Химические свойства металлов (9 класс)
Заведующий экспериментальной
площадкой,
учитель химии,
ГБОУ СОШ № 200
Чупина Н.А.
Цель: сформировать понятия учащихся по общим химическим свойствам металлов, рассмотреть взаимодействие металлов с различными химическими веществами.
Методы и приемы: репродуктивный, наглядный, поисковый, исследовательский.
Химический эксперимент
Демонстрационный эксперимент;
Решение экспериментальных задач;
Лабораторные опыты.
Оборудование
АРМ, презентация
Оборудования для лабораторных опытов:
гранулы Zn, проволока Cu, раствор HCl, растворы CuSO4, железная скрепка или гвоздь, пробирки.
I. Вводное слово учителя
На прошлом уроке вы познакомились со строением и общими физическими свойствами металлов. Цель сегодняшнего урока познакомиться с общими химическими свойствами металлов и их ролью в окислительно-восстановительных реакциях.
Ответьте на вопрос: «Зачем нужны металлы?»
Действительно, металлы широко используются, поэтому подробно остановимся на химических свойствах металлов.
Девиз урока:
“Единственный путь, ведущий к знанию, — это деятельность”
(Б. Шоу)
II. Стадия вызова
Рассмотрите фотографии, рисунки, в которых используются металлические изделия и предметы в которых есть металлы, на каком свойстве основано применение металлов в данном случае
(лампочка, стеклорез, фен, монеты, молоток, провода и др.)
(Возможные ответы: ковкость, пластичность, прочность, металлический блеск, тепло- и электропроводность, долговечность, твёрдость, эстетичность.)
Найдите ответы на вопросы, которые нельзя отобразить визуально:
Почему нельзя использовать нож из алюминия?
Литий – самый лёгкий металл, почему нельзя из него сделать самолёт?
III. Стадия осмысления
Полученные ответы свидетельствуют о том, что для рационального использования металлов следует учитывать не только физические, но и химические свойства металлов. Для каждого металла характерны как индивидуальные, так и общие с другими представителями этого класса веществ, свойства. Задача нашего урока выявить общие химические свойства металлов и их роль в окислительно-восстановительных процессах.
Путеводителем в сегодняшнем заседании будет фрейм проблемы, который у каждого из вас лежит на столе. На листе фрейма вы видите, кроме цели урока и решаемой проблемы, опорный конспект по химическим свойствам металлов.
В начале листа изобразите схемой с какими веществами будут реагировать металлы (в центре слово «Металлы» от него стрелки-лучи к веществам. Озвучить 2-3 примера. Да, с этими веществами реагируют металлы, но есть и другие. Поэтому походу урока схема ваша будет дополняться.
Итак, все опрошенные указали взаимодействие металлов с неметаллами.
Металлы могут реагировать с кислородом.
Повторение правил техники безопасности!
Ученический эксперимент № 1.
Выполнение опыта. Медную пластинку нагрейте на пламени спиртовки. Что наблюдаете?
Уравнение реакции запишите самостоятельно. Проверьте на слайде записи. Поставьте себе плюс на полях, если нет ошибок.
Активные металлы реагируют с кислородом гораздо энергичнее.
Демонстрация. Горение магния. Учащиеся записывают уравнение реакции самостоятельно и проверяют себя на слайде. Поставить плюс, если нет ошибок.
Вывод.
Активные металлы, находящиеся в левой части ряда металлов окисляются кислородом воздуха при н.у. до образования оксидов и пероксидов.
Металлы средней активности, находящиеся в средней части ряда металлов окисляются кислородом воздуха как при н.у., так и при нагревании с образованием оксидов.
Благородные металлы находящиеся в конце ряда не окисляются кислородом воздуха.
Значение реакции
Вред: окисление металлов приводит к их разрушению, в следствии чего металлические изделия приходят в негодность и требуют замены.
Польза: Некоторые металлы покрываясь сверху оксидной пленкой сами защищают себя от дальнейшего окисления, поэтому изделия из них служат гораздо дольше (например: Al, Zn и др.)
Ученический эксперимент №2.
Выполнение эксперимента. В пробирку с медью прилейте воды. Что наблюдаете?
Демонстрация. Взаимодействие натрия с водой.
Проверить уравнение реакции на слайде, поставить плюс, если нет ошибок.
Вывод
Активные металлы, находящиеся в ряду активных до Mg, реагируют с водой с образованием щелочи и водорода при нормальных условиях. Металлы средней активности от Al до H2 реагируют с водой в более жестких условиях и образуют при этом оксиды и водород. Металлы после Н2 с водой не реагируют и водород не вытесняют.
Так как активные металлы являются очень активными и реагируют с кислородом и водой, содержащихся в воздухе, поэтому хранят их под слоем керосина.
Нахождение в природе
Активные и средне активные металлы находятся только в соединениях, так как легко окисляются окружающей средой.
Значение
Использовать приведенную реакцию для получения водорода и щелочи в лаборатории не рационально, так как данный эксперимент относительно опасен, а также стоимость щелочных металлов очень высока для использования их в качестве исходных продуктов.
Ученический эксперимент № 3.
Выполнение опыта
Поместите в пробирки цинк и медь, прилейте в обе пробирки раствор соляной кислоты. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции. Проверьте себя на слайде. Поставьте плюс, если нет ошибок.
Вывод
Цинк реагирует как с серной, так и с соляной кислотой, выделяя бесцветный газ; медь не реагирует с растворами кислот.
Демонстрация. Взаимодействие цинка с концентрированной серной кислотой.
Уравнение реакции на слайде. Zn +2 H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O + SO2
Вывод
При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами в роли окислителя выступает атом серы со степенью окисления +6, поэтому в результате реакции кроме соли образуется не водород, а соединения серы и вода;
Количество электронов присоединяемой серой зависит от активности металла.
При взаимодействии металлов с азотной кислотой никогда не выделяется водород, так как окислителем является атом азота со степенью окисления +5.
Ученический эксперимент № 4.
Выполнение опыта: В пробирку поместите железную скрепку или гвоздь, прилейте сульфат меди (II). Что наблюдаете сразу? Через 5 минут? Составьте уравнение реакции. Проверьте по слайду, запишите себе плюс, если нет ошибок.
Вывод
Признаки химической реакции наблюдаются в стакане с хлоридом меди (II) и железным гвоздем. Металлы реагируют с растворами солей, если замещающий металл активнее того, что находится в соли. Определить это можно по вытеснительному ряду или ряду активности металлов, или электрохимическому ряду металлов, составленному Бекетовым на основе способности металлов вытеснять друг друга из солей.
Fe+ CuCl2 = FeCl2 + Cu
«Итак, мы провели эксперименты и выяснили какие свойства проявляют металлы. Какие изменения теперь на нашей схеме?
С какими веществами реагируют металлы? (c неметаллами, водой. кислотами, солями).
Тест. Свойства металлов. Текущий контроль по теме “Металлы” Инструкция: выберите 1 правильный ответ, время выполнения теста 5 минут.
Вариант 1
Вопрос | Варианты ответов | |
1. | В химических реакциях металлы Ме0 выполняют роль | А) окислителей; Б) восстановителей; В)окислителей и восстановителей |
2. | Неактивные металлы с водой… | А) реагируют при нагревании; Б) не реагируют; В) реагируют при нормальных условиях |
3. | К активным металлам относятся | А) Cu, Ag, Hg, Pb; Б) Ca, Вe, Na, Li; В) Ca, Na, Li, Ba.. |
Вариант 2.
Вопрос | Варианты ответов | |
1. | Металлы типичные | А) окислители; Б) восстановители; В) окислители и восстановители |
2. | Активные металлы с водой… | А) реагируют при нагревании; Б) не реагируют; В) реагируют при нормальных условиях |
3. | К благородным металлам относятся | А) Ag, Au , Pt; Б) Ca, Вe, Na, Li; В) Ca, Na, Li, Ba. |
Мы ответили на вопросы, поставленные в начале урока. Дома вам предстоит закрепить полученные знания с помощью § 8.