Положението на металите в периодичната система. L.p.vanova, учител по химия в Новински средно училище (област Астрахан)

б относноПовечето от известните химични елементи образуват прости вещества, метали.

Металите включват всички елементи от вторични (В) подгрупи, както и елементи от основните подгрупи, разположени под диагонала "берилий - астат" (фиг. 1). В допълнение, химичните елементи метали образуват групи от лантаниди и актиниди.

Ориз. 1. Местоположението на металите сред елементите на подгрупи А (маркирани в синьо)

В сравнение с неметалните атоми, металните атоми имат b относноПо-големи размери и по-малко външни електрони, обикновено 1-2. Следователно външните електрони на металните атоми са слабо свързани с ядрото; металите лесно ги отдават, проявявайки редуциращи свойства при химични реакции.

Помислете за моделите на промяна на някои свойства на металите в групи и периоди.

В периодисС увеличаването на ядрения заряд атомният радиус намалява. Ядрата на атомите привличат външни електрони все повече и повече, следователно електроотрицателността на атомите се увеличава, металните свойства намаляват. Ориз. 2.

Ориз. 2. Промяна в металните свойства по периоди

В основните подгрупиотгоре надолу в металните атоми броят на електронните слоеве се увеличава, следователно радиусът на атомите се увеличава. Тогава външните електрони ще бъдат по-слабо привлечени от ядрото, така че има намаляване на електроотрицателността на атомите и увеличаване на металните свойства. Ориз. 3.

Ориз. 3. Промяна в металните свойства в подгрупите

Тези закономерности са характерни и за елементите на вторичните подгрупи, с редки изключения.

Атомите на металните елементи са склонни да даряват електрони. В химичните реакции металите действат само като редуциращи агенти, те отдават електрони и повишават степента си на окисление.

Електроните могат да бъдат получени от метални атоми от атоми, които изграждат прости вещества, неметали, както и атоми, които са част от сложни вещества, които могат да понижат степента си на окисление. Например:

2Na 0 + S 0 = Na +1 2 S -2

Zn 0 + 2H +1 Cl \u003d Zn +2 Cl 2 + H 0 2

Не всички метали имат еднаква химическа активност. Някои метали при нормални условия практически не влизат в химични реакции, те се наричат ​​благородни метали. Благородните метали включват: злато, сребро, платина, осмий, иридий, паладий, рутений, родий.

Благородните метали са много редки в природата и почти винаги се намират в самородно състояние (фиг. 4). Въпреки високата устойчивост на корозия и окисляване, тези метали все още образуват оксиди и други химични съединения, например сребърен хлорид и нитратни соли са известни на всички.

Ориз. 4. Самородно злато

Обобщаване на урока

В този урок разгледахте позицията на химичните елементи на металите в периодичната таблица, както и структурните особености на атомите на тези елементи, които определят свойствата на прости и сложни вещества. Научихте защо има много повече химични елементи на металите, отколкото на неметалите.

Библиография

  1. Оржековски П.А. Химия: 9. клас: учебник за общообразовател. инст. / П.А. Оржековски, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрел, 2013. (§28)
  2. Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учебник. за 9 клетки. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фелдман. - М .: Просвещение, АО "Московски учебници", 2009 г. (§34)
  3. Хомченко И.Д. Сборник задачи и упражнения по химия за средното училище. - М .: РИА "Нова вълна": Издател Умеренков, 2008. (с. 86-87)
  4. Енциклопедия за деца. Том 17. Химия / Глава. изд. В.А. Володин, водещ. научен изд. И. Леенсън. - М.: Аванта +, 2003.
  1. Единична колекция от цифрови образователни ресурси (видео преживявания по темата) ().
  2. Електронна версия на списание "Химия и живот" ().

Домашна работа

  1. с. 195-196 № 7, А1-А4 от учебника на П.А. Оржековски "Химия: 9 клас" / P.A. Оржековски, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрел, 2013.
  2. Какви свойства (окислителни или редуциращи) може да има Fe 3+ йон? Илюстрирайте отговора си с уравнения на реакцията.
  3. Сравнете атомния радиус, електроотрицателността и редукционните свойства на натрия и магнезия.

§ 1 Положението на металите в периодичната система на химичните елементи D.I. Менделеев

В съвременната периодична система D.I. Менделеев поставя 118 химични елемента. Повечето от тях са свързани с металите.

Металите се съдържат във всички групи на тази система, например в първата група всички елементи, с изключение на водорода, принадлежат към металите. Във втора група - всички метали, в трета група всички елементи са метали, с изключение на бора. В групи IV, V, VI металите са разположени в странични подгрупи и в дъното на основните подгрупи (в група IV - германий, калай, олово, в група V - антимон, бисмут, в група VI - полоний). В групи VII - VIII металите са разположени само в странични подгрупи.

По този начин условната граница между металните елементи и неметалните елементи в основните подгрупи минава по диагонала B (бор) - Si (силиций) - As (арсен) - Te (телур) - At (астат). Всички елементи от второстепенните подгрупи са метали.

§ 2 Имена на метални групи в периодичната система на химичните елементи D.I. Менделеев

Металите от I група от основната подгрупа - литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr) - се наричат ​​алкални. Те са наречени така, защото техните хидроксиди са водоразтворими основи - алкали.

Метали от II група от основната подгрупа - магнезий (Mg), калций (Ca), стронций (Sr),

барий (Ba), радий (Ra) - наричат ​​се алкалоземни. Техните хидроксиди имат алкални свойства, а техните оксиди са подобни по огнеупорност на оксидите на алуминия и желязото, които преди са били наричани "земи".

В периодичната система се разграничава група благородни метали: злато (Au),

сребро (Ag), платина (Pt) и метали от платиновата група рутений (Ru), родий (Rh),

паладий (Pd), осмий (Os), иридий (Ir), те са наречени така заради блясъка на продуктите и способността им да не се окисляват във въздуха.

§ 3 Структурата на атомите в металите

От позицията на металите в периодичната система на химичните елементи е възможно да се определят характеристиките на тяхната структура.

Първата характеристика е малък брой електрони във външното ниво

(от 1 до 3 електрона) в повечето метали.

Втората характеристика е сравнително големият радиус на атома.

Металните атоми, за разлика от неметалните атоми, лесно се отказват от външните си електрони и се превръщат в положително заредени йони. Свободните електрони се движат между металните йони. Положителните метални йони се държат заедно чрез привличане към всички свободно движещи се електрони в металите. Между тези частици (свободни електрони и метални йони) възниква връзка, която се нарича метална връзка.

Схематично такава връзка може да бъде изобразена по следния начин:

; където М е символът на металния елемент.

Електроните са в постоянно движение, когато се сблъскат с положително заредени метални йони, йоните се превръщат в неутрални атоми, а след това обратно в йони и този процес протича непрекъснато. Затова беше въведено понятието - йон-атом на метал.

Метална връзка съществува в метали, които са в течно и твърдо състояние. Твърдите метали са кристални вещества. Техните кристални решетки се наричат ​​метални. Във възлите на техните решетки има йони-атоми на метали и между тях се движат относително свободни електрони. Металната връзка е много силна.

§ 4 Кратко обобщение на темата на урока

В периодичната система D.I. Менделеев, от 118 химични елемента, повечето от тях принадлежат към металите. Металите се намират във всички групи на периодичната система. Те са разположени основно в долната лява част на системата, като условната граница между металните елементи и неметалните елементи в основните подгрупи минава по диагонала B (бор) - Si (силиций) - As (арсен) - Te (телур). ) - At (астат) . Всички елементи от второстепенните подгрупи са метали. Металите се характеризират с метална химична връзка и метална кристална решетка. Металната връзка е много силна.

Списък на използваната литература:

  1. Габриелян О.С. Химия. 9 клас: учебник за образователни институции / - М .: Bustard, 2010.
  2. Химия. 9 клас: Наръчник за учителя / О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов. – М.: Дропла, 2003.
  3. Рудзитис Г.Е., Фелдман Ф.Г. Химия: Неорган. химия. Орган. Химия: учеб. за 9 клетки. общо образование институции. -М .: Просвещение, 1999.
  4. https://ru.wikipedia.org/wiki/

Използвани изображения:

В резултат на изучаването на тази глава студентът трябва:

зная

  • позиция на металите в периодичната система;
  • биологична роля и приложение на металите в медицината;

да бъде в състояние да

  • да характеризира характеристиките на структурата на атомите на металните елементи;
  • описват природата на металната връзка и как тя се различава от конвенционалната ковалентна или йонна връзка;
  • обяснява характеристиките на кристалната структура на металите;
  • съставят уравнения на реакции, които характеризират химичните свойства на металите;
  • описва най-важните методи за получаване на метали, реакции за откриване на метални катини;

собствен

Умения за интерпретиране на най-важните свойства на металите в съответствие с тяхното положение в периодичната система.

Положението в периодичната система на елементите на Д. И. Менделеев и общите свойства на металите

Повече от 80% от известните химични елементи са метали и в съответствие със структурата на електронните обвивки те включват s-елементи от 1-ва и 2-ра група, всички елементи д-и /-семейства, р-елементи от 13-та група (с изключение на бор), както и калай и олово (14-та група), бисмут (15-та група) и полоний (17-та група). Повечето метали имат 1-2 електрона във външното си енергийно ниво. Това обяснява тяхната слаба електроотрицателност в сравнение с неметалите.

Металните елементи, принадлежащи към 5-то семейство, съставляват 1-ва и 2-ра група, а тези, принадлежащи към J-семейство - 3-12-та група. На атоми д-елементи вътре в периодите отляво надясно се запълват ^-поднивата на предвъншното ниво.

Металите, в чиито атоми са запълнени /-поднивата на третото ниво от края, образуват семейства от лантаниди и актиниди, всяко от които съдържа 14 елемента.

физични свойства. Металите имат кристална структура и се характеризират с три типа кристални решетки: кубична лицево-центрирана, шестоъгълна и кубична тяло-центрирана (вижте фиг. 5.7 в параграф 5.2).

Електрическата проводимост, която е най-важната физическа характеристика на металното състояние, се осъществява от тези електрони. Поради тази причина металите се класифицират като проводници от първи вид, т.е. към вещества, в междуатомното пространство на които винаги има свободни електрони и благодарение на последните в проводника се създава ток. Проводниците от тип II са електролити.

Ако към метала се приложи определена потенциална разлика, тогава свободните електрони придобиват насочено движение и се преместват от отрицателния полюс към положителния, т.е. създава се насочен поток от движещи се електрони – електрически ток.

Електрическата проводимост на металите силно зависи от температурата. С повишаването на температурата вибрационните движения на йоните в местата на решетката се увеличават, а това от своя страна силно възпрепятства насоченото движение на електроните. С понижаване на температурата топлинните вибрации на йоните във възлите силно намаляват и електрическата проводимост се увеличава. При температури близки до абсолютната нула повечето метали проявяват свръхпроводимост.

Топлопроводимостта на металите също е свързана с подвижността на свободните електрони и вибрационното движение на самите атоми. Тези трептения се разпространяват под формата на система от еластични топлинни вълни по цялата кристална решетка. Свободните електрони се сблъскват с вибриращи атоми и обменят енергия с тях. Следователно, когато металът се нагрява, топлинната енергия незабавно се прехвърля от един атом към друг поради свободните електрони. В този случай изравняването на температурата става относително бързо по цялата маса на метала.

Всички метали с изключение на живака са твърди вещества. Живакът е единственият метал, който е течен при обикновени условия: точката на топене е -39°C. Повечето метали са тъмносиви до сребристо бели на цвят. В промишлеността металите се делят на черни и цветни. Черните метали включват желязото и всички негови сплави, а останалите метали са цветни. Понякога се разграничават благородни метали - злато и платинени метали.

По плътност металите се делят на леки и тежки. Първите включват тези, чиято плътност е по-малка от 5 g / cm 3; към втория - при който плътността е повече от 5 g / cm 3.

Според стойностите на точките на топене металите се разделят на топими (точка на топене под 1000 ° C) и огнеупорни (точка на топене над 1500 ° C). Основните механични свойства включват: еластичност - способността да възстановява първоначалната си форма след отстраняване на деформиращите сили; пластичност - състояние на метал, при което той е в състояние да поддържа промяна във формата, причинена от действието на деформиращи сили, след като тяхното действие е прекратено.

Химични свойства. Свойствата на металите се дължат на характерната структура на техните външни електронни обвивки.

Както вече беше споменато, в рамките на период, с увеличаване на заряда на ядрото, радиусите на атомите с еднакъв брой електронни обвивки намаляват. Във всеки период атомите на алкалните метали имат най-големи радиуси. Колкото по-малък е атомният радиус, толкова по-голяма е йонизационната енергия и колкото по-голям е атомният радиус, толкова по-ниска е тази енергия. Тъй като атомите на алкални метали имат най-големите атомни радиуси, те обикновено се характеризират с относително ниски стойности на йонизационна енергия и електронен афинитет.

Свободните метали проявяват изключително редуциращи свойства.

Металите образуват оксиди M x O y, например:

С халогените металите образуват халогениди, които са соли на съответните халогеноводородни киселини:

Металите са способни да свързват водород, образувайки хидриди. Реакцията обикновено протича при температура 350-400°C:

Характерни са реакциите на метали в серията активност на метали до водород с киселини. Ако метал взаимодейства с киселина, чийто анион не е окислител, тогава протонът на киселината изпълнява функциите на окислителя:

Някои метали, които образуват амфотерни оксиди и хидроксиди, също реагират с основи:

Металите взаимодействат с концентрирани сярна и азотна киселина (за подробности вижте съответните глави).

При взаимодействие с водни солеви разтвори неутрален атом на по-активен метал, който се окислява, възстановява метален йон от молекула сол:

Реакциите протичат в съответствие с позицията на металите в електрохимичната серия от напрежения (виж глава 8).

Активните метали взаимодействат с водата:

Касова бележка. Повечето метали в природата се срещат под формата на съединения и само няколко от тях (благородни и полублагородни) - в самородно състояние.

Естествените материали и скали, които съдържат метални съединения, се наричат ​​руди. Всички методи за получаване на метали от руди се основават на редукционни реакции. Редукцията на безводни метални съединения при високи температури се нарича пирометалургичен процес. Като редуциращи агенти се използват или метали (металотермия), или въглерод (карботермия).

Специален случай на металотермията е алуминотермията:

Металотермията обикновено се използва за получаване на огнеупорни метали като титан, молибден, хром, волфрам и др.:

Карботермията се основава на термичната редукция на метал от неговия оксид с въглерод (или CO):

Възстановяването на метали от техните оксиди може да се извърши и с помощта на водород:

Металите могат да бъдат редуцирани от водни разтвори на соли чрез електролиза. Катодната редукция на метали от разтвори или разтопени соли се нарича електрометалургичен процес.

Някои методи за получаване ще бъдат разгледани по-подробно при изучаване на конкретни представители на металите.

Сплави. Характерна особеност на металите е способността им да се смесват помежду си в разтопено състояние и да образуват хомогенни смеси. Те остават хомогенни дори след охлаждане. Системите, образувани по време на втвърдяването на разтопена смес от метали, се наричат ​​сплави. В по-широк смисъл сплавите могат да се разглеждат като макроскопично хомогенни системи, състоящи се от два или повече метала (по-рядко метали и неметали). Структурата на сплавите може да бъде различна. Съставните части на сплавите могат да образуват твърд разтвор, или макрохомогенна механична смес, или химично съединение (интерметални съединения). Образуването на един или друг вид сплав зависи от активността на металите. Системи под формата на твърди разтвори се образуват между метали от една и съща група или метали, чиито атомни радиуси са близки.

Химическата връзка в сплавите е метална, поради което те имат електро- и топлопроводимост, метален блясък (това е блясъкът на металите, например злато, стомана и др. блясък) и др.

Когато металите взаимодействат помежду си, получените съединения се различават по свойства от свойствата на съставните компоненти. Формулният състав на интерметалните съединения не винаги отговаря на класическите представи за валентността на елементите.

Така живакът се свързва с много метали, за да образува твърди или течни състави - сплави, наречени амалгами. Алкалните и алкалоземните метали образуват стабилни амалгами, които са твърди вещества със състава NaHg 9 , KHg 2 , Callg и др.

Сплавите, като правило, имат точка на топене по-ниска от точката на топене на съставните им метали. Твърдостта на сплавите е много по-висока от твърдостта на отделните метали. Устойчивостта на корозия на много сплави е по-висока от тази на отделните метали.

Начало > Документ

Метали в периодичната система. Структурата на металните атоми. Обща характеристика на металите.

Положението на металите в периодичната системаАко начертаем диагонал от бор до астат в таблицата на Менделеев, тогава в основните подгрупи под диагонала ще има метални атоми, а във вторичните подгрупи всички елементи са метали. Елементите, разположени близо до диагонала, имат двойни свойства: в някои от съединенията си те се държат като метали; в някои - като неметали. Структурата на металните атомиВ периодите и главните подгрупи има закономерности в промяната на металните свойства.Атомите на много метали имат 1, 2 или 3 валентни електрона, например:

Na(+11): 1S 2 2S 2 2p 6 3S 1

Ca(+20): 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 6 3d 0 4S 2

Алкални метали (група 1, основна подгрупа): ... nS 1. Алкалоземни (група 2, основна подгрупа): ... nS 2. Свойствата на металните атоми са в периодична зависимост от тяхното местоположение в таблицата D.I.Mendeleev. В ОСНОВНА ПОДГРУПА:

    не се променя.

    Радиус на атома се увеличава

    Електроотрицателност намалява.

    Възстановяващи свойства засилват се.

    Метални свойства засилват се.

В ПЕРИОДА:
    Заряди на ядрата на атомите нараства.

    Радиуси на атоми намаляване.

    Брой електрони на външния слой се увеличава.

    Електроотрицателност се увеличава.

    Възстановяващи свойства намаляване.

    Метални свойства отслабвам.

Структурата на металните кристалиПовечето твърди тела съществуват в кристална форма: техните частици са подредени в строг ред, образувайки правилна пространствена структура - кристална решетка. Кристалът е твърдо тяло, чиито частици (атоми, молекули, йони) са подредени в определен , периодично повтарящ се ред (на възли). Когато възлите са мислено свързани с линии, се образува пространствена рамка - кристална решетка. Кристални структури на метали под формата на сферични опаковки

а - мед; б) магнезий; в) α-модификация на желязото

Металните атоми са склонни да даряват своите външни електрони. В парче метал, слитък или метален продукт металните атоми даряват външни електрони и ги изпращат към това парче, слитък или продукт, превръщайки се в йони. „Откъснатите“ електрони се преместват от един йон в друг, временно се свързват отново с тях в атоми, отново се откъсват и този процес протича непрекъснато. Металите имат кристална решетка, в чиито възли има атоми или йони (+); между тях има свободни електрони (електронен газ). Схемата на свързване в метал може да се покаже, както следва:

M 0 ↔ nē + M n+,

атом - йон

където не броят на външните електрони, участващи във връзката (y Na - 1, г Sa - 2 ē, г Al - 3 ē).Този тип връзка се наблюдава при металите -прости вещества-метали и при сплавите.Металната връзка е връзка между положително заредени метални йони и свободни електрони в кристалната решетка на металите.комуникацията се основава на социализацията на електроните (подобие ), всички атоми участват в социализацията на тези електрони (разлика). Ето защо кристалите с метална връзка са пластични, електропроводими и имат метален блясък. Въпреки това, в парообразно състояние металните атоми са свързани заедно с ковалентна връзка, металните пари се състоят от отделни молекули (едноатомни и двуатомни). Обща характеристика на металите

Способността на атомите да отдават електрони (да се окисляват)

← Увеличава се

Взаимодействие с атмосферния кислород

Бързо се окислява при нормални температури

Бавно се окислява при нормална температура или при нагряване

Да не се окислява

Взаимодействие с вода

При нормална температура се отделя Н2 и се образува хидроксид

При нагряване се отделя Н2

Н2 не се измества от водата

Взаимодействие с киселини

Изместете H 2 от разредените киселини

Не измества Н2 от разредените киселини

Реагира с конц. и разб. HNO 3 и конц. H 2 SO 4 при нагряване

Не реагирайте с киселини

Да бъдеш сред природата

Само във връзки

В съединения и в свободна форма

Предимно безплатно

Как да получите

Електролиза на стопилка

Редукция с въглища, въглероден окис (2), алуминотермия или електролиза на водни солеви разтвори

Способността на йоните да получават електрони (възстановяват)

Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

Увеличаване →

Електрохимични серии от напрежения на метали. Физични и химични свойства на металите

Общи физични свойства на металитеОбщите физични свойства на металите се определят от металната връзка и металната кристална решетка. Ковкост, пластичностМеханичното въздействие върху металния кристал води до разместване на слоевете от атоми. Тъй като електроните в метала се движат през целия кристал, няма разкъсване на връзки. Пластичността намалява в серията Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe. Златото например може да се валцува на листове с дебелина не повече от 0,001 мм, които се използват за позлатяване на различни предмети. Алуминиевото фолио се появи сравнително наскоро и по-рано от чая, шоколадът беше изкован в калаено фолио, което се наричаше станиол. Mn и Bi обаче нямат пластичност: те са крехки метали. метален блясъкМетален блясък, който всички метали губят в прах, с изключение на Али мг. Най-ярките метали са hg(известните "венециански огледала" са направени от него през Средновековието), Ag(модерните огледала сега се правят от него чрез реакцията на „сребърно огледало“). Черните и цветните метали се различават (условно) по цвят. Сред последните отделяме скъпоценни - Au, Ag, Pt. Златото е металът на бижутерите. На негова основа бяха направени прекрасни великденски яйца на Фаберже. звъненеМеталите звънят и това свойство се използва за направата на камбани (спомнете си Царската камбана в Московския Кремъл). Най-звучните метали са Au, Ag, Cu. Медни пръстени с плътен, бръмчащ звън - пурпурен звън. Този образен израз не е в чест на малината, а в чест на холандския град Малина, където са претопени първите църковни камбани. По-късно в Русия руски майстори започват да леят камбани с още по-добро качество, а жителите на градове даряват златни и сребърни украшения, така че камбаната, отлята за храмове, да звучи по-добре. В някои руски заложни къщи автентичността на златните пръстени, приети за поръчка, се определяше от звъненето на златен сватбен пръстен, окачен на женската коса (чува се много дълъг и ясен висок звук). При нормални условия всички метали с изключение на живака Hg са твърди вещества. Най-твърдият метал е хромът Cr: той надрасква стъклото. Най-меки са алкалните метали, те се режат с нож. Алкалните метали се съхраняват много внимателно - Na - в керосин, а Li - във вазелин поради неговата лекота, керосин - в стъклен буркан, буркан - в азбестов чипс, азбест - в тенекиен буркан. ЕлектропроводимостДобрата електропроводимост на металите се обяснява с наличието в тях на свободни електрони, които под въздействието дори на малка потенциална разлика придобиват насочено движение от отрицателния полюс към положителния. С повишаване на температурата се увеличават вибрациите на атомите (йоните), което затруднява насоченото движение на електроните и по този начин води до намаляване на електрическата проводимост. При ниски температури колебателното движение, напротив, силно намалява и електропроводимостта рязко се увеличава. Близо до абсолютната нула металите проявяват свръхпроводимост. Ag, Cu, Au, Al, Fe имат най-висока електропроводимост; най-лошите проводници са Hg, Pb, W. ТоплопроводимостПри нормални условия топлопроводимостта на металите се променя главно в същата последователност като тяхната електрическа проводимост. Топлинната проводимост се дължи на високата подвижност на свободните електрони и осцилаторното движение на атомите, поради което има бързо изравняване на температурата в масата на метала. Най-високата топлопроводимост е за среброто и медта, най-ниската за бисмута и живака. ПлътностПлътността на металите е различна. То е толкова по-малко, колкото по-малка е атомната маса на металния елемент и колкото по-голям е радиусът на неговия атом. Най-лекият от металите е литият (плътност 0,53 g/cm3), най-тежкият е осмият (плътност 22,6 g/cm3). Метали с плътност под 5 g/cm 3 се наричат ​​леки, останалите се наричат ​​тежки. Точките на топене и кипене на металите са различни. Най-топимият метал е живакът (точка на кипене = -38,9°C), цезият и галият се топят съответно при 29 и 29,8°C. Волфрамът е най-огнеупорният метал (т.к. = 3390°C). Концепцията за алотропия на металите на примера на калайНякои метали имат алотропни модификации. Например калайът се отличава с:
    α-калай или сив калай („калаена чума“ - превръщането на обикновен β-калай в α-калай при ниски температури причини смъртта на експедицията на Р. Скот до Южния полюс, която загуби цялото си гориво, тъй като се съхраняваше в резервоари, запечатани с калай), стабилни при t<14°С, серый порошок. β-олово, или белое олово (t = 14 ― 161°С) очень мягкий металл, но тверже свинца, поддается литью и пайке. Используется в сплавах, например, для изготовления белой жести (луженого железа).
Електрохимични серии от напрежения на метали и техните две правилаПодреждането на атомите в редица според тяхната реактивност може да бъде представено по следния начин: Li,K,Ca,Na,Mg,Al,Mn,Zn,Fe,Ni,Sn,Pb,з 2 , Сu, Hg, Ag, Pt, Au. Позицията на даден елемент в електрохимичната серия показва колко лесно той образува йони във воден разтвор, тоест неговата реактивност. Реактивността на елементите зависи от способността да приемат или дават електрони, участващи в образуването на връзка. 1-во правило за серия напреженияАко металът е в този ред преди водорода, той може да го измести от киселинни разтвори, ако след водорода, тогава не. Например, Zn, Mg, Alдаде реакция на заместване с киселини (те са в серия от напрежения до з), а Cuне (тя след з). 2-ро правило за серия стресАко даден метал е в поредица от напрежения до метала на солта, тогава той е в състояние да измести този метал от разтвора на неговата сол. Например CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu. В такива случаи позицията на метала преди или след водородможе да няма значение, важно е металът, който влиза в реакцията, да предхожда метала, който образува солта: Cu + 2AgNO 3 \u003d 2Ag + Cu(NO 3) 2. Общи химични свойства на металитеВ химичните реакции металите са редуциращи агенти (отдават електрони). Взаимодействие с прости вещества.
    С халогените металите образуват соли - халогениди:
Mg + Cl 2 \u003d MgCl 2; Zn + Br 2 = ZnBr 2 .
    С кислорода металите образуват оксиди:
4Na + O 2 \u003d 2 Na 2 O; 2Cu + O 2 \u003d 2CuO.
    Металите образуват соли със сяра - сулфиди:
Fe + S = FeS.
    С водорода най-активните метали образуват хидриди, например:
Ca + H 2 \u003d CaH 2.
    много метали образуват карбиди с въглерод:
Ca + 2C \u003d CaC 2. Взаимодействие със сложни вещества
    Металите в началото на поредица от напрежения (от литий до натрий), при нормални условия, изместват водорода от водата и образуват основи, например:
2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2.
    Металите, разположени в поредица от напрежения до водород, взаимодействат с разредени киселини (HCl, H 2 SO 4 и др.), В резултат на което се образуват соли и се отделя водород, например:
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2.
    Металите взаимодействат с разтвори на соли на по-малко активни метали, в резултат на което се образува сол на по-активен метал и по-малко активен метал се освобождава в свободна форма, например:
CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu.

Метали в природата.

Откриване на метали в природата.Повечето метали се срещат в природата под формата на различни съединения: активните метали се срещат само под формата на съединения; нискоактивни метали - под формата на съединения и в свободна форма; благородни метали (Ag, Pt, Au ...) в свободна форма Самородните метали обикновено се намират в малки количества под формата на зърна или включвания в скали. Понякога има доста големи парчета метал - късчета. Много метали в природата съществуват в свързано състояние под формата на естествени химични съединения - минерали. Много често това са оксиди, например железни минерали: червена желязна руда Fe 2 O 3, кафява желязна руда 2Fe 2 O 3 ∙ 3H 2 O, магнитна желязна руда Fe 3 O 4. Минералите са част от скали и руди. Рудинаречени минералосъдържащи природни образувания, в които металите са в количества, технологично и икономически подходящи за получаване на метали в промишлеността.Според химичния състав на минерала, включен в рудата, се разграничават оксидни, сулфидни и други руди.Обикновено преди получаването на метали от руда, тя се обогатява предварително - отделя празната скала, примесите, в резултат на което се образува концентрат, който служи като суровина за металургичното производство. Методи за получаване на метали.Получаването на метали от техните съединения е задача на металургията. Всеки металургичен процес е процес на редукция на метални йони с помощта на различни редуциращи агенти, в резултат на което металите се получават в свободна форма. В зависимост от метода на извършване на металургичния процес се разграничават пирометалургия, хидрометалургия и електрометалургия. Пирометалургияе производството на метали от техните съединения при високи температури с помощта на различни редуциращи агенти: въглерод, въглероден оксид (II), водород, метали (алуминий, магнезий) и др. Примери за редукция на метали
    въглища:
ZnO + C → Zn + CO 2 ;
    въглероден окис:
Fe 2 O 3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2;
    водород:
WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O; CoO + H 2 → Co + H 2 O;
    алуминий (алуминотермия):
4Al + 3MnO 2 → 2Al 2 O 3 + 3Mn; Cr 2 O 3 + 2Al = 2Al 2 O 3 + 2Cr;
    магнезий:
TiCl 4 + 2Mg \u003d Ti + 2MgCl 2. Хидрометалургия- това е производството на метали, което се състои от два процеса: 1) естествено метално съединение се разтваря в киселина, което води до разтвор на метална сол; 2) от получения разтвор този метал се измества от по-активен метал. Например:
    2CuS + 3O 2 \u003d 2CuO + 2SO 2.
CuO + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + H 2 O.
    CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu.
Електрометалургияе производството на метали чрез електролиза на разтвори или стопилки на техните съединения. Ролята на редуциращ агент в процеса на електролиза се играе от електрически ток.

Обща характеристика на металите от IА група.

Металите от основната подгрупа на първата група (IA-групи) включват литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr). Тези метали се наричат ​​алкални метали, тъй като те и техните оксиди образуват основи при взаимодействие с вода.Алкалните метали са s-елементи. Металните атоми имат един s-електрон (ns 1) на външния електронен слой. Калий, натрий - прости вещества

Алкални метали в ампули:
а - цезий; b - рубидий; в - калий; g - натрий Основни сведения за елементите на група IA

елемент Li литий Na натрий К калий Rb рубидий Cs цезий Fr френски
атомно число 3 11 19 37 55 87
Структурата на външните електронни обвивки на атомите ns 1 np 0 , където n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, n е номерът на периода
Степен на окисление +1 +1 +1 +1 +1 +1
Основни природни съединения

Li 2 O Al 2 O 3 4SiO 2 (сподумен); LiAl(PO 4)F, LiAl(PO 4)OH (амблигонит)

NaCl (трапезна сол); Na 2 SO 4 10H 2 O (глауберова сол, мирабилит); KCl NaCl (силвинит)

KCl (силвин), KCl NaCl (силвинит); К (калиев фелдшпат, ортооко); KCl MgCl 2 6H 2 O (карналит) – среща се в растенията

 Като изоаморфен примес в калиевите минерали - силвинит и карналит

4Cs 2 O 4Al 2 O 3 18 SiO 2 2H 2 O (полу-цит); сателит на калиеви минерали

 Продукт на α-разпад на актиний
Физически свойстваКалият и натрият са меки сребристи метали (режат се с нож); ρ (K) \u003d 860 kg / m 3, T pl (K) = 63,7 ° С, ρ (Na) = 970 kg / m 3, T pl (Na) = 97,8 ° С. Имат висока топло- и електропроводимост, оцветяват пламъка в характерни цветове: K - в бледо лилав цвят, Na - в жълто.

Позицията на металите
в периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев.
Физични свойства на металите

8 клас

Цел.Да даде на учениците представа за свойствата на металите като химични елементи и като прости вещества, въз основа на знанията им за природата на химичната връзка. Помислете за използването на прости вещества-метали въз основа на техните свойства. Да подобри способността за сравняване, обобщаване, установяване на връзката между структурата и свойствата на веществата. Развийте познавателната активност на учениците, като използвате игрови форми на учебна дейност.

Оборудване и реактиви.Карти със задачи, карти със символи на алкални метали (на ученик), таблички, маса "Метална връзка", игри "Алхимични знаци", спиртна лампа, стари медни монети, торбичка от камбрик, метални образци.

ПО ВРЕМЕ НА ЗАНЯТИЯТА

Учител. Днес ще изучаваме металите като химични елементи и металите като прости вещества. Какво е химичен елемент?

Студент. Елементът е колекция от атоми с еднакъв ядрен заряд.

Учител. От 114 известни химически елемента 92 са метали. Къде се намират металите в периодичната таблица на химичните елементи? Как са подредени металните елементи в периоди?

Работа върху таблицата "Периодична система от химични елементи на Д. И. Менделеев."

Студент. Всеки период (с изключение на първия) започва с метали, като броят им нараства с увеличаването на броя на периода.

Учител. Колко метални елемента има във всеки период?

Статията е подготвена с подкрепата на училището по английски език Allada в Москва. Познаването на английски ви позволява да разширите хоризонтите си, а също така можете да се запознаете с нови хора и да научите много нови неща. Школа по английски език "Алада" предоставя уникална възможност да се запишете в курсове по английски език на най-добра цена. По-подробна информация за валидните към момента цени и промоции можете да намерите на сайта www.allada.org.

Студент. В първия период няма метали, във втория - два, в третия - три, в четвъртия - четиринадесет, в петия - петнадесет и в шестия - тридесет.

Учител. В седмия период тридесет и един елемента трябва да имат свойствата на метал. Нека видим подреждането на металите в групи.

Студент. Металите са елементите, съставляващи основните подгрупи на групи I, II, III на периодичната система (с изключение на водород и бор), елементи от група IV - германий, калай, олово, група V - антимон, бисмут, група VI - полоний. В страничните подгрупи на всички групи са само металите.

Учител. Металните елементи са разположени отляво и отдолу на периодичната таблица. Сега направете задача 1 от картата със задачи във вашите тетрадки.

Упражнение 1.Изпишете химичните знаци на металите от картите. Назовете ги. Подчертайте металите от основните подгрупи.

1-ви вариант Na, B, Cu, Be, Se, F, Sr, Cs.

Отговор. Na – натрий, Cu – мед,
Бъда – берилий, старши – стронций, Cs– цезий.

2-ри вариант K, C, Fe, Mg, Ca, O, N, Rb.

Отговор. К – калий, Fe – желязо,
мг– магнезий, ок – калций, Rb – рубидий.

Учител. Какви са характеристиките на структурата на металните атоми? Направете електронни формули на атоми натрий, магнезий, алуминий.

(Трима ученици работят на черната дъска, използвайки чертежа (фиг. 1).)

Колко електрона има във външното ниво на тези метални елементи?

Студент. Броят на електроните на външното ниво на елементите от основните подгрупи е равен на номера на групата, натрият има един електрон на външното ниво, магнезият има два електрона, а алуминият има три електрона.

Учител. Металните атоми имат малък брой електрони (най-вече от 1 до 3) на външно ниво. Изключение правят шест метала: атомите на германия, калая и оловото във външния слой имат 4 електрона, атомите на антимона, бисмута - 5, атомите на полония - 6. Сега направете втората задача от картата.

Задача 2.Дадени са схеми на електронната структура на атомите на някои елементи.

Какви са тези елементи? Кои от тях принадлежат към металите? Защо?

1-ви вариант 1 с 2 , 1с 2 2с 2 , 1с 2 2с 2 2стр 6 3с 2 , 1с 2 2с 2 2стр 3 .

Отговор. Хелий, берилий, магнезий, азот.

2-ри вариант. един с 2 2с 1 , 1с 2 2с 2 2стр 6 3с 1 , 1с 1 , 1с 2 2с 2 2стр 6 3с 2 3стрл

Отговор. Литий, натрий, водород, алуминий.

Учител. Как свойствата на металите са свързани с характеристиките на тяхната електронна структура?

Студент. Металните атоми имат по-малък ядрен заряд и по-голям радиус в сравнение с неметалните атоми от същия период. Следователно силата на връзката на външните електрони с ядрото в металните атоми е малка. Металните атоми лесно отдават валентни електрони и се превръщат в положително заредени йони.

Учител. Как се променят металните свойства в рамките на един и същи период, същата група (главна подгрупа)?

Студент. В рамките на период, с увеличаване на заряда на атомното ядро ​​и съответно с увеличаване на броя на външните електрони, металните свойства на химичните елементи намаляват. В рамките на същата подгрупа, с увеличаване на заряда на атомното ядро, с постоянен брой електрони на външно ниво, металните свойства на химичните елементи се увеличават.

Задача на дъската(Работят трима ученика).

Отбележете със знака отслабването на металните свойства на следните пет елемента. Обяснете разположението на знаците.

1. Бъда 2. мг 3. Ал
Na мг Ал К ок sc Zn Ga Ge
ок старши в

Докато учениците работят самостоятелно на дъската, останалите изпълняват задача 3 от картата.

Задача 3.Кой от двата елемента има по-силно изразени метални свойства? Защо?

1-ви вариант.Литий или берилий.

2-ри вариант.Литий или калий.

Проверка на задачите.

Учител. И така, тези елементи имат метални свойства, чиито атоми имат малко електрони на външно ниво (далеч от завършеност). Следствие от малкия брой външни електрони е слабата връзка на тези електрони с останалата част от атома - ядрото, заобиколено от вътрешни слоеве електрони.

Резултатът се сумира и записва накратко на дъската (схема), учениците записват в тетрадки.

Схема

Учител. Какво е просто вещество?

Студент. Простите вещества са вещества, които са изградени от атоми на един елемент.

Учител. Простите вещества-металите са "колективи" от атоми; поради електрическата неутралност на всеки атом, цялата маса на метала също е електрически неутрална, което ви позволява да вземете метали и да ги изследвате.

Демонстрация на метални проби: никел, злато, магнезий, натрий (в колба под слой керосин).

Но натрият не може да се вземе с голи ръце - ръцете са мокри, при взаимодействие с влагата се образуват алкали, които разяждат кожата, тъканите, хартията и други материали. Така че последствията за ръката могат да бъдат тъжни.

Задача 4.Определете металите от издадените: олово, алуминий, мед, цинк.

(Металните проби са номерирани. Отговорите са написани на гърба на дъската.)

Проверка на работата.

Учител. В какво агрегатно състояние са металите при нормални условия?

Студент. Металите са твърди кристални вещества (с изключение на живака).

Учител. Какво има във възлите на кристалната решетка на металите и какво има между възлите?

Студент. Във възлите на кристалната решетка на металите има положителни йони и атоми на метали, между възлите са електрони. Тези електрони стават общи за всички атоми и йони на дадено парче метал и могат да се движат свободно през кристалната решетка.

Учител. Как се наричат ​​електроните, които са в кристалната решетка на металите?

Студент. Те се наричат ​​свободни електрони или "електронен газ".

Учител. Какъв тип връзка е типичен за металите?

Студент. Това е метална връзка.

Учител. Какво е метална връзка?

Студент. Връзката между всички положително заредени метални йони и свободните електрони в кристалната решетка на металите се нарича метална връзка.

Учител. Металната връзка определя най-важните физични свойства на металите. Металите са непрозрачни, имат метален блясък поради способността да отразяват падащите върху повърхността им светлинни лъчи. В най-голяма степен тази способност се проявява при среброто и индия.

Металите имат блясък в компактно парче, а във фино диспергирано състояние повечето от тях са черни. Алуминият, магнезият обаче запазват метален блясък дори в прахообразно състояние.(демонстрация на алуминий и магнезий на прах и в плочи).

Всички метали са проводници на топлина и електрически ток. Хаотично движещите се електрони в метал под въздействието на приложено електрическо напрежение придобиват насочено движение, т.е. създават електрически ток.

Смятате ли, че електрическата проводимост на метала се променя с повишаване на температурата?

Студент. С повишаване на температурата електропроводимостта намалява.

Учител. Защо?

Студент. С повишаване на температурата амплитудата на колебанията на атомите и йоните във възлите на кристалната решетка на метала се увеличава. Това затруднява движението на електроните и електрическата проводимост на метала пада.

Учител. Електрическата проводимост на металите се увеличава от hg да се Ag:

Hg, Pb, Fe, Zn, Al, Au, Cu, Ag.

Най-често, със същата закономерност като електрическата проводимост, топлопроводимостта на металите се променя. Можете ли да дадете пример, който доказва топлопроводимостта на металите?

Студент. Ако налеете гореща вода в алуминиева чаша, тя ще се нагрее. Това показва, че алуминият провежда топлина.

Учител. Какво определя топлопроводимостта на металите?

Студент. Дължи се на високата подвижност на свободните електрони, които се сблъскват с вибриращи йони и атоми и обменят енергия с тях. Следователно има изравняване на температурата в цялото парче метал.

Учител. Пластичността е много ценно свойство на металите. На практика се проявява в това, че под ударите на чука металите не се раздробяват на парчета, а се сплескват - изковават се. Защо металите са пластмасови?

Студент. Механичното въздействие върху кристал с метална връзка причинява изместване на слоевете от йони и атоми един спрямо друг и тъй като електроните се движат през целия кристал, връзката не се разкъсва, следователно пластичността е характерна за металите(фиг. 2, а) .

Учител. Ковки метали: алкални метали (литий, натрий, калий, рубидий, цезий), желязо, злато, сребро, мед. Някои метали - осмий, иридий, манган, антимон - са крехки. Най-ковкият от благородните метали е златото. Един грам злато може да бъде изтеглен в тел с дължина два километра.

А какво се случва под действието на удар с вещества с атомна или йонна кристална решетка?

Студент. Веществата с атомна или йонна решетка се разрушават при удар. При механично въздействие върху твърдо вещество с атомна решетка отделните му слоеве се разместват - сцеплението между тях се нарушава поради разкъсването на ковалентните връзки. Разкъсването на връзките в йонната решетка води до взаимно отблъскване на еднакво заредени йони(фиг. 2, b, c).

Учител. Електропроводимост, топлопроводимост, характерен метален блясък, пластичност или ковкост - такава комбинация от характеристики е присъща само на металите. Тези характеристики се проявяват в металите и са специфични свойства.

Специфичните свойства са обратно пропорционални на силата на металната връзка. Останалите свойства - плътност, точки на кипене и топене, твърдост, агрегатно състояние - са общи характеристики, присъщи на всички вещества.

Плътността, твърдостта, точките на топене и кипене на металите са различни. Плътността на метала е толкова по-ниска, колкото по-малка е относителната му атомна маса и колкото по-голям е радиусът на атома. Литият има най-ниска плътност - 0,59 g / cm 3, осмият има най-висока - 22,48 g / cm 3. Металите с плътност по-малка от пет се наричат ​​леки, а металите с плътност по-голяма от пет се наричат ​​тежки.

Най-твърдият метал е хромът, най-меките са алкалните метали.

Живакът има най-ниската точка на топене, t pl(Hg) \u003d -39 ° С, а най-високата - волфрам, t pl(W) = 3410 °С.

Свойства като точка на топене, твърдост са пряко зависими от силата на металната връзка. Колкото по-силна е металната връзка, толкова по-твърди са неспецифичните свойства. Моля, обърнете внимание: в алкалните метали силата на металната връзка намалява в периодичната таблица отгоре надолу и в резултат на това температурата на топене естествено намалява (радиусът се увеличава, ефектът на ядрения заряд намалява, с големи радиуси и единичен валентен електрон, алкалните метали са стопими). Например, цезият може да се разтопи с топлината на дланта ви. Но не го вземайте с голи ръце!

Играта "Кой е по-бърз"

Таблетите са окачени на дъската (фиг. 3). На всяко бюро има набор от карти с химически знаци на алкални метали.

Упражнение.Въз основа на известните модели на промяна в точката на топене на алкалните метали, поставете картите в съответствие с тези таблетки.

Отговор. а– Li, Na, K, Rb, Cs;
b– Cs, Rb, K, Na, Li; в– Cs, Li, Na, Rb, K.

Отговорите на учениците се поясняват и обобщават.

Студент (съобщение). Металите се различават по отношението си към магнитните полета. Според това свойство те се разделят на три групи: феромагнитни метали - способни да се магнетизират добре под действието на слаби магнитни полета (например желязо, кобалт, никел и гадолиний); парамагнитни метали - проявяващи слаба способност за магнетизиране (алуминий, хром, титан и повечето от лантанидите); диамагнитни метали - не се привличат от магнит и дори леко се отблъскват от него (например бисмут, калай, мед).

Изученият материал се обобщава – учителят пише на дъската, учениците в тетрадките.

Физични свойства на металите

Конкретен:

метален блясък,

електропроводимост,

топлопроводимост,

пластмаса.

Обратно пропорционална зависимост от силата на металната връзка.

Неспецифични: плътност,

Tтопене,

Tкипене,

твърдост,

агрегатно състояние.

Право пропорционална зависимост от силата на металната връзка.

Учител. Физичните свойства на металите, произтичащи от свойствата на металната връзка, определят различните им приложения. Металите и техните сплави са най-важните структурни материали на съвременната технология; те отиват за производството на машини и инструменти, необходими в промишлеността, различни превозни средства, строителни конструкции, селскостопански машини. В тази връзка желязото и алуминиевите сплави се произвеждат в големи количества. Металите се използват широко в електротехниката. От какви метали са направени електрическите проводници?

Студент. В електротехниката, поради високата цена на среброто, медта и алуминият се използват като материал за електрически кабели..

Учител. Без тези метали би било невъзможно предаването на електрическа енергия на разстояние от стотици, хиляди километри. Предметите на бита също се изработват от метали. Защо саксиите са изработени от метал?

Студент. Металите са топлопроводими и издръжливи.

Учител. Какво свойство на металите се използва за направата на огледала, рефлектори, коледна украса?

Студент. Метален блясък.

Учител. Леките метали - магнезий, алуминий, титан - намират широко приложение в самолетостроенето. Много части от самолети и ракети са направени от титан и неговите сплави. Триенето срещу въздуха при високи скорости причинява силно нагряване на обшивката на самолета и якостта на металите при нагряване обикновено значително намалява. В титана и неговите сплави, в условията на свръхзвукови полети, почти няма намаляване на якостта.

В случаите, когато е необходим метал с висока плътност (куршуми, изстрел), често се използва олово, въпреки че плътността на оловото (11,34 g / cm 3) е много по-ниска от тази на някои по-тежки метали. Но оловото е доста топимо и следователно удобно за обработка. Освен това е несравнимо по-евтин от осмия и много други тежки метали. Живакът, като течен метал при нормални условия, се използва в измервателни уреди; волфрам - във всички случаи, когато се изисква метал, който издържа на особено високи температури, например за нишките на електрическите крушки. Каква е причината за това?

Студент. Живакът има ниска точка на топене, докато волфрамът има висока точка на топене.

Учител. Металите също отразяват радиовълни, което се използва в радиотелескопи, които улавят радиоизлъчването на изкуствени спътници на Земята, и в радари, които откриват самолети на големи разстояния.

За направата на бижута се използват благородни метали - сребро, злато, платина. Потребителят на злато е електронната промишленост: тя се използва за създаване на електрически контакти (по-специално оборудването на пилотиран космически кораб съдържа доста злато).

Сега изпълнете задачата от картата.

Задача 5.Подчертайте кой от следните метали е най-много:

1) широко използвани: злато, сребро, желязо;

2) ковък: литий, калий, злато;

3) огнеупорни: волфрам, магнезий, цинк;

4) тежки: рубидий, осмий, цезий;

5) електропроводими: никел, олово, сребро;

6) твърди: хром, манган, мед;

7) стопими: платина, живак, литий;

8) светлина: калий, франций, литий;

9) брилянт: калий, злато, сребро.

Демонстрация на опит

За опита се вземат 5-10 броя медни (стари) монети, които се окачват в камбрикова торба над пламъка на спиртна лампа. Материята не се запалва. Защо?

Студент. Медта е добър проводник на топлина, топлината веднага се прехвърля към метала и тъканта няма време да се запали.

Учител. Металите са познати на човека отдавна.

Студент (съобщение). Дори в древни времена седем метала са били известни на човека. Седемте метала от древността са били свързани със седемте известни тогава планети и обозначени със символични икони на планетите. Знаците злато (Слънце) и сребро (Луна) са ясни без много обяснения. Знаците на други метали се считат за атрибути на митологични божества: ръчното огледало на Венера (мед), щитът и копието на Марс (желязо), тронът на Юпитер (калай), ятаганът на Сатурн (олово), жезълът на Меркурий (живак).

Възгледите на алхимиците за връзката на планетите с металите са много успешно изразени от следните редове от стихотворението на Н. А. Морозов „От бележките на един алхимик“:

„Седем метала създадоха светлина,
Според броя на седемте планети.
Даде ни място за добро
мед, желязо, сребро,
Злато, калай, олово.
Сине мой, сярата им е баща.
И побързай, сине мой, да разбереш:
За всички тях живакът е собствената им майка.

Тези идеи бяха толкова силни, че когато антимонът беше открит през Средновековието
и нямаше планети за бисмут, те просто не се смятаха за метали.

Пазейки опитите си в тайна, алхимиците шифровали описанията на веществата, получени по различни начини.

Учител. И вие, използвайки алхимична нотация, съставихте играта "Алхимични знаци" у дома.

Условия на играта: на фигурата (фиг. 4) дадени са древните алхимични знаци на металите. Определете към коя планета принадлежи всеки символ и като вземете една буква от името, посочената на фигурата, прочетете името на металния елемент.

Относно отговора. Самарий, рутений, платина.

Учениците си разменят игри, отгатват имената на металите.

Учител. М. В. Ломоносов говори за металите по следния начин: „Металът е твърдо, непрозрачно и леко тяло, което може да се стопи на огън и да се кове студено“ и приписва това свойство на металите: злато, сребро, мед, калай, желязо и олово.

През 1789 г. френският химик А. Л. Лавоазие в своя наръчник по химия дава списък от прости вещества, който включва всички известни тогава 17 метала.(Sb, Ag, As, Bi, Co, Cu, Sn, Fe, Mn, Hg, Mo, Ni, Au, Pt, Pb, W, Zn) . С развитието на методите за химични изследвания броят на известните метали започна бързо да нараства. През първата половина на XIX век. открити са платинени метали; получени чрез електролиза на някои алкални и алкалоземни метали; е положено началото на отделянето на редкоземни метали; в химическия анализ на минералите са открити неизвестни досега метали. В началото на 1860 г. с помощта на спектрален анализ са открити рубидий, цезий, индий и талий. Съществуването на метали, предсказани от Менделеев въз основа на неговия периодичен закон (галий, скандий и германий), беше блестящо потвърдено. Откриването на радиоактивността в края на 19 век. доведе до търсенето на радиоактивни метали, което се увенча с пълен успех. И накрая, по метода на ядрените трансформации, започвайки от средата на 20 век. получени са несъществуващи в природата радиоактивни метали, включително принадлежащи към трансурановите елементи. В историята на материалната култура, древна и нова, металите са от първостепенно значение.

Учителят обобщава урока.

Домашна работа

1. Намерете отговори на въпроси.

Каква е разликата между структурата на металните атоми и структурата на неметалните атоми?

Назовете два метала, които лесно се разделят с електрони по "молба" на светлинни лъчи.

Възможно ли е да се донесе кофа с живак от съседната стая в кабинета по химия?

Защо някои метали са пластични (като медта), докато други са крехки (като антимона)?

Каква е причината за наличието на специфични свойства в металите?

Къде може да се намери в ежедневието:

а) волфрам, б) живак, в) мед, г) сребро?

На какви физични свойства на този метал се основава употребата му в ежедневието?

Какъв метал нарече академик A.E. Fersman „метал на тенекия“?

2. Погледнете снимката и обяснете защо металите се използват по начина, по който са, а не обратното.

3. Решете пъзели.

Пъзел "Пет + две".

Напишете в хоризонталните редове имената на следните химични елементи, завършващи на -y:

а) алкален метал;

б) благороден газ;

в) алкалоземен метал;

г) елемент от семейството на платината;

д) лантаноид.

Ако имената на елементите са въведени правилно, тогава по диагоналите: отгоре надолу и отдолу нагоре ще можете да прочетете имената на още два елемента.

Относно отговора. a - цезий, b - хелий, c - барий, d - родий, e - тулий.
Диагонално: церий, торий.

Пъзел "Клас".

Напишете имената на петте химични елемента, състоящи се от по седем букви, така че ключовата дума да е КЛАС.

Относно отговора. калций (кобалт), лутеций,
актиний, скандий, сребро (самарий).

Пъзел "Седем букви".

Напишете имената на химичните елементи във вертикалните редове.

Ключовата дума е КИСЕЛИНА.

Относно отговора. Калий, индий, селен, литий,
осмий, тулий, аргон (астат).