или заполняют раздаточные карточки, см. приложение №2)

Первичное восприятие и осознание учащимися нового материала

5

Ребята, давайте вспомним, какие свойства проявляют металлы в химических реакциях?

- Правильно! Окислителями при этом могут выступать неметаллы (кислород, галогены, сера), катионы водорода и катионы других металлов.

С кислородом воздуха легко взаимодействуют щелочные и щелочноземельные металлы (поэтому их хранят под керосином). Ребята, а какие элементы относятся к щелочным и щелочноземельным металлам?

-Правильно, молодцы! Посмотрим на примере:

4К + О₂ → 2К₂О

2Ва + О₂ → 2ВаО

Ребята, как называются сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород, в степени окисления -2?

Запишем уравнения реакции в тетрадях. Аналогичные уравнения реакции представлены в учебниках на стр. 39.

Менее активные металлы как, например, железо, цинк, медь энергично окисляются кислородом только при нагревании:

2Zn + О₂ → 2ZnО

2Сu + О₂ → 2СuО

Запишем также в тетрадях, что золото и платиновые металлы не окисляются кислородом ни при каких условиях.

Металлы образуют с неметаллами бинарные соединения. Посмотрим взаимодействие металлов с галогенами. Ребята перечислите, пожалуйста, элементы, которые относятся галогенам.

Правильно! Напишем пример:

3Са + 2Р → Са₃Р₂

2Аl + 3Вr → 2АlВr₃

Са +Сl₂ → СаСl₂

Ребята, как называется соединения металла с галогенами?

-Верно! Перепишите с доски примеры и соответствующие называния веществ.

Металлы взаимодействуют с серой. Ребята, при этом образуются какие вещества?

- Правильно! Например:

Сu + S → СuS

Nа +S → Nа₂S

Взаимодействие металла с водородом:

Са +Н₂ → СаН₂

Nа + Н₂ → NаН

Ребята, как называется соединения металла с водородом?

-Правильно! Запомните, медь с водородом, не реагирует ни при каких условиях.

Сu +Н₂ →

Щелочные и щелочноземельные металлы легко реагируют с водой, восстанавливая катионы водорода до свободного водорода:

2К + 2НОН → 2КОН + Н₂↑

Ва + 2НОН → Ва(ОН)₂ + Н₂↑

Образуются растворимые основания – щелочи.

Менее активные металлы реагируют с водой только в раскаленном виде:

3 Fе +4 Н₂О → FеО∙F₂О₃ + 4Н₂↑

Образуется железная окалина.

По восстановительной способности металлы располагают в ряд, который называется электрохимическим рядом напряжений. Этот ряд представлен в учебниках на стр. 40. В этот ряд помещен и водород, который, как и металлы, способен отдавать электроны, образуя при этом положительно заряженные ионы Н⁺. Из положения металлов в ряду напряжений вытекают два правила, характеризующие химические свойства металлов.

1. Металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода, вытесняют его из растворов кислот, а стоящее правее - не вытесняют водород из растворов кислот. Это правило имеет ряд поправок: а) правило соблюдается, если в реакции металла с кислотой образуется растворимая соль. Ребята, а как можно узнать, соль растворимая или нет?

б) концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации реагируют с металлами по-особому, при этом водород не образуется;

в) на щелочные металлы правило не распространяется, так как они легко взаимодействуют с водой.

Исходя из этого правила и поправок, напишем уравнение реакции.

1) Zn + 2НСl → ZnСl₂ + Н₂↑

Ребята, как расположен цинк в электрохимическом ряду напряжении, по отношению водороду?

Растворима ли соль в воде?

-Запомните, ртуть и серебро не реагируют с соляной кислотой.

2) Сu + 2 Н₂SО_4(конц)→СuSО₄ + SО₂↑ +2Н₂О

Ребята, как расположена медь в электрохимическом ряду напряжений, по отношению водорода?

- Растворима ли соль в воде?

- А почему в данной реакции водород не выделяется?

3) 8НNО_3(конц)+3Мg → 3Мg(NО₃)₂+ +2NО+4Н₂О

4) 4Са + 10НNО_3(разб)→4Са(NО₃)₂ + N₂О↑+ +5Н₂О

-Ребята, почему в 3-ей и 4-ой реакциях водород не вытесняется?

-Правильно! Запомните, азотная кислота с драгоценными металлами (золото, платина, иридий, осмий) не реагирует.

Запишите первое правило, его поправки и уравнения реакции в тетрадях.

Правило второе: Каждый металл вытесняет из растворов солей другие металлы, находящиеся правее него в ряду напряжений, и сам может быть вытеснен металлами, расположенными левее. Это правило также имеет поправки – правило соблюдается при условии образования растворимой соли; правило не соблюдается на щелочные металлы, например:

Fе+СuSО₄→FеSО₄+Сu

-Ребята, как расположено в электрохимическом ряду напряжений железо по отношению меди? Растворима ли соль, которая образуется в ходе реакции?

Правильно! Посмотрим еще один пример:

Сu+НgСl→Нg+СuСl.

Перепишите в тетрадях правило второе, его поправки и примеры.

- В химических реакциях металлы проявляют восстановительные свойства, при этом их атомы отдают свои электроны, и заряжаются положительно.

- К щелочным металлам относятся элементы главной подгруппы I группы: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций. К щелочноземельным относятся – кальций, стронций, барий, радий.

- Оксиды.

Учащиеся переписываю уравнения реакции и примечание.

- галогенам относятся фтор, хлор, бром, иод, астат, т.е., это элементы главной подгруппы VII группы.

-Соединения металла с галогенами называются галогенидами.

- При взаимодействии металла с серой образуются сульфиды.

- учащиеся переписывают примеры и дают названия веществам.

- Соединения металла с водородом называются гидридами.

- учащиеся пишут примеры и примечание.

-учащиеся пишут примеры.

- Надо смотреть таблицу растворимость солей.

- Цинк расположен в электрохимическом ряду напряжении левее водорода, поэтому он должен вытеснять водорода из растворов кислот.

Хлорид цинка растворим в воде.

- Медь в электрохимическом ряду напряжений расположена левее водорода, поэтому она должна вытеснять водород из растворов кислот.

- Сульфат меди растворим в воде.

- Потому что серная кислота концентрированная, это соответствует поправку б).

-Потому что азотная кислота любой концентрации реагирует с металлами по-особому, при этом водород не выделяется.

Учащиеся переписывают правило и уравнения реакции.

- Железо расположено левее меди, сульфат железа растворим в воде, значит, железо вытесняет медь из раствора соли.

Учащиеся переписывают правило и примеры в тетрадях.

Осмысление внутренних закономерностей и связей между изучаемыми предметами в процессе выполнения мыслительной работы и познавательных задач.

Демонстрационные опыты. 1) Взаимодействие металлов с водой при комнатной температуре.

Цель опыта: доказать, что активные металлы реагируют с водой при комнатной температуре.

Ход работы: Небольшое количество металлов: натрий, калий, кальций (осушаем поверхность щелочных металлов и кальция фильтровальной бумагой), помещаем в химические стаканы с водой комнатной температуры (стаканы со щелочными металлами помещаем в кристаллизаторы с песком). Учащиеся пишут в тетрадях тему, цель, ход опыта в виде схемы и делают выводы, заполняют таблицу.

2) Взаимодействие алюминия с водой после удаления оксидной пленки.

Цель опыта: Доказать, что алюминий, после удаления оксидной пленки, реагирует с водой активнее.

Ход опыта: С поверхности алюминия удаляем оксидную пленку механически (при помощи наждачной бумаги) и химически (погружением в раствор щелочи с последующим промыванием водой). В первый химический стакан помещаем алюминий с оксидной пленкой, в другой – без оксидной пленки. Отмечаем появление признаков реакции.

Учащиеся делают выводы и продолжают таблицу.

3) Взаимодействие магния с водой при нагревании.

Цель опыта: Показать, что магний реагирует с водой интенсивно при нагревании.

Ход опыта: магниевую стружку помещаем в пробирку с водой. Отмечаем отсутствие признаков взаимодействия. Затем содержимое пробирки нагреваем в пламене спиртовки до начало кипения воды. Отмечаем выделение газа. Добавление фенолфталеина в систему приводит к появлению малиновой окраски.

Учащиеся пишут в тетрадях тему, цель, ход опыта в виде схемы и заполняют таблицу (см. приложение).

Делают выводы: активные металлы: натрий, калий, кальций реагируют с водой при комнатной температуре.

Учащиеся пишут тему, цель, ход опыта в виде схемы и продолжают таблицу.

Делают выводы: алюминий, после удаления оксидной пленки, реагирует с водой активнее.

-Учащиеся проговаривают правила работы со спиртовкой и объясняют появления малиновой окраски при добавлении в систему фенолфталеина (доказывает щелочную среду).

Учащиеся пишут тему, цель, ход опыта в виде схемы и продолжают таблицу.

Делают выводы: магний реагирует с водой при нагревании, при этом фенолфталеин окрашивают систему в малиновый цвет, доказывая, что среда щелочная.

Обобщение и систематизация изученных на уроке понятий и ранее усвоенных знаний.

6

Задание №1. Приведите по 2 примера уравнения реакции с металлами:

а) Реакция соединения;

б) Реакция замещения.

Задание №2. Используя электрохимический ряд напряжений, напишите уравнения реакции, дайте название веществам:

1. Са + АlСl₃ →

2. ZnСl₂+Сu →

3. Аl+ СuSО₄ →

4. Мg+Н₂SО₄ →

5. Аg+ НСl →

6. Са+СuSО₄ →

Задание №1. Например:

а) 4Аl + 3О₂→2Аl₂О₃

2К+Н₂→2КН

б) Мg+2НСl→МgСl₂+Н₂↑

Zn+ Н₂О → ZnО+Н₂

Задание №2.

1. 3Са + 2АlСl₃ → 3СаСl₂+2Аl

2. ZnСl₂+Сu → СuСl₂+Zn

3. 2Аl+ 3СuSО₄ → Аl₂(SО₄)₃+3Сu

4. Мg+Н₂SО₄ → МgSО₄ +Н₂↑

5. Аg+ НСl → (реакция не идет)

6. Са+СuSО₄ → СаSО₄ +Сu

Итоги урока

7

Ставятся оценки учащимся. Оценка работы всего класса.

Домашнее задание

8

-Открываем дневники, пишем домашнее задание: §8 «Химические свойства металлов» (стр. 39-41), упр.1,6(Стр 41-42) – письменно в тетрадь.

-Досвиданья!

-Досвиданья!

Цель опыта

Реагирующие вещества

Условия проведения реакции

Признаки реакции

Уравнение реакции

№1. Взаимодействие металлов с водой при комнатной температуре.

доказать, что активные металлы реагируют с водой при комнатной температуре.

Nа, К, Са, Н₂О

Комнатная температура

Выделяется газ, тепло

2Nа+2Н₂О→2NаОН+ +Н₂↑

К+2Н₂О→2КОН+ +Н₂↑

Са+2Н₂О→2Са(ОН)₂+ +Н₂↑

№2 Взаимодействие алюминия с водой после удаления оксидной пленки.

Доказать, что алюминий, после удаления оксидной пленки, реагирует с водой активнее.

Аl, Н₂О

Комнатная температура

Выделяется газ

Аl + Н₂О→ Аl (ОН)₃+ +Н₂↑

№3 Взаимодействие магния с водой при нагревании

Показать, что магний реагирует с водой интенсивно при нагревании.

Мg, Н₂О

нагревание

Выделяется газ

Мg+2Н₂О→ Мg (ОН)₂+ +Н₂↑