Какие физические свойства металлов используются в технике
Материальный фундамент, на котором стоит современная человеческая цивилизация, образует железо. Из сплавов железа – сталей – изготовлена и построена подавляющая часть машин, аппаратов, сооружений. На долю железа от общего объема производства металлов приходится более 90%.
Второе место по масштабам использования занимает алюминий, хотя его история насчитывает всего около двух столетий. Конструкторов – создателей новой техники привлекают такие качества алюминия, как малая плотность (в 3 раза меньше, чем у меди и железа), пластичность при относительно высокой прочности, коррозионная стойкость. По электро- и теплопроводности он лишь немного уступает меди. В результате легирования другими элементами (Si, Мg, Ве, Тi, Сu, Ni) и термообработке удается получать сплавы, значительно превосходящие по прочности и твердости чистый алюминий. Благодаря этим свойствам алюминий является основным металлом в авиационной и ракетно-космической промышленности. Алюминий составляет примерно половину массы ракет, а в пассажирских самолетах его доля доходит до 2/3 или даже до 3/4. Непрерывно увеличиваются масштабы использования алюминия и в других видах транспорта.
В последние годы интенсивно развивается индустрия строительных конструкций из алюминиевых сплавов. Крупный потребитель алюминия – электротехническая промышленность: провода, кабели, обмотки моторов и трансформаторов, конденсаторы и др.
Коррозионная стойкость алюминия обусловлена образованием на его поверхности тончайшей (0,0001 мм) оксидной пленки, надежно защищающей металл от дальнейшего окисления воздухом.
Алюминий широко применяется и в металлургии: в качестве активного химического элемента-восстановителя для раскисления стали и в алюмотермических способах получения многих металлов и сплавов.
Третье место по объему производства и потребления занимает медь. Медь – главный металл электротехники, обладающий наивысшей электропроводностью (за исключением серебра). В сочетании с хорошей пластичностью и достаточно высокой прочностью медь является «идеальным» материалом для изготовления токопроводящих изделий: проводов, кабелей, контактов и др. Очень высокая теплопроводность меди делает ее незаменимой в производстве многих теплотехнических устройств: нагревателей, холодильников.
Широкое распространение в промышленности нашли сплавы меди с цинком (латуни) и с оловом (бронзы). Сплавы меди с никелем служат для изготовления монет (денежных знаков).
Примерно половина производимой меди в настоящее время используется в радиотехнике и электротехнической промышленности. Древнейший сплав меди с цинком – латунь и в настоящее время производится в больших количествах. Содержание цинка в латуни составляет 30-45%. Она применяется для изготовления различной арматуры, соприкасающейся с водой (краны, вентили и т.д.), а также для производства различных труб.
Добыча и производство рафинированной меди в мире резко увеличилось за последние 30 лет. Это связано, в первую очередь с увеличением спроса на металл, так как большие развивающиеся страны, такие как Китай, Индия и Бразилия вышли на мировой рынок. В тот же период крупнейшей областью добычи меди стала Южная Америка. Чили – лидер по добыче меди в мире.
Медь – важная составляющая в двигателях, радиаторах, соединителях, тормозах и других комплектующих, используемых в легковых автомобилях и грузовиках. Средний автомобиль содержит 1,5 километра медного провода, а общая масса медных деталей составляет от 20 килограммов в маленьких автомобилях до 45 килограмм в роскошных и гибридных автомобилях.
Никель. В течение почти 150 лет со времени открытия никель не находил промышленного применения. И лишь во второй половине XIX века, когда были открыты замечательные свойства никеля улучшать качество сталей, его производство начало быстро расти.
До 70% никеля используется в производстве жаропрочных и нержавеющих сталей. Совместно с другими металлами никель входит в состав твердых и сверхтвердых сплавов. Сплав «инвар» обладает очень малым коэффициентом термического расширения; сплав «нихром» используется в нагревательных приборах; упругий сплав «элинвар» – отличный материал для пружин; ряд никелевых сплавов обладает высокими магнитными свойствами. Всего в технике и в быту используется более 3000 сплавов, в состав которых входит никель.
Никель используется как катализатор ряда химических процессов, как прекрасное декоративное и антикоррозионное покрытие других металлов (меди, железа). В промышленности налажено широкое производство железоникелевых щелочных аккумуляторов. Находят применение и некоторые соли никеля.
Магний. Одной из отличительных особенностей магния является его низкая плотность – 1,74 г/см3, что в 4,5 раза меньше, чем у железа и в 1,5 раза меньше, чем у алюминия. Ученым удалось создать с участием магния ряд сплавов – легких, прочных, термостойких. Для легирования Мg используют Тi, Аl, Zn, Мn, Ве, Li, Сd, Се, Сu.
Элементы ракет и ядерных реакторов, детали моторов, баки для бензина и масел, корпуса вагонов, автобусов, легковых автомобилей, колеса, фото- и киноаппараты – вот неполный перечень изделий из магниевых сплавов. Немаловажную роль играет магний и в металлургии: в качестве раскислителя сталей, восстановителя ряда других металлов (титана, ванадия, хрома, циркония), для модификации чугунов. Наконец, оксид магния используют для производства огнеупорных материалов, применяющихся при строительстве металлургических печей.
Не потеряли своей ценности и старые хорошо известные человеку металлы. Цинкиспользуют в качестве антикоррозионного покрытия железа, для изготовления электрических батарей, в качестве осадителя золота и серебра из цианистых растворов, для производства сплавов с медью и другими металлами. Олово входит в состав сплавов с Сu и Рb – бронз и бабиттов (материалов для изготовления подшипников скольжения). Около одной трети свинцарасходуется на производство электрических аккумуляторов для автомобильного и других видов транспорта; свинцовыми пластинами облицовывают помещения для защиты от проникающих излучений (рентгеновских лучей, излучения радиоактивных изотопов); свинцом покрывают внутренние поверхности многих химических реакторов (учитывая его высокую химическую стойкость против воздействия некоторых кислот и щелочей).
Благодаря своей химической стойкости, привлекательному внешнему виду и высокой стоимости золото и серебро в эпоху развития товарно-денежных отношений приобрели значение меновых эквивалентов и меры стоимости, выполняя функции денег. В дальнейшем функции денежного эквивалента стало выполнять только золото.
Из благородных металлов и сплавов изготавливают припои, электроконтакты, термосопротивления, термопары, фильеры для искусственного волокна, постоянные магниты, нагреватели лабораторных печей, химическую посуду, антикоррозионные покрытия на других металлах, медицинский инструмент, катализаторы, зубные протезы, ювелирные, наградные и другие изделия промышленного и бытового назначения.
Серебро находит широкое применение в химической промышленности в качестве катализатора ряда химических процессов, в производстве светочувствительных эмульсий для фото- и киноматериалов (до недавнего времени). Значительное количество серебра расходуется на изготовление припоев, применяемых при пайке. Серебряные припои образуют прочные и пластичные спаи. Их стойкость к окислению послужила причиной широкого применения в авиационной и космической технике, а высокая электропроводность – в электротехнике. Золото и серебро в настоящее время кроме производства ювелирных изделий используют в электронных приборах – для изготовления надежных неокисляющихся контактов.
Наряду с электронной промышленностью потребителями золота выступают и другие отрасли: химическая, аэрокосмическая, часовая, легкая, а также архитектура. Использование золота в этих отраслях может быть объединено термином «золочение». Золотом стали покрывать архитектурные детали, а также купола церквей, мечетей и соборов.
По итогам 2011 года Россия добыла и произвела 212 тонн золота.
В результате технической революции середины XX века появились новые процессы, технологии, отрасли промышленности: электроника, ядерная энергетика, ракетно-космические комплексы. Оказалось, что многие редкие металлы способны удовлетворять заданным требованиям.
Бериллий – высокая радиационная стойкость (замедлитель нейтронов в ядерных реакторах), самая высокая удельная прочность (отношение прочности к плотности).
Литий – самый легкий металл (вдвое легче воды), литиевые аккумуляторы (срок службы в 3 раза, емкость в 6-7 раз выше), литиевые смазки (-60оС).
Вольфрам, молибден – нагреватели в электропечах, выплавка легированных сталей (инстр., быстрореж., жаропроч.), производство твердых сплавов (инструменты).
Титан – реактивная авиация, ракетно-космическая техника, твердые, жаростойкие сплавы (карбид титана).
Цирконий – изготовление элементов ядерных реакторов (трубы, оболочки), огнеупоры, фарфор, эмали (ZrO2).
Уран – основное горючее ядерных реакторов.
Германий – полупроводниковая электроника.
Рений – химическая и нефтяная промышленность в качестве катализаторов, электровакуумная техника.
Селен, теллур – электро- и радиотехника, фототранзисторы, солнечные батареи, термоэлектрические устройства.
Читайте также:
Рекомендуемые страницы:
©2015-2020 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-30
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных
Поиск по сайту:
Источник
цветной металлопрокат
Металлы применяются во всех отраслях промышленности и хотя современная техника немыслима без использования не металлических материалов, всё равно металлы являются основной составляющей. В обиходе считается, что есть чёрные металлы и цветные. К чёрным относятся железо и его сплавы. Эти продукты являются важнейшими и основными конструкционными материалами в технике и в промышленном производстве. Остальные металлы относят к цветным.
Физические свойства металлов обуславливают применения их в различных технических устройствах и оборудовании. Металлы, обладающие высокой электропроводностью – серебро, медь, алюминий используют в электротехнической промышленности. Лёгкие и прочные металлы незаменимы в самолётостроении и авто строении. Автомобили, самолёты и другая транспортная техника не мыслима без титана и алюминия. Для улучшения потребительских свойств техники разрабатывают и применяют сплавы металлов. В частности, дюралюминий – сплав алюминия с медью, магнием и марганцем. Современные самолёты на 75-80% состоят из дюралюминия. Дюралюминий, обладающий лёгкостью алюминия и, благодаря добавкам, большой прочностью, сделал настоящею революцию в производстве самолётной технике. Строительство самолётов не обходится без других металлов и многие из них также представляют собой сплавы с улучшенными свойствам.
Чёрные металлы применяют в технике, подверженной длительным и тяжёлым нагрузкам. Это в первую очередь железнодорожная и сельскохозяйственная техника. Тяжёлая и постоянная нагрузка в железнодорожном транспорте требует использования самой прочных и недорогих материалов. По этим показателям лучшим считается чугун. Чугун используют при производстве вагонных колёс. Чтобы повысить долговечность работы пары колесо-рельс, соприкасающиеся детали делают из металлов с различными свойствами. Если колесо чугунное, с содержанием углерода не менее 2,14%, то рельсы – стальные с небольшим содержанием углерода, с добавками повышающими пластичность и вязкость металла.
Сельскохозяйственная техника работает не просто в полевых условиях, а в тяжёлых и напряжённых условиях. Металлы, используемые в сельхозтехнике должны быть прочными и долговечными. Здесь, конечно, незаменимы чугун и конструкционная сталь.
В чистом виде металлы, за исключением некоторых, в технике применяются редко. Современная химия и металлургия делают сплавы с улучшенными, чем у основы, свойствами, а главное свойства имеют узконаправленное действие – большую прочность, лучшую защиту от коррозии, более высокую электропроводимость и т.д.
В строительстве, в подавляющем большинстве случаев , используют чёрный металл. Несущий металлопрокат — трубы, швеллер, балки, делают из конструкционной стали. Этот материал применяют во всех сферах строительной индустрии. Особую популярность, в первую очередь при строительстве малоэтажных сооружений, приобрели в последнее время профильные трубы и оцинкованные лёгкие, тонкостенные конструкции.
Лестница из нержавеющей стали
Часто при строительстве даже небольших объектов используют целый спектр различных материалов. К примеру, при сооружении лестницы на металлокаркасе, сам каркас делают из конструкционной стали. Ограждения лестницы – из нержавеющей стали. Стойки, опоры, столбы лестниц, а также элементы холодной ковки делают из чугуна. Крепёжные элементы лестниц защищают цинком. Поручни и декоративные узлы лестниц хромируют и никелируют. Как видно, даже для небольшого строения – лестница, применяют достаточно большую номенклатуру металла.
Источник
ГлавнаяРазноеКакие физические свойства металлов используют в технике примеры
Физические свойства металлов
Особенностями строения металлов определяются их характерные физические свойства.
Пластичность. При деформации (изменении формы куска металла) ионы лишь смещаются относительно друг друга, но разрыва не происходит, так как связывающие их электроны, соответственно переместившись, продолжают осуществлять связь между сместившимися ионами. На практике пластичность проявляется в том, что под ударами молота металлы не дробятся на куски, а расплющиваются – они ковки. Самый пластичный металл – золото: его можно вытягивать в тонкие золотые нити, невидимые человеческому глазу или раскатывать в тончайшие полупрозрачные листы.
Электрическая проводимость объясняется способностью электронов легко перемещаться по всему куску металла.
Высокая теплопроводность также обусловлена движением электронов, так как именно они передают теплоту в разные участки куска металла, благодаря электронам металлы обладают характерными оптическими свойствами непрозрачности и металлического блеска. Металлы блестят потому, что отражают от своей поверхности световые лучи, а не пропускают их, как стекло, и не поглощают их как сажа.
Различные свойства проявляются в металлах в неодинаковой степени. Самой лучшей проводимостью обладает серебро, второе место по электронной проводимости занимает медь, далее следует алюминий. С помощью этих металлов можно передавать электрическую энергию на большие расстояния . Но в электротехнике в качестве материала для проводки используются алюминий и медь, так они значительно дешевле серебра.
В таком же порядке металлы располагаются и по теплопроводности: серебро, медь, алюминий.
Из более важных свойств металла стоит обратить внимание на плотность, твёрдость, прочность и температуру плавления. Плотность металла тем больше, чем больше его относительная атомная масса и чем меньше радиус атома и наоборот. Например, у лития – 534 кг/м3, а у осмия – 22500 кг/м3. Металлы с плотностью ниже 5000 кг/м3 называют лёгкими: магний, алюминий, титан. Металлы с большой плотностью: свинец, осмий.
Такие свойства металлов, как прочность, твёрдость и температура плавления зависят от прочности металлической связи. Особенно сильна эта связь у тяжёлых металлов с достраивающимся предпоследним электронным слоем атома: тантала, вольфрама и др. Эти металлы и отличаются высокой твёрдостью и низкой плавкостью.
Температура плавления металлов изменяется от 39˚ С (ртуть) до 3410˚ С (вольфрам). Ртуть является единственным жидким металлом.
Твёрдость металлов изменяется в широких пределах: щелочные металлы достаточны мягкие, а саамы твёрдые металлы не поддаются обработке напильником.
© blog.tutoronline.ru,
при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
blog.tutoronline.ru
45. Физические свойства металлов
Все металлы имеют ряд общих, характерных для них свойств. Общими свойствами считаются: высокая электропроводность и теплопроводность, пластичность.
Разброс параметров у металлов очень велик, например, температура плавления может варьировать от 38,87 °C (Hg – ртуть) до 3380 °C (W – вольфрам), плотность – от 0,531 г/см3(Li – литий) до 22,5 г/см3(Os – осмий).
Коэффициент электропроводности металлов храктеризует их способность к проведению электричества. Коэффициент зависит от строения и свойств металла, у каждого металла он индивидуальный. Теория электропроводности состоит в том, что фактором электрического сопротивления металлов являются потери на излучение. Пользуясь теорией, можно вычислить коэффициент для любого металла.
Металлы способны испускать электроны при высокой температуре, это явление называется термоэлектронной эмиссией, возникающее также под воздействием других факторов (электро-магнитое поле, воздействие УФ и др.). Перепад температуры провоцирует в металлах появление электрического тока. Движения электронов в металлах обуславливают их теплопроводность. Отношение теплопроводности металлов и их электрической проводимости является постоянной величиной для всех металлов.
По магнитной восприимчивости металлы делятся на диамагнетики и парамагнетики.
Металлы непрозрачны, обладают металлическим блеском, сочетают в себе такие качества как: пластичность, вязкость, прочность, твердость и упругость. Все эти свойства зависят от целостности кристаллической решетки и состава.
Пластичность металлов находит большое практическое применение. Благодаря ей металлы можно подвергать различным воздействиям – ковке, вытягиванию, прокатке, штамповке. Это свойство можно объяснить специфическими свойствами металлической связи, которая связывает атомы металлов в кристаллической решетке.
Механические свойства реальных металлов характеризуются присутствием дефектов, в первую очередь дислокаций, потому что перемещение дислокаций по плоскостям кристаллической решетки с наиболее плотной упаковкой считается основным механизмом пластической деформации металлов. При взаимодействии дислокаций с другими дефектами вызывается увеличение сопротивления пластической деформации. Во время деформации количество дислокаций растет, одновременно с ними растет сопротивление деформации (деформационное упрочнение или наклеп). Подобные дефекты металла можно устранить при отжиге. В локализациях «сгущения» рост напряжений способен привести к образованию трещин, являющихся очагами разрушения металла.
46. Химические свойства металлов
Металлы обладают низким потенциалом ионизации и сродством к электрону, поэтому в химических реакциях выступают в качестве восстановителей, в растворах образуют катионы. Электроотрицательность у металлов ниже, чем у неметаллов. Могут входить в состав сложных анионов или комплексов, но при этом являются центрами положительного заряда. Лишь у амфотерных металлов (проявляющих как окислительные, так и восстановительные свойства) – Sn олово, Po полоний, Sb сурьма и др. – существуют соединения с отрицательной степенью окисления. Во всех химических соединениях у металлов химическая ковалентная полярная связь.
Сильно варьируется способность металлов к окислению. Основная часть металлов взаимодействует с кислородом воздуха при комнатной температуре, но скорость и механизм протекания реакции зависят от состава и чистоты металла (чаще образуются оксиды, у щелочных металлов – пероксиды). Некоторые металлы на воздухе образуют оксидную пленку, которая предохраняет металл от дальнейшего окисления (Al – алюминий, Ti – титан, Сr – хром).
Металлы, имеющие стандартный электродный потенциал отрицательнее -0,413 В, окисляются водой, выделяя при этом Н2. Щелочные и щелочноземельные металлы вступают во взаимодействие с водой при комнатной температуре, другие (Zn – цинк, Fe – железо и др.) – при высоких температурах. Растворимые анионные комплексы бериллия, цинка, алюминия, галлия, олова вступают в реакцию с растворами щелочей.
Основная часть металлов окисляется определенными кислотами. Металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, окисляются ионом водорода, входящего в состав кислот и образуют раствор соли, если не происходит образования нерастворимых продуктов реакции. С азотной кислотой в зависимости от ее концентрации металлы взаимодействуют по-разному. Концентрированная азотная кислота пассивирует некоторые металлы, например, железо, а разбавленная вступает во взаимодействие с ними, образуя катионные комплексы. Чтобы получить раствор малоактивных металлов, например, золота или платины, используют смеси, содержащие окислитель и поставщика лигандов, такие как царская водка или смесь HNO3 и HF.
Важным характерным свойством металлов является способность образовывать основные оксиды и гидроксиды. В главных подгруппах периодической системы основность оксидов и гидроксидов идет на возрастание сверху вниз, а в побочных подгруппах (исключение составляют I–III) – наоборот – снизу вверх. С ростом порядкового номера в периодах и рядах основность металла убывает. Металлы, имеющие несколько степеней окисления, имеют кислотные оксиды.
studfiles.net
Общие физические свойства металлов
Металлические элементы занимают преимущественно левую нижнюю часть Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. К металлических элементов относятся те элементы, в чьих атомах на внешнем электронном уровне находится небольшое (от одного до четырех) число электронов, атомы могут легко отдавать.
Металлы имеют ряд общих физических свойств:
– Хорошую электропроводность;
– Хорошую теплопроводность;
– Металлический блеск;
– Хорошую пластичность (ковкость)
– Обычно высокую твердость;
– Чаще всего находятся в твердом агрегатном состоянии.
О принадлежности вещества к металлам нельзя судить только по одному признаку. Так, некоторые неметаллы могут проводить электрический ток (графит), имеют металлический блеск (йод), имеют пластичность (пластическая сера). Таким образом, относить ту или иную простое вещество к металлам или неметаллов можно только по совокупности признаков. Общие физические свойства металлов (электропроводность, теплопроводность, блеск и т.д.) объясняются наличием подвижных электронов, иначе говоря, особым характером металлического связи. 0днако различные металлы все-таки имеют различные физические свойства, такие как температура плавления, плотность и т.д.. Эти свойства во многом зависят от кристаллических структур металлов.
Благодаря металлической связи отдельные слои в кристаллах металлов могут смещаться относительно друг друга. Это придает металлам пластичности (ковкости) – способности изменять свою форму без разрыва химических связей. Например, наиболее ковкой металлом является золото – с 1 г золота можно вытянуть проволоку длиной 2,4 км и толщиной в несколько раз меньше толщины волоса. Вместе металл труба очень хрупкий – его даже можно растирать в порошок в ступке.
0скилькы различные металлы имеют сходные металлические связи, а в ряде случаев образуют подобные металлические кристаллы, то многие из них при переходе в расплавленное состояние могут смешиваться друг с другом, образуя сплавы. Сплавы имеют более разнообразные свойства по сравнению с металлами, поэтому в промышленности редко используют чистые металлы. В большинстве случаев для изготовления деталей различных машин и приборов применяют сплавы. Так, медь, олово и цинк – это мягкие металлы, тогда как сплав на их основе – бронза – очень твердый, поэтому бронзу люди издавна использовали для изготовления оружия, плугов и других изделий, где требуется повышенная жесткость. Сплав олова со свинцом (третник) применяют при пайке, так как он имеет сравнительно низкую температуру плавления. Наиболее распространенными из сплавов является чугун и сталь – сплав железа с углеродом и другими неметаллами.
worldofscience.ru
УРОК НА ТЕМУ: “ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ”
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛОВ
Ход урока
Организационный этап – приветствие преподавателя, подготовка рабочих мест и проверка готовности к уроку.
Мотивация учебной деятельности, постановка темы и целей урока
Ребята, сегодня мы с вами продолжим изучать тему, без знаний которой не обходятся люди многих профессий: врачи, фармацевты, биологи, химики, физики, минерологи, геологи, агрономы, ветеринары, инженеры, повара, автомеханики и список этот можно продолжать до бесконечности.
Вы догадались, о чем пойдет речь? (предполагаемый ответ – о металлах).
Задумывались ли вы когда – нибудь о том, какими материалами человек пользуется чаще всего? Давайте оглянемся вокруг. Наш техникум возведен из кирпичей. В окна вставлены стекла. Мебель в классе деревянная. С потолка свисают светильники. Все это состоит из камня, дерева, стекла…
Но здание держится на каркасе из сваренных между собой стальных балок, мебель держится на металлических шурупах. Из металла сделаны цоколь люминесцентной лампы и провода, по которым течет электрический ток.
Послушайте одно незатейливое стихотворение Е. Ефимовского с тем, чтобы попытаться определить, какие свойства проявляют металлы.
“Металл – это точность”.
Металл – прочность,
Скорость, высота,
Блеск и красота.
Не сразу в дом пришел металл,
Не сразу ложкой, вилкой стал.
Не сразу стал он кружкой
И заводской игрушкой.
И каждый вложит труд в металл,
Чтобы металл трудиться стал.
Он в проводах несет нам свет,
Металл – коньки, велосипед,
Метро, трамвай, будильник,
Утюг и холодильник.
О каких свойствах металлов идет речь в стихотворении? (О физических свойствах: прочность, блеск, электропроводность).
Все ли свойства, которыми обладают металлы, были перечислены? (нет
Вопрос к группе: какую тему нам надо рассмотреть на уроке? Что для этого нужно сделать, какие задачи решить?
Давайте поставим перед собой цель: что нам нужно сделать на уроке. (выявить все физические свойства металлов, определить, от чего они зависят, отличаются ли разные металлы друг от друга или они все однотипные и какое применение металлы находят в жизни и производстве).
Актуализация знаний универсальных учебных действий (УУД).
Беседа по вопросам.
Что означает слово металл? (химический элемент и простое вещество).
Чего известно больше – металлов или неметаллов? (85 из 109 химических элементов являются металлами).
Где металлы содержатся в ПСХЭ Д.И. Менделеева? (в левом нижнем углу).
В чем особенность строения атомов металлов? (малое количество электронов на внешнем энергетическом уровне, большой атомный радиус).
Как изменяются металлические свойства в периоде, в группе (в периоде ослабевают, в группе – возрастают).
Почему так происходит? (атомы металлов содержат малое количество электронов на внешнем уровне, стремясь завершить его, они легко отдают их).
Так чем можно объяснить свойства металлов? (Выдвигается гипотеза – свойства металлов можно объяснить особенностью строения их атомов, определенным видом химической связи в металлах).
Первичное восприятие и усвоение нового теоретического учебного материала
Вопрос группе: Какой вид связи в металлах? Какой тип кристаллической решетки в них?
Просмотр видеоролика «Металлическая связь»
Вставьте пропущенные слова в текст:
Атомы большинства металлов содержат на внешнем энергетическом уровне ___________ электронов. Эти электроны легко ____________, и атомы при этом превращаются в ____________. Оторвавшиеся электроны _______________ от одного ___________ к другому. При присоединении электронов к иону временно образуются __________ , а затем электроны снова отрываются от атома, и он снова превращается в __________ . В куске металла существуют все время то _________ , то _______ . Их так и называют «атом-ионы». Связь в металлах между ___________ посредством ______________________ называется _________________
По окончании работы обучающиеся осуществляют взаимопроверку в парах.
Применение теоретических положений в условиях выполнения заданий
Вопрос группе: Что же определяет физические свойства металлов? (металлическая связь и кристаллическая металлическая решётка).
Групповая исследовательская работа.
Группа разбивается на 2 подгруппы, каждая получает свое задание, работает с инструктивными картами, учебниками, таблицами, графиками и образцами металлов и выполняет задание.
По окончании работы преподаватель в ходе беседы привлекает внимание обучающихся к принципиально новым сведениям.
Зачитывается выражение М.В. Ломоносова «Металлом называется твердое непрозрачное и светлое тело, которое на огне плавить и холодное ковать можно». О каких свойствах металлов там говорится?
Почему металлы непрозрачные?
Почему для металлов характерен светлый цвет и блеск? (Металлический блеск).
Какие металлы, в отличие от остальных, имеют цвет? В чем причина красноватого цвета меди и желтого цвета золота и светло – желтого у стронция?
Все ли металлы твердые? Что вы можете сказать о температуре плавления разных металлов?
Почему одинаковые по размеру металлы имеют различную массу?
Назовите самые тяжелые металлы и самые легкие.
Почему металлы можно ковать, штамповать, вытягивать в проволоку?
Почему металлы подвержены пластической деформации?
Вы проделали опыт с двумя стеклянными пластинами. Как можете его прокомментировать?
Для чего металлы куют? (просмотр видеоролика ковкость).
Что вы можете сказать после опыта с ложками, изготовленными из разных металлов, и горячей водой? Одинакова ли теплопроводность различных металлов? Чем она объясняется?
Какое ещё свойство металлов объясняется подвижностью электронов? (электропроводность). Что появится в куске металла, если электронам придать направленное движение?
Какие металлы лучше остальных проводят ток?
Почему магнит притягивает гвоздь? (обладает магнитными свойствами). Как классифицируют металлы в зависимости от магнитных свойств? (ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики)
Привести пример. Ветеран Вов, артиллерист, вспоминал: «На курской дуге были и такие случаи, когда направление стрельбы определяли по звездам, по луне, по направлению ЖД, но только не по компасу. Почему?
Самостоятельное творческое использование сформированных умений и навыков.
Фронтальная работа со слайдом «Применение металлов».
Динамическая пауза.
Прослушивание колокольного звона
Обобщение усвоенного и включение его в систему ранее усвоенных ЗУНов и УУД.
Заполнить пропуски в таблице «Применение металлов на основе их физических свойств»
Физическое свойство
Применение
Входят в основу сплавов, использующихся в технике и машиностроении
Сверло для дрели, стальное лезвие
Электропроводность
Ковка, прокатка, штамповка
Радиаторы отопления, металлическая посуда
Металлический блеск
«Ни едино художество, ни едино ремесло простое употребления металлов миновать не может». М.В. Ломоносов.
9. Рефлексия деятельности.
Продолжить предложения:
Сегодня на уроке я:
-научился……
-было интересно……
-было трудно……
-мои ощущения……
10. Домашнее задание.
Подготовить сообщения на тему «Сверхпроводимость»,
infourok.ru
Источник