Вариант №1.

1. Железо можно добывать из таких минералов, как герцинит (FeAl₂)O₄ и фаялит Fe₂SiO₄. Рассчитайте массовые доли каждого из элементов в минералах и определите, какой минерал выгоднее добывать для получения железа.

2. Рассчитать массовые доли элементов входящих в состав минерала топаза, имеющий формулу Al₂SiO₄F₂

Вариант №2.

1. Магний можно добывать из таких минералов, как форстерит Mg₂SiO₄ и фаррингтонит Mg₃(PO₄)₂. Рассчитайте массовые доли каждого из элементов в минералах и определите, какой минерал выгоднее добывать для получения магния.

2. Рассчитать массовые доли элементов входящих в состав минерала данбурита, имеющий формулу NaAl(Si₂O₆).

Вариант №3.

1. Цинк можно добывать из таких минералов, как виллемит Zn₂SiO₄ и цинкозит ZnSO₄. Рассчитайте массовые доли каждого из элементов в минералах и определите, какой минерал выгоднее добывать для получения цинка.

2. Рассчитать массовые доли элементов входящих в состав минерала гидденита, имеющий формулу CaB₂Si₂O₈

Вариант №4.

1. Калий можно добывать из таких минералов, как тарапакаит K₂CrO₄ и меркаллит KHSO₄. Рассчитайте массовые доли каждого из элементов в минералах и определите, какой минерал выгоднее добывать для получения калия.

2. Рассчитать массовые доли элементов входящих в состав минерала андрадит, имеющий формулу Ca₃Fe₂(SiO₄)₃

Урок №3.

Тема: Металлы

Класс: 7^Б

Цели: Дать понятие металлов и их основных свойств

Задачи:

образовательные:

- дать понятия понятие металла.

- дать понятие о распространении металлов в природе.

- дать понятие об основных свойствах металлов.

- объяснить значение металлов в жизни человека.

развивающие:

- осмотр коллекции металлов.

- формирования умения узнавать наиболее распространенные металлы.

- дать понятие о некоторых сплавах металлов.

воспитательные:

- провести данной темы с другими науками естественного цикла (физикой, биологией).

- объяснить важность металлов в развитии цивилизации.

Тип урока: объяснение нового материала

Метод: наглядно-иллюстративный.

Форма: групповая.

Ход урока:

Учитель: Ребята, сколько всего элементов в таблице Менделеева?

Ученики: 118 элементов

Учитель: А вы знаете, что 98 из этих элементов – металлы. Как вы считаете, какие металлы были получены первыми?

Ученики: В древние времена были известны только семь металлов: железо, медь, олово, свинец, ртуть, золото и серебро.

Учитель: Золото было самым дорогим из них. Позже были открыты более редкие и более ценные металлы, чем золото. Некоторые из них употребляются для специальных целей, для которых не годится ни золото, ни один из обыкновенных металлов. Когда-то люди совершенно не умели пользоваться никакими металлами. Они делали свое оружие и свои топоры из камня. После каменного века наступил век, когда люди научились делать свое оружие из меди, затем наступил век бронзы (сплав меди и олова), потом наступил век изделий из железа. Человек узнал о существовании железа задолго до того, как научился выплавлять его из руды. В Египте нашли несколько железных бусин, сделанных из метеоритного железа в период от 5 ООО до 3 400 года до н.э. Сначала человек научился делать из металла необходимые ему вещи — оружие, инструменты, посуду, научился получать металл из руды. Из серебра, золота, меди делались монеты, украшения.

Большинство металлов применяется в виде сплавов и соединений. Так, чистое железо недостаточно твердое. Сплав с углеродом и другими металлами позволяет получить прочную сталь.

Некоторые металлы необходимы для нормальной жизнедеятельности организма: железо, кальций, натрий, магний, медь, алюминий, цинк, молибден, кобальт. Так как их концентрация в организме очень мала, их называют микроэлементами.

Все металлы и сплавы делят на черные (железо и сплавы на его основе) и цветные, точнее нежелезные. Металлы могут быть легкими, тяжелыми, тугоплавкими, благородными, редкоземельными, радиоактивными и др.

Без металлов немыслим современный уровень земной цивилизации. Металлы всегда определяли развитие цивилизации.

Ребята, давайте попробуем дать определение, что же такое металлы?

Ученики: Металлы — это химические элементы, образующие в свободном состоянии простые вещества с металлической связью.

Учитель: М.В. Ломоносов определял металл как «светлое тело, которое ковать можно». В начале XIX века были открыты платиновые металлы, затем щелочные и ряд других. Затем были открыты металлы, предсказанные Д.И. Менделеевым на основе периодического закона — галлий, скандий, германий.

Многие металлы широко распространены в природе. Так, содержание некоторых металлов в земной коре следующее:

алюминия — 8,2%

железа — 4,1%

кальция — 4,1%

натрия — 2,3%

магния — 2,3%

калия - 2,1 %

титана — 0,56%

Большое количество натрия и магния содержится в морской воде: — 1,05%, — 0,12%.

В природе металлы встречаются в различном виде:

— в самородном состоянии: серебро , золото , платина , медь , иногда ртуть

— в виде оксидов: магнетит Fe₃O₄, гематит Fe₂О₃ и др.

— в виде смешанных оксидов: каолин Аl₂O₃ • 2SiO₂ • 2Н₂О, и др.

— различных солей:

сульфидов: галенит PbS, киноварь НgS,

хлоридов: сильвин КС1, галит NaCl, мрамор СаСО₃, магнезит МgСО₃ и др..

Многие металлы часто сопутствуют основным природным минералам: скандий входит в состав оловянных, вольфрамовых руд, кадмий — в качестве примеси в цинковые руды, ниобий и тантал — в оловянные. Железным рудам всегда сопутствуют марганец, никель, кобальт, молибден, титан, германий, ванадий.

Учитель: Посмотрите, пожалуйста, на образцы металлов, лежащие у вас на столах, как вы думаете, а какими физическими свойствами обладают металлы?

(Ребята смотрят коллекции и попутно называют основные физические свойства)

Ответ:

1. Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В ряду - Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe уменьшается.

2. Блеск, обычно серый цвет и непрозрачность. Это связано со взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света.

3. Электропроводность. Объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности потенциалов. При нагревании электропроводность уменьшается, т.к. с повышением температуры усиливаются колебания атомов и ионов в узлах кристаллической решетки, что затрудняет направленное движение "электронного газа".

4. Теплопроводность. Закономерность та же. Обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшая теплопроводность - у висмута и ртути.

5. Твердость. Самый твердый - хром (режет стекло); самые мягкие - калий, натрий, рубидий и цезий - режутся ножом.

6. Плотность. Она тем меньше, чем меньше атомная масса металла и чем больше радиус его атома (самый легкий - литий (r=0,53 г/см3); самый тяжелый - осмий (r=22,6 г/см3).

7. Температуры плавления и кипения. Самый легкоплавкий металл - ртуть (т.пл. = -39°C), самый тугоплавкий металл - вольфрам (t°пл. = 3390°C).

Металлы с t°пл. выше 1000°C считаются тугоплавкими, ниже - низкоплавкими.

Учитель: Для изготовления сплавов применяют различные металлы. А какие сплавы знаете вы?

Ответ: Самое большое значение среди всех сплавов имеют, стали различных составов. Простые конструкционные стали, состоят из железа относительно высокой чистоты с небольшими (0,07--0,5%) добавками углерода.

Никель наряду с хромом является важнейшим компонентом многих сплавов. Он придает сталям высокую химическую стойкость и механическую прочность. Так, известная нержавеющая сталь содержит в среднем 18% хрома и 8% никеля. Для производства химической аппаратуры, сопел самолетов, космических ракет и спутников требуются сплавы, которые устойчивы при температурах выше 1000 °С, то есть не разрушаются кислородом и горючими газами и обладают при этом прочностью лучших сталей. Этим условиям удовлетворяют сплавы с высоким содержанием никеля. Большую группу составляют медно-никелевые сплавы.

Сплав меди, известный с древнейших времен, - бронза содержит 4-30% олова (обычно 8-10%). В настоящее время в бронзах олово часто заменяют другими металлами, что приводит к изменению их свойств.

Сплав мельхиор содержит от 18 до 33% никеля (остальное медь). Он имеет красивый внешний вид. Из мельхиора изготавливают посуду и украшения, чеканят монеты («серебро»). Похожий на мельхиор сплав - нейзильбер - содержит, кроме 15% никеля, до 20% цинка. Этот сплав используют для изготовления художественных изделий, медицинского инструмента.

Ребята, как вы думаете, где применяют металлы?

Ответы: Медь, алюминий применяют в качестве проводов, из вольфрама делают нить накаливания в лампах, из золота, серебра и платины делают украшения. Кроме того драгоценные металлы применяются в высокоточной микропроцессорной технике. Из металлов делают корпусы машин, приборов, деталей, используют в качестве фурнитуры к одежде и мебели. Из металлов делают различные конструкции, мосты и т.п.

Учитель: Итак, мы с вами узнали, что же такое металлы, какими физическими свойствами они обладают, и где применяются.

Запишите, пожалуйста, домашнее задание: Разделитесь на подгруппы по три -четыре человека и выберите любой металл для характеристики по следующей схеме:

1. Место положения металла в периодической таблице.

2. История открытия металла.

3. Из каких руд добывается данный металл, основные месторождения.

4. Физические свойства элемента.

5. Применение металла.

Сообщение должно быть не более чем на 3 – 4-е минуты.