Презентация на тему "Общая характеристика металлов главных подгрупп 1-3" 11 класс

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Общая характеристика металлов главных подгрупп I-III групп ПСХЭ Д.И.Менделеева

  pptcloud.ru

• 
  Слайд 2

  Характеристика металлов главной подгруппы I группы

  • Щелочны́е мета́ллы: литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs и францийFr. Эти металлы получили название щелочных, потому что большинство их соединений растворимо в воде. По-славянски «выщелачивать» означает «растворять», это и определило название данной группы металлов. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щёлочами.
• 
  Слайд 3

  Строение атомов щелочных металлов

  • Все щелочные металлы имеют один s-электрон на внешнем электронном слое, который при химических реакциях легко теряют, проявляя степень окисления +1. Поэтому щелочные металлы являются сильными восстановителями.
• 
  Слайд 4

  Физические свойства

  • Все металлы этой подгруппы имеют серебристо-белый цвет (кроме серебристо-жёлтого цезия), они очень мягкие, их можно резать скальпелем. Литий, натрий и калий легче воды и плавают на её поверхности, реагируя с ней. Поэтому хранят эти металлы под слоем керосина или парафина.

  калий

  рубидий

  литий

  натрий

  цезий

• 
  Слайд 5
  
• 
  Слайд 6

  Получение щелочных металлов

  1. Для получения щелочных металлов используют в основном электролиз расплавов их галогенидов, чаще всего — хлоридов, образующих природные минералы:

  катод: Li+ + e → Li

  анод: 2Cl- — 2e → Cl2

  2. Иногда для получения щелочных металлов проводят электролиз расплавов их гидроксидов:

  катод: Na+ + e → Na

  анод: 4OH- — 4e → 2H2O + O2

  Поскольку щелочные металлы в электрохимическом ряду напряжений находятся левее водорода, то электролитическое получение их из растворов солей невозможно; в этом случае образуются соответствующие щёлочи и водород.

• 
  Слайд 7

  Химические свойства

  Реакции с неметаллами (образуются бинарные соединения):

  • 4Li + O2 2Li2O(оксид лития)
  • 2Na + O2 Na2O2(пероксид натрия)
  • K + O2 KO2(надпероксид калия)
  • 2Li + Cl2 = 2LiCl(галогениды)
  • 2Na + S = Na2S(сульфиды)
  • 2Na + H2 = 2NaH(гидриды)
  • 6Li + N2 = 2Li3N(нитриды)
  • 2Li + 2C = 2Li2C2(карбиды)
• 
  Слайд 8
  

  • Активно взаимодействуют с водой:

  2Na + 2H2O 2NaOH + H2

  2Li + 2H2O 2LiOH + H2

  • Реакция с кислотами:

  2Na + 2HCl 2NaCl + H2

• 
  Слайд 9
  

  • Качественная реакция на катионы щелочных металлов - окрашивание пламени в следующие цвета:

  Li+ - карминово-красный

  Na+ - желтый

  K+, Rb+ и Cs+ - фиолетовый

  • Так выглядит проба на окрашивание пламени солями натрий
  • Карминово-красное окрашивание пламени солями лития
  • Окрашивание пламени горелки ионами калия
• 
  Слайд 10

  Обобщим химические свойства щелочных металлов

• 
  Слайд 11

  Характеристика металлов главной подгруппы II группы

  • Атомы этих элементов имеют на внешнем электронном уровне два s-электрона: ns2.
  • В реакциях атомы элементов подгруппы легко отдают оба электрона внешнего энергетического уровня и образуют соединения, в которых степень окисления элемента равна +2.
• 
  Слайд 12

  Физические свойства

  • Бериллий, магний, кальций, барий и радий - металлы серебристо-белого цвета. Стронций имеет золотистый цвет. Эти металлы легкие, особенно низкие плотности имеют кальций, магний, бериллий. Радий является радиоактивным химическим элементом.
• 
  Слайд 13

  Получение щелочноземельных металлов

  Электролизом расплавов их хлоридов или термическим восстановлением их соединений:

  • BeF2 + Mg = Be + MgF2
  • MgO + C = Mg + CO
  • 3CaO + 2Al = 2Ca + Al2O3
  • 3BaO + 2Al = 3Ba + Al2O3
• 
  Слайд 14

  Химические свойства

  • Щелочноземельные элементы - химически активные металлы. Они являются сильными восстановителями. Из металлов этой подгруппы несколько менее активен бериллий, что обусловлено образованием на поверхности этого металла защитной оксидной пленки.

  кальций

  магний

  бериллий

• 
  Слайд 15

  Взаимодействие с простыми веществами

  • Все легко взаимодействуют с кислородом и серой, образуя оксиды и сульфаты:

  2Be + O2 = 2BeO

  Ca + S = CaS

  • Бериллий и магний реагируют с кислородом и серой при нагревании, остальные металлы - при обычных условиях.
  • Все металлы этой группы легко реагируют с галогенами:

  Mg + Cl2 = MgCl2

  • При нагревании все реагируют с водородом, азотом, углеродом, кремнием и другими неметаллами:

  Ca + H2 = CaH2 (гидрид кальция)

  3Mg + N2 = Mg3N2 (нитрид магния)

  Ca + 2C = CaC2 (карбид кальция)

• 
  Слайд 16

  Взаимодействие с кислотами

  • Все взаимодействуют с хлороводородной и разбавленной серной кислотами с выделением водорода:

  Be + 2HCl = BeCl2 + H2

  • Разбавленную азотную кислоту металлы восстанавливают главным образом до аммиака или нитрата аммония:

  2Ca + 10HNO3(разб.) = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

  • В концентрированных азотной и серной кислотах (без нагревания) бериллий пассивирует, остальные металлы реагируют с этими кислотами.
• 
  Слайд 17

  Взаимодействие со щелочами

  • Бериллий взаимодействует с водными растворами щелочей с образованием комплексной соли и выделением водорода:

  Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2

  • Остальные металлы II группы с щелочами не реагируют.
• 
  Слайд 18

  Алюминий

  13Al[Ne] 3s23p1

  • Алюминий находится в главной п/группе III группы периодической системы.
  • На внешнем энергетическом уровне имеются свободные р-орбитали, что позволяет ему переходить в возбужденное состояние. В возбужденном состоянии атом алюминия образует три ковалентные связи или полностью отдает три валентных электрона, проявляя степень окисления +3.
• 
  Слайд 19

  Физические свойства

  • Металл серебристо-белого цвета, легкий, плотность 2,7 г/см³, температура плавления у технического 658 °C, у алюминия высокой чистоты 660 °C, температура кипения 2500 °C, временное сопротивление литого 10-12 кг/мм², деформируемого 18-25 кг/мм2,сплавов 38-42 кг/мм².
  • Твердость по Бринеллю 24-32 кгс/мм², высокая пластичность: у технического 35 %, у чистого 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу.
• 
  Слайд 20

  Химические свойства

  • С простыми веществами:

  1) С кислородом:

  4Al0 + 3O2→ 2Al+32O3

  2) С галогенами:

  2Al0 + 3Br20→ 2Al+3Br3

  3) С другими неметаллами (азотом, серой, углеродом) реагирует при нагревании:

  2Al0 + 3S t°→ Al2+3S3(сульфид алюминия)

  2Al0 + N2 t° → 2Al+3N(нитрид алюминия)

  4Al0 + 3С → Al4+3С3(карбид алюминия)

  Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются:

  Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3¯ + 3H2S­

  Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3¯+ 3CH4­

• 
  Слайд 21
  

  • Со сложными веществами:

  4) С водой (после удаления защитной оксидной пленки):

  2Al0 + 6H2O ® 2Al+3(OH)3 + 3H2­

  5) Со щелочами:

  2Al0 + 2NaOH + 6H2O ® 2Na[Al+3(OH)4]

  (тетрагидроксоалюминат натрия) + 3H2­

  6) Легко растворяется в соляной и разбавленной серной киcлотах:

  2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2­

  2Al + 3H2SO4(разб) ® Al2(SO4)3 + 3H2­

  При нагревании растворяется в кислотах - окислителях:

  2Al + 6H2SO4(конц) ® Al2(SO4)3 + 3SO2­ + 6H2O

  Al + 6HNO3(конц) ® Al(NO3)3 + 3NO2­ + 3H2O

  7) Восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия):

  8Al0 + 3Fe3O4 ® 4Al2O3 + 9Fe

  2Al + Cr2O3 ® Al2O3 + 2Cr

• 
  Слайд 22

  Получение алюминия

• 
  Слайд 23

  Применение алюминия

  в электротехнике

  — для производства легких сплавов (дюралюмин, силумин) в самолето- и автомобилестроении

  — для алитирования чугунных и стальных изделий с целью повышения их коррозионной стойкости

  — для термической сварки

  — для получения редких металлов в свободном виде

  — в строительной промышленности

  — для изготовления контейнеров, фольги и т.п.

• 
  Слайд 24

  Задания для закрепления знаний:

  Осуществить цепочку превращений:

  Аl → АlСl3 → Аl(ОН)3 → Аl2О3 →Nа Аl О2 → Аl2(SО)3→ Аl(ОН)3→ АlСl3 → NаАlО2

• 
  Слайд 25

  Найди соответствие

  1. Активные металлы

  2. Металлы средней активности

  3. Благородные металлы

  А) Au, Ag, Pt

  Б) Zn, Fe, Cu

  В) Na, K, Ca

• 
  Слайд 26

  Вставьте пропущенное слово:

  • Наиболее выраженные металлические свойства проявляет:
  • ? алюминий
  • ? натрий
  • ? магний
  • ? бериллий
  • ? железо
  • Активнее других реагирует с кислородом....
  • ? алюминий
  • ? серебро
  • ? цинк
  • ? барий
  • При комнатной температуре вытесняет водород из воды...
  • ? медь
  • ? железо
  • ? литий
  • ? цинк
• 
  Слайд 27
  

  • Калий взаимодействует с водой с образованием.... и ....
  • ? соли
  • ? водорода
  • ? щелочи
  • ? оксида калия
  • В химических реакциях атом алюминия - ...
  • ? окислитель
  • ? восстановитель
  • ? окислитель и восстановитель
  • ? не отдает и не принимает электроны
  • Какой металл не используют для вытеснения менее активных металлов из растворов их солей?
  • ? железо
  • ? магний
  • ? натрий
  • ? цинк
• 
  Слайд 28

  Решите задачи:

  • Задача № 1При обработке 8г смеси магния и оксида магния соляной кислотой выделилось 5,6 л водорода(н.у.). Какова массовая доля (в %) магния в исходной смеси?
  • Задача № 2Калий массой 3,9 г растворили в воде массой 206,2 г. Определите массовую долю полученного раствора.
• 
  Слайд 29
  

  Домашнее задание: напишите уравнения согласно схеме, составьте рассказ о свойствах алюминия

  Al

  +

  простые вещества

  сложные вещества

  О2

  СL2

  N2

  S

  H2O

  NaOH+H2O

  HCl

  Fe2O3

• 
  Слайд 30

  Схема ответа:

  Строение атома металла

  Нахождение в природе

  Открытие металла и получение

  Физические свойства

  Химические свойства

  Применение