Jakie właściwości mają substancje o wiązaniach metalicznych?, Ćwiczenia z Chemia

Pobierz Jakie właściwości mają substancje o wiązaniach metalicznych? i więcej Ćwiczenia w PDF z Chemia tylko na Docsity! Jakie właściwości mają substancje o wiązaniach metalicznych? Wprowadzenie Przeczytaj Audiobook Sprawdź się Dla nauczyciela Kiedy ładujesz baterię telefonu, raczej nie zastanawiasz się, w jaki sposób i dlaczego prąd elektryczny płynie w kablu i zasila Twój telefon. Korzystasz z tego w sposób swobodny. Teraz więc zastanów się i odpowiedz, z czego wykonane są linie wysokiego napięcia, które dostarczają prąd do różnych zakątków świata? Jaki jest powód tak doskonałego przewodzenia energii elektrycznej przez odpowiednie materiały? Jeśli nie potrafisz odpowiedzieć na te pytania – przeczytaj poniższą lekcję, a dowiesz się, w jaki sposób współczesna cywilizacja rozwinęła się dzięki wszechstronnym właściwościom substancji o wiązaniu metalicznym. Twoje cele Scharakteryzujesz substancje o wiązaniu metalicznym. Na podstawie znajomości systematyki związków chemicznych ocenisz charakter ich wiązań. Wyjaśnisz związek między właściwościami substancji o wiązaniach metalicznych a ich budową wewnętrzną. Czy wiesz, dlaczego linie wysokiego napięcia tak dobrze przewodzą prąd? Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna. Jakie właściwości mają substancje o wiązaniach metalicznych? zjawisko powtarzalne w określonym odstępie czasu Bibliografia Bielański A., Podstawy Chemii nieorganicznej, t. 1‐2, Warszawa 2010. Cox P. A., Krótkie wykłady. Chemia nieorganiczna, Warszawa 2012. Czerwiński A., Czerwińska A., Jeziorna M., Kańska M., Chemia 3. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego, liceum profilowanego, technikum, Warszawa 2004. Encyklopedia PWN Greenwood N. N., Earnshaw A., Chemistry of the elements, 2nd Edition, Oksford 1997. Litwin M., Styka‐Wlazło Sz., Szymońska J., To jest chemia 1, Warszawa 2013. Audiobook Polecenie 1 Na czym polega „zaraza cynowa”? Czy w warunkach panujących podczas Bitwy Narodów zasadne byłoby użycie puszek na żywność, wykonanych z cyny? Polecenie 2 Zapoznaj się z treścią audiobooka i rozwiąż ćwiczenia. Audiobook można wysłuchać pod adresem: hps://zpe.gov.pl/b/PnhIj1ZAP Jest rok 1812. Napoleon ze swoją sześćset tysięczną armią francuską wyrusza na wojnę z Rosją. Mijają miesiące ciężkiej walki. Armia Napoleona rozpierzchła się po ogromnym obszarze. Nacierają co sił w stronę Moskwy, ale z dnia na dzień liczba rannych rośnie. Wzmaga się strach i panika wśród żołnierzy. Czy uda się pokonać wroga? Takie pytania padają bezustannie. Czy wygra armia lepiej zaopatrzona i wymusztrowana? 16 października 1813 r. VII korpus Napoleona stacjonuje pod Lipskiem. Walki nie ustają. Pod wodzą Napoleona stoi około 160 tysięcy osób. Wieczorem wojska rozbijają pod gołym niebem swoje namioty, by choć na chwilę uciszyć skołatane myśli. - Nie wytrzymamy tu w tym mrozie – powiedział jeden z żołnierzy, rozcierając dłonie nad rozpalonym ogniskiem. Miał całe porozdzierane spodnie, z których wystawały jedynie fragmenty lnianych nici. Jego szynel nie miał guzików, a na mankiecie widoczny był jedynie szary proszek. - Czy to cyna? – zapytał jego kompan. - Tak – odpowiedział. – Zgubiłem już wszystkie cynowe guziki – dodał. Popatrzył na mundur swojego towarzysza i zauważył, że mankiety jego płaszcza również były wybrakowane. W układzie okresowym, który zawiera ponad sto różnych pierwiastków, nie odnajdziemy drugiego takiego metalu jak cyna, który może występować w kilku postaciach. Trudno uwierzyć, że ta miękka, plastyczna i krucha zarazem bryłka metalu, z której wykonano guziki w mundurach żołnierzy oraz szary proszek na ich mankietach mają ten sam wzór chemiczny, Sn. Jak to możliwe? Doświadczalnie udowodnił to Dymitr Mendelejew, a w wyjaśnieniu tego zjawiska pomogło pojęcie alotropii. Czy wiesz czym jest alotropia? Każda z odmian alotropowych cyny różni się między sobą właściwościami chemicznymi i fizycznymi, co jest spowodowane zazwyczaj odmienną postacią krystaliczną, zależną od Ćwiczenie 1 Na rysunku poniżej przedstawiono dwie odmiany alotropowe cyny. Odmiany alotropowe cyny (po lewej β; po prawej α) Źródło: Alchemist-hp, dostępny w internecie: wikipedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0. W nagraniu, z którym się zapoznałeś, jednym z przedstawionych problemów była “zaraza cynowa”. Przeanalizuj nagranie oraz przedstawiony rysunek i spróbuj wyjaśnić, na czym polega to zjawisko. Do wyjaśnienia tego problemu skorzystaj także z dodatkowych źródeł. Ćwiczenie 2 Odpowiedz na poniższe pytania. Ćwiczenie 3 Puszki na żywność w dawnych czasach były wykonywane z cyny. Czy w warunkach panujących podczas Bitwy Narodów zasadne byłoby ich użycie? Jakich metali należałoby użyć do przechowywania żywności w tamtym czasie? Czy w swojej odpowiedzi uwzględnisz aluminium? Uzasadnij. Wypisz z tekstu cechy metali i ich stopów. Daną cechę uzasadnij, podając z nagrania przykład przedmiotu, który je najlepiej reprezentuje. Sprawdź się Pokaż ćwiczenia: 輸醙難 Ćwiczenie 1 Zaznacz wszystkie właściwości, które charakteryzują substancje o wiązaniu metalicznym. tworzą jonowe sieci krystaliczne niskie temperatury topnienia są kowalne i ciągliwe wysokie przewodnictwo elektryczne i cieplne są nieprzeźroczyste Ćwiczenie 2 Dopasuj części zdań tak, żeby powstały zdania prawdziwe (łączenie w pary). Substancje, w których występuje wiązanie wodorowe charakteryzują się wysokimi temperaturami wrzenia i topnienia. Warunkiem utworzenia wiązania kowalencyjnego przez dany atom jest obecność przynajmniej jednego niesparowanego elektronu. Atomy tworzące wiązania chemiczne w celu zapewnienia stabilnej konfiguracji dążą do uzyskania konfiguracji elektronowej najbliższego gazu szlachetnego. Wiązania chemiczne powstają w wyniku oddziaływania, przyjmowania lub uwspólniania elektronów walencyjnych, reagujących ze sobą atomów. Wiązania metaliczne występują bezpośrednio pomiędzy atomami metali.      輸 輸 Ćwiczenie 6 Współczesne teorie wiązania metalicznego zakładają, że elektrony walencyjne metali są całkowicie zdelokalizowane. Zdelokalizowane elektrony są często nazywane gazem elektronowym lub chmurą elektronową. Dodatnie jony metali, wytwarzane przez utratę elektronów walencyjnych, można uznać za „unoszące się” w chmurze elektronowej. Każdy kaon metalu jest utrzymywany na miejscu przez przyciąganie ujemnie naładowanego morza elektronów i odpychanie innych jonów dodatnich. Model wiązania metalicznego Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0. Dobrym wskaźnikiem tego, jak zmienia się wytrzymałość wiązania metalicznego w zależności od położenia w układzie okresowym, jest temperatura topnienia. Poniżej w tabeli zgromadzono temperatury topnienia wybranych metali. Metal temperatura topnienia [°C] źródło: chemlibretexts.com, data dostępu: 15.04.2020 r., licencja: CC-BY-NC-SA 3.0 難 Metal temperatura topnienia [°C] sód 97,8 potas 63,5 żelazo 1538,0 magnez 650,0 srebro 961,8 Uzupełnij tekst, wstawiając odpowiednie słowa w puste pola. Metale mają temperatury topnienia, ze względu na silne elektrostatyczne między dodatnimi jonami metali a . mogą przekazywać sobie energię kinetyczną, czyniąc metale przewodnikami ciepła. Metale są dobrymi elektrycznymi, ponieważ zdelokalizowane elektrony mogą poruszać się i przenosić prąd. niskie dobrymi przyciąganie przewodnikami Kaony metalu morzem elektronów wysokie odpychanie izolatorami Zdelokalizowane elektrony złymi Ćwiczenie 7 Na podstawie informacji zawartych w ćwiczeniu 6. wyjaśnij, dlaczego magnez ma wyższą temperaturę topnienia niż sód. Odpowiedź: Ćwiczenie 8 Narysuj model wiązania metalicznego dla potasu. Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu. Zaloguj się, aby dodać ilustrację. 難 難 2. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele. 3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Nauczyciel wyświetla na tablicy układ okresowy pierwiastków chemicznych i zadaje uczniom pytania: W jaki sposób dzielimy pierwiastki chemiczne? W jaki sposób powstają wiązania metaliczne? Jakie wartości elektroujemności mają metale? Faza realizacyjna: 1. Nauczyciel wyświetla pokaz slajdów zawierających zdjęcia różnych substancji (m.in sód, rtęć, żelazo, piryt, amalgamat, krzem, siarka) oraz informuje, aby podczas projekcji zwrócili szczególną uwagę na stan skupienia, barwę i zanotowali w zeszytach najważniejsze cechy, ponieważ po prezentacji będą pracować z kartą pracy. 2. Uczniowie uzupełniają kartę pracy (jedna karta pracy na parę), a poprawność wykonania zadania sprawdzają wspólnie z prowadzącym. 3. Analiza tekstu źródłowego w e‐materiale, celem wyjaśnienia różnicy we właściwościach różnych metali. Następnie, korzystając z informacji i zdjęć zawartych w e‐materiale i pracując w parach, dokonują przeglądu i analizy właściwości metali i ich stopów. Nauczyciel wspiera uczniów, upewnia się, czy wszystko jest zrozumiałe, a ewentualnie niezrozumiałe kwestie wyjaśnia na bieżąco. 4. Eksperyment uczniowski. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje karty pracy, potrzebny sprzęt i próbki metali. Uczniowie w grupach formułują pytanie badawcze, hipotezę, określają wskazane właściwości fizyczne oraz wnioski i zapisują wszystko w kartach pracy. Liderzy prezentuję efekty pracy grupowej na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów. 5. Nauczyciel dzieli klasę na sześć grup, rozdaje kartki A4 i informuje, że zadaniem uczniów będzie ustalenie, jakie są właściwości substancji o wiązaniu metalicznym. Przydziela każdej grupie jedną lub dwie właściwości do wyjaśnienia. Tłumaczy, że uczniowie będą pracowali metodą Philips 66: każdy zespół ma sześć minut, aby przygotować opis właściwości. Nauczyciel poleca, aby grupy odnalazły przykłady substancji, materiałów z życia codziennego, które dobrze odzwierciedlają daną cechę. Każda grupa wyłania też spośród siebie lidera, który będzie przedstawiał rezultaty pracy grupy po każdej rundzie. 6. Po upływie pierwszych sześciu minut liderzy prezentują rezultaty pracy grupy na forum klasy. Wszyscy uczniowie komentują propozycje grup, zwracając uwagę na to, co jest nieprecyzyjne lub niezrozumiałe w wypracowanych przez inne grupy wyjaśnieniach. 7. Po tej konfrontacji rozwiązań na forum klasy, każdy z zespołów ponownie podejmuje pracę w celu udoskonalenia własnych koncepcji. 8. Po upływie kolejnych sześciu minut następuje ponowna konfrontacja pomysłów na forum klasy – porównanie dojrzałości rozwiązań i ich ulepszeń oraz zapisanie wniosków końcowych (albo ponowne udoskonalanie projektu przez następne sześć minut). Liderzy grup tworzą na tablicy mapę myśli, na której zapisują najważniejsze cechy i pojęcia. Faza podsumowująca: 1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów, wykorzystując pytania z e‐materiału, np. polecenia do multimedium: Dlaczego żelazo nie pęka podczas uderzenia młotkiem? Co to jest wiązanie metaliczne? O czym mówi szereg aktywności metali? 2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio: Przypomniałem/łam sobie, że .. Dziś nauczyłem/łam się... Zrozumiałem/łam, że... Zaskoczyło mnie... Łatwe było dla mnie... Trudne było dla mnie... Praca domowa: 1. Nauczyciel poleca uczniom pracę z medium bazowym – audiobookiem. Uczniowie samodzielnie słuchają nagrania, a następnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia załączone do medium. 2. Uczniowie sprawdzają swoją wiedzę wykonując ćwiczenia w e‐materiału – Sprawdź się. Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium: Audiobook może zostać wykorzystany podczas rozwiązywania ćwiczeń zadanych w ramach pracy domowej. Materiały pomocnicze: 1. Kolorowe pisaki, kartki A4. 2. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach): Dlaczego żelazo nie pęka podczas uderzenia młotkiem? Co to jest wiązanie metaliczne? O czym mówi szereg aktywności metali? 2. Karty pracy: Plik o rozmiarze 117.34 KB w języku polskim