Тема: «Металлы. Положение в периодической системе, строение атомов. Физические свойства». Цели: познакомить учащихся с основными понятиями темы, со значением металлов в жизни человека

Урок химии. 9 класс.

Тема: «Металлы. Положение в периодической системе, строение атомов.

Физические свойства».

Цели: познакомить учащихся с основными понятиями темы, со значением металлов в жизни человека

Планируемые результаты обучения:

Знать:

• физические свойства металлов;

• понятие «металлическая связь», « металлическая решетка»;

• роль металлов, нахождение металлов в природе , практическая значимость металлов в жизни человека;

Уметь:

• давать общую характеристику металлов как элемента по положению в периодической системе и строению атома;

• объяснять физические свойства металлов исходя из строения металлической кристаллической решетки.

Оборудование:  набор «Металлы».

Используется технология проблемного обучения, ИКТ (презентация к уроку) https://10factov.net/322-samye-dorogie-metally-v-mire.html

Тип урока: урок изучения новой темы

Формы работы: общеклассная, групповая, индивидуальная.

План урока:

Организационный момент – 2 мин.

1.Актуализация знаний- 5 мин.

2.Изучение новой темы-16 мин.

3.Закрепление-13 мин.

4.Итог урока-4 мин.

Ход урока

Послушайте внимательно слова М.В. Ломоносова, по окончании цитаты предположите какая тема сегодня будет на уроке «Металлы подают укрепление и красоту важнейшим вещам, в обществе потребным. Ими защищаемся от нападения неприятеля, ими утверждаются корабли и силою их связаны. Металлы отверзают недро земное к плодородию, служат нам в ловлении земных и морских животных для пропитания нашего… И кратко сказать, ни едино художество, ни едино ремесло простое употребление металлов миновать не может». (слайд 1)

Итак, тема нашего урока? (слайд 2)

Сегодня мы приступаем к изучению раздела неорганической химии – химии металлов. В прошлом году вы уже знакомились с этой группой веществ.

I. Актуализация знаний

1. Что вы знаете о металлах?

2. Что вы хотите узнать? (какими свойствами физическими обладают и от чего они зависят? Как на практике используются металлы?)

3. Для чего вам это нужно знать? (слайд 3)

Ответы на вопросы учителя, формулирование цели урока

Цели: (слайд 4)

• Рассмотреть нахождение металлов в периодической системе, границу по элементам, разделяющую металлы и неметаллы

• Повторить особенности строения металлов и химическую связь

• Вспомнить физические свойства металлов, от чего они зависят

• Повторить, как связаны физические свойства и использование металлов

Чтобы ответить на эти вопросы, вы должны сегодня активно и много работать. Готовы?

II. Изучение нового материала

(слайд 5) Металлы (от лат. Metallum – шахта, рудник): группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами.

С греч. «металлон» - «земляные работы»

(слайд 6)

О каких металлах идет речь:

Был металл серебристо-белым, в соединении стал мелом (кальций)

К восьмой группе отнесен, в честь России назван он (рутений)

Из него солдатик твой, не болеет он «чумой» (олово)

(слайд 7)

К группе черных отношусь,
В тяжелой металлургии – главный.
Своею ролью я горжусь –
и в эритроцитах содержусь. (железо)

Единственный металл, он жидкий,

И в сплавах образует амальгам.

Его пары уж очень ядовиты,

И печень поражает в тот же час.

В термометрах его увидеть можно.

Однако, будьте осторожны! (Ртуть)

(слайд 8)

Царем металлов меня считают
И благородным называют,
Пленяю я блестящей желтизной,
Ничто не сравнится с моей красотой (Золото)

Удельный вес его так мал,

Что стал крылатым тот металл.

Во все детали входит он,

Являясь важной составной. (Алюминий)

(слайд 9)

В старину ценилась дорого,
Цветом красная, как золото,
Постоянно с ним дружна,
В электротехнике очень нужна. (Медь)

Ковал победу тот металл
Для танков на Урале.
Он стойкость сплаву придавал
И нити лампы при накале. (Вольфрам)

(слайд 10)

Положение металлов в периодической системе

• кальций (№20), рутений (№44), олово (№50)

• золото (№79), алюминий (№13)

• железо (№26), ртуть (№80)

• медь (№29), вольфрам (№74)

В какой группе и подгруппе?

Есть ли металлы в главных подгруппа? А в побочных?

(В побочной подгруппе находятся только металлы.)

(слайд 11) Пользуясь ПСХЭ по цвету определите и ответьте на вопрос:

Каких элементов больше: металлов или неметаллов?

Записать вывод: Главные подгруппы каких групп состоят только из металлов.

(слайд 12) Как называются металлы 1а группы? (щелочные)

(слайд 13) Как называются металлы 2а группы, начиная с кальция? (щелочноземельные)

(слайд 14) Каковы особенности строения атомов металлов? Какое количество электронов на последнем слое у металлов? (1-3)

На внешнем уровне 1–3 электрона – но почему полоний, висмут тоже металлы? Что происходит с радиусом атомов металлов сверху вниз по главной подгруппе?

Большие атомные радиусы. Значит, какой способностью восстановительной или окислительной обладают атомы металлов?

Легко отдают валентные электроны (восстановительная способность)

(слайд 15) Вы сейчас работали с цветной таблицей в учебнике, но на экзамене она черно-белая. Чтобы правильно определить свойства вещества, нужно знать металл это или неметалл. А для этого нужно знать, по каким элементам проходит диагональ, которая разделяет металлы и неметаллы главных подгрупп? От бора до астата.

(слайд 16) Свойства веществ зависят от вида химической связи. Какая она у металлов? Кристаллы?

(слайд 17) Благодаря металлической связи и металлической решетке, металлы обладают общими физическими свойствами. Какими?

(слайд 18) В каком агрегатном состоянии находятся металлы?

1.Твердые (исключение ртуть – жидкий металл при комнатной температуре)

(слайд 19) 2.Пластичность – способность изменять свою форму при ударе, прокатываться в тонкие листы, вытягиваться в проволоку. Стр.30

В чем причина пластичности металлов? В этом нам поможет разобраться следующий опыт: две стеклянные пластинки смачиваем водой и прижимаем друг к другу. Они легко скользят друг по другу, но их трудно разъединить. Прослойка воды имитирует свободные электроны, а значит причина пластичности – также особое строение кристаллической решетки.

Самый пластичный металл?

Какое свойство колокольчика я использовала в начале урока? (слайд 20) Ковкость и звон.

(слайд 21) Электропроводность

Учитель: электрическая проводимость металлов объясняется движением свободных электронов. Почему при нагревании электрическая проводимость металлов уменьшается? (текст учебника)

Высокая электропроводность уменьшается в ряду металлов:
Аg Сu Аu Аl Мg Zn Fе РЬ Hg

Щелчок При нагревании уменьшается, т.к. колебание ионов затрудняет движение электронов.

В чем причина электропроводности металлов, какие металлы самые лучшие проводники тока, что такое сверхпроводимость? – отвечают на вопросы)

(слайд 22) Чем обусловлена теплопроводность, и как она изменяется при нагревании? (стр30).

(слайд 23) металлический блеск (из-за отражения света от их поверхности).

Световые лучи падают на поверхность металла и отталкиваются от неё свободными электронами, создавая эффект металлического блеска.

(слайд 24) Зеркало состоит из гладкого стекла, на которое наносят очень тонкий слой металла. Часто зеркала покрывают серебром, потому что оно прекрасно отражает свет.

Как блеск может применяться на практике?

Высокая отражающая способность позволяет использовать металлы не только при производстве зеркал, но и оптических линз, кровельных изделий. Алюминий используется для создания помех в радиолокации, для производства теплостойкой защитной одежды для пожарных.

(слайд 25) Металлы классифицируют по цвету. Какие цветные металлы вы знаете?

На Урале известны многочисленные месторождения высококачественных железных руд (горы Магнитная, Высокая, Благодать, Качканар), медных руд (Медногорск, Карабаш, Сибай, Гай), редких цветных металлов, золота, серебра, платины, лучших в стране бокситов, каменных и калийных солей (Соликамск, Березники, Берёзовское, Важенское, Ильецкое) (слайд 8)

Но металлы есть не только на нашей планете. Так на Луне обнаружено большое количество самородного железа.

Физминутка.

(слайд 26) Металлы различают также по плотности и температуре плавления.

плотность:

• лёгкие ρ 3 – Li, K, Ca, Al.

• тяжёлые ρ 5 г/см³ – Sn, Pb, Hg, Fe, Os.

• Как это свойство применяется на практике?

• Многие лёгкие металлы используются для производства лёгких сплавов в машиностроении, авиа – и судостроении. Снижение массы машины даёт преимущества в скорости, дальности, высоте. Тяжёлые металлы для производства гирь, монет, решёток, цепей, тяжёлых машин.

температура плавления:

• легкоплавкие t

• тугоплавкие t 350°С – Fe, Cr, W.

Как это свойство применяется на практике?

Тугоплавкие металлы используются для изготовления нитей накаливания электроламп, при производстве жаропрочных сталей.

• Температура плавления олова 232, а алюминия 660 градусов. Как отличить обертку для конфет из олова от алюминиевой при помощи спиртовки?

• Олово очень быстро плавится, где используют? (для паяния)

Какие драгоценные металлы вы знаете? Посмотрите на слайд. Перед вами 10 самых дорогих металлов: (слайд 27)

• 9Рений

• 8Скандий

• 7Иридий

• 6Палладий

• 5Золото

• 4Платина

• 3Родий

• 2Осмий-187

• 1Калифорний-252

• 10Рутений

(слайд 28) Открыт в 1844 году рутений был найден в составе уральской руды. В природе запасов насчитывают около 5000 тонн. Он относится к семейству платиновых металлов. Благодаря тугоплавкости и длительной изнашиваемости его применяют в соединении с платиной при производстве электрических контактов, а также в космической промышленности. Нашли применение рутению и в ювелирном производстве в качестве добавки к специальным ювелирным сплавам. Металл используют при изготовлении игл для компасов, покрывают им керамику, стекло. Его стоимость составляет примерно 1,5$ за 1 грамм.

(слайд 29) Самым дорогим металлом в мире является Калифорний (Cf) –  в этом Вам поможет убедиться Книга рекордов Гиннесса. Калифорний искусственно получили

1950 году в Калифорнийском Университете в Беркли – отсюда и название. Калифорний извлекают из продуктов длительного облучения плутония нейтронами в ядерном реакторе. Кстати этот металл вполне может заменить атомный реактор!

Мировое производство калифорния-252 составляет всего несколько десятков миллиграммов в год. Стоимость:  6 500 000 $ за 1 грамм

(слайд 30) Металлы по свойствам отличаются. Металлы-чемпионы. Самый

легкий металл – Li (p= 0,53 г/см3 ) литий

тяжелый – Os (p= 22,5 г/см3 ) осмий

легкоплавкий – Cs (tпл = 28,5°С) цезий

тугоплавкий – W (tnл = 3390°С) вольфрам

мягкий – Cs цезий

твердый – Сг хром

блестящий – Ag cеребро

пластичный – Au золото

(слайд 31) Самый электро- и теплопроводный металл – Ag cеребро

распространенный в земной коре – Al алюминий

обнаруженный в упавших метеоритах – Fe железо

обладающий бактерицидными свойствами - Ag серебро

широко используемый в электротехнике - Сu медь

(слайд 32) Какие общие свойства металлов вы знаете?

• Твердое агрегатное состояние

• Пластичность, ковкость, тягучесть

• Теплопроводность.

• Электропроводность.

• Металлический блеск.

• Звон

• Способность намагничиваться (железо)

(Кластер)

(слайд 33) Учитель: Итак, что такое металлы, посмотрите на кластер на доске. Металл – это вид атомов, способных легко отдавать при химических реакциях электроны, входить в состав химических соединений в виде положительно заряженных ионов, а также образовывать простые вещества с характерными для металлов физическими свойствами. 

Работа в группах. 1 группа: Рассмотрите образцы металлов, найдите медный сплав.

2 группа: Рассмотрите образцы металлов, найдите железо.

3 группа: Рассмотрите образцы металлов, найдите алюминиевый предмет.

Как вы можете их различили?

(слайд 34) Итог.

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.

Ещё 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 несёт нам свет,

Металл – коньки, велосипед,

Метро, трамвай, будильник,

Утюг и холодильник.

III. Закрепление

(слайд 35) – Поясните, почему металлы использованы именно таким образом, а не наоборот

(слайд 36) Задание №1. Какие физические свойства меди обуславливают её использование в электротехнике?

(слайд 37) Задание №2

Заполните пропуски нужными словами

1.Радиус атомов металлов _ (больше или меньше) радиуса атомов неметаллов.

2. Во всех соединениях металлы имеют ____(+ или -) заряд.

3. При комнатной температуре Ме находятся в ____(твердом, жидком или газообразном) агрегатном состоянии, за исключением ____ .

1. Металлы обладают характерным ________ .

2. Они хорошо проводят ____ и ____.

3. Самый тяжелый металл ____ , самый лёгкий ___

4. Самый тугоплавкий _____, самый легкоплавкий ________.

(слайд 38) Самопроверка. Задание №2 Заполните пропуски нужными словами

1.Радиус атомов металлов больше радиуса атомов неметаллов.

2. Во всех соединениях металлы имеют + заряд.

3. При комнатной температуре Ме находятся в твердом агрегатном состоянии, за исключением ртути.

1. Металлы обладают характерным блеском.

2. Они хорошо проводят электрический ток и тепло.

3. Самый тяжелый металл осмий, самый лёгкий литий

4. Самый тугоплавкий вольфрам, самый легкоплавкий цезий(

5. IV. Итог урока

(слайд 38) Достигли ли мы цели урока?

(слайд 40) Домашнее задание: §5-6 выучить особенности металлов.

Для сдающих ОГЭ, остальным по желанию подготовить сообщение про металл, который используется в быту, используя научную, справочную литературу по плану:

• металл и предметы из него

• происхождение названия

• строение атома

• физические свойства

• интересные факты, связанные с этим металлом