Физические свойства металлов химия 9. Общая характеристика металлов

Цель: Раскрыть причину особых физических свойств металлов.
Задачи:
1. Рассмотреть физические свойства металлов;
2. Развивать умение различать физические свойства металлов; определять свойства;
3. Воспитывать коллективизм, внимание, аккуратность.
Оборудование: ПСХЭ, наглядный материал «Металлы»
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
Фронтальный опрос
1. Что означает слово «металл»?
2. Сколько всего металлов в ПСХЭ? Где они расположены?
3. Сколько электронов на внешнем электронном слое в атомах элементов главной и побочной подгрупп? Почему?
4. Как соединены атомы металлов между собой?
2. Химический диктант
BaCO3, CaO, LiOH, HNO3, SO3, CrO, Fe2O3, NaCl, Al(OH)3, HCl, CaCO3, KNO3
Изложение нового материала
Великий русский ученый М.В.Ломоносов так говорил о металлах: «Металлом называется твердое, непрозрачное и светлое тело, которое на огне плавить и холодное ковать можно».
1. Металлический блеск – оптическое свойство металлов, определяется числом наружных электронов. Это свойство всегда ценилось людьми и даже способствовало созданию ярких художественных образов. Данное свойство наблюдается только к кристаллах, металлы в виде порошка блеска не имеют. Все металлы блестят, непрозрачны, обычно серого цвета, потому что пространство вокруг их кристаллов заполнено электронным газом. Электроны при поглощении света начинают колебаться и испускают волны излучения, которые обнаруживает глаз человека. Металлы непрозрачны и для радиоволн: они отражают их. На этом основана радиолокация – обнаружение металлических предметов.
2. Электро- и теплопроводность. Электропроводность определяется наличием свободно движущихся электронов. Наибольшей электропроводимостью обладают серебро и медь, затем золото, алюминий и железо. Наименьшую имеет ртуть.
Теплопроводность связана с подвижностью электронов и с колебательным движением частиц в кристалле. Благодаря этим явлениям происходит быстрое выравнивание температуры в куске металла. Серебренная ложка нагревается в 500 раз быстрее, чем стеклянный стакан.
3. Ковкость и пластичность. При ударе металлы не рассыпаются на мелкие куски, а сплющиваются, меняют форму, т.е. поддаются ковке. Это происходит потому, что отдельные слои атомов и ионов в кристалле металла могут смещаться относительно друг друга без нарушения металлической связи. Электроны перемещаются по всему куску металла и связывают сместившиеся слои.
Пластичность металлов уменьшается в ряду: Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe.
Золото – самый пластичный металл: из 1 г золота можно вытянуть до 2 км проволоки, а из образца размером со спичечную головку – прокатать лист площадью 50 м2.
4. Плотность металлов различна. ρ < 5 г/см3 – легкие (Li, Mn, Al, Ti), ρ > 5 г/см3 – тяжелые (Os, Cr, Zn, Sn, Mn, Fe, Pb, Au, Pt). Самым легкий является литий (ρ = 0,54 г/см3), тяжелый – осмий (ρ = 22,6 г/см3)
5. Твердость. Металлы бывают твердые и мягкие. Щелочные металлы можно резать ножом, а из вольфрама, тантала и хрома изготавливают режущие, бурильные инструменты. Саамы твердый – хром.
6. Температура плавления. Металлы, плавящиеся при температуре выше 10000С, называются тугоплавкими (вольфрам – 33900С), а ниже - легкоплавкие (ртуть = -390С), щелочной металл цезий начинает плавиться в руках человека (t = 290С)
Применение.
Металл – это точность.
Металл – это прочность,
Скорость, высота,
Блеск и красота.
Не сразу в дом пришел металл,
Не сразу ложкой, вилкой стал.
Не сразу стал он кружкой
И заводской игрушкой.
Был путь металла долог:
Сперва пришел геолог.
Нашел он гору – в ней руда.
И горняки пришли туда.
И машинист дает гудок –
К печам руду доставит в срок.
И металлический ручей
Течет из огненных печей.
Еще работе не конец:
Придут и токарь, и кузнец,
Слесарь и штамповщик,
Сварщик, фрезеровщик.
И каждый вложит труд в металл,
Чтобы металл трудиться стал.
Он в проводах несет нам свет,
Металл – коньки, велосипед,
Метро, трамвай, будильник,
Утюг и холодильник. Е.Ефимовский.
Где применяются металлы? Люди каких профессий работают с металлами?
Упр. 1-10 (устно), стр. 140
Работа в рабочей тетради упр. 186, 187, 188, стр.58-59
Д/з. §29, стр. 137-139

1. Как расположены металлы в периодической таблице Д. И. Менделеева? Чем отличается строение атомов металлов от строения атомов неметаллов?
Металлы преимущественно располагаются в левой и нижней части периодической таблицы, т.е. в основном в I-III группах. И на внешнем энергетическом уровне у металлов обычно находится от одного до трех электронов (хотя возможны исключения: у сурьмы и висмута 5 электронов, у полония 6).

2. Чем по строению и свойствам кристаллические решетки металлов отличаются от ионных и атомных кристаллических решеток?
В узлах металлической кристаллической решетки находятся положительно заряженные ионы и атомы, между которыми передвигаются электроны, а в молекулярной и атомной кристаллической решетке в узлах расположены молекулы и атомы соответственно.

3. Каковы общие физические свойства металлов? Объясните эти свойства, основываясь на представлениях о металлической связи.

4. Почему некоторые металлы пластичные (например, медь), а другие – хрупкие (например, сурьма)?
У сурьмы 5 электронов на внешнем энергетическом уровне, у меди 1. С увеличением числа электронов, обеспечивается прочность отдельных слоев ионов, препятствующих их свободному скольжению, уменьшая пластичность.

5. При «растворении» в соляной кислоте 12,9 г сплава, состоящего из меди и цинка, получили 2,24 л водорода (н.у.). Вычислите массовые доли (в процентах) цинка и меди в этом сплаве.

6. Медно-алюминиевый сплав обработали 60 г соляной кислоты (массовая доля HCl – 10%). Вычислите массу и объем выделившегося газа (н.у.).

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Наиболее ярко металлические свойства проявляет простое вещество, атомы которого имеют строение электронной оболочки
1) 2е, 1е

2. Наиболее ярко металлические свойства проявляет простое вещество, атомы которого имеют строение электронной оболочки
4) 2е, 8е, 18е, 8е, 2е

3. Хорошо проводит электрический ток твердое вещество, имеющее кристаллическую решетку
3) металлическу

Прошлого года вы уже имеете представление о природе химической связи, существующей в кристаллах металлов, - металлической связи. Напомним, что в узлах металлических кристаллических решеток располагаются атомы и положительные ионы металлов, связанные посредством обобществленных внешних электронов, которые принадлежат всему кристаллу. Эти электроны компенсируют силы электростатического отталкивания между положительными ионами и тем самым связывают их, обеспечивая устойчивость металлической решетки.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

1. Назовите самый легкоплавкий металл.

Самый легкоплавкий металл — ртуть. Уже при комнатной температуре он является жидкостью. Температура плавления -39С.

2. Какие физические свойства металлов используют в технике?

В технике используются такие свойства металлов, как электропроводность, твердость, термоустойчивость.

3. Фотоэффект, т. е. свойство металлов испускать электроны под действием лучей света, характерен для щелочных металлов, например для цезия. Почему? Где это свойство находит применение?

Щелочные металлы имеют самую низкую энергию ионизации, т.е. они легко отдают электрон с последнего слоя. Для того, чтобы отнять этот электрон от металла, достаточно даже энергии света (фотона).

На явлении фотоэффекта основано действие фотоэлектрических приборов, получившие разнообразное применение в различных областях науки и техники — фотоэлементы, работающие на основе фотоэффекта, преобразуют энергию излучения в электрическую.

4. Какие физические свойства вольфрама лежат в основе его применения в лампах накаливания?

На тугоплавкости вольфрама основано его применение в лампах накаливания. Температура плавления 3422С.

5. Какие свойства металлов лежат в основе образных литературных выражений: «серебряный иней», «золотая заря», «свинцовые тучи»?

В литературных выражениях «серебряный иней», «золотая заря», «свинцовые тучи» заключено свойство металлов отражать световые лучи, в результате чего они приобретают характерную окраску, металлический блеск.