Простые вещества. Металлы и неметаллы
Конспект урока.
8 класс.
Тема урока: «Простые вещества – металлы и неметаллы».
Цели урока:
Образовательные: Сформировать представления о металлах и неметаллах.
Воспитательные: Формирование научной картины мира на основе химических элементов – металлов и неметаллов, значения металлов и неметаллов для человечества.
Развивающие: Развитие у учащихся логического мышления, наблюдательности, умения сопоставлять.
Тип урока: Формирования новых знаний.
Оборудование: Интерактивная электронная доска, компьютер, презентация к уроку. Образцы металлов в виде пластинок, проволоки, стружки, изделий; образцы неметаллов (йод, бром, графит, сера, фосфор, уголь), кристаллические решетки (модели) алмаза и графита.
Ход урока:
Деятельность учителя
Деятельность ученика
Время
Организационный момент.
Сегодня мы приступаем к изучению новой главы «Простые вещества». Сегодня мы узнаем новые сведения о веществах, которые нас окружают.
Актуализация знаний.
У меня в руках алюминиевая пластинка. Как вы думаете это металл или неметалл?
По каким признакам вы это определили?
Новый материал.
Действительно, только металлам присуща пластичность – способность деформироваться, но не разрушаться под действием внешних сил. (демонстрация проволоки и изделия из металла разной формы.)
наилучшей электропроводностью обладает серебро, а самой высокой пластичностью золото. Металлы также теплопроводны, поэтому из них делают посуду, батареи.
Все эти свойства металлов объясняются наличием свободных электронов («электронного газа») в кристаллах.
В Периодической системе металлам соответствует большая часть элементов. Они расположены во всех побочных подгруппах, а также в главных подгруппах слева от диагонали B – At.
Металлы – важнейшие конструкционные материалы, невозможно представить нашу цивилизацию без металлических изделий. Давайте представим на одну минуту, что на Земле нет металлов. Каких бы достижений цивилизации тогда не стало бы?
Мы настолько привыкли к использованию металла, что воспринимаем его в качестве обычного явления, порой даже считаем немного «грубоватым» материалом. Но именно благодаря использованию металла человеческой цивилизации удалось достичь высот, на которых она и находится в XXI веке. Из древней истории нам известно, какую роль сыграло открытие металлов (меди, бронзы, железа) для первобытных людей, как изменились благодаря этому условия охоты и земледелия. Человек впервые смог обеспечить себя запасами еды.
Сегодня развитые страны используют многочисленные виды металла, сплавы. Новейшие технологии позволяют получать материал с определенными свойствами. Так, металл отличает повышенная устойчивость к коррозии. Это происходит благодаря тому, что цинк способен защитить металл от негативных воздействий среды. Представить сегодняшнюю жизнь без металла – это все равно, что сочинять фильм ужасов. Действительно, металл необходим для строительства зданий и постройки машин, из него изготавливают самолеты и корабли. Даже в каблуках женских туфель применяется металл!
Применение современных технологий позволяет изготавливать металлические изделия, которые необходимы в различных отраслях. Допустим, может служить наглядным примером этому. Она используется в бытовых целях, ее применяют в строительной индустрии, во многих народнохозяйственных отраслях. Конечно, к металлу нужно относиться с должным уважением. Его существование в многообразии сортов и видов – это настоящее благо для человечества. В то же время не следует забывать и о том, что обществу нужны сегодня современные знания о свойствах металлов. Только глубоко профессиональные познания смогут предотвратить аварии, другие техногенные катастрофы, которые пока нередки. Для производства металлоконструкций требуется точный расчет инженеров, которые продумывают и учитывают все качественные характеристики используемых металлов. Особо актуально это в тех случаях, когда главными параметрами конструкций признаются прочность и долговечность.
Изучая секреты металлообработки, человек научился создавать уникальные произведения искусства. Речь идет не только о платине, золоте или серебре. Да, драгоценные металлы позволяют изготавливать ценнейшие творения ювелирного искусства. Но как прекрасны кованые изделия из металла, которые вызывают настоящий восторг. Это тоже высокохудожественные творения настоящих мастеров, умеющих работать с металлом – этим удивительным материалом!
Свободные электроны обусловливают и блеск металлов. Свет поглощается поверхностью металла, и его электроны начинают испускать свои, вторичные, волны излучения, которые мы воспринимаем как металлический блеск. Прекрасно отражают свет серебро, медь, ртуть.
Физические свойства металлов: ковкость, пластичность, тягучесть, металлический блеск, электро- и теплопроводность.
Почему Аэрофлотом и другими авиакомпаниями запрещены к перевозке аппараты и приборы, содержащие ртуть?
У каждого у нас дома есть предмет содержащий ртуть, и мы несем за него ответственность.
Что это за предмет? Верно.
В жизни все возможно и может произойти, так что он разобьется, и члены нашей семьи могут отравиться парами. При длительном вдыхании испарений даже мизерного количества этой жидкости можно получить хроническое отравление. Оно протекает исподволь, долгое время без четких симптомов заболевания: общее недомогание, раздражительность, тошнота, похудание. В итоге ртутное отравление приводит к неврозу и поражению почек. Так что убирать это серебристое вещество нужно тщательно и быстро.
Как поступить нам в этой ситуации?
Вполне реально и собственными усилиями очистить комнату от ртути. У этого мероприятия даже есть специальный термин - демеркуриализация. Происхождение этого сложного термина просто - в западноевропейских языках ртуть называется Merkury в честь древнегреческого бога Меркурия.
Прежде всего, нужно начать проветривание помещения - открыть все окна. Тщательно проветривать комнату нужно и в последующие 5-7 дней. А двери, ведущие в другие комнаты, на время работ по удалению ртути надо закрыть, чтобы пары ртути не распространились по квартире. Но ни в коем случае не допускайте сквозняка, иначе ртутные шарики разлетятся по всей комнате, многие из них разобьются в мелкую ртутную пыль, которая осядет на стенах и мебели.
Затем необходимо собрать шарики ртути. Перед этим на руки нужно надеть резиновые перчатки, на ноги - бахилы или обычные полиэтиленовые пакеты. Нос и рот закрыть влажной марлевой повязкой.
Важно! Ни в коем случае нельзя использовать для сбора ртути пылесос! Хотя некоторые утверждают, что пылесос использовать можно, но потом его придется выкинуть. Этот вариант тоже неприемлем, и тому есть три причины.
Во-первых, во время работы пылесос нагревается, и тем самым усиливает испарение ртути.
Во-вторых, воздух проходит через двигатель пылесоса, и на деталях двигателя, сделанных из цветных металлов, образуется ртутная пленка - амальгама. Такой пылесос сам становится распространителем паров ртути, в том числе и на свалке.
В-третьих, из обратного выхода пылесоса микрокапельки ртути рассеиваются с воздухом по всей квартире.
Не надо катать ртутные шарики по полу или собирать их в одну каплю! Не подметайте ртуть веником: его прутья только размельчат ядовитые шарики в мелкую ртутную пыль.
Ртуть лучше всего собирать самой обычной спринцовкой. Можно использовать бумажные салфетки, смоченные подсолнечным маслом, смоченные водой газеты - капельки ртути прилипнут к ним. Ртуть прилипает также к скотчу, лейкопластырю, медной проволоке или ватным шарикам, смоченным водой. Можно собирать ртутные капельки на листок бумаги мягкой кисточкой или другим листком бумаги. Особое внимание нужно уделить щелям и плинтусам.
Если ртуть попала на ковер, прежде всего нужно его свернуть от края к центру, чтобы шарики ртути не разлетелись по комнате. Ковер желательно поместить в целый целлофановый пакет или в полиэтиленовую пленку, тоже от периферии к центру. Затем вынести его на улицу. Там его нужно вывесить, но предварительно подстелить под ним целлофановую плёнку, чтобы ртуть не загрязнила почву. Далее несильными ударами нужно выбить ковер и дать ему проветриться.
Вещи и ковры, на которые попала ртуть, необходимо проветривать три месяца. Нельзя стирать одежду и обувь, контактировавшие со ртутью, в стиральной машине. А лучше всего эту одежду выбросить.
Собранную ртуть вместе с остатками градусника нужно положить в стеклянную банку с водой и плотно закрыть ее крышкой. Ртуть нельзя выбрасывать в мусоропровод, в канализацию или в унитаз, вытряхивать с балкона - не загрязняйте окружающую среду! 2 грамма ртути, содержащиеся в одном градуснике, способны загрязнить 6 000 м3 воздуха! Собранную ртуть и предметы, с помощью которых ее собирали (спринцовку, тряпки, кисточки и т. п.), следует сдать в спасательную службу (МЧС). После того, как вы собрали все видимые глазом шарики ртути, в комнате все равно могут остаться микрокапельки ядовитого металла. Поэтому после механического сбора ртути нужно провести еще химическую очистку. Для этого нужно помыть стены и полы раствором любого моющего средства, содержащего хлор - раствором хлорамина, хлорной извести и т. п. Годится также раствор марганцовки или мыльный раствор.
Сбор частиц ртути из разбитого градусника может занять несколько часов. В целях безопасности и исключения отравления парами ртути, каждые 10-15 минут нужно делать перерыв и выходить на свежий воздух. После окончания всех процедур ликвидатору маленькой ртутной аварии для профилактики отравления нужно пить больше жидкости, так как ртуть выводятся из организма через почки.
Для полной уверенности в том, что помещение очищено, можно пригласить специалистов (например, из санэпидслужбы) для проверки концентрации паров ртути в помещении.
А теперь перейдем к неметаллам. Они называются так, потому что не обладают совокупностью физических свойств металлов. Давайте рассмотрим серу, фосфор, бром, уголь. Есть ли у них общие свойства? Электропроводности у серы, фосфора и угля нет.
Неметаллы по физическим свойствам неоднородны: среди них есть газы, жидкости, твердые вещества с разными цветами. Они, как правило, хрупкие в твердом состоянии, большинство не проводит ток, имеют низкую теплопроводность. Есть и исключение из этого правила.
Дело в том, что у неметаллов существует явление аллотропии.
Аллотропия – способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ.
Так, например, элемент кислород образует простое вещество кислород с формулой О2 и простое вещество озон с формулой О3.
Рассмотрим эти вещества в сравнении.
О2
О3
1. Агрегатное
состояние (при обычных условиях)
газ
газ
2. Цвет
бесцветный
голубой
3. Запах
не имеет
резкий запах
4. Растворимость
плохо растворим
в воде
растворяется в 10 раз лучше, чем О2
5. Температура
кипения
– 182,9°С
– 111,9°С
6. Устойчивость молекул
устойчива
не устойчива
Очевидно, что это разные вещества. В чем причина различия их свойств? Причина – в составе молекулы.
Другой пример аллотропии – белый и красный фосфор. Белый фосфор имеет молекулярное строение, его молекулы состоят из 4 атомов – Р4. Это мягкое белое вещество, которое светится в темноте и способно самовоспламеняться. Красный фосфор не светится в темноте и не самовоспламеняется. Это аморфное вещество, молекулы его не имеют определенного состава.
Еще один пример – алмаз и графит (демонстрация кристаллических решеток). Алмаз – одно из самых твердых веществ на Земле, графит – мягкий; алмаз – прозрачный, графит – нет; алмаз – бесцветный, графит – серый; алмаз не проводит ток, графит – электропроводен. Причина аллотропии в этом случае – разное строение кристаллических решеток.
Давайте поближе рассмотрим графит – он имеет металлический блеск. Он проводит ток. Этими свойствами он похож на металл. Сходство с металлом имеет и кристаллический кремний, используемый в солнечных батарейках.
Сейчас я вам покажу вещество. А вы определите, металл это или неметалл (демонстрация кристаллов йода).
Как еще можно было доказать, что это неметалл?
Это вещество – йод, который вы привыкли видеть в виде спиртового раствора.
Некоторые вещества занимают пограничное положение между металлами и неметаллами. Например, олово в виде одной из своих аллотропных модификаций – белое олово – металл, а при t < 13°С становится серым порошком, не обладающим металлическими свойствами.
Итак, сделаем вывод: между металлами и неметаллами нет резких границ.
Домашнее задание: § 13, 14.
(устный ответ)
металл.
Металлический блеск, пластичность.
Запись в тетради определения.
Промышленности, домов, транспорта, посуды и многого другого.
Запись в тетрадях.
Пары ртути очень ядовиты, поэтому если при перевозке в самолете ртуть случайно или намеренно попадет в места, где находятся люди (кабина самолета), они могут отравиться ее парами.
Градусник.
Первым делом нужно вывести из комнаты всех людей, которые не будут участвовать в уборке комнаты, и животных. Особенно важно вывести маленьких детей, которые моментально заинтересуются красивыми серебристыми шариками и могут их проглотить.
Далее лучше всего вызвать специалистов из МЧС (номер телефона - 101).
Запись в тетради.
Запись в тетради.
Можно проверить электропроводность. Ее нет.
Проверить пластичность: ударить по кристаллу вещества молотком и посмотреть, деформируется или рассыпается кристалл.
15