Программа элективного курса "Химия металлов. Металлургия"

Данный курс предназначен для учащихся 9-х (или 11-х) классов и рассчитан на 1 час в неделю (36 часов).

Основной целью курса является удовлетворение потребностей детей к углубленному изучению химии, проявляющих склонность и интерес к химии и готовящимся к поступлению в технические учебные заведения.

Задачи курса состоят в углублении, расширении и систематизации знаний учащихся о строении, свойствах, использовании в народном хозяйстве металлов и их соединений, что позволит совершенствовать не только знания по неорганической химии, но и подготовку школьников к трудовой деятельности. Наряду с образовательными задачами, предполагается решение воспитательных задач и развитие личности учащихся. Содержание занятий позволяет научить учащихся анализировать, сравнивать, выделять существенное, самостоятельно пополнять, систематизировать и применять полученные знания и умения, что способствует осознанному выбору будущей профессии. Изучение свойств металлов и их соединений на занятиях должно проходить на более высоком уровне, чем в основном курсе IX класса.

Занятия начинаются темой “Теоретические основы изучения металлов”, где углубляются полученные учащимися в VIII классе знания о строении атома и химической связи. Так как в базовой программе изучаются главным образом металлы главных подгрупп, на курсе особое внимание уделяется металлам побочных подгрупп, тем металлам, сплавы которых имеют важное значение в технике и производстве.

Форма и методы обучения: из общего учебного времени -11 ч выделяется на практические занятия. Остальные занятия проводятся в виде лекции учителя с демонстрациями химических опытов и наглядных пособий (коллекций, таблиц и т.п.), а также бесед, в которые включаются лабораторные опыты, решение расчетных и экспериментальных задач, доклады учащихся.

• знать и выполнять правила техники безопасности при работе в химической лаборатории; особенности строения, свойства использования металлов и их соединений в народном хозяйстве;
• уметь работать с реактивами, химической лабораторной посудой, нагревательными приборами и простейшим оборудованием;
• владеть навыками самостоятельно анализировать, сравнивать, выделять существенное;
• применять полученные знания и умения.

Ознакомление учащихся с планом и содержанием занятий, правилами техники безопасности. Современные представления о природе электрона. Конфигурация электронных облаков. Спин электрона. Понятие о s-, p-, d-, f- элементах.

Важнейшие виды химической связи. Строение твердых кристаллических веществ с разными видами связи между частицами, находящимися в узлах кристаллов. Зависимость свойств веществ от вида связи и типа кристаллической решетки.

Кристаллические решетки металлов, их типы. Дефекты кристаллической решетки, их влияние на упругость и прочность металлов.

Виды сплавов, их строение, способы получения. Характерные физические и химические свойства металлов в свете теории строения веществ. Окислительно-восстановительные реакции, в которых участвуют металлы. Химическая и электрохимическая коррозия металлов.

Практическая работа № 1. Типичные реакции металлов и их соединений на примере превращений:

Практическая работа № 2. Опыты по коррозии металлов и защите металлов от коррозии.

Строение атомов элементов побочной подгруппы I группы. Свойства, нахождение в природе. Применение меди и ее соединений. Серебро и золото. Особенности изменения свойств элементов и их соединений в подгруппе меди.

Производство меди на основе переработки полиметаллических руд в шахтных печах, конверторах и в кипящем слое.

Практическая работа № 3. Окрашивание пламени спиртовки солями меди. Взаимодействие меди с серной и азотной кислотами.

Практическая работа № 4. Получение оксида меди (II). Окислительные свойства меди (II).

Металлы побочной подгруппы II группы периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева (3ч)

Строение атомов элементов побочной подгруппы II группы. Свойства и применение цинка и его соединений. Амфотерность гидроксида цинка и ее причины. Особенности изменения свойств элементов и их соединений в подгруппе цинка.

Практическая работа № 5. Отношение цинка к соляной кислоте, концентрированной и разбавленной азотной кислоте.

Положение в периодической системе лантана и лантаноидов, особенности строения их атомов. Нахождение лантаноидов в природе. Применение лантаноидов в металлургии и других областях современной техники.

Строение атомов элементов главной подгруппы. Физические и химические свойства олова и свинца. Важнейшие соединения олова и свинца: оксиды, соли. Применение олова и свинца. Сплавы этих металлов.

Строение атомов элементов побочной подгруппы. Физические и химические свойства титана. Важнейшие его соединения. Применение титана и оксида титана (IV). Использование металлотермии при производстве титана.

Практическая работа № 6. Отношение олова и свинца к разбавленным кислотам. Отношение олова и свинца к щелочам.

Строение атомов элементов побочной подгруппы. Свойства хрома. Оксиды хрома. Гидроксиды хрома, изменение их свойств с изменением степени окисления хрома. Хромовая и двухромовая кислоты, их соли. Окислительные свойства этих соединений. Применение хрома и его соединений.

Практическая работа № 7. Получение оксида хрома (III) разложением дихромата аммония. Получение гидроксида хрома (III) и доказательство амфотерности этого соединения.

Практическая работа № 8. Переход хромата калия в дихромат и дихромата в хромат.

Строение атомов марганца, технеция и рения. Физические и химические свойства марганца. Применение марганца в металлургии. Оксиды и гидроксиды марганца, изменение их свойств с изменением степени окисления марганца. Соединения марганца в природе, их получение и применение.

Технеций и рений, их свойства; применение этих металлов и их соединений.

Практическая работа № 9. Получение и свойства гидроксида марганца (II).

Практическая работа № 10. Окислительные свойства перманганата калия.

Строение атомов элементов семейства железа. Свойства железа, кобальта, никеля. Сплавы этих металлов, их применение. Оксиды, гидроксиды, соли кобальта и никеля, свойства и применение этих соединений. Изготовление изделий из металлов методом порошковой металлургии.

Практическая работа № 11. Получение и окисление гидроксида кобальта (II). Получение и окисление гидроксида никеля (II).

Закономерности изменения металлических свойств элементов и образуемых ими простых веществ. Закономерности изменения свойств соединений металлов в периодической системе.

Почасовое планирование курса