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 окислительновосстановительных 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 1. 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; 2. Количество электронов присоединяемой серой зависит от активности металла. 3. 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 IV. Рефлексия. «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 1. Варианты ответов В химических реакциях металлы Ме0 А) окислителей; выполняют роль Б) восстановителей; В)окислителей восстановителей 2. Неактивные металлы с водой… и 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 1. Металлы типичные Варианты ответов А) окислители; Б) восстановители; В) окислители и восстановители 2. Активные металлы с водой… А) реагируют при нагревании; Б) не реагируют; В) реагируют условиях 3. К благородным относятся при нормальных металлам А) Ag, Au , Pt; Б) Ca, Вe, Na, Li; В) Ca, Na, Li, Ba. V. Домашнее задание Мы ответили на вопросы, поставленные в начале урока. Дома вам предстоит закрепить полученные знания с помощью § 8.