Загальні хімічні властивості металів. Сполуки металів з Оксигеном і Гідрогеном

 Тема: Загальні хімічні властивості металів. Сполуки металів з Оксигеном і Гідрогеном

 Мета:

 а) навчальна: поглиблювати знання учнів про загальні хімічні властивості металів на основі ряду активності металів;

 б) розвивальна: розвивати навички складання рівнянь окисно – відновних реакцій та реакцій йонного обміну на прикладі хімічних властивостей металів;

 в) виховна: виховувати самостійність та спостережливість учнів.

 Обладнання: Періодична таблиця хімічних елементів, таблиця розчинності, ряд активності металів.

 Тип уроку: Вивчення нового матеріалу

 Методи навчання: словесні: пояснення з елементами бесіди, фронтальне усне опитування «Мікрофон», «Хімічний калейдоскоп»; наочні: робота з роздатковим матеріалом; практичні: виконання самостійної роботи.

 Базові поняття: Ряд активності металів, електронегативність, окисник, відновник, електронний баланс.

Структура та хронометраж уроку

1. Організаційний момент (2хв)
2. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності (3хв)
3. Актуалізація теоретичних знань (10хв)
4. Виклад нового матеріалу (35хв)
5. Узагальнення та закріплення нового матеріалу (10хв)
6. Підсумок уроку (3хв)
7. Виставлення оцінок та їх мотивація (1хв)

8. Інструктаж з домашнього завдання (1хв)

 

Перебіг уроку

 1.Організаційний момент

(Слово вчителя)

• Привітання вчителя з учнями
• Перевірка готовності робочих місць до проведення уроку
• Перевірка присутніх

 

 2.Мотивація навчально-пізнавальної діяльності

Фронтальна бесіда

1. Які фізичні властивості проявляють метали завдяки металевим кристалічним граткам?
2. Чи можна стверджувати, що метали проявляють однакову  хімічну активність? Наведіть приклади з життя.
3. Які метали  найбільше використовує людина?

 3.Актуалізація теоретичних знань

Використання інтерактивної технології «Мікрофон»

а) Які речовини називаються металами?

б) Поясніть особливості будови атомів металів і природу хімічного зв’язку між ними в сполуках.

в) Як пояснити загальні фізичні властивості металів – простих речовин (електропровідність, теплопровідність, металічний блиск)?

г) На основі знань про металічний зв’язок поясніть, чому метали мають ковкість і пластичність.

д) Чому різні метали мають властиві лише їм температуру плавлення й густину?

Хімічний калейдоскоп:

• найтвердіший метал – Сr
• метал з найвищою електропровідністю – Аg
• найважчий метал -  Оs
• найм'якший метал – Nа
•  радіоактивний метал, що був відкритий першим - Ra
•  найактивніший метал періодичної системи – Fr
• найпластичніший метал  - Аи
• найлегший метал – Li
• найбільш легкоплавкий метал  - Нg
• метал найяскравішого червоного кольору – Си
• найчорніший метал –Fe
• найбільш тугоплавкий метал -  W
• найпоширеніший у природі метал – Аl

 4.Виклад нового матеріалу

 Взаємодія з неметалами

Активні метали взаємодіють з неметалами за звичайних умов, а менш активні – при підвищенні температури та при наявності каталізатора. Найменш активний метал ряду активності металів Аи може взаємодіяти лише з хлором і не реагує з іншими неметалами.

 Троє учнів біля дошки записують рівняння реакції:

2Mg  + O₂ = 2 MgO

Zn + I_{2  =} ^H2O  ZnI₂

Au + O₂ =/=

 Взаємодія металів з водою

Залежно від місця розміщення металів в ряду активності, вони по різному взаємодіють з водою

Li, К, Ва, Са, Nа, Мg, Ве	Від Аl до Рb	Від Ві до Аи
Реагують з водою при звичайних умовах 2Na + 2H2О = 2 NaOH + H2	Реагують з водою при нагріванні Zn + H2O = ZnO + H2	З водою не взаємодіють   Ag + H2O =/=

 Взаємодія металів з кислотами.

Метали взаємодіють з кислотами залежно від їх місця розташування в ряду активності металів.

Згадаємо, як метали взаємодіють з розчинами кислот.

Zn +  2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

Zn⁰ + 2H⁺ + 2Cl¯  = Zn²⁺ + 2Cl ^¯ + H₂⁰↑

Cu + HCl ≠ не взаємодіють

Два учні записують біля дошки рівняння окисно–відновних реакцій, які відбуваються:

Al + HCl

Zn +H₂SO₄

Cu + HCl

При взаємодії  металів з концентрованими нітратною та сульфатною кислотами водень не виділяється, а утворюються інші речовини.

Al+ HNO₃(розб) Al(NO₃)₃ + NH₄ NO3+ H2O

Концентрована сульфатна, а також нітратна кислоти можуть взаємодіяти навіть з металами, які розміщені в ряду активності після водню (крім Рt i Au)

Cu + H₂SO₄ ( конц) ^t Cu SO₄+SO₂ ↑+ H₂O

 Завдання: перетворити схеми  двох останніх реакцій на хімічні рівняння, підібравши коефіцієнти методом електронного балансу.

 Взаємодія металів з лугами

Якщо метал в ряду активності розміщений до водню, а також якщо оксид чи гідроксид цього металу проявляє амфотерні властивості, то такий метал взаємодіє з лугом, утворюючи сіль і водень:

Al + NaOH  ^t Na₃ AlO₃ + H₂↑

 Завдання: методом електронного балансу урівняти коефіцієнти та вказати окисник і відновник.

 Взаємодія металів з розчинами солей

Якщо метал, що реагує з розчином солі, активніший за метал, що утворює сіль, то відбувається хімічна реакція:

Zn + CuCl₂ =  ZnCl₂ + Cu

Al + Na₂CO₃=/=

 Завдання: записати повне та скорочене йонне рівняння реакції, яка відбулася.

 Сполуки металів з Оксигеном і Гідрогеном

З киснем тільки літій окиснюється до оксиду, решта лужних металів дає пероксиди (в яких ступінь окисненя Оксигену дорівнює -1) чи супероксиди (в старій номенклатурі – надпероксиди, в яких О^{-1/ 2})

4Li + O₂ - 2Li₂O;

2 Na + O₂ - Na₂O₂;

K + O₂ -KO₂(або K₂O₄).

Доречно згадати, що оксиди калію та натрію можуть бути одержані тільки при нагріванні суміші пероксиду з надлишком металу при повній відсутності кисню:

Na₂O₂ + 2Na- 2 Na₂O.

З воднем лужні метали утворюють гідриди (NaH - гидрид натрия, CaH2 - гидрид кальция, AlH3 - гидрид алюминия, NiH2 - гидрида никеля (II), CoH2 - гидрид кобальта (II))

2Li + H₂ - 2LiH;

 5.Узагальнення та закріплення нового матеріалу

Самостійна робота

І варіант. Напишіть рівняння реакцій наступних перетворень:

Na → NaOH → NaCl

↓

Na₂S

 

ІІ варіант. Напишіть рівняння реакцій наступних перетворень:

   CaO

    ↑

 CaSO₄   ←   Ca  →   Ca(OH)₂

    ↓

   CaCl₂

 

ІІІ варіант. Напишіть рівняння реакцій наступних перетворень:

  Li → Li₂O → LiOH → Li₂SO₄

  ↓

 Li₂S

Хімічні властивості металів

Метали

Li

K

Ca

Na

Mg

Al

Mn

Zn

Cr

Fe

Ni

Sn

Pb

H2

Cu

Hg

Ag

Pt

Au

Відновна здатність металів у вільному стані

зростає

Взаємодія з киснем повітрям

Швидко окисню-ється при звичай-ній температурі

Повільно окиснюються  при звичайній температурі під час нагрівання

Не окисню ються

Взаємо-дія з водою

При  звичайній температурі виді-ляється водень та утворюються луги

При нагрівання виділяється водень та утворюються оксиди

Водень з води не витісняють

Взаємо-дія з кисло-тами

Реагують з водою, яка входить до складу розчинів кислот

Витісняють водень з усіх розбавлених кислот, крім нітратної

Не витісняють водень із розбавлених кислот

Реагують  і HNO3 k,  i  HNO3 p та H2SO4 k  під  час нагрівання

З кисло-тами не реагують, розчи-няються в «царській горілці»

 6. Підсумок уроку

 7. Виставлення оцінок та їх мотивація

8. Інструктаж з домашнього завдання

Вивчити конспект. Опрацювати §18 ст. 146 – 154. Виконайте завдання на ст. 154.