Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Общая характеристика металлов. Химические свойства металлов

Металлы

Общая характеристика металлов

План урока

  • Строение атомов металлов.
  • Положение металлов в ПСХЭ Д.И. Менделеева.
  • Физические свойства металлов.

Цели урока

  • Рассмотреть строение атомов металлов и их положение в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.
  • Дать характеристику физическим свойствам металлов.

Разминка

  • Где расположены металлы в периодической системе?
  • С каких металлов начинается каждый период?
  • Какие физические свойства металлов Вам известны?

Давая общую характеристику неметаллов, мы говорили о том, что бóльшую часть периодической системы химических элементов, занимают все-таки металлы. Из 118 известных на данный момент элементов более 90 – это металлы. 

 

Мы обсудим строение атомов металлов, подробнее разберем положение металлов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и охарактеризуем их физические свойства.

 

Строение атомов металлов

 

Как правило, на внешнем энергетическом уровне у атомов металлов находится небольшое число электронов: от одного до трех. Для элементов, находящихся в главных подгруппах, эти электроны являются валентными, то есть электронами, которые участвуют в образовании химических связей.

 

Валентные электроны слабо связаны с ядром. Атомы металлов легко их отдают. Для достижения устойчивого состояния, конечно, проще отдать один-три электрона, чем принимать пять-семь. Поэтому для металлов характерны положительные степени окисления.

 

Радиусы атомов металлов сравнительное большие. Электроны расположены на значительном расстоянии от ядра и слабее с ним связаны. Это еще одна причина, почему металлы так легко способны отдавать электроны.


Атомы металлов характеризуются небольшим числом электронов на внешнем энергетическом уровне (от одного до трех электронов) и большим радиусом атома.


Положение металлов в ПСХЭ Д.И. Менделеева

 

Металлы располагаются в начале периода и каждый период начинается с щелочного металла. К щелочным металлам относятся металлы IA-группы: литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций.


Упражнение 1

 

Составьте электронные формулы атомов натрия и лития.


У всех щелочных металлов на внешнем энергетическом уровне находится один электрон, они легко его отдают, проявляя сильные восстановительные свойства. Восстановительные свойства увеличиваются от лития к францию.

Рисунок 1. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева (металлы занимают левую часть таблицы) Рисунок 1. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева (металлы занимают левую часть таблицы)


Перечислите элементы IIA-группы.


Металлы IIA-группы содержат два электрона на внешнем энергетическом уровне и являются сильными восстановителями. Кальций, стронций и барий называют щелочноземельными металлами. Радий и франций – радиоактивные элементы.

 

В целом, большинство элементов А-подгрупп – металлы. Они расположены слева внизу от условной диагонали, проведенной от бора к астату. А вот элементы В-подгрупп все без исключения являются металлами. У этих атомов происходит заполнение электронами не только внешнего, но и предвнешнего энергетического уровня. На внешнем же уровне остается по одному-два электрона, которые и определяют металлические свойства данных элементов. Лантаноиды и актиноиды, вынесенные из таблицы, также относятся к металлам.


Следует помнить, что деление элементов на металлы и неметаллы достаточно условно! Существует множество примеров «пограничных» элементов (германий, олово), проявляющих переходные свойства.


Атомы металлов связаны металлической связью. В узлах кристаллической решетки располагаются атомы металлов и катионы металлов, а внутри циркулирует поток электронов, так называемый «электронный газ».

 

Физические свойства металлов

 

По своим физическим свойствам металлы могут быть достаточно разнообразны.

 

Например, ртуть – жидкий металл, цезий и галлий имеют такую небольшую температуру плавления, что плавятся в ладони, а вольфрам – самый тугоплавкий металл, его температуру плавления равна 3420 °С. Литий, натрий и калий можно легко разрезать кухонным ножом, а хром – самый твердый металл – может поцарапать стекло.

 

Конечно, несмотря на все разнообразие, металлы обладают и общими свойствами. Мы поговорим о четырех.

 

Электропроводность . При обычных условиях электроны движутся в металлах хаотично, но под действием электрического тока движение электронов становится упорядоченным. Электроны начинают двигаться от отрицательного полюса источника тока к положительному. Все металлы – проводники электрического тока .

 

Лучшей электропроводностью обладают золото и серебро. Эти металлы незаменимы при изготовлении деталей в космической, авиационной и военной технике, атомной энергетике.

 

Алюминий также обладает достаточно высокой электропроводностью. При этом он не такой дорогой, как золото или серебро.

 

Хуже всего проводят электрический ток ртуть, свинец, марганец и вольфрам.

 

Теплопроводность . Высокая теплопроводность опять же определяется движением электронов. Если начать нагревать один конец металлического прута, тепло постепенно будет распространяться по всей длине.

Рисунок 2. Палладий Рисунок 2. Палладий

Металлический блеск . Блеск металлов обеспечивается за счёт того, что свободные электроны, курсирующие внутри кристаллической решетки, отражают свет.

 

Наиболее блестящие металлы – это ртуть, серебро и палладий. Их использование ограничено, так как палладий – очень дорогой металл, ртуть ядовита, а серебро чернеет на воздухе. Поэтому в декоративных целях, например, для нанесения покрытий, использую никель и хром. Они не так дороги и со временем не теряют блеска.

Пластичность – способность металлов менять форму под действием силы. И снова пластичность объясняется строением металлов. При действии какой-либо силы слои кристаллической решетки «скользят» друг относительно друга благодаря «электронному газу» внутри.

Рисунок 3. Железная проволока Рисунок 3. Железная проволока

Золото – самый пластичный металл. Неплохой пластичностью обладает железо.

Его вытягивают в проволоку, прокатывают в тонкие листы, трубы и так далее.

 

Пластичность металлов имеет и отрицательные стороны. Например, алюминиевые провода вытягиваются под собственным весом.

 

Для придания металлам необходимых качеств их превращают в сплавы. Так, чистая медь плохо поддается литью, а вот бронза – сплав из меди и олова – имеет отличные литейные свойства. Чистый алюминий – очень мягкий металл, а сплав из алюминия, магния, марганца, меди и никеля – дюралюминий – прочнее алюминия и гораздо твёрже. Железо и его сплавы относят к черным металлам, а остальные металлы и их сплавы – к цветным.

Таким образом, из 118 химических элементов более 90 относятся к металлам. Они расположены слева внизу от диагонали бор-астат. На внешнем энергетическом уровне атомов металлов находится небольшое число электронов, которые металлы легко отдают, проявляя восстановительные свойства. Металлы обладают хорошей электро- и теплопроводностью, металлическим блеском и пластичностью.


Контрольные вопросы

 

  1. Назовите особенности строения атомов металлов.
  2. Что такое металлическая химическая связь?
  3. Перечислите основные физические свойства металлов. Чем они обусловлены?


 

Предыдущий урок
Общая характеристика элементов IA-группы. Общая характеристика элементов IIA-группы
Металлы
Следующий урок
Коррозия металлов и способы защиты от неё. Металлы в природе. Понятие о металлургии
Металлы
  • Вид как основная систематическая категория живого. Признаки вида. Популяция как структурная единица вида. Популяция как единица эволюции

    Биология

  • Обобщение и систематизация основных понятий темы «Моделирование и формализация»

    Информатика

  • А.С. Пушкин «Моцарт и Сальери»

    Литература

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке