ХИМИЯ С-ВН141 металлы материал для изучения. Химия металлов

Название	Химия металлов
Анкор	ХИМИЯ С-ВН141 металлы материал для изучения.doc
Дата	23.10.2017
Размер	1.37 Mb.
Формат файла
Имя файла	ХИМИЯ С-ВН141 металлы материал для изучения.doc
Тип	Документы #9736
страница	2 из 6

1 2 3 4 5 6

Ж) Коррозия (будет рассмотрена на другом занятии).

Способы получения металлов

Существуют несколько основных способов получения — металлов.
а) Пирометаллургия – это получение металлов из их соединений при высоких температурах с помощью различных восстановителей (C, CO, H₂, Al, Mg и др.).

— из их оксидов углем или оксидом углерода (II)
ZnО + С = Zn + СО
Fе₂О₃ + ЗСО = 2Fе + ЗСО₂
— водородом
WO₃ + 3H₂ =W + 3H₂O
СоО + Н₂ = Со + Н₂О
— алюминотермия
4Аl + ЗМnО₂ = 2А1₂О₃ + ЗМn

б)Гидрометаллургия – это получение металлов, которое состоит из двух процессов: сначала природное соединение металла (оксид) растворяют в кислоте, в результате чего получают соль металла. Затем из полученного раствора необходимый металл вытесняют более активным металлом. Например:

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O,

CuSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cu.

Обжигом сульфидов металлов и последующим восстановлением образовавшихся оксидов (например, углем):
2ZnS + ЗО₂ = 2ZnО + 2SО₂
ZnО + С = СО + Zn

в) Электрометаллургия – это получение металлов при электролизе растворов или расплавов их соединений. Роль восстановителя при этом играет электрический ток.

СuСl₂ —> Сu²+ 2Сl^-
Катод (восстановление): Сu²⁺ - 2е^- = Сu⁰

Анод (окисление): 2Cl^- - 2е^- = Сl°₂
Закрепление знаний

Контрольные вопросы

1. Где расположены металлы в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева?

2. Каковы особенности строения атомов металлов?
3. В чём различие в строении внешнего энергетического уровня у металлов и неметаллов?
4. Сколько наружных электронов имеют атомы металлов главных и побочных подгрупп?
5. В каких формах могут находиться металлы в природе?
6. Как устроена кристаллическая решетка металлов?
7. Каковы физические свойства металлов?

8. Как можно получить металлы из их соединений?
9. Как ведут себя атомы металлов в химических реакциях и почему?
10. Какие свойства – окислителей или восстановителей – проявляют металлы в химических реакциях?
11. Расскажите об электрохимическом ряде напряжений металлов.
12. Перечислите реакции, в которые могут вступать металлы.
13. Каково значение металлов в жизни человека?

Задания и задачи
1. Написать уравнения реакций взаимодействия между веществами:

а) Li, Na, Ca, Fe c O₂, Cl₂, S, N₂, C:

б) Na, Ca, Al c H₂O;

в) Zn c H₂SO₄; Al c HCl;

г) Zn c CuSO₄; Al c NaOH; Be c KOH.
2. Расставить коэффициенты, найти окислитель и восстановитель в уравнениях реакций:

Cu + HNO_{3 (P)}—> Cu (NO₃)₂ + NO + H₂O

Cu + HNO_{3 (K)} —> Cu (NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

Na + HNO₃ —> NaNO₃ + N₂O + H₂O
3.Задача: Смесь порошков железа и меди массой 10 г обработали раствором НСl, при этом выделился газ объёмом 2,24 л. Определите массовую долю металлов в смеси.

4. Задача:К раствору содержащему 27 г CuCl₂ добавили 14 г железных опилок. Найти массу меди которая выделилась в результате реакции.
Решение:

5.Задача: Какую массу сульфата цинка можно получить при взаимодействии избытка цинка с 500 мл 20% раствора серной кислоты, плотностью 1,14 г/мл?

Решение:

Химический диктант

Один студент работает у доски (но до момента проверки его ответы не видны), остальные обучающиеся группы выполняют работу в тетрадях.

Варианты вопросов:

1. Способность вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять ее после прекращения воздействия? (пластичность);

2. Тип химической связи в металлах? (металлическая);

3. Какие подвижные частицы кристаллической решетки обеспечивают физические свойства металлов? (электроны);

4. Какую плотность имеют легкие металлы (менее 5 г/см³);

5. Самый легкий металл? (литий);

6. Лучшие проводники электричества среди металлов? (серебро и медь);

7. Название известного сплава на основе алюминия (дюралюминий);

8. Важнейшие сплавы на основе железа? (чугун и сталь);

9.Какой неметалл входит в состав сплавов железа (углерод);

10. Укажите не менее трех металлов, которые могут выступать в качестве легирующих добавок? (хром, никель, молибден)

Тест по теме «Общая характеристика металлов.
Электрохимический ряд напряжений»
Выбери один или несколько правильных ответов
1. Какая из следующих групп химических элементов содержит только металлы?

а) Cs, Be, B; б) K, Ca, Sr;

в) H, Li, Na; г) Bi, W, Po.
2. Какое физическое свойство не является общим для всех металлов?

а) электропроводность;

б) теплопроводность;

в) твердое агрегатное состояние при стандартных условиях;

г) металлический блеск.
3. Натрий и калий можно хранить под слоем керосина, а литий – только под слоем вазелинового масла, т.к.:

а) литий реагирует с керосином;

б) в ряду напряжений литий находится левее натрия и калия;

в) литий более активен, чем калий и натрий;

г) плотность лития меньше плотности керосина.
4. При электролизе водного раствора хлорида натрия на катоде выделяется:

а) натрий; б) хлор;

в) водород; г) кислород.
5. Сильнее восстановительные свойства выражены у :

а) Ca; б) Mg; в) Si; г) O.
6. Масса карбида кальция, в которой содержится 5,418•10²⁴ атомов всех образующих это соединение элементов, составляет (в г):

а) 19,2; б) 192; в) 57,6; г) 576.
7. Какие из перечисленных веществ реагируют с водой с образованием раствора сильного электролита, в котором лакмус приобретает синюю окраску?

а) Na; б) SO₃; в) KH; г) Mg.
8. Какое из соединений кальция входит в состав земной коры?

а) Оксид; б) нитрид; в) карбид; г) карбонат.
9. Какой объем (л) газа (н.у.) выделится при взаимодействии 6,48 г серебра с избытком разбавленной азотной кислоты?

а) 4,032; б)1,344; в) 0,448; г) 22,4.
10. Какой металл нельзя получить электролизом водного раствора его соли?

а) Цинк; б) калий; в) медь; г) литий.
Ключ к тесту

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
б, г	в	г	в	а	б	а, в	г	в	б, г

Это интересно!

Человек использовал металлы с древних времен.

1.В начале был век медный.

К концу каменного века человек открыл возможность использования металлов для изготовления орудий труда. Первым таким металлом был медь.

Период распространения медных орудий называют энеолитом или халколитом, что в переводе с греческого означает «медь». Медь обрабатывалась с помощью каменных орудий методом холодной ковки. Самородки меди превращались в изделия под тяжёлыми ударами молота. В начале медного века из меди делали лишь мягкие орудия, украшения, предметы домашней утвари. Именно с открытием меди и других металлов стала зарождаться профессия кузнеца.

Позже появились литья, а потом человек стал добавлять к меди олово или сурьму, делать бронзу, более долговечную, прочную, легкоплавкую.

II. Далее идёт век бронзовый.

Бронза - сплав меди и олова. Хронологические границы бронзового века датируются в начале 3-го тысячелетия до н. э. до начала 1-го тысячелетия до н.э. Большими преимуществами бронзы в сравнений с медью и другими известными металлами являются более низкая анализы показали, что в составе железных метеоритов на долю железа приходится 91% . Начало производства железа из его руд в Древнем Египте, потом в Индии и в других странах. Температура плавления ( 700° - 900° ) и высокие литейные качества и большая прочность.

III. Далее идет железный век.

Третий и последний период первобытной эпохи характеризуется распространением железной металлургии и железных орудий и знаменует собой железный век. В современном значении этот термин был введен в употребление в середине IX века датским археологом К.Ю. Томсоном и вскоре распространился в литературе наряду с терминами « каменный век» и « бронзовый век».

В отличие от других металлов железо, кроме метеоритного не встречается в чистом виде. Ученые предполагают, что первое железо, попавшее в руки человека, было метеоритного происхождения, и не зря железо именуется «небесным камнем». Самый крупный метеорит нашли в Африке, он весил около шестидесяти тонн. А во льдах Гренландии нашли железный метеорит весом тридцать три тонны.

В настоящее время продолжается железный век. Ведь в настоящее время железные сплавы составляют почти 90% всего количества металлов и металлических сплавов.

Карточки задания для индивидуальной работы

Карточка №1

1) Электронная формула кальция.

а) 1S² 2S² 2P 3S¹ б) 1S² 2S²2P 3S²

в) 1S² 2S² 2P 3S² 3P 4S¹ г) 1S² 2S² 2P 3S ²3P 4S²

2) Электронную формулу 1S²2S² 2P 3S² 3P 4S² имеет атом:

а)Na б)Са в)Cu г)Zn
3) Электронная формула наиболее активного металла:

а) 1S² 2S² б) 1S² 2S² 2P 3S²

в) 1S² 2S² 2P 3S² 3P 3d 4S² г) 1S² 2S² 2P 3S² 3P 4S²

4) Металлы при взаимодействий с неметаллами проявляют свойства:

а) окислительные; б) восстановительные;

в) и окислительные, и восстановительные;

г) не участвуют в окислительно-восстановительных реакциях

5) В периодической системе типичные металлы расположены в:

а) верхней части б) нижней части

в) правом верхнем углу г) левом нижнем углу

Карточка №2

1. Группа элементов, содержащая только металлы:

а) Li, Be, В; б) К, Са, Sr;

в) Н, Na, Си; г) Se, Те, Ро.

2. В ряду элементов Ва—Sr—Са—Mg восстановительные свойства:

а) усиливаются; б) ослабевают;

в) не изменяются; г) сначала усиливаются, затем ослабевают.

3. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня атома алюминия:

а) 3s²3p^lб) 3s²3p²

в) 3 s²4p¹ г) 4р³

4. Кальций может взаимодействовать с каждым веществом пары:

а) сера и гидроксид натрия б) вода и кислород

в) углерод и магний г) хлорид калия и серная кислота

Карточка №3

1. Группа элементов, содержащая только металлы:

а) В, С, N; б) Fe, Со, С1;

в) Na, Mg, AI; г) W, Zn, Se.

2. В ряду элементов Na—Mg—Al—Si восстановительные свойства:

а) усиливаются; б) ослабевают;

в) не изменяются; г) сначала усиливаются, затем ослабевают.

3. Металл, имеющий конфигурацию валентных электронов 3d¹4s², — это:

а) скандий; б) галлий;

в) цинк; г) алюминий.

4. Магний может взаимодействовать с каждым веществом пары:

а) бром и гидроксид натрия б) соляная кислота и кислород

в) вода и сульфат кальция г) хлорид калия и серная кислота

Карточка №4

1. Группа элементов, содержащая только металлы:

а) Н, Li, В; б) Al, Са, Si;

в) Мп, Сг, Си; г) CI, Br, I.

2. В ряду элементов Li—Na—К—Rb восстановительные свойства:

а) усиливаются; б) ослабевают;

в) не изменяются; г) сначала усиливаются, затем ослабевают.

3. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня атома стронция:

а) 6s²; б) 5s²;

в)5s^l5p^l; г)6р².

4. Натрий получают из хлорида натрия:

а) электролизом расплава NaCl

б) электролизом раствора NaCl

в) восстановлением с помощью магния

г) восстановлением с помощью водорода

Карточка №5

1. Группа элементов, содержащая только металлы:

а) Са, Sc, Ti; б) Ag, Au, As;

в) N, О, Al; г) Pb, Sn, Si.

2. С водой взаимодействует оксид, формула которого:

а) СаО; б) СuО; в) Fe₂O₃; г) ZnO.

3. Наиболее сильные основные свойства проявляет гидроксид:

а) алюминия; б) магния;

в) натрия; г) калия.

4. Не является амфотерным гидроксидом вещество, формула которого:

а) Сг(ОН)₃; б) А1(0Н)₃;

в) Мn(ОН)₂; г) Ве(ОН)₂.

Карточка №6

1.В ряду элементов С—В—Be—Li восстановительные свойства:

а) усиливаются; б) ослабевают;

в) не изменяются; г) сначала усиливаются, затем ослабевают.

2. Оксид кальция не взаимодействует:

а) с серной кислотой; б) гидроксидом натрия;

в) оксидом углерода(IV); г) водой.

3. Едкие щелочи могут разрушать растительные и животные ткани.

Таким свойством не обладает вещество, формула которого:

а) NaOH; б) КОН;

в) Сu(ОН)₂; г) Ва(ОН)₂.

4. Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого:

а) Са(ОН)₂; б) Ва(ОН)₂;

в) Zn(OH)₂; г) Mg(OH)₂.

Карточка № 7

Закончите уравнения реакций:

1) Mg+ H₂SO₄→

2) CaO+ H₂O →

3) KOH+SO₂→

4) K₂CO₃ +HNO₃ →

Карточка № 8

Закончите уравнения реакций:

1) Na+ H₂O →

2) NaOH+ H₃PO₄→

3) Zn+Pb(NO₃)₂→

4) K₂SO₄ +BaCl₂ →

Карточка №9

Закончите уравнения реакций:

1) Zn+ HCl →

2) LiCl+ AgNO₃ →

3) HCl+Fe(OH)₃ →

4) H₂SO₄ +Mg(OH)₂ →

Карточка № 10

Закончите уравнения реакций:

1) NaOH+ HNO₃ →

2) Mg+ O₂ →

3) HCl+Fe(OH)₃ →

4) Fe₂O₃ +Al →

Карточка № 11

Закончите уравнения реакций:

1) CuO+ H₂ →

2) HCl+ Cu(OH)₂→

3) Cu+AgNO₃ →

4) H₂O +Ca →

Занятие №2

1 2 3 4 5 6