Конспект урока химии "Химические свойства металлов как восстановителей"

тема: Химические свойства металлов. Электрохимический ряд напряжения металлов. Роль металлов в природной среде (биогены и загрязнители) Цель: Познакомить с важнейшими химическими свойствами металлов. Задачи: 1. Рассмотреть химические свойства металлов; электрохимический ряд напряжения  металлов; 2. Развивать умение пользоваться электрохимическим рядом напряжения металлов;  составлять уравнения реакций; определять восстановитель и окислитель; 3. Воспитывать коллективизм, внимание, аккуратность. Оборудование: ПСХЭ, табл. «Электрохимический ряд напряжения» 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 1. Фронтальный опрос 1. Назовите физические свойства металлов. 2. Назовите области применения металлов. Изложение нового материала Химические свойства металлов определяются их способностью к отдаче электронов и  проявлять ярко выраженные восстановительные свойства. По активности все металлы делятся на: Активные – щелочные, щелочноземельные; Средней активности – Zn, Ni, Fe и т.д.; Малоактивные – Au, Pt и платиновые металлы. Самый опасный окислитель для металлов – кислород. Некоторые металлы окисляются  кислородом воздуха, другие образуют защитную пленку. 1. Реакции соединения. Взаимодействуют с неметаллами: с кислородом: 2Са + O2 = 2СаO 4Na + O2 = 2Na2O с серой: 2Al + 3S = Al2S3 с галогенами: 2Na + Cl2 = 2NaCl 2Al + 3Br2 = 2AlBr3 2. Реакции замещения. Взаимодействуют со сложными веществами: с водой: 2K + 2H2O + 2KOH + H2 ↑  Zn + H 2O = ZnO + H2↑ Благородные металлы с кислородом не реагируют. с оксидами: 2Fe + Al2O3 = Fe2O3 + 2Al с кислотами: Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ с солями: ↓ Fe+CuSO4 = Cu  + FeSO 4 с щелочами (амфотерные металлы): 2Al + 6NaOH = 2Na3AlO3 + 3H2↑ с веществами –окислителями (H2SO4(конц), HNO3):    a. b. c. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. ← →  ослабевают Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O В 1865 г Н.Н.Бекетов составил вытеснительный ряд активности металлов и включил в него  водород. Теперь его называют электрохимическим рядом напряжения металлов: Li K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au Восстановительные свойства металлов усиливаются   Металлы, стоящие в этом ряду перед водородом, вытесняют его из растворов  кислот. Металлы, стоящие после водорода, не могут вытеснить водород из  растворов кислот, поэтому с разбавленными кислотами не взаимодействуют. Все металлы, расположенные после магния, вытесняют из растворов солей  металлы, стоящие после него, и не могут вытеснить металлы, стоящие перед  магнием. Все металлы, расположенные до магния, взаимодействуют с водой и могут  вытеснить водород из растворов солей металлов, расположенных после себя. Химическая активность в подгруппе возрастает сверху вниз и в рядах уменьшается при  движении по ряду. Очень интересные биологические свойства металлов, которые находятся в химически  связанном, окисленном состоянии в составе сложных молекул, например хлорофилла. Без  него не может быть фотосинтеза. По внешнему виду или химическому составу некоторых растений можно судить, какие руды  залегают в местах их произрастания. В очень малых количествах растения накапливают  металлы, они нужны живому организму, без них растение заболевает. Однако крепкие растворы  тех же металлов действуют на многие растения как яд. Иногда при повышенном содержании в  почве металлов растения принимают несвойственную им карликовую форму. Однако бывает и  наоборот. В некоторых районах Земли можно встретить гигантские осины, листья которых  достигают 30 см. это свидетельствует о насыщении воды торием – значит, под почвой залегает  месторождение редких металлов. Повышенное содержание в почве некоторых металлов изменяет обычную окраску цветов и  листьев. Так, избыток меди вызывает появление синих и голубых тонов: лепестки розы голубеют.  Если много марганца, то он придает цветам красную и розовую окраску, не свойственную им в  обычных условиях. Никель обесцвечивает цветы. В горах Армении найдены красивые махровые маки с черными пятнами на ярко­красных лепестках. Под маками оказалось месторождение  молибдена, который и «нарисовал» черные узоры. В организме человека и животных в настоящее время обнаружено около 70 химических  элементов. их можно разделить на макро­ и микроэлементы. Ионы тяжелых металлов – кадмия, ртути, свинца, олова, висмута, особенно таллия, ­ попадая по вине промышленных предприятий в почву и воду, а затем в наш организм, становятся  поражающим фактором, отравляют организм. В Древнем Риме исключительно широко использовали свинец. В частности, из него были  изготовлены водопроводные трубы, а сплавы, содержащие свинец, стали основным материалом  для производства посуды. Естественно, что водопровод был только в богатых домах, в силу чего в  организмах представителей высших слоев происходило постоянное накопление чрезмерных  количеств свинца – это подтвердили исследования захоронений того времени. А ведь даже малые концентрации свинца в организме ведет к снижению умственных способностей. Свинец явился причиной гибели английского полярного исследователя адмирала Джона  Франклина. Отправившись в 4845 г в свое последнее плавание, сэр Франклин и его команда из 130  человек погибли по неизвестной причине. В 1981­1986 гг. антропологи произвели эксгумацию  останков и исследовали возможные причины смерти участников экспедиции. В результате  применения современных методов анализа было установлено, что причиной не только смерти, но  и явных нарушений поведения в последние недели жизни (в частности, каннибализма) послужило  отравление свинцом. Оказывается, Британское адмиралтейство снабдило экспедицию большим  запасом консервов (тогда это было новинкой) в банках из белой жести, упакованных в свинцовую  фольгу. И этот свинец накапливался в содержимом банок. Но металлы имеют положительное значение для человека. ОВР и другие реакции, протекающие на клеточном уровне, невозможны без ионов цинка, марганца,  меди, молибдена и некоторых других металлов. Многие функции организма обусловлены наличием в клетках ионов натрия, калия и кальция. Известно, что в древности хранили воду в сосудах из серебра, так как вода в них не портилась. Это  было важно для мореплавателей. Ионы серебра обладают бактерицидным действием.  Микроорганизмы гибнут, а вода сохраняет свою свежесть. Есть в ПСХЭ удивительный металл – тантал. Это тугоплавкий металл, химически чрезвычайно  стойкий и в то же время совместимый с тканями человека. Поэтому он незаменим в  восстановительной хирургии. Например, проломы в черепе можно заменять танталовыми  пластинами, а танталовыми нитями сшивают даже нервы. В восстановительной хирургии  используют и ниобий – в виде нитей для сшивания порванных сухожилий, кровеносных сосудов и  нервов. Не только жизнь Кощея Бессмертного, но, возможно, и наше здоровье заключены в яичную  скорлупу. Если человек страдает малокровием, аллергией, подвержен простудам, проявлению  герпеса на губах, не исключено, что все это связано с элементарной нехваткой в организме кальция. Упр. 4, стр. 143 Работа в рабочей тетради упр. 192, 192, 193, 195, стр. 59­60 Д/з. §30, стр. 140­143, упр. 6, стр.143