ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ (2 урока).

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ (2 урока).

Цель: изучение «Метода проекта»

Задачи: на основе модульной педтехнологии изучить с учащимися общие и специфические свойства металлов, увидеть сходства и отличия, научиться проектировать изученный материал на химические свойства любого металла.

На доске записаны левые части уравнений химических свойств металлов. В ходе изучения материала учащиеся выходят к доске и самостоятельно заканчивают химические уравнения, уравнивают их.

Вопрос к классу:

Какое важнейшее свойство характерно для металлов?

(Способность металлов отдавать электроны, т.е. быть восстановителями:

Ме⁰-nе=Меⁿ⁺)

I. Взаимодействие с простыми веществами с образованием бинарных соединений.

1.Взаимодействие с кислородом:

а) образование оксидов (О^2-)

4Li+O₂=2Li₂O оксид лития

2Mg+O₂=2MgO оксид магния

2Cu+O₂=2CuO оксид меди (II)

3Fe+2O₂=Fe₃O₄ (Fe²⁺O·Fe₂³⁺O₃) смешанный оксид

б) образование пероксидов (-О-О-^-1)

Na₂O₂ + Na = 2Na₂O

2. Взаимодействие с водородом (только щелочные, щелочно-земельные металлы и алюминий).

Ca + H₂ = CaH₂ гидрид кальция

2Na + H₂ = 2NaH гидрид натрия (быстро разлагаются водой)

3.Взаимодействие с остальными неметаллами (галогенами, серой, фосфором, углеродом, азотом…)

2Na + Cl₂ = 2NaCl хлорид натрия

Fe + S = FeS сульфид железа

3Mg + N₂ = Mg₃N₂ нитрид магния

6Li + N₂ = 2Li₃N нитрид лития (реагируют без нагревания)

4Al + 3C = Al₄C₃ карбид алюминия

Ca +2C = CaC₂ карбид кальция

II. Взаимодействие со сложными веществами.

1.Взаимодействие с водой.

а) активные металлы – с образованием щелочи и водорода.

2Li+ 2H₂O = 2LiOH + H₂

Ca +2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ +3H₂

амальгированный

б) Металлы средней активности – с образованием оксида и водорода (при нагревании).

Zn + H₂O = ZnO +H₂

3Fe +4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂

в) Металлы, стоящие после водорода, с водой не реагируют.

Лабораторный опыт 2.Растворение лития в воде.

2.Взаимодействие с кислотами (условия: металл должен быть не щелочным и не щелочно-земельным; образующаяся соль должна быть растворимой).

а) с кислотами – не окислителями (HCl, H₃PO₄, H₂SO₄ разб. и т.д.) реагируют все металлы, стоящие до водорода, с образованием соли и водорода.

Zn +2HCl = ZnCl₂ + H₂

Fe + H₂SO₄ разб. = FeSO₄ + H₂

б) с кислотами-окислителями (HNO₃, H₂SO₄ конц.) - с образованием соли, воды и соединения азота или серы.

Без нагревания не реагируют Al, Fe, Cr, Au, Pt; при нагревании не реагируют только Au, Pt.

Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2H₂O+2NO₂

2Fe + 6H₂SO₄конц. = Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O + 3SO₂

Лабораторный опыт № 3. Взаимодействие цинка и меди с соляной и азотной кислотами.

3.Взаимодействие с солями. Условия см. п 2

Me⁰₁ + Meⁿ⁺₂R = Me ⁿ⁺₁R + Me⁰₂ (Металл 1 должен быть активнее металла 2)

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

Лабораторный опыт № 4. Взаимодействие железа медным купоросом.

4.Металлотермия – взаимодействие активных металлов (Al, Ca, Mg) при нагревании с оксидами неактивных металлов и металлов средней активности.

5Ca + Nb₂O₅ = 5CaO + 2Nb

8Al + 3Fe₃O₄ = 9Fe + 4Al2O₃

При переходе к объяснению следующего химического свойства учащиеся разгадывают предложенный им кроссворд.

Вопросы к кроссворду.

1.Составная часть воздуха. (азот)

2.Металл желто-красного цвета, хороший проводник ( медь)

3.Самый сильный окислитель (фтор)

4.Аллотропная модификация кислорода (озон)

5.Единственный металл, который реагирует с азотом без нагревания. (литий)

6.Какой металл лежит в основе производства чугуна и стали. (железо)

7.Жидкий металл (ртуть).

8.Инертный газ, используемый в светящихся витринах. (неон)

9.Класс соединений, образующийся при горении.(оксид)

10. Неметалл желтого цвета. (сера)

1. Один из щелочных металлов, образующих с кислородом пероксид (натрий)

2. Класс соединений, образующийся при взаимодействии металлов и неметаллов (соль).

Из кроссворда выделилось слово «амфотерность».

Амфотерность – это способность веществ проявлять двойственные свойства одновременно: металлические и неметаллические, кислотные и основные.

Рассматриваем амфотерность металлов на примере алюминия.

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 2NaOH + 2H₂O = 2 NaAlO₂ + 3H₂ метаалюминат натрия

2Al + 2NaOH + 6 H₂O = 2NaAl(OH)₄ + 3H₂ тетрагидроксоалюминат натрия

После изучения химических свойств закрепляем основные вопросы пройденного материала теоретически.

1.Какие общие свойства характерны для металлов?

2.Какие вещества образуются при горении металлов?

3.Какой характер имеют оксиды металлов?

4.В чём отличие между оксидами и пероксидами?

5.В чём отличие взаимодействия металлов с кислотами-окислителями и кислотами - неокислителями?

6.В чём можно перевозить концентрированные азотную и серную кислоты?

7.Как реагирует вода с различными металлами?

8.Что такое “металлотермия”?

9.Что такое “амфотерность”?

10.Почему в алюминиевой посуде нельзя хранить щёлочи?

11.При каких условиях металлы реагируют с солями?

12.Почему щелочные и щелочно-земельные металлы хранят под керосином?

После теоретического повторения материала идёт закрепление темы у доски и на месте.

1.Написать уравнения реакций:

Li—Li₂O—LiOH—LiNO₃

CaH₂--Ca—CaO—Ca(OH)₂—Ca(NO₃)₂

2. Написать химические свойства алюминия со следующими веществами:

O₂, S, Cl₂, N₂, P, H₂O (амальгированный алюминий), TiO₂, H₂SO₄. SnSO₄, NaOH.

3.Написать и уравнять реакцию взаимодействия цинка с конц.H₂SO₄ с помощью метода электронного баланса.

Домашнее задание: учебник, стр. 120 , № 1-4.