Тема уроку. Положення елементів-металів у періодичній системі, особливості будови атомів. Металічний зв’язок. Фізичні властивості металів
Цілі уроку: поглибити знання учнів про металеві елементи, їх положення в періодичній системі, особливості будови атомів, будови речовини; ознайомити з типом хімічного зв’язку, властивим металам, — металічним зв’язком; показати вплив зв’язку на фізичні властивості речовин, утворених елементами-металами.
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Форми роботи: навчальна лекція, евристична фронтальна бесіда, самостійна робота з опорною схемою, демонстраційний експеримент.
Обладнання: періодична таблиця хімічних елементів Д. І. Менделєєва, ряд активності металів, колекції металів та їх сплавів, модель металевої кристалічної ґратки.
Демонстрація 4. Ознайомлення зі зразками металів і сплавів.
ХІД УРОКУ
І. Організація класу
II. Мотивація навчальної діяльності, актуалізація опорних знань
Фронтальна робота за питаннями
У 7 класі ми вже ознайомилися з металами на прикладі заліза — однієї з найпоширеніших речовин, утворених хімічним елементом Ферумом.
• Яких елементів у природі більше: металів чи неметалів?
• Де в періодичній системі знаходяться елементи-метали?
• Назвіть особливості будови металічних елементів.
• Назвіть характерні ступені окиснення елементів-металів? (Типові: +1, +2, рідше: +3, +4. Як правило, для металів зі змінною валентністю в сполуках з вищим ступенем окиснення металу проявляються амфотерні властивості)
Троє учнів біля дошки складають схеми будови атомів Натрію Na, Магнію Mg, Алюмінію Al.
Отже, об’єкт нашого вивчення на сьогоднішньому уроці — металічні елементи:
• особливості будови атомів металів;
• будова простих речовин-металів;
• фізичні властивості металів.
III. Вивчення нового матеріалу
Навчальна лекція, робота зі схемою
1. Положення металів у періодичній системі, будова атомів
Характеризуються незначною електронегативністю, легко віддають електрони, атоми металів можуть лише окислюватися:
2. Металічний зв’язок
(Розглядаємо модель кристалічної ґратки.)
Зумовлений особливостями будови атомів металів, у вузлах ґраток — атоми й катіони металу, між вузлами — відносно вільні електрони. (Записуємо визначення.)
3. Загальні фізичні властивості металів
Зумовлені наявністю вільних електронів у кристалічних ґратках металів; високою міцністю й рухливістю металічного зв’язку.
(Розглядаємо колекції металів.)
Під час евристичної бесіди на підставі знань учнів, їхніх спостережень у побуті й розглянутих зразків металів робимо висновки про фізичні властивості металів:
• Агрегатний стан (тверді за н. у., за винятком Hg).
• Колір: усі відтінки від світло-сірого до темно-сірого (винятки: Cu, Au).
• Тепло- і електропровідність (за рахунок вільних електронів) збільшуються в ряді Hg, Pb, Fe, Zn, Mg, Al, Au, Cu, Ag.
• Чому в радіотехніці для виготовлення точних приладів використовують срібло й мідь?
• З якого металу найбільш вигідно виготовляти опалювальні системи?
• Ковкість і пластичність. (Розглядаємо рисунок у підручнику або переглядаємо медіа-фрагмент зміщення атомів та іонів металів у кристалічних ґратках унаслідок деформації.) Йони безпосередньо один з одним не зв’язані, тому окремі їх шари можуть зміщатися один відносно одного. Найбільш пластичний метал — золото. Найбільш крихкими є хром, манган, стибій (на зовнішньому рівні — п’ять-сім електронів, чимала кількість вільних електронів забезпечує міцність окремих шарів іонів і перешкоджає їх вільному ковзанню).
• Густина: легкі — ρ < 5 г/см3 (ρ(Li) = 0,53 г/см3); важкі — ρ > 5 г/см3 (ρ(Оs) = 22,48 г/см3).
• Твердість: м’які (лужні метали); тверді (хром).
• Температура плавлення: легкоплавкі — tпл(Hg) = -38,87 °С; тугоплавкі — tпл(W) = 3 370 °С.
• Температура кипіння в металів висока.
IV. Первинне застосування отриманих знань
1. Самостійна робота зі схемою
2. Узагальнююча бесіда
• Чим зумовлені істотні відмінності між властивостями атомів металів і неметалів?
• Чому в металічних елементів значно більше загальних фізичних властивостей, ніж у неметалічних, у яких фізичні властивості значною мірою відрізняються?
• Які прості речовини-метали застосовуються найбільше?
• На яких фізичних властивостях ґрунтується це застосування?
• Спрогнозуйте хімічні властиві металів.
V. Підбиття підсумків
Учитель пропонує двом-трьом учням підбити підсумки уроку, назвати основні питання, розглянуті на уроці, оцінює роботу учнів.
VI. Домашнє завдання
Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання.
Творче завдання: підготувати повідомлення про поширення металів у природі.