Главная / Для дома / Физические свойства металлов — Гипермаркет знаний. Физические свойства металлов Физические свойства металлов IА группы

Физические свойства металлов — Гипермаркет знаний. Физические свойства металлов Физические свойства металлов IА группы

Тема урока. « Физические свойства металлов» 9 класс

Учитель химии Иванова Вера Александровна

Цели : сформировать у учащихся представление об особенностях строения атомов металлов, их общих физических свойств и зависимости свойств от типа кристаллической решетки

Задачи:

Образовательные : обобщить сведения о металлической химической связи, и кристаллической решетки металлов,

сформировать представления о характере физических свойств

Развивающие: способность к формированию анализировать, работать с таблицами, текстом,наблюдать, делать выводы

Воспитательные : активизировать познавательную деятельность учащихся, самостоятельность, инициативу

Оборудование : коллекция образцов металлов, таблицы, содержащие материалы по физическим свойствам металлов, карточки с заданиями, периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Формы работы: индивидуальная, парная работа

Тип урока : изучение нового материала

Девиз урока « Прежде всего и как можно внимательнее изучайте химию! Это удивительная наука! Её пронизывающий смелый взгляд проникает в темень земной коры» М. Горький.

Ход урока:

1. Организационный момент

Без каких веществ немыслима современная цивилизация?

Действительно, металлы играют важную роль в жизни человека.

Слово металл в переводе означает шахта, рудник. В земной коре находятся большие запасы металлических и полиметаллических руд, которые используют для получения металлов.

2. Актуализация знаний

Прежде, чем перейти к изучению нового материала, выясним, что мы уже знаем о металлах.

1. Где расположены металлы в периодической системе элементов

2. Как изменяется радиус атомов металлов в группах, в периодах

3. Как изменяются металлические свойства в группах, периодах

4. Каковы особенности строения металлов?

3. Объяснение нового материала

Учитель.

О природе металлической химической связи рассматривалось ранее в курсе 8 класса.

Какова природа металлической связи?

Каковы особенности кристаллической металлической решетки?

Составить схему металлической кристаллической решетки на доске.

В узлах кристаллической решетки расположены как нейтральные атомы так и катионы металлов, связанные посредством обобществленных электронов (их также называют электронным газом), принадлежащих всему кристаллу. Эти электроны свободно перемещаются по всему и притягивают катионы металлов, которые находятся в узлах кристаллической решетки, обеспечивая ее устойчивость.

Таким образом, металлическая связь – это связь, которая возникает в кристаллах в результате электростатического взаимодействия положительно заряженных ионов металла отрицательно заряженных свободных электронов. Металлическая связь характерна для металлов и их сплавов.

Что мы понимаем под физическими свойствами вещества?

Чем обусловлены физические свойства?

Важнейшие физические свойства металлов, обусловлены природой металлической связи, строением кристаллической решетки..

Рассмотрим коллекцию образцов металлов. Работа учащихся с образцами металлов.

1. Установите цвет, прозрачность

2. Как выражена способность отражать свет?

3. Как реагируют образцы металлов на действие магнита?

4. Какие физические свойства характерны для металлов?

Назовите общие физические свойства металлов.

Учащиеся отмечают: металлический блеск, твердость, пластичность, электро- и теплопроводность.

Учащиеся изучают таблицу физических свойств металлов, затем, используя данные таблицы отвечают на вопросы и записывают в тетради

Физические свойства металлов

Металл	Хим. символ	Плотн. г/(см 3 )	t плав. °С	Твердость по Моосу
Алюминий		2,70
Вольфрам		19,30	3400
Железо		7,87	1540
Золото		19,30	1063
Медь		8,92	1083
Магний
Ртуть		13,50
Свинец		11,34
Серебро		10,49	960,5
Титан		4,52	1670
Хром		7,19	1900
Цинк		7,14	419,5

Учащиеся записывают физические свойства в тетрадь, приводят примеры.

Плотность. По плотности металлы делятся на две группы:

легкие , плотность не более 5 г/см 3 –

тяжелые , плотность более 5 г/см 3 –

Самый легкий – литий, плотность 0,53 г/см 3 , самый тяжелый – осмий, плотность 22,6 г/см 3

Температура. Металлы в зависимости от температуры плавления подразделяют:

легкоплавкие , температура плавления не выше 1000 °С -

тугоплавкие , температура плавления выше 1000 °С -

Самый легкоплавкий металл - ртуть t = -39 °С , самый тугоплавкий – вольфрам

t = 3340 °С

Твердость. Твердость металлов сравнивают с твердостью алмаза и делят на группы:

мягкие –

твердые –

самый твердый металл – хром, царапает стекло, самые мягкие – щелочные металлы, которые режутся ножом

Электропроводность. Электрическая проводимость объясняется присутствием свободных электронов, под действием приложенного электрического напряжения, хаотично движущиеся электроны, в металле приобретают направленное движение, возникает электрический ток.

Высокую электропроводность имеют – серебро, медь, золото, алюминий.

Низкую электропроводность имеют – ртуть, свинец, вольфрам

Теплопроводность . Показатель теплопроводности металлов, как правило, совпадает с показателем электропроводности.

Металлический блеск . Металлы способны отражать световые волны, магний и алюминий способны сохранять металлический блеск даже в порошке.

Цвет – большинство металлов имеет серебристый цвет, исключение золото- желтый, медь – красно-желтый.

Пластичность. Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В ряду Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe уменьшается.

Магнитные свойства. Магнитные свойства определяются способностью металлов притягиваются к внешнему магнитному полю и сохранять способность намагничиваться. Наиболее сильными магнитными свойствами обладают: железо, никель, кобальт. Эти металлы называются ферромагнитными (от латинского слова феррум - железо).

4.Закрепление знаний

Учащиеся получают карточки с заданиями и отвечают на поставленные вопросы.

Карточки заданий.

Инструкция к тесту: выбрать один правильный ответ

Вариант 1

ответы

1. Выбрать группу элементов, которая содержит только металлы

A) Cu K Mg C

B) Ba Zn Pb Li

Б) Na Mn Br Fe

2,Указать общее в строении Li и K

А) 1 электрон на последнем электронном уровне

Б) одинаковое число электронных уровней

В) 2 электрона на последнем электронном уровне

3.Для металлов 1А группы не характерно

А) степень окисления в соединениях -1

Б) степень окисления в соединениях +1

В) общая формула высшего оксида R 2 O

4.Металлические свойства у кальция проявляются, слабее чем

A) калий

Б) литий

В) железо

5. К активным металлам относятся

А) Cu Ag Ca Fe

Б) Mg K Ba Ca

B) Pb Li Zn Sn

6.К малоактивным металлам относят

А) Hg Ag Cu

Б) Ca Sr Ba

В) Cs Mg K

5.Подведение итогов урока

Учитель:

Что нового узнали о физических свойствах металлов?

Как можно объяснить наличие общих физических свойств у такого большого числа простых веществ?

6.Домашнее задание

Подготовить сообщения о роли металлов в нашей жизни.

Всем металлам присущи металлический блеск (однако In и Ag отражают свет лучше других металлов), твердость (самый твердый металл – Cr, самые мягкие металлы – щелочные), пластичность (в ряду Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe наблюдается уменьшение пластичности), ковкость, плотность (самый легкий металл – Li, самый тяжелый – Os), тепло – и электропроводность, которые уменьшаются в ряду Ag, Cu, Au, Al, W, Fe.

В зависимости от температуры кипения все металлы подразделяют на тугоплавкие (T кип > 1000С) и легкоплавкие (T кип < 1000С). Примером тугоплавких металлов может быть – Au, Cu, Ni, W, легкоплавких – Hg, K, Al, Zn.

Физические свойства металлов IА группы

Металлы, расположенные в IA группе, называют щелочными. Все щелочные металлы легкие (обладают небольшой плотностью), очень мягкие (за исключением Li легко режутся ножом и могут быть раскатаны в фольгу), имеют низкие температуры кипения и плавления (с ростом заряда ядра атома щелочного металла происходит понижение температуры плавления).

В свободном состоянии Li, Na, K и Rb – серебристо-белые металлы, Cs – металл золотисто-желтого цвета.

Щелочные металлы хранят в запаянных ампулах под слоем керосина или вазелинового масла, поскольку они обладают высокой химической активностью.

Щелочные металлы обладают высокой тепло- и электропроводностью, что обусловлено наличием металлической связи и объемоцентрированной кристаллической решетки

Физические свойства металлов IIА группы

Металлы, расположенные в IIA группе, называют щелочноземельными. В свободном состоянии Be – металл серо-стального цвета, обладающий плотной гексагональной кристаллической решеткой, достаточно твердый и хрупкий. На воздухе Be покрывается оксидной пленкой, что придает ему матовый оттенок и снижает его химическую активность.

Магний в виде простого вещества представляет собой белый металл, который, также, как и Be, при нахождении на воздухе приобретает матовый оттенок за счет образующейся оксидной пленки. Mg мягче и пластичнее бериллия. Кристаллическая решетка Mg – гексагональная.

Ca, Ba и Sr в свободном виде – серебристо-белые металлы. При нахождении на воздухе мгновенно покрываются желтоватой пленкой, которая представляет собой продукты их взаимодействия с составными частями воздуха. Кальций – достаточно твердый металл, Ba и Sr – мягче.

Ca и Sr имею кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку, барий – кубическую объемоцентрированную кристаллическую решетку.

Все щелочноземельные металлы характеризуются наличием металлического типа химической связи, что обуславливает их высокую тепло- и электропроводность. Температуры кипения и плавления щелочноземельных металлов выше, чем щелочных металлов.

Физические свойства металлов IIIА группы

Металлы, находящиеся в IIIA группе – Al, Ga, In, Tl – в свободном виде представляют собой металлы серебристого цвета с характерным металлическим блеском, обладающие высокими значениями тепло- и электропроводности. За счет образования оксидной пленки при пребывании на воздухе Tl темнеет.

При переходе от Al к Tl, т.е. с ростом заряда ядра атома химического элемента, происходит уменьшение температур кипения и плавления простых веществ.

Физические свойства металлов IVА группы

Металлы, находящиеся в IVA группе – Ge, Sn, Pb. В свободном виде Ge представляет собой металл серебристо-белого цвета, Pb – металл сине-серого цвета. Для олова характерно явление аллотропии, так, различают белое и серое олово, различающиеся строением кристаллической решетки (тетрагональная у белого олова и кубическая у серого).

Физические свойства металлов IVВ группы

В эту группу входят Ti, Zr и Hf, которые в свободном состоянии и в виде слитков представляют собой металлы серебристо-белого цвета, характеризующиеся ковкостью и пластичностью, хотя присутствие примесей, даже незначительное резко изменяет их характеристики – твердые и хрупкие. Для этих металлов характерна гексагональная плотноупакованная кристаллическая решетка, низкие температуры плавления (тугоплавкие металлы) и кипения, а также невысокая электропроводность.

Физические свойства металлов VВ группы

Ванадий, ниобий и тантал – представители металлов VВ группы. В свободном виде V, Nb, Ta – металлs бледно-серого («стального») цвета. Для ванадия характерны: твердость, пластичность, высокая плотность, легкость, высокая температура плавления. Твердость, ковкость и тугоплавкость – основные характеристики Nb и Ta.

Физические свойства металлов VIВ группы

Для металлов VIB группы характерны высокая электропроводность и твердость, они являются парамагнетиками и в свободном виде представляют собой светло-серые металлы. При переходе от Cr к W, т.е. с увеличением заряда ядра атома химического элемента, значения температур плавления и кипения, а также плотности увеличиваются. Cr, Mо и W обладают объемно-центрированной кубической кристаллической решеткой.

Физические свойства металлов VIIВ группы

Металлы, входящие в VIIВ группу – Mn, Tc и Re – в свободном виде – серебристо-белые металлы, для них, как и для металлов VIВ группы с увеличением заряда ядра атома химического элемента характерно увеличение значений температур плавления и кипения, а также плотности. Для технеция и рения характерна плотная гексагональная кристаллическая решетка. Tc – хрупкий металл, Re – более пластичен.

Для марганца характерно несколько модификаций, в зависимости от структуры кристаллической решетки: сложная кубическая – α-марганец, примитивная кубическая – β- марганец, гранецетрированная кубическая – γ- марганец, объемно-центрированная кубическая – δ- марганец.

Физические свойства металлов VIIIВ группы

Металлы, входящие в состав VIII группы – Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt – условно разделяют на 2 подгруппы: элементы подгруппы железа (Fe, Co, Ni) и элементы подгруппы платины (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).

Железо – металл серебристо-белого цвета, кобальт и никель – металлы серовато-белого цвета. Для железа характерны 4 модификации, для кобальта – две, для никеля – одна, в зависимости от структуры кристаллической решетки и температуры, до которой нагревают эти металлы.

Выделяют α- (объемно-центрированная кристаллическая решетка, характерны ферромагнитные свойства, T<910C), β- (объемно-центрированная кристаллическая решетка, характерны парамагнитные свойства, T=769C), γ- (кубическая гранецентрированная кристаллическая решетка, T=769-910 C), и δ- железо (кубическая объемно-центрированная кристаллическая решетка, T=1400C). Для железа характерны, ковкость, пластичность и тугоплавкость.

Различают α- (гексагональная кристаллическая решетка, T<427C) и β-модификации кобальта (кубическая гранецентрированная кристаллическая решетка T>427C). Для кобальта характерны, ковкость и тягучесть.

Для никеля характерна кубическая гранецентрированная кристаллическая решетка. В отличие от железа и кобальта, магнитные свойства никеля значительно ниже.

Элементы подгруппы платины, в зависимости от значений их плотности, разделяют на легкие (Ru, Rh, Pd) и тяжелые (Os, Ir, Pt), для них характерны серовато-белый цвет, тугоплавкость, твердость, хрупкость и высокая плотность.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Из курса химии 8 класса вы уже имеете представление о природе химической связи, существующей в кристаллах металлов, - металлической связи. Напомним, что в узлах металлических кристаллических решёток располагаются атомы и положительные ионы металлов, связанные посредством обобществлённых внешних электронов, принадлежащих всему кристаллу. Эти электроны компенсируют силы электростатического отталкивания между положительными ионами и тем самым связывают их, обеспечивая устойчивость металлической решётки.

Металлическая связь обусловливает все важнейшие физические свойства металлов: пластичность, электро- и теплопроводность, металлический блеск и другие свойства, характерные для этого класса простых веществ.

Пластичность - это свойство вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять принятую форму после прекращения этого воздействия.

Способность расплющиваться от удара или вытягиваться в проволоку под действием силы составляет важнейшее механическое свойство металлов. Оно лежит в основе такой уважаемой большинством народов мира профессии, как профессия кузнеца. Недаром покровителем кузнечного дела у разных народов был бог огня: у греков - Гефест, у римлян - Вулкан, у славян - Сварог.

Пластичность металлов обусловлена способностью одних слоёв атом-ионов в кристаллах под внешним воздействием легко смещаться (как бы скользить) по отношению к другим слоям без разрыва связей между ними (рис. 26).

Рис. 26.
Смещение слоёв в металлической кристаллической решётке при механическом воздействии

Наиболее пластичны золото, серебро и медь. Например, из золота можно изготовить «золотую фольгу» толщиной 0,003 мм, которую используют для золочения изделий (рис. 27).

Рис. 27.
Высокую пластичность золота используют для золочения интерьеров дворцов

Высокая электропроводность большинства металлов обусловлена присутствием в их кристаллических решётках подвижных электронов, которые направленно перемещаются под действием электрического поля (рис. 28).

Рис. 28.
В металлических кристаллических решётках подвижные электроны под действием электрического поля перемещаются, создавая электрический ток

При нагревании колебательные движения ионов в кристалле усиливаются, что затрудняет направленное движение электронов и ведёт к снижению электрической проводимости. При охлаждении электропроводность металлов увеличивается и вблизи абсолютного нуля переходит в сверхпроводимость. Наибольшую электропроводность имеют серебро и медь, наименьшую - марганец, свинец, ртуть и вольфрам.

Такое свойство, как теплопроводность металлов, также связано с высокой подвижностью свободных электронов: сталкиваясь с колеблющимися в узлах решётки ионами, электроны обмениваются с ними энергией. С повышением температуры колебания ионов при посредстве электронов передаются другим ионам, и температура всего металлического предмета быстро выравнивается.

Для гладкой поверхности металлов характерен металлический блеск - результат отражения световых лучей. В порошкообразном состоянии большинство металлов теряет блеск, приобретая чёрную или серую окраску, и только алюминий и магний сохраняют блеск в порошке. Из алюминия, серебра и палладия, обладающих наиболее высокой отражательной способностью, изготовляют зеркала, в том числе и применяемые в прожекторах.

Для большинства металлов характерен белый или серый цвет. Золото и медь окрашены соответственно в жёлтый и жёлто-красный цвет.

Из других физических свойств металлов наибольший практический интерес представляют твёрдость, плотность и температура плавления.

Для всех металлов (кроме ртути) при обычных условиях характерно твёрдое агрегатное состояние. Однако твёрдость их различна. Наиболее твёрдые - металлы побочной подгруппы VI группы (VIB группы) Периодической системы Д. И. Менделеева. Так, хром по твёрдости приближается к алмазу. Самые мягкие - металлы главной подгруппы I группы (IA группы) Периодической системы Д. И. Менделеева - щелочные металлы. Например, натрий и калий легко режутся ножом.

По плотности металлы делят на лёгкие (плотность меньше 5 г/см 3) и тяжёлые (плотность больше 5 г/см 3). К лёгким относят щелочные, щёлочноземельные металлы и алюминий. Из переходных металлов сюда включают скандий, иттрий и титан. Эти металлы, благодаря лёгкости и тугоплавкости, всё шире применяют в различных областях техники.

Самый лёгкий металл - это литий (р = 0,53 г/см 3). Самый тяжёлый - осмий (р = 22,6 г/см 3).

Лёгкие металлы обычно легкоплавки, галлий может плавиться уже на ладони руки, а тяжёлые металлы - тугоплавки. Наибольшей температурой плавления, которая равна 3380 °С, обладает вольфрам. Это свойство вольфрама используют для изготовления ламп накаливания (рис. 29, 1). Кроме него в конструкцию лампы входят ещё семь металлов.

Рис. 29.
Лампы, при изготовлении которых используют различные металлы: 1 - лампа накаливания; 2 - галогенная лампа; 3 - люминесцентная лампа; 4 - светодиодная лампа

В Российской Федерации в настоящее время, как и ранее в Евросоюзе и США, на государственном уровне принято решение о замене привычных ламп накаливания на более экономичные и долговечные современные лампы, например галогенные, люминесцентные и светодиодные. Галогенная лампа (рис. 29, 2) - это та же лампа накаливания с вольфрамовой нитью, заполненная инертными газами с добавкой паров галогенов (брома или иода). Люминесцентные (рис. 29, 3) - это хорошо знакомые вам лампы дневного света, имеющие один существенный недостаток - они содержат ртуть, а потому нуждаются в соблюдении особых правил утилизации на специальных пунктах приёма. Светодиодные лампы (рис. 29, 4) - самые экономичные и самые долговечные (срок работы до 100 тыс. ч), но пока и самые дорогие из ламп.

Рис. 30.
Металлы условно делят на две группы: чёрные (а - чугун; б - сталь); цветные (в - медь; г - алюминий)

В технике, как вы уже знаете, металлы делят на чёрные (железо и его сплавы) и цветные (все остальные, более подробно о них будет рассказано в следующем параграфе) (рис. 30). Золото, серебро, платину и некоторые другие металлы относят к драгоценным металлам (рис. 31).

Рис. 31.
Драгоценные металлы: золото (1, 2); платина (3); серебро (4, 5);

Новые слова и понятия

Пластичность.
Электропроводность и теплопроводность.
Металлический блеск.
Твёрдость металлов.
Плотность металлов.
Лёгкие и тяжёлые металлы.
Чёрные и цветные металлы.
Драгоценные металлы.

Задания для самостоятельной работы

Назовите самый легкоплавкий металл.
Какие физические свойства металлов используют в технике.
Фотоэффект, т. е. свойство металлов испускать электроны под действием лучей света, характерен для щелочных металлов, например для цезия. Почему? Где это свойство находит применение?
Какие физические свойства вольфрама лежат в основе его применения в лампах накаливания?
Какие свойства металлов лежат в основе образных литературных выражений: «серебряный иней», «золотая заря», «свинцовые тучи»?

По теме:

» Общая характеристика металлов. Особенности строения металлов. Физические свойства металлов. Сплавы».

Учитель химии

МОУ«Средняя общеобразовательная школа № 5»

г. Ивантеевки

Цель урока: создать условия для обобщения и углубления знаний учащихся о металлах как простых веществах, физических свойствах металлов, использование человеком.

Тип урока: Урок обобщения и систематизация ЗУН.

Задачи урока:

Образовательная:

Воспитательная:

Развивающая:

коллекциями

На уроке использовалось следующее оборудование:

Мультимедийный проектор Коллекция «Металлы и сплавы» Модели кристаллических решеток хлорида натрия, алмаза, железа, меди Таблица металлической кристаллической решетки ПСХЭ

Ход урока.

Организационный момент .

Учитель сообщает цель урока, отмечая практическую важность металлов в жизни человека.

2.Проверка домашнего задания .

Проверка первой части дом. задания (2 ученика у доски)

Изобразить строения атомов: 1) Na, Mg, Al; 2) Li, Na, K

3.Фронтальный опрос.

Где в Периодической системе находятся элементы-металлы? В чем состоит особенность строения элементов-металлов?

Учитель: Почему Sn, Pb, Bi, Po, атомы которых содержат 4,5,6 электронов, являются металлами?

Ответ: Сравнительно большой радиус (вывод, который и разрешил проблему; в подтверждении этого учитель приводит пример-бор, атомы которого имеют 3 электрона на внешнем уровне, но маленький радиус атома, является типичным неметаллом).

Слушаем ответы учеников, которые выполняли домашнее задание, у доски.

Затем продолжаем беседу.

Как в периоде с возрастанием порядкового номера изменяются металлические свойства? и Почему? Как в группах главных подгруппах с возрастанием порядкового номера изменяются металлические свойства? и Почему?

Запись в тетрадь:

1) Металлы на последнем уровне имеют небольшое число электронов(1-3)

2) Так как металлы расположены в начале периода, то у них большой атомный радиус.

Учитель: Следует отметить, что деление элементов на металлы и неметаллы условное. Например, аллотропные модификации олова:a(Sn) или серое олово-неметалл, а b(Sn) или белое олово-металл (при t<+13,20С белое олово рассыпается в серый порошок),). Ребята вспоминают название этого явления-»оловянная чума».

Металл германий обладает многими неметаллическими свойствами; хром, алюминий и цинк-типичные металлы, но образуют соединения соединения (KAlO2, K2ZnO2, K2Cr2O7), в которых проявляют неметаллические свойства. Йод и графит-типичные неметаллы, но имеют свойства, присущие металлам (металлический блеск).

4.Особенности кристаллической металлической решетки и металлической связи. Физические свойства металлов.

Таблица «Металлические решетки»

Учитель: Ребята, давайте вспомним природу металлической связи и особенности металлической кристаллической решетки.

По таблице ребята вспоминают, что в узлах решетки находятся положительные ионы и атомы металлов, а по всему объему кристалла металла в постоянном движении обобществленные электроны (электронный «газ»).

Учитель напоминает ученикам, что положительные ионы и атомы постоянно переходят друг в друга, благодаря свободному перемещению электронов. При присоедини электрона к иону, последний превращается в атом, а атом в свою очередь в ион. Эти процессы протекают непрерывно, согласно схемы: Ме0- nē«Men+

Затем делается вывод:

Металлическая связь (МС)-это связь, которая возникает в кристаллах металлов (сплавов) в результате электростатического взаимодействия положительно заряженных ионов металла и отрицательно заряженных электронов.

Учитель задаёт вопрос: Какие виды химической связи известны? Ученики отвечают (ионная, ковалентная). Чтобы найти черты сходства и отличия металлической связи с этими видами связи проверяется вторая часть домашнего задания.

Проверка второй части домашнего задания (3 ученика у доски):

Записать схему образования химической связи для веществ с формулами:

1) NaCl 2) HCl 3) Cl2

Класс в это время отвечает на вопросы:

· Какие виды химической связи вам известны?

· Какая связь называется ионной?

· Какая связь называется ковалентной?

· Какая связь называется ковалентной полярной? Неполярной?

Затем ведется беседа, в результате которой ученики сравнивают, анализируют и обобщают знания о строении. Приходят к выводу:

Сходство : а) с ионной связью МС сходна наличием ионов;

б) с ковалентной связью МС имеет сходство, поскольку в ее основе

лежит обобщение электронов.

Различие: а) в металлах положительно заряженные ионы удерживаются свободно перемещающимися электронами, а в веществах с ионной связью отрицательными ионами.

б) электроны, которые осуществляют ковалентную с вязь, находятся вблизи соединенных атомов и прочно с ними связаны, а электроны, осуществляющие МС, свободно перемещаются по всему кристаллу и принадлежат всем его атомам.

Учитель обязательно «подчеркивает», что МС существует только в металлах, находящихся в жидком и твердом состоянии; но не в молекулах, которые удерживаются ковалентными связями - в парах (газообразное состояние) металлы существуют в виде молекул с этим типом связи: Li2, Na2.

Обсуждение вопроса о свойствах металлов, работа с коллекцией «Металлы и сплавы».

В ходе обсуждения ученики на вопрос учителя: «Какие общие свойства присущи металлам и почему?» Отвечают: 1)Блеск, электропроводимость , теплопроводимость,

пластичность.

2)Общие физические свойства металлов определяются металлической связью и металлической кристаллической решеткой.

5. Объяснение нового материала.

5.1. Физические свойства металлов.

Учитель подчеркивает, что физические свойства металлов определяются их строением.

1)Твердость. Все металлы, кроме ртути, твердые. Но это свойство различно у каждого металла.

Рис.1 Относительная твердость некоторых металлов

Самые мягкие металлы-натрий, калий, индий, их можно резать ножом; самый твердый металл-хром, царапает стекло.

2.Плотность . Все металлы делятся на легкие (с плотностью до 5г/см3) и тяжелые (с плотностью больше 5г/см3).

Легкие: Li, Na, K, Mg, Al Тяжелые: Zn, Cu, Sn, Ag, Au

Плотность самого легкого металла лития равна 0,53 г/см3, т. е. данный металл почти в 2 раза легче воды. Самый тяжёлый металл-это осмий, его плотность равна 22,6г/см3.

Рис.2 Плотность некоторых веществ

3. Плавкость.

Металлы делятся на легкоплавкие и тугоплавкие.

Рис. 3 Температура плавления некоторых веществ

4. Электропроводность.

Металлы обладают электрической проводимостью благодаря наличию свободных электронов или электронного «газа». Лучшие проводники-серебро, медь, золото, алюминий, железо. Худшие проводники-ртуть, свинец, вольфрам.

Хаотически движущиеся в металле электроны под воздействием приложенного электрического напряжения приобретают направленное движение, в результате чего возникает электрический ток.

При повышении температуры металла возрастают амплитуды колебаний атомов и ионов, которые находятся в узлах кристаллической решетки. Это затрудняет движение электронов, электрическая проводимость падает.

При пониженных температурах колебательное движение уменьшается, поэтому электрическая проводимость резко возрастает. Графит (неметалл) при низких температурах электрический ток не проводит из-за отсутствия электронов. А при повышении температуры ковалентные связи разрушаются, и электрическая проводимость начинает возрастать.

5.Теплопроводность.

Теплопроводность металлов, как правило, соответствует электропроводности. Она обусловлена большой подвижностью свободных электронов, которые, сталкиваясь с колеблющими ионами и атомами, обмениваются с ними энергией. Поэтому происходит быстрое выравнивание температуры по всему куску металла. Лучшая проводимость у серебра, меди, худшая - у висмута, ртути.

6. Пластичность.

Металлы обладают пластичностью, ковкостью и прочностью. Благодаря свободному перемещению электронов по всему кристаллу разрыв связей не происходит, т. к. отдельные слои в кристалле могут смещаться относительно друг друга. Это придает металлам пластичность -способность изменять свою форму без разрыва химических связей. (Опыт: две стеклянные пластинки скользят легко относительно друг друга, но с трудом отрываются. Прослойка воды-электронный газ).

Если произвести подобное воздействие на кристалл с ковалентной связью, произойдет разрыв химических связей т кристалл разрушится, поэтому неметаллы хрупкие.

Металлы, обладающиеся высокой пластичностью-золото, серебро, медь, олово, железо, алюминий.

Рис.4. Смещение слоев в кристаллических решетках при механическом воздействии:

а) в случае металлической связи; б) в случае ковалентной связи

7. Металлический блеск.

Для всех металлов характерен металлический блеск: серый цвет или непрозразрачность. Свободные электроны, заполняющие межатомное пространство в решетке, отражают световые лучи, поэтому металлы имеют металлический блеск (серебристо-белый и серый). Только золото и медь в большей степени поглощают короткие волны (близкие к фиолетовому цвету) и отражают длинные волны светового спектра, поэтому имеют желтый и оранжевый цвет.

Самые блестящие металлы-ртуть, серебро. В порошке все металлы, кроме алюминия и магния, теряют блеск и имеют черный или темно-серый цвет.

5.2 Сплавы.

5.2.1. Учитель: Почему химически чистые металлы редко используются в быту и промышленности? Например, из меди не делают бытовые изделия (как из алюминия). Легкий и прочный кальций не используют в самолетостроении? Даже золотые украшения, помимо золота содержат медь, серебро.

Ученики высказывают свои предложения, в ходе которых делается вывод: В технике используют преимущественно сплавы, а не чистые металлы, потому что металлы в отдельности не обладают всеми свойствами, которые необходимы для практического применения.

Запись в тетрадь:

Сплавы металлов -вещества с металлическими свойствами, состоящие из двух или нескольких компонентов, один из которых обязательно-металл.

В сплавах, также как и в металлах, химическая связь-металлическая. Поэтому физические свойства сплавов-электропроводность. теплопроводность, пластичность, металлический блеск (отвечают ученики).

При получении сплава исходные вещества расплавляют и перемешивают. При охлаждении происходит кристаллизация с образованием сплава. Кристаллизация - это переход вещества из жидкого состояния в твердое.

Представители сплавов: работа с коллекцией.

Чугун -сплав на основе железа, содержащий от 2 до 4,5 % углерода, а также марганец, кремний, фосфор и серу. Чугун значительно тверже железа, очень хрупкий, не куется, а при ударе разбивается. Этот сплав применяется для изготовления массивных деталей (так называемый литейный чугун ) и в качестве сырья для получения сталей (так называемый передельный чугун).

Сталь - сплав на основе железа, содержащий менее 2 % углерода. Стали по составу делят на два основных вида: углеродистая и легированная.

5.2.1. Сообщения учащихся о сплавах, используемых в современной технике, при этом не касаясь тех, о которых пойдет речь дальше, в связи с изучение конкретных металлов.

6. Заключение урока.

Учитель подводит итоги урока. Благодарит учеников. Выставляет отметки.

7. Домашнее задание.

§5, упр.1-3, §7, упр.1,2,4 (устно), повт. по конспектам 8 кл. (взаимодействие кислот с металлами). Ответьте на вопрос: в каких известных вам реакциях участвуют металлы?