Урок на тему : "Положення металів у періодичній системі і будова атомів. Фізичні властивості металічний зв’язок"

   Тема.  Положення металів у періодичній системі і будова атомів. Фізичні властивості металічний зв’язок.

  Мета. Систематизувати знання про положення металів у періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва, особливості будови їхніх атомів механізм утворення металічного хімічного зв’язку, загальні фізичні властивості металів.

Розвивати вміння й навички пояснювати залежність властивостей речовин від виду хімічного зв’язку  й типу, кристалічного гратки, уміння аналізувати, порівнювати, узагальнювати й робити висновки.

Виховувати культуру поведінки, мови, ведення записів.

  Тип уроку. Засвоєння нових знань.

                                 Хід уроку

І.Організація учнів до роботи.

Я рада вітати вас на сьогоднішньому уроці й хочу побажати всім впевненості в собі, в своїх відповідях, відмінного настрою. Сьогодні ми будемо працювати під девізом: « Думай, працюй, не бійся труднощів!» Ми завершили з вами вивчення вищої теми « Неметалічні елементи та їх сполуки». Написали контрольну роботу.

 Для того, щоб визначити слідуючу тему, послухайте такі рядки:                                   « Людина не може обійтися без металів. Якби не було металів, люди б вели найогидніше й найжалюгідніше життя серед диких звірів…»

                                                                                   Георг Агрікола, 1556р.

       ( відповіді учнів)

 ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

     Так, ми з вами будемо вивчати тему:

 « Металічні елементи та їхні сполуки»

 Тема сьогоднішнього уроку. Метали, їх поширення. Положення металів у періодичній системі й будова їхніх атомів. Металічний зв'язок. Фізичні властивості металів.

 План і наші завдання можна зобразити у вигляді «Металічного грона»

  Слайд 1

 Наші завдання: Систематизувати знання про будову атомів на приладі атомів металів, розкрити суть хімічного зв’язку  в металах, засвоїти фізичні властивості.

 Проблема уроку: Чи впливає металічний зв'язок на фізичні властивості металів?

ІІІ. Вивчення нової теми.

      Випереджальне домашнє завдання:

1. Учитель. Деякі учні отримали випереджальне домашнє завдання, які розкажуть про роль металів у житті людини під час вивчення  історії, біології, географії.                                                                                                                               

Учень 1. Відкриття металів є найвидатнішою за своїми історичними наслідками подією в історії людства. Від ударів шматок металу не розбивався, як шматок каменю, а плющився податливо набуваючи необхідної форми. На зміну кам’яному століттю прийшли бронзове та залізне. У давні часи було відомо тільки сім металів: Купрум, Плюмбум, Ферум, Станум, Аурум, Гідраргіум, Арґентум.

 Наприклад, у Єгипті знайшли кілька залізних бусин, зроблених близько   4000 р.до н.е.

Учень 2. Деякі метали необхідні для нормальної життєдіяльності людського організму. Нестача  чи надлишок якогось із них впливає на перебіг хімічних речовин у організмі людини. Відсутність деяких металів може виявитися катастрофою для організму. Невелика доза елемента додана в їжі, рятує організм від хвороби.                                                                                                                                                          Ферум, Магній, Кальцій, Купрум, Натрій,Алюмій, Кобальт, Молібден, Цинк містяться в мікроконцентраціях, їх називають мікроелементами.

 Кальцій – найпоширеніший у організмі метал, його нестача призводить до карієсу, ламкості кісток.

Ферум бере участь у дихальних процесах. Організм дорослої людини містить 3 г Феруму, з них 75% входить до складу гемоглобіну. Найбільш багаті на йони Феруму печінка й селезінка.

Калій – необхідний для нормальної діяльності нервової та серцево – судинної системи, мускулатури.

Цинк  входить до складу ферментів і гормонів.

Натрій  входить до складу плазми крові

.

Учень 3. У природі в самородному стані трапляються золото і платина. Такі метали, як срібло, мідь, ртуть,олово трапляються в природі як у самородному стані так і у вигляді сполук.

 Усі інші метали, що стоять у ряду напруг до Sn, у природі трапляються тільки у складі сполук з іншими металами. Найпоширеніший на землі метал – алюміній. Він важливий стратегічний матеріал велику роль відіграє в авіації, літакобудуванні.

Учитель. Отже, більшість металів у природі трапляється переважно у складі сполук. Ці природні сполуки називаються мінералами.

 Природні мінеральні сполуки, з яких технологічно можливо й економічно доцільно добувати метали, називають рудами. Залежно від того, які сполуки металів містяться в руді розрізняють:

              а) оксидні руди: Fe₂O_3,  Al₂O_{3 .}

                     б) сульфідні руди:  FeS₂ , ZnS, PbS

              в) хлоридні руди: NaCl,  MgCl

              г) карбонантні руди: CaCO_3, MgCO_3, FeCO₃

Слайд 2 Знаходження металів у природі

 Отже, метали – це хімічні речовини, без яких неможливий сучасний рівень земної цивілізації. Завдяки своїм властивостям вони належать до числа найпоширеніших матеріалів, які людина використовує для забезпечення своїх життєвих  потреб.

  У майбутньому житті, в своїй професійній діяльності ви також будете використовувати устаткування, кухонний посуд, професійне обладнання виготовлене з чистих металів та їх сполук.                                                                                                   Тому знаючи важливість цих елементів та їх сполук, необхідно вивчити особливості їх будови та властивостей.

 У 7, 8 класах ми вже знайомилися з металами.           Пригадайте, де в періодичній системі знаходяться елементи – метали?

          Метали займають у періодичній таблиці нижній лівий кут                        (включаючи елементи побічних підгруп), утворюючи трикутник, вершиною якого є францій, а основою – лінія, що проходить через елементи Берилій – Астат.

          Елементи, що розташовані поблизу діагоналі ( Be, Al, Ce, Nb, Sb ) мають подвійні властивості.                                                                                                                                             Як змінюються металічні властивості елементів у періодах, групах?

  У малих періодах ( перший, другий, третій) зліва направо, тобто із збільшенням позитивного заряду ядра поступово збільшується кількість елементів у зовнішньому енергетичному рівні (1 – 8) чим і пояснюється зміна властивостей елементів: послаблення металічних і посилення неметалічних.

--------------------------------------     у великих періодах ( четвертий, п’ятий,                                                                             шостий) заповнення електронних шарів                                                                                          відбувається складніше

                                                     У парних рядах кількість електронів,                                                                            у зовнішньому шарі залишається незмінною                                                                                                  (1 або 2)                                                                                                                                                            У непарних рядах зі зростанням заряду ядра                                                                                       кількість електронів у зовнішньому                                                                                                     електронному рівні ( від 1 до 8)                                                                                                                   змінюватиметься як і в малих рядах.                                                                                                    Скільки відомо груп?                                                                                                                                              Як поділяють групи?                                                                                                                                              Головна і побічна                                                                     

Згори донизу посилюються металічні властивості елементів і послаблюються  неметалічні.

 До побічних груп входять лише металічні елементи.

• У чому полягають особливості будови атомів більшості металів     Накреслити схеми будови атомів Натрію, Магнію, Алюмінію.                3 учні біля дошки.

Na +11 _{2е   8е  1е}           Mg+12 _{2е  8е  2е}                          Al+13  _{2е  8е 3е}

 1S² 2S² 2P⁶ 3S¹        1S² 2S² 2P⁶ 3S²                      1s² 2S²2P⁶3S²3P¹

• Скільки електронів містять атоми Натрію, Магнію, Алюмінію на останньому рівні?
•  Для завершення енергетичного рівня атомам металічних елементів легше віддати електрони чи приєднати?

    Атомами металів віддають електрони й перетворюються на позитивно заряджені йони ( катіони):

 Na⁰ – 1e = Na⁺¹

Mg⁰ – 2e = Mg⁺²           M – ne = Mⁿ

Al⁰  – 3e = Al⁺³

Здатність атомів металічних елементів втрачати електрони зростає зі  збільшенням радіусів атомів

          у періоді       __________ справа наліво

          у групі                     згори донизу

 

Висновок. Отже, металічні елементи мають на зовнішньому рівні від         1 до 3  електронів, вони легко віддають електрони і виявляють відновні властивості.

Металічні елементи утворюють прості речовини – метали.

 Слайд 3.

Учитель. Зараз уважно розгляньте зразки металів, які є у вас на столах: що спільного у фізичних властивостях металів ви помічаєте?

 За звичайних умов вони перебувають у твердому стані і є кристалічними речовинами. Усі метали мають подібні властивості, які можна пояснити подібністю їхніх кристалічних граток.

 Розгляньте схему кристалічної гратки металу і зробіть висновок про тип хімічного зв’язку в металах.

 Слайд 4. Кристалічна гратка металу у вузлах граток розташовані позитивно заряджені йони, а електрони зовнішніх рівнів усіх атомів металу вільно переміщуються по всьому зразку металу. Ці електрони називаються « електронним газом».  Оскільки вони рівномірно заповнюють увесь простір між йонами.

 Отже, в металах існує металічний зв'язок який утворюється, між атомами, позитивно зарядженими йонами і електронами, що рухаються між ними. Металічний зв'язок  визначає фізичні властивості металів.

 Завдання. Ознайомитися з фізичними властивостями металів, виписати їх. Розглянемо таку ситуацію. Всі ви, учні 10 класу, тільки тому ,що маєте єдиний фізіологічний вік. Але всі ви за характером, зовнішнім виглядом і навіть за досягненнями у навчанні дуже різні. Таке явище можна спостерігати й серед металів.

 Я пропоную вам за підручником на сторінці 120, ознайомитися із загальними фізичними властивостями металів та властивостями які мають індивідуальні особливості, і виписати їх у зошит ( с.р.5 хв.)  відповіді учнів.  Порівняємо ваші відповіді з таблицею.

«Фізичні властивості металів.»

V. Закріплення вивченого матеріалу.

- Чи виконали ми план нашого уроку? Тоді давайте продемоструємо знання, які ви отримали на уроці.

І рівень – Завдання «так» чи «ні»

1. Метали в періодичній системі містяться в лівій нижній частині (+)
2. На зовнішньому енергетичному рівні металічних елементів міститься чотири – шість електронів ( - )
3. Метали – тверді речовини ( +)
4. Причиною електро – й теплопровідності металів є наявність металічного хімічного зв’язку ( +)
5. До складу гемоглобіну входять хімічний елемент Ферум ( + )
6. Алюміній використовується й літакобудуванні і в обгортці шоколаду (+)

ІІ рівень. Вправа « Ланцюжок»                                    Закінчити речення.

• У періодичній системі метали розташовані в … .
• Кількість електронів на останньому рівні в остаток металів… .
• У хімічних реакціях метали є… .
• Металічний зв'язок – це зв'язок … .
• Характерними фізичними властивостями металів є … .

VІ. Підсумок уроку.

Вчитель.  Отже, вертаємось до нашої проблеми уроку.

• Чи впливає металічний зв'язок на фізичні властивості металів?

Учні. Для металів є характерний металічний зв'язок , який визначає їхні фізичні властивості. Завдяки металічному зв’язку окремі атомні шари можуть зміщатися – це надає металам пластичності.                                                                                                  Наявність «електронного газу» пояснює такі властивості, як електро – і теплопровідність.

 

 

 

Учень 1. Відкриття металів є найвидатнішою за своїми історичними наслідками подією в історії людства. Від ударів шматок металу не розбився, як шматок каменю, а сплющився, податливо набуваючи необхідної форми. На зміну кам’яному століттю прийшли бронзове, та залізне. У давні часи було відомо тільки сім металів: Купрум, Плюмбум, Ферум, Станум, Гідраргіум, Аурум, Аргентум.

Наприклад, у Єгипті знайшли кілька залізних бусин, зроблених близько чотирьох тисяч років до н.е.

 

Учень 2. Деякі метали необхідні для нормальної життєдіяльності людського організму. Нестача чи надлишок якогось із них впливає на перебіг хімічних речовин у організмі людини.  Відсутність деяких металів може виявитися катастрофою для організму. Невелика доза елемента, додана в їжі, рятує організм від хвороби.                                                                                                               

   Ферум, Магній, Кальцій, Купрум, Натрій, Кобальт, Алюміній, Молібден, Цинк містяться в мікроконценраціях,їх називають мікроелементами.

 Кальцій – найпоширеніший у організмі метал, його нестача призводить до карієсу, ламкості кісток.

 Ферум – бере участь у дихальних процесах. Організм дорослої людини містить 3 г Феруму, з них 75% входить до складу гемоглобіну. Найбільш багаті на йони Феруму печінка й селезінка.

Калій – необхідний для нормальної діяльності нервової та серцево – судинної системи, мускулатури.

 Цинк входить до складу ферментів і гормонів.

 Натрій – входить до складу плазми крові.

 

Учень 3.  У природі в самородному стані трапляються золото і платина. Такі метали, як срібло, мідь, ртуть, олово трапляються  в природі як у самородному стані так і у вигляді сполук.

 Усі інші метали, що стоять у ряду напруг до Sn, у природі трапляються тільки у складі сполук з іншими металами.

 Найпоширеніший на землі метал – алюміній. Він важливий стратегічний матеріал, велику роль відіграє в авіації, літакобудуванні.

 

 

  І рівень.  Завдання  « так »  чи  « ні »

1. Метали в періодичній системі містяться в лівій нижній частині ( + )
2. На зовнішньому енергетичному рівні металічних елементів міститься чотири – шість електронів ( - )
3. Метали тверді речовини ( + )
4. Причиною електро- й теплопровідності металів є наявність металічного хімічного зв’язку ( + )
5. До складу гемоглобіну входять хімічний елемент Ферум ( + )
6. Алюміній використовується й у літакобудуванні, і в обгортці шоколаду ( + )

ІІ рівень.  Вправа  « Ланцюжок». Закінчити речення.

• У періодичній системі метали розташовані в … .
• Кількість електронів на останньому рівні в атомах металів … .
• У хімічних реакціях метали є … .
• Металічний зв'язок – це зв'язок … .
• Характерними фізичними властивостями металів є … .