Металлы(химия, 9 класс)

Конспект по теме: Положение металлов в Периодической системе Д.И.Менделеева и строение их атомов Химия 9 класс (лекция, 2 ч.) Автор: Бондарева Татьяна Сергеевна, учитель химии и биологии МАОУ многопрофильной гимназии №13 г.Пензы Тема лекции: Положение металлов в Периодической системе Д.И.Менделеева и строение их атомов Цель лекции: Рассмотреть положение металлов в ПСХЭ, особенности строения их атомов, а также  оценить их свойства на основе знаний о строении их атомов.  Повторить и обобщить сведения о  металлической химической связи и кристаллической металлической решетке.  Метод: объяснительно­иллюстративный. Оборудование: мультимедийный проектор.      Этапы урока                                     Содержание урока Методы,формы,кр итерии 1.Организационны й  момент: Цель перед учащимся: Подготовка рабочего места. Вводная беседа Проверка наличия учебных принадлежностей и учебника. Цель перед учителем: Приветствие! Проверка отсутствующих на занятии с целью устранения пробелов в знаниях учащихся. Создание  активной рабочей атмосферы в классе. 2.Актуализация знаний учащихся  Что знаю? Что хочу знать? Что узнал? Ход урока: Положение металлов в ПСХЭ Строение атомов металлов I –III   Металлическую связь Металлические кристаллические решётки Объяснительно­ иллюстративный метод. Объяснение. Рассказ. Фронтальная беседа. Таблица заполняется учащимися на интерактивной доске 3.Изучение нового учебного материала: Цели перед учащимся: Продолжить изучение металлов  и их свойств, исходя из строения  их атомов. Вспомнить понятия металлическая связь и  металлические кристаллические решётки. Цели перед учителем: Продолжить формирование понятия металлы на основе изучения  строения атомов, повторить восстановительные свойства  металлов.  План лекции: 1) Положение металлов в Периодической системе    химических элементов Д.И.Менделеева 2) Строение атомов металлов 3) Свойства металлов, исходя из строения их атомов 4)  Металлическая химическая связь и металлические  Запись в тетради кристаллические решётки Положение металлов в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева     Как вам уже известно из курса химии 8 класса, большинство  химических элементов относят к металлом.    В Периодической системе Д.И.Менделеева каждый период,  кроме первого, начинается с активного химического элемента –  металла. Эти элементы образуют главную подгруппу первой  группы и называются ? (щелочными металлами) . Благодаря чему они получили такое название? (От названия  соответствующих гидроксидов, хорошо растворимых в воде –  щелочей).     Следующие за щелочными металлами элементы, составляющие  главную подгруппу второй группы,  тоже являются типичными  металлами. Из этих металлов кальций, стронций и барий  называют? (щелочноземельными металлами) А получили они такое название потому, что их оксиды, которые  алхимики называли «землями», при растворении в воде образуют  щёлочи.       К металлам также относятся и химические элементы главной  подгруппы третьей группы, за исключением бора.       Но это ещё далеко не все элементы­металлы в таблице  Менделеева. Чтобы увидеть, где же расположены оставшиеся  элементы – металлы, нам необходимо в ПСХЭ Д.И.Менделеева  провести наклонную вертикальную линию от берилия до астата. Тогда мы увидим, что в левой нижней части таблицы находятся  элементы ­ металлы, а в верхней правой части – элементы ­  неметаллы. Строение атомов металлов А по какому же признаку элементы – металлы относят к той или иной группе? (по строению их атомов) Атомы щелочных металлов содержат на внешнем  энергетическом уровне только один электрон.  Атомы щелочноземельных металлов имеют на внешнем  энергетическом уровне два электрона. А атомы химических элементов третьей группы содержат три  электрона на внешнем энергетическом уровне. Свойства металлов, исходя из строения их атомов Составление электронных формул некоторых металлов, но,  чтобы этих элементов не было в закреплении и Д/з Мы с вами видим, что атомы металлов содержат на  внешнем энергетическом уровне от 1 до 3 электронов.  Исходя из такого строения атомов элементов – металлов, давайте сделаем вывод об их свойствах. Мы помним, что атомы металлов имеют сравнительно большие  радиусы, поэтому их внешние электроны значительно удалены от  ядра и слабо связаны с ним. Именно поэтому, при образовании  химической связи атомы металлов стремятся восстановить  полную 8­электронную оболочку внешнего энергетического  уровня. Для этого атомы металлов легко отдают 1­3 электрона с  внешнего уровня, превращаясь в положительно­заряженные ионы.  При этом проявляют восстановительные свойства. Металлическая химическая связь и металлические кристаллические решётки Металлическая   связь ­   химическая   связь,   обусловленная наличием   большого   количества   не   связанных   с   ядрами подвижных электронов. Атомы металлов отличаются от атомов других элементов тем, что сравнительно слабо удерживают свои внешние   электроны.   Поэтому   в   кристаллической   решетке металла  эти электроны покидают свои атомы, превращая их в положительно заряженные ионы: Атомы   металлов,   если   их   сравнивать   с   атомами   других элементов,   обладают   наибольшейяяяя.   Вследствие   этого   они сближены так, что их внешние оболочки перекрывают друг друга. Это   облегчает   отрыв   валентных   электронов   и   превращение   в узлах   кристаллической   решетки   нейтральных   атомов   в положительно   заряженные   ионы.   Оторвавшиеся   электроны мчатся с непостижимой скоростью (20 000 км/сек), бомбят ионы, превращая их на миг в атомы и снова ускользая. Единая система электронов в металлических веществах называется электронным газом.   Металл   можно   представить   в   виде   остова   из положительных ионов, погруженного в электронный газ, который компенсирует   силы   взаимного   отталкивания   положительных ионов.    Видеоролик   «Типы   металлических   кристаллических решёток» Физические свойства металлов  1) Агрегатное состояние. Все металлы – твердые вещества, за исключением ртути – она жидкая. 2) Блеск, обычно серый цвет и непрозрачность. Это  свойство связано со взаимодействием свободных электронов с  падающими на металл квантами света. 3) Пластичность — это способность металлов изменять  форму при ударе, прокатываться в тонкие листы и  вытягиваться в проволоку. При этом происходит смещение  атомов и ионов кристаллической решетки, однако связи между ними не разрываются, так как соответственно перемещаются и электроны, образующие связь. Пластичность металлов  уменьшается в ряду Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn. Fe. Золото,  например, можно прокатывать в листы толщиной до 0,003 мм,  которые используют для золочения. 4)Цвет.  5) Электропроводность. Объясняется направленным  движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности  потенциалов. С повышением температуры колебания ионов и  атомов металлов усиливаются, что затрудняет движение  электронов и тем самым приводит к уменьшению  электропроводности. При низких же температурах  колебательное движение ионов и атомов, наоборот, сильно  Демонстрация видеоролика уменьшается, и электропроводность возрастает. Вблизи  абсолютного нуля электрическое сопротивление у металлов  практически отсутствует. Лучший проводник электричества ­  серебро, за ним идут медь, золото, алюминий, железо. По  сравнению с веществами, не имеющими свободных электронов, проводимость металлов больше в 1025 раз. 6) Теплопроводность. Закономерность та же. Обусловлена  высокой подвижностью свободных электронов и  колебательным движением атомов, благодаря чему  происходит быстрое выравнивание температуры по массе  металла. Наибольшая теплопроводность ­ у висмута и ртути. У неметаллов, в которых тепло распространяется лишь  колебанием ионов и атомов кристаллической решетки,  теплопроводность в тысячу раз ниже. 7)  Твердость. Самый твердый – хром (режет стекло); самые  мягкие – щелочные металлы – калий, натрий, рубидий и цезий  – режутся ножом.  8)  Плотность. Она тем меньше, чем меньше атомная масса  металла и чем больше радиус его атома (самый легкий ­ литий  (r=0,53 г/см3); самый тяжелый – осмий (r=22,6 г/см3). Металлы, имеющие r < 5 г/см3 считаются "легкими металлами". 9) Температуры плавления и кипения. Температуры  плавления металлов различаются очень сильно: цезий и галлий  можно расплавить теплом ладоней, а температура плавления  вольфрама +3410° С. При обычных условиях единственный  жидкий металл ­ ртуть. Металлы с t°пл. выше 1000°C  считаются тугоплавкими, ниже – легкоплавкими. Среди  металлов наиболее устойчивой, кубической структуры самые  выносливые те, у кого энергично работают электроны с d­ подуровня . Чемпион по тугоплавкости ­ вольфрам не  жаростоек. Уже при 700 °С вольфрам начинает "потеть",  покрывающая изделия прочная пленка его окисла  улетучивается. Поэтому он чемпион лишь в условиях вакуума или в атмосфере инертных газов, а во всех более трудных  условиях незаменимы платиноиды. Прочность, температура плавления и твердость зависят от  прочности металлической связи. Она особенно велика у  тяжелых металлов. В парообразном состоянии все металлы  одноатомны, их кристаллическая решетка разрушается.     магнитными   Магнитные 10) (ферромагнитьными)   являются   только   три   металла:   железо, никель,   и   кобальт,   а   также   некоторые   их   сплавы.   При свойства. Явно нагревании до определённых температур эти металлы также теряют магнитные свойства. Некоторые сплавы железа и при комнатной температуре  не являются  ферромагнитными.  Все прочие металлы разделяются на парамагнитные (притягивают магнитами) и диамагнитные (отталкиваются магнитами). Мы изучили положение металлов в ПСХЭ  Д.И.Менделееева, строение их атомов и свойства. Из всего  выше изложенного давайте дадим новое полное определение металлов и подведём итоги. Металлы – это элементы, содержащие на внешнем  энергетическом уровне 1­3 электрона, реже 4­6, легко отдающие  электроны с внешнего энергетического уровня, тем самым  проявляющие восстановительные свойства.    4.Закрепление нового изученного материала: Цель перед учащимся: Закрепить умение  составлять электронную формулу химического элемента. Закрепить навыки определения принадлежности элемента к той или иной группе по электронному строению его атома. Цель перед учителем: Задание Составьте электронные формулы кальция, фосфора, неона.  5.Задание на дом: Составляется   в   зависимости   от   используемого   учебного пособия и уровня освоения материала учащимися Запись в тетради