Урок-обобщение по теме Серебро и его соединения. 11-й класс


Цель урока:

  • Изучить распространение, историю происхождения
    серебра.
  • На основании положения атома серебра в ПСХЭ Д.И.
    Менделеева дать характеристику как типичному d–
    элементу; обобщить знания по изучению его
    физико-химических свойств как простого вещества
    и его соединений.
  • Изучить способы получения, применение и
    магические свойства серебра.
  • Задачи урока:

  • Научить учащихся анализировать теоретический
    материал при изучении химии элементов.
  • Отрабатывать навыки использования
    дополнительной химической литературы, материала
    интернет – ресурсов для повышения интереса к
    предмету и качества подготовки к ЕГЭ.
  • Стимулировать проявление волевых, умственных
    качеств, чувства коллективного труда.
  • План урока

  • Серебро – химический элемент.
  • История происхождения серебра.
  • Нахождение в природе.
  • Физические свойства серебра.
  • Химические свойства серебра:
    1. Взаимодействие с простыми веществами.
    2. Взаимодействие со сложными веществами.
    3. Химические свойства соединений серебра со
      степенью окисления +1.
  • Получение серебра.
  • Применение серебра.
  • Закрепление.
  • Домашнее задание.

  • Ход урока

    При подготовке к уроку учащиеся класса
    получают задание по анализу отдельных вопросов и
    делятся на экспертные группы: “историки”,
    “геологи”, “физики”, “химики – теоретики”,
    “химики – экспериментаторы”, “технологи”,
    “врачи”.


    1. Серебро – химический элемент.

    Учитель:



    На основании положения атома
    серебра в периодической системе дайте
    характеристику как типичному d-элементу.

    Ученик:

    Серебро – химический элемент с
    порядковым номером 47, номер периода 5, большой,
    нечетный 7 ряд, номер группы 1, побочная подгруппа,
    d-элемент, металл, электронная конфигурация [Кr]4d10
    5s1.

    Учащиеся на доске изображают
    электронно-графическую формулу атома серебра,
    отмечают характерные степени окисления: 0, +1;
    отмечая признаки проскокa электронов, о
    возможности проявления степеней окисления +2, +3.


    2. История происхождения

    серебра (сообщение
    учащегося их группы “историков”).

    Серебро известно человечеству с древнейших
    времен. Это связано с тем, что в свое время
    серебро, равно как золото, часто встречалось в
    самородном виде – его не приходилось выплавлять
    из руд. Это предопределило довольно сильное
    присутствие серебра в культурных традициях
    различных народов. В Ассирии и Вавилоне серебро
    считалось священным металлом и являлось
    символом Луны. В средние века серебро и его
    соединения были очень популярны среди алхимиков.
    На русском “серебро”, на немецком “зильбер”, на
    английском “сильвер” – эти слова восходят к
    древнеиндийскому слову “сарпа”, которым
    обозначили Луну и Серп – древнейшее орудие
    земледельца. Латынское слово “аргентум”
    означает “белое”. С середины 18 века серебро
    становится традиционным материалом для
    изготовления посуды. Кроме того, серебро и по сей
    день используется для чеканки монет.

    3. Нахождение в природе (сообщение
    учащегося из группы “геологов”).

    Знаете ли Вы?

    • Определенная часть благородных и цветных
      металлов встречаются в природе в самородной
      форме. Известны и документально подтверждены
      факты нахождения не просто больших, а огромных
      самородков серебра. Так, например, в 1447г. на
      руднике “Святой Георгий” был обнаружен
      самородок серебра весом 20 т. Глыбу серебра
      размером 1х1х2,2 м выволокли из горной выработки,
      устроили на ней праздничный обед, а затем
      раскололи и взвесили. В Дании, в музее
      Копенгагена, находится самородок весом 254 кг,
      обнаруженный в 1666 г. на норвежском руднике
      Конгсберг.
    • В настоящее время в здании парламента Канады
      хранится одна из добытых на месторождении
      Кобальт самородных пластин серебра, получившая
      за свои размеры название “серебряный тротуар”,
      она имела длину около 30 м и содержала 20 т серебра.
    • Известны более 50 природных минералов серебра; в
      них серебро связано с серой, селеном, теллуром
      или галогенами, из которых важное промышленное
      значение имеют лишь 15-20, в том числе: самородное
      серебро; электрум (золото-серебро); кюстелит
      (серебро-золото); аргентит Ag2S (серебро-сера).

    Вывод

    :

    Серебро встречается в природе в самородном
    состоянии и в виде соединений. Серебро– редкий
    элемент; в земной коре его почти в тысячу раз
    меньше, чем меди и его содержание составляет 7х10-6
    весовых процента (золота в 20 раз меньше), по
    распространенности серебро на 67-месте среди
    элементов. Серебром богаты страны Центральной
    Европы ( Чехии, Германии, Австрии, Испании,
    Франции, Англии), Южной Америки (Перу, Чили,
    Мексики, Боливии), Канады.

    4. Физические свойства серебра.

    Учитель: Какова кристаллическая решетка
    серебра? Исходя из этого, назовите известные Вам
    физические свойства серебра, отмечая самые
    привлекательные из них.

    Сообщение учащегося из группы “физиков”:

    Серебро
    довольно тяжелый ( его плотность 10,5 г/см3)
    металл белого цвета, сравнительно мягкий, ковкий,
    пластичный (1 г его можно вытянуть в проволоку
    длиной до 2 км
    ), тугоплавкий (температура
    плавления 1235,1?С). Имеет высокую отражательную
    способность (во время ВОВ при штурме Берлина
    войсками Первого и Белорусского фронта 143
    прожектора огромной светосилы ослепили
    гитлеровцев в их оборонительной полосе, и это
    способствовало быстрому исходу операции) и самые
    высокие показатели электропроводности и
    теплопроводности среди всех металлов. Серебро
    легко сплавляется со многими металлами;
    небольшие добавки меди делают его более твердым,
    годным для изготовления различных изделий.

    Не стоит забывать и о “фамильном серебре”:
    ковкость, пластичность, бактерицидность делали
    посуду предметом роскоши. Это был символ
    достатка и респектабельности. В этом никто не мог
    переплюнуть графа Орлова, фаворита Екатерины
    Великой. Его респектабельность состояла из 3275
    серебряных предметов, на изготовление которых
    более 2 тонн серебра.


    5. Химические свойства серебра.

    a. Взаимодействие с простыми веществами

    Учитель: Какова химическая активность
    серебра по положению в электрохимическом ряду
    напряжения металлов?

    Учитель:

    С какими простыми веществами
    реагирует серебро?

    В работу включаются учащиеся из группы
    “химиков – теоретиков”.

    На доске составляются левые части уравнений
    химических реакций; учащиеся в духе соревнования
    дописывают правую часть уравнений.

    4Ag + O2—> 2Ag2O (при обычных условиях с
    кислородом реакция не идет)

    Учитель

    : Что происходит с серебром во время
    грозы?

    8Ag + 2O3—> 4Ag2O+ O2

    Учитель

    : Почему серебряные изделия чернеют
    на воздухе и на кожном покрове?

    Ответ

    :

    2Ag + S—> Ag2S (черный осадок)

    4Ag + O2 +H2S—> 2Ag2S+2H2O

    Серебро также темнеет при продолжительном
    контакте с белком и кожей нездорового человека,
    отсюда и поверье о том, что серебро обладает
    даром предвидеть тяжелое заболевание своего
    хозяина. Чёрное вещество на серебре – это окись
    серебра и сульфид серебра в разных пропорциях.

    Учитель

    : Почему при работе с галогенами
    нужно снимать серебряные изделия?

    2Ag + Cl2—> 2AgCl (серебро хорошо реагирует с
    галогенами)

    b. Взаимодействие со сложными веществами

    1) с кислотами

    Учитель: Возможно ли протекание следующих
    уравнений химических реакций:



    Ag + HCl—>

    Ag +H2SO4 (разб.) —>

    Ответ:

    Серебро – благородный металл
    (находится в ряду напряжений металлов после
    водорода, с разбавленными растворами кислот,
    кроме HNO3, реакция не идет)

    Учитель

    : Составьте уравнения следующих
    реакций (на доске представляется схема левой
    части уравнений):

    2) с солями

    Учитель

    : Возможно ли протекание следующих
    уравнений химических реакций:

    Ag +CuSO4 —> (реакция не протекает, так как
    атом серебра в электрохимическом ряду
    напряжений металлов находится после атома меди).



    2Ag +Hg(NO3)2 —> 2AgNO3 + Hg (реакция
    идет)

    Вывод:

    Серебро – малоактивный металл
    (электродный потенциал равен 0),
    восстановительные свойства выражены слабо.

    c. Химические свойства соединений серебра со
    степенью окисления +1

    1) Взаимодействие с неорганическими веществами

    Учитель: Как из нитрата серебра можно
    получить оксид серебра (I)

    2AgNO3 +2NaOH —> Ag2O + H2O + 2NaNO3

    2AgOH —> Ag2O + H2O

    Ag2 O – оксид серебра – твердое вещество
    темно–коричнего цвета. Проявляет амфотерные
    свойства

    AgNO3 нитрат серебра (ляпис) – кристаллы
    белого цвета. Самая известная соль элемента №47.
    Обладает прижигающим и вяжущим действием. На
    коже оставляет след.

    Учитель

    : Какие ионы можно определять с
    помощью раствора нитрата серебра AgNO3 ?
    (Приложение 1).

    AgNO3 + NaГ —> Ag Г + NaNO3; Г=Cl, Г=Br, Г=J, .

    3Ag++PO43– —> Ag3PO4v;
    3Ag++CrO42– —> Ag2CrO4

    Учащиеся составляют уравнения химических
    реакций качественного анализа в молекулярном
    ионном видах с указанием цвета осадков.

    Группа химиков-экспериментаторов осуществляет
    качественный анализ, результаты исследований
    представляет вниманию класса.

    Учитель

    : Какие изменения происходят с
    соединениями серебра со степенью окисления +1 при
    термическом разложении?

    Разложение AgBr используется в фотоделе:

    Учитель

    : В чем проявляются основные
    свойства ?


    Учитель

    : Какие свойства имеют соединения Ag+1с
    точки зрения ОВР?

    Окислительные свойства :


    Учитель

    : Соединения Ag+1
    комплексообразователи.

    Соединения Ag+1легко восстанавливаются до
    Ag0:

    Но хлорид серебра не растворяется даже в
    концентрированной азотной кислоте.

    2) Взаимодействие аммиачного раствора оксида
    серебра (I) с органическими веществами.

    Учитель

    : Как можно качественно обнаружить
    концевую тройную связь у алкинов?

    Ответ:

    Концевую тройную связь у алкинов
    можно обнаружить с помощью аммиачного раствора
    оксида серебра (I). При этом с ацетиленом
    образуется взрывчатое вещество ацетитиленида
    серебра (I) темно-серого цвета, применяемое в
    военном деле для взрывных работ.

    Данная реакция не характерна для алкинов с
    положением тройной связи в других позициях:
    реакция не идет с бутином-2.

    Учитель

    : Какие функциональные группы у
    кислородсодержащих органических соединений
    можно качественно обнаружить с помощью
    аммиачного раствора оксида серебра (I)?

    Ответ

    : C помощью аммиачного раствора оксида
    серебра (I) определяется альдегидная группа у
    альдегидов, моносахаридов (глюкозы), дисахаридов:
    восстанавливающихся сахаров– лактозы и
    мальтозы. При этом идет реакция “серебряного
    зеркала” с выпадением блестящего зеркального
    налета (использовалась для производства зеркал),
    где является
    окислителем.


    Учитель:

    В двух пробирках находятся
    растворы муравьиной и уксусной кислот. Как
    экспериментально можно обнаружить данные
    кислоты?

    Ответ:

    Оба раствора кислот является
    бесцветными жидкостями со специфическим
    запахом, изменяют цвет лакмуса в красный,
    метилоранжа – розовый. Под действием соды –
    вскипают. Но у муравьиной кислоты в результате
    внутренней перегруппировки атомов имеется
    альдегидная группа. Поэтому единственной
    карбоновой кислоте характерна реакция
    “серебряного зеркала”.

    Выводы:

  • Серебро-благородный малоактивный металл, с
    трудом вступает в реакции взаимодействия с
    простыми веществами. С разбавленными растворами
    кислот в реакцию не вступает (кроме HNO3). При
    взаимодействии с концентрированными растворами
    H2SO4 и HNO3 водород не выделяется.
  • Ионы серебра со степенью окисления +1 –
    окислители и комплексообразователи.
  • Ионы серебра с степенью окисления +1 –
    качественный реактив на ионы галогенидов,
    фосфатов, хроматов.
  • Аммиачный раствор оксида серебра (I)
    используется для качественного определения
    концевой тройной связи у алкинов и альдегидной
    группы у кислородсодержащих органических
    соединений.

  • 6. Получение серебра

    (выступает группа
    “технологов”).

    Поскольку месторождения серебра редки и
    выработаны, его получают из руд таких металлов,
    как медь и свинец, в которых всегда содержится
    примесь серебра:

    1) Пирометаллургический способ получения
    серебра.

    Серебро выделяют из неочищенного свинца.
    Сначала к свинцу добавляют жидкий цинк, который
    не смешивается со свинцом, но дает прочные
    интерметаллиды с серебром: Ag2Zn3, Ag2Zn5.
    В жидком свинце эти интерметаллиды не
    растворяются, а всплывают на поверхность
    (образуется серебристая поверхность). Ее снимают,
    удаляют Zn перегонкой, а свинец удаляют в виде
    оксида:

    Ag+Pb+Zn—>Pb+Ag Zn

    Ag+Pb+O2—>Ag+PbO2

    Далее серебро очищается электролитически.

    2) Серебро получают в виде побочного продукта
    при переработке медных руд. При очистке
    электролизом “черновой меди” в электролит
    (раствор CuSO4) переходят примеси металлов,
    стоящих в ряду напряжений до меди, а в осадок
    (шлам) выпадает Ag, Au, платиновые металлы и т.д.–
    металлы, стоящие в ряду напряжений до меди.

    7. Применение серебра.

    Учитель: На основании изученных
    физико-химических свойств серебра и его
    соединений выделите наиболее важные отрасли
    применения серебра.

    Ответ:

  • Так как обладает наибольшей
    электропроводностью, теплопроводностью и
    стойкостью к окислению кислородом при обычных
    условиях, применяется для контактов
    электротехнических изделий, например, контакты
    реле, ламели.
  • Применяется как драгоценный металл в ювелирном
    деле.
  • Используется при чеканке монеты (в особенности
    в прошлом).
  • Галогениды серебра и нитрат серебра
    используются в фотографии, так как обладают
    высокой светочувствительностью.
  • Используется как покрытие для зеркал с высокой
    отражающей способностью (в обычных зеркалах
    используется алюминий).
  • Часто используется как катализатор в реакциях
    окисления, например при производстве
    формальдегида из метанола.
  • Используется как дезинфицирующее вещество, в
    основном для обеззараживания воды. Некоторое
    время назад для лечения простуды использовали
    раствор протаргол и колларгол, которые
    представляли собой коллоидное серебро.
  • Серебро используется в качестве катализатора в
    фильтрах противогазов.

    Ацетиленид серебра (карбид) изредка
    применяется как мощное инициирующее взрывчатое
    вещество (детонаторы).

    Серебро зарегистрировано в качестве пищевой
    добавки Е174.

    Еще более эффективно действует слабый раствор
    комплексного соединения серебра с аммиаком,
    применяющийся в медицине под названием аммарген
    (производное от слов “аммиак” и “аргентум”).
    Нитраты серебра в виде раствора аммаргена широко
    применяются для промывания ран или слизистой
    оболочки при различных воспалительных
    состояниях, а также используются в изготовлении
    различных антибактериальных средств.

    Физиологическое действие

    (выступает группа
    “врачей”).

    Обычно серебро поступает с водой и пищей в
    ничтожно малых количествах– всего 7
    микрограммов в сутки. И при этом такое явление,
    как дефицит серебра, пока нигде не
    описано.Серебро не относится к жизненно важным
    биоэлементам. Серебро – это тяжелый металл. Пить
    воду с ионами серебра не стоит. Серебро –
    клеточный яд. Постоянное употребление серебра
    даже в малых дозах может вызвать хроническое
    заболевание, связанное с повышенным содержанием
    серебра в организме – аргирию (аргентоз,
    аргироз). ПДК для серебра – 50 мкг/л. При
    длительном употреблении может возникать
    поражение почек, неврологические расстройства,
    нарушение пищеварения, головные боли и
    хроническая усталость. При попадании в организм
    больших доз растворимых солей серебра наступает
    острое отравление, сопровождающееся некрозом
    слизистой желудочно-кишечного тракта. Первая
    помощь при отравлении – промывание желудка
    раствором хлорида натрия, при этом образуется
    нерастворимый хлорид серебра, который и
    выводится из организма. Ион Ag+, попадая на
    тело, вызывает ожог.


    8. Закрепление.

    1. Выполните тестовые задания (задания
      проецируются на экран) (Приложение
      2
      ).
    2. Вставьте пропущенные слова в следующие
      предложения (Приложение 3).


    9. Домашнее задание.

    1. Назовите пословицы, поговорки, связанные со
      словом “серебро” (Приложение 4).
    2. Какие свойства серебра отражены в следующих
      строках поэтов (Приложение 5).
    3. Осуществите цепочки превращений (Приложение
      6
      ).
    4. §52, учебник 11 класса. Автор Н.Е. Кузнецов и т.д.
      стр.131, 132, №5 (а, б).




    Следующий: