Тема урока Физические и механические свойства металлов

Дата: 26.11.13

Класс: 5, 6

Тема урока Физические и механические свойства металлов

Цели урока: Рассмотреть положение металлов в ПСХЭ, особенности строения их атомов. Повторить и обобщить сведения о металлической химической связи и кристаллической металлической решетке. Изучить общие физические свойства металлов, рассмотреть варианты классификации металлов.

Оборудование. таблицы, характеризующие физические свойства металлов( удельного электросопротивления, плотности, температур плавления), магнит.

Ход урока:

Организационный момент. Мотивация учебной деятельности. (5 мин)

Учитель: ": на улицах ужас разрушения: ни рельсов, ни вагонов, ни автомобилей, камни мостовой превращаются в труху, растения начинают чахнуть. Впрочем, человек бы этого не заметил, т.к., лишившись 3 г этого металла, он бы моментально умер" - Отсутствие какого металла так описал академик А.Е.Ферсман? (железо)

Где бы вы ни были: дома или в школе, на улице или в транспорте - вы видите, какое множество металлов трудится вокруг нас и для нас. Нажали кнопку звонка - и звонкая медь отозвалась заливистым голосом. Повернули выключатель на стене - и тонкая пружина из вольфрама наполнила светом комнату. Без гвоздя и молотка не обойдется ни один строитель. Всего не перечесть, ведь нас окружают десятки металлов. Через века и тысячелетия человек пронёс уважение к металлу и мастерам, добывающим и обрабатывающим его.

Основная часть урока.В древности и в средние века были известны только семь металлов. Алхимики считали, что каждому металлу соответствует своя планета, которая управляет его судьбой на Земле, поэтому металл обозначали знаком планеты (слайд 3). Семь металлов создал свет

По числу семи планет:

Медь, железо, серебро…

Дал нам Космос на добро.

Злато, олово, свинец…

Сын мой, сера - их отец.

А ещё ты должен знать:

Всем им ртуть - родная мать

Вопрос классу

Какие из указанных металлов встречаются в самородном виде? ( золото, медь, серебро)
Железо, № 26. (слайд 4)В таблице Менделеева трудно найти какой-либо иной элемент, с которым так неразрывно связывалась бы жизнь всего человечества. Нет другого элемента, при участии которого проливалось бы так много крови, терялось бы столько жизней, происходило бы столько несчастий. «В бою железо дороже золота” – гласит татарская пословица. Более 90% всех металлов, которые использовались в Великой Отечественной войне, приходится на железо. Железо – главная составная часть чугунов и сталей, а по их выплавке судят о мощности государства. Сколько этого металла было выброшено в снарядах, бомбах, минах, гранатах! Чтобы судить о масштабах расхода железа в минувшей войне, назовем одну цифру: миллион бомб сброшено фашистской авиацией на Сталинград. Но железо – не только борьба, война, разрушение; железо – металл созидания. Это основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений.

Ртуть №80.( слайд 5) Этот металл используют в производстве различных физических приборов, взрывчатых веществ, его соединения применяют при пломбировании зубов.

Химические элементы – металлы.

А сейчас мы обобщим все знания по металлам, в частности по их положению в ПС. Вам уже известно, что металлы.

1. Металлы – это химические элементы атомы которых отдают электроны внешнего (а  иногда предвнешнего) электронного слоя превращаясь в  положительные ионы. Металлы – восстановители. Это   обусловлено небольшим числом электронов  внешнего слоя. большим радиусом атомов, вследствие что эти  электроны слабо удерживаются с ядром. ( слайд 9)

а) твердость – все металлы кроме ртути, при обычных условиях твердые вещества. Самые мягкие – натрий, калий. Их можно резать ножом; самый твердый хром – царапает стекло.

б) плотность. Металлы делятся на тяжелые (больше 5г/см) и легкие(меньше 5г/см). Самый легкий металл- литий, самый тяжелый- осмий.

в) электропроводность, теплопроводность металлов  обусловлена их строением. Хаотически движущиеся электроны под действием электрического напряжения приобретают направленное движение, в результате чего возникает электрический ток.

Электропроводность металлов обычно измеряется обратной этому свойству величиной удельного электросопротивления, т. е. сопротивления, которое оказывает току проводник из данного материала длиной 1 м, сечением 1 мм2.

Электросопротивляемостью называется способность металлов сопротивляться прохождению через них электрического тока.

Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что лучшими проводниками электрического тока являются медь и алюминий, т. е. металлы с наименьшим электросопротивлением.

д) металлический блеск – электроны, заполняющие  межатомное пространство отражают световые лучи, а не пропускают как стекло.

Поэтому все  металлы в кристаллическом состоянии имеют металлический блеск. Для большинства металлов в ровной степени рассеиваются все лучи видимой части спектра, поэтому они имеют серебристо – белый цвет. Только золото и медь в большой степени поглощают короткие волны и отражают длинные волны светового спектра,  поэтому имеют желтый свет. Самые блестящие металлы – ртуть, серебро, палладий. В порошке все металлы, кроме АI и Мg, теряют блеск и имеют черный  или темно – серый цвет.

е) пластичность

Механическое воздействие на кристалл с металлической решеткой вызывает только смещение слоев атомов и не сопровождается разрывом связи, и поэтому металл характеризуется высокой пластичностью.

Влияние металлов на окружающую среду.

В связи с развитием промышленности и сельского хозяйства постоянно возрастает насыщение биосферы тяжёлыми металлами.

Обратимся к микромузею металлических отходов.

Очень часто в мусоре, который мы выбрасываем, присутствуют металлосодержащие бытовые отходы. Какой же вред они наносят человеку и природе?

1. Консервные банки.

Материал: оцинкованное или покрытое оловом железо.

Ущерб природе: соединения цинка, олова и железа ядовиты для многих организмов. Острые края банок травмируют животных. В них накапливается вода, в которой развиваются кровососущие насекомые.

Время разложения: в земле – несколько десятилетий, в пресной воде – около 10 лет, в солёной – 1-2 года.

Обезвреживание: захоронение после предварительного обжига (для разрушения цинкового или оловянного покрытия).

1. Металлолом.

Материал: сталь и чугун.

Ущерб природе: соединения железа ядовиты для многих организмов; куски металлов травмируют животных.

Скорость разложения: в земле – 1 мм в глубину за 10-20 лет, в пресной воде – 1 мм в глубину за 3-5 лет, в солёной воде – 1 мм в глубину за 1-2 года.

Обезвреживание: вторичная переработка, вывоз на свалку или захоронение.

1. Фольга.

Материал: алюминий.

Ущерб природе: практически не наносит.

Время разложения: в земле – несколько десятков лет, в пресной воде – несколько лет, в солёной воде – 1-2 года.

Обезвреживание: вывоз на свалку, захоронение.

1. Банки из-под пива и других напитков.

Материал: алюминий и его сплавы.

Ущерб природе: острые края банок травмируют людей и животных.

Время разложения: в земле – сотни лет, в пресной воде – несколько десятков лет, в солёной воде – несколько лет.

Обезвреживание: захоронение, вторичная переработка.

1. Батарейки – очень ядовитый мусор!

Материал: цинк, уголь, оксид марганца (IV

Ущерб природе: соединения цинка и марганца ядовиты для многих организмов, в том числе для человека.

Время разложения: в земле – около 10 лет, в пресной воде – несколько лет, в солёной воде – 1 год.

Обезвреживание: вывоз на свалку

Таким образом, мы с вами рассмотрели

Плотность металлов, г/см 3

Температура плавления, С

Удельное электросопротивление, ом

Подведение итогов урока

ТЕСТ

1. Металл-жидкость:

1. Олово;

2. Ртуть;

3. Медь;

4. Иридий.

2. Элемент № 20 на внешнем энергетическом уровне имеет электроны в количестве:

1. 4;

2. 7;

3. 2;

4. 3.

3. Металл фейерверков-

1. Кальций;

2. Стронций;

3. Олово;

4. Свинец.

4. Твердый металл, используемый для изготовления нитей накаливания электроламп:

1. Вольфрам;

2. Медь;

3. Алюминий;

4. Хром.

5. В состав гемоглобина входит элемент:

1. Ртуть;

2. Серебро;

3. Железо;

4. Кальций.