Educațional - să ia în considerare poziția metalelor în sistemul de elemente DI Mendeleev, pentru a familiariza studenții cu proprietățile fizice de bază ale metalelor, pentru a afla ce sunt condiționați; să dezvăluie regularitățile manifestării prin proprietățile fizice ale metalelor; introduce conceptul de aliaje și proprietățile lor.
Dezvoltarea - dezvoltarea gândirii teoretice a elevilor și a capacității lor de a prezice proprietățile fizice ale metalelor pe baza structurii lor.
Educațional - pentru a promova dezvoltarea interesului cognitiv al studenților în studiul chimiei,
Obiectivele lecției:- Elevii ar trebui să studieze poziția metalelor în tabelul periodic al elementelor,
- Pentru a clarifica caracteristicile structurale ale atomilor și cristalelor lor; proprietățile fizice ale metalelor; diferența dintre proprietățile metalelor și proprietățile aliajelor lor.
- Să poată aplica cunoștințele dobândite în îndeplinirea sarcinilor, exerciții pe această temă.
Tipul lecției: învățarea materialelor noi.
Echipament:- colectarea de metale și aliaje; tabelele "Tipuri de legături chimice", "Tipuri de laturi cristaline" și "Proprietățile fizice generale ale metalelor",
- două plăci de sticlă și apă pentru experiment.
I. Momentul organizatoric
(profesorul introduce studenții la tema lecției scrise pe tablă, planul pentru lecție).
Profesorul întreabă întrebările studenților:
1. Cum se schimbă proprietățile elementelor chimice în perioadele sistemului periodic?
2. Cum se schimbă proprietățile elementelor chimice din principalele subgrupe?
3. Unde sunt metalele situate în tabelul periodic?
Elevii trag concluzii:
- Metalele sunt elemente chimice și substanțe simple.
- Metalele ocupă partea inferioară din stânga a tabelului periodic. Și, prin urmare, atomii lor au raze mari și, de regulă, un număr mic de electroni de valență. Pentru ionizarea lor, este necesară o energie relativ mică. Ionii metalici pozitivi care rezultă sunt ținuți împreună prin atragerea tuturor electronilor care se mișcă liber în metal.
Profesorul demonstrează tabelul "Tipuri de legături chimice", întreabă studenții: care sunt asemănările și diferențele dintre legătura metalică și legătura covalentă? Între metal și ion? (Similarity cu covalente: electroni de valență sunt utilizate în mod obișnuit, dar în cazul covalente folosesc în general doar doi atomi și în cazul legăturii metalice acești electroni leagă toate piesele de atomi de metal, creând „gaz electronic“ Deoarece metalic ionic similar cu prezența ionilor. dar ionii metalici pozitivi sunt limitate „gaz de electroni“, și în ioni - ion pozitiv) .no ntnye electronii sunt în uz comun, EMI pozitiv w pentru toate gratuit
Profesorul demonstrează tabelul "Tipuri de laturi cristaline":
Datorita atragerea de electroni liberi toți ionii pozitivi ai legăturii metalice este foarte puternic, astfel încât metalele caracterizate latici cu ambalaj densă a ionilor: hexagonal (zinc, magneziu), cubic (cupru, argint, aluminiu) și este mai puțin densă fețe centrate - centrată pe corp cubic (fier, sodiu , bariu).
Maestrul: Și astfel, din metal - un fel de atomi capabili de a da cu ușurință electroni în reacții chimice, o parte a compușilor chimici sub formă de ioni încărcați pozitiv și compuși simpli pentru a forma proprietățile fizice caracteristice pentru metale. Luați în considerare eșantioanele de metale și numele ce proprietăți fizice comune au acestea?
Elevii numesc: conductivitatea electrică, conductivitatea termică, strălucirea metalică, duritatea, plasticitatea.
Profesor: Cum se explică prezența proprietăților fizice comune într-un număr atât de mare de diverse substanțe simple?
-Studenții concluzionează: motivul pentru particularitățile legăturii metalice, structura cristalelor de tip metalic.
Profesorul demonstrează tabelul "Proprietățile fizice generale ale metalelor"
Profesor: Într-adevăr, conductivitatea electrică a metalelor se explică prin mișcarea electronilor liberi. De ce conductivitatea electrică a metalelor scade când este încălzită? Ce determină conductivitatea termică și cum se schimbă atunci când este încălzită? (tabelul vă ajută să răspundeți la întrebări).
Plasticitatea - capacitatea de a-și schimba forma când a fost lovită, laminată în foi subțiri, se întindea într-un fir.
Care este cauza plasticității metalelor? Experimentul următor ne va ajuta în acest sens: două plăci de sticlă sunt umezite cu apă și presate unul împotriva celuilalt. Ele se deplasează ușor unul peste celălalt, dar ele sunt greu de separat. Un strat de apă imită electronii liberi, ceea ce înseamnă că cauza plasticității este de asemenea o structură specială a rețelei de cristal.
Lustrușul metalic se datorează și structurii speciale a metalelor (datorită metalelor electronice libere reflectă bine razele de lumină).
Profesor: Da, metalele au proprietăți fizice comune, care se datorează structurii lor speciale, dar pentru diferite metale gradul de manifestare a fiecărei proprietăți este diferit. Așadar, argintul are cea mai bună conductivitate electrică, cuprul în al doilea rând și aurul pe a treia.
Astfel de diferențe în manifestarea proprietăților fizice legate de modul în care bine ambalate ionii în rețeaua cristalină a metalului, precum și mărimea și numărul de electroni de valență lor, fiecare atom socializat. De exemplu, cu cât este mai mare numărul de atomi de metal într-un volum unitar al unui metal, cu atât va avea densitatea mai mare. Cea mai densă împachetare a ionilor în cristale hexagonale. Cu toate acestea, densitatea materiei depinde nu numai de tipul de zăcământ de cristal, ci și de masa ionilor constituenți și de razele lor. Prin urmare, metalele alcaline au cea mai mică densitate. Cel mai greu dintre toate metalele este osmiul.
Dacă cristalele sub formă de metale de un anumit tip (de exemplu, metale alcaline), creșterea densității pentru un număr de litiu pentru cesiu datorită creșterii maselor atomice și masele de ioni formate, ca masele cresc într-o măsură mai mare decât razele atomice. Dacă metalele formează cristale de diferite tipuri, atunci regularitatea este mai complexă, iar descrierea ei se referă la mai mult fizică decât la chimie.
În funcție de densitate, este obișnuit divizarea metalelor în lumină (densitatea acestora este mai mică de 5 g / cm3) și grele (densitatea lor este mai mare de 5 g / cm3). Deci, în aluminiu, densitatea este de 2, 7 g / cm3 - metalul este ușor.
Ductilitatea metalelor depinde, de asemenea, de tipul de cristal și de numărul de electroni care leagă, de dimensiunile ionilor.
Cel mai plastic este aurul. O bucată de aur de dimensiunea unui cap de meci poate fi aplatizată într-o frunză translucidă albastră-verde de 50 de metri pătrați. O mostră de aur de 1 g poate fi trasă într-un fir de 2 km lungime. Isstari Rus a inceput sa faca „frunza de aur“: în primul rând, a fost rulat într-o moară cu o grosime de o foaie de hârtie de scris și apoi pus între straturi subțiri, cu orb eliminat intestin de vacă și se rostogoli pe ciocanele de lemn nicovală. Repetând această operațiune de mai multe ori, am primit frunze de aur cu o grosime de numai o zecime de micron; 500 de atomi. "Frunza de aur" a fost acoperită cu obiecte din lemn, piele etc.
Metalele cele mai fragile din grupurile V, VI, VII. Ei au electroni de 5 până la 7 atomi de valență, prin urmare, o legătură foarte puternică între ioni, care le împiedică să alunece una față de cealaltă, reduce ductilitatea. Acest lucru explică de asemenea refracția și duritatea lor.
Cu cat numarul de electroni liberi este mai mic, cu atat dimensiunea ionilor este mai mare, cu atat legatura dintre ioni este mai slaba, cu cat metalele sunt mai moi. Cele mai moi sunt metalele alcaline, cel mai greu fiind cromul.
Temperaturile de topire ale metalelor variază în limite foarte largi: de la minus 39 ° C la 3410 în tungsten. Mercurul este singurul metal lichid în condiții normale.
Ar trebui notat din nou elevilor că gradul de manifestare a proprietăților fizice ale diferitelor metale nu depinde numai de numărul de electroni de valență, dar, de asemenea, tipul de rețea cristalină, dimensiunea atomilor și ioni, adică motivele pentru manifestarea proprietăților fizice prin metale sunt variate.
(Proprietățile fizice generale ale metalelor sunt prezentate pe scurt în tabelul care ar trebui să fie pe bord sau proiectate prin proiector Puteți imprima și să dea la masa fiecărui copil înainte de începerea lecției, așa că a profitat de ea în studiul de material nou -. Acest lucru va economisi timp în explicarea, în îndeplinirea sarcinilor și în pregătirea pentru următoarea lecție).
Profesor: Deoarece diferite metale au legături metalice similare și în unele cazuri formează cristale metalice similare, multe dintre ele se pot amesteca unele cu altele la trecerea la starea topită și formează aliaje. Aliajele pot forma atomi de metal cu nemetalici. Aliajele au proprietăți diferite, mai diverse, comparativ cu metalele care intră în ele. Deci, cuprul, staniu și zinc sunt metale moi, aliajul pe care se bazează - bronzul - este foarte greu. Aliajul de staniu cu plumb este utilizat pentru lipit, deoarece are un punct de topire scăzut. Cele mai obișnuite aliaje de metal și nemetalic sunt fonta și oțelul.
Aliajele de aur sunt de o importanță excepțională. La urma urmei, aurul pur este moale, puterea lui este scăzută, se desprinde ușor; de exemplu, o monedă de aur pur la circulație pierde o cincime din greutatea sa. Adăugarea de cupru la aur face greu și elastic. Cantitatea de aur din bijuterii va fi spus de testul său. Exemplul 583 indică faptul că aliajul conține 58,3% aur sau 583 grame la 1000 g aliaj.
Lucrarea independentă a elevilor cu manualul: găsiți în textul manualului răspunsul la întrebare, de ce diferă proprietățile metalelor care alcătuiesc aliajul și proprietățile aliajului?
După efectuarea - Discuție: diferente cauza in dimensiunile ionilor de metale aparținând aliajului, din care, deoarece este schimbat structura metalică, ionii sunt deplasate separat sau comprimat.
III. Consolidarea materialelor noi
1. Unde se află în tabelul periodic Mendeleev sunt metalele?
2. Care este diferența semnificativă în structura atomilor de metal din nemetal?
3. Listați proprietățile fizice generale ale metalelor.
4. De ce metalele au proprietăți fizice similare?
5. Denumiți cel mai dultil metal, cel mai conductiv din punct de vedere electric, cel mai greu.
6. Ce determină gradul de manifestare a fiecărei proprietăți fizice a diferitelor metale?
7. De ce este posibil să se formeze aliaje?
8. De ce li se disting aliajele de proprietățile de metalele părinte? Dați exemple.
IV. Articolul 21.2 din lucrarea de casă (manualul LS Guzey la tema "Coroziune")
Răspundeți la întrebări:- Care este diferența dintre legăturile chimice metalice, covalente și ionice?
- De ce compușii cu o legătură covalentă nu conduc un curent electric și conexiunile cu curentul de legătură al metalului?
(Când se pregătește să se utilizeze tabelul "Proprietățile fizice generale ale metalelor")
2. "Enciclopedia de școală". "Chimie anorganică" gl.red. IPAlimarin - M. "Enciclopedia sovietică" 1975.
3. "Chimie, materiale de referință" ed. YD Tretyakov - M., "Educație", 1989.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: