Тема урока 'Серебро"
учебно-методический материал

Тема урока “Серебро”

Цель урока: Расширить знания учащихся о способах получения, химических и физических свойствах, а также применении серебра.

Тип урока: комбинированный

Оборудование: пробирки, пипетка, колба, спиртовка, таблица Менделеева, таблица растворимости.

Реактивы: Водный раствор аммиака, нитрат серебра, формальдегид (глюкоза в порошке, желательно аптечная)

Литература: Химия и искусство.[Электронный ресурс] : 10-11 классы : Организатор- практикум : электронный образовательный ресурс.- М. : Вентана- Граф, 2014.- 1 опт. Компакт- диск ( CD-ROM)

Справочник школьника по химии / Е.А. Еремина, О.Н. Рыжова; Под ред. Н.Е. Кузьменко, В.В. Еремина.- М. : ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век» : «Издательство «Мир и Образование», 2002,- 624с.

Справочник по химии: 10-11 классы. ФГОС / А.Э. Антошин.- М. : Издательство «Экзамен», 2019.- 253, [3]с.

План урока

Деятельность учителя:

1. 1-2 мин. Организационный момент
2. 5 мин. история человеческого общества и роль серебра в ней.
3. 10-15 мин. демонстрация реакции “Серебряного зеркала”
4. 10-15 мин. сообщения учащихся и обсуждение полученных знаний
5. 5-8 мин. вопросы к учащимся и домашнее задание.

Деятельность учащегося:

1. Работа с раздаточным материалом и рабочей тетрадью
2. Наблюдение за протеканием химической реакции, проводимой преподавателем.
3. Заполнение таблицы, с записью соответствующих уравнений и выводов.
4. Запись домашнего задания.

Ход урока

Деятельность учителя:

Сегодня поговорим о “лунном металле”.

Серебро, как и золото, встречается в природе в виде самородков и обладает хорошей ковкостью и инертностью к окружающей среде. Благодаря этим свойствам, оно с древних времен играет важнейшую роль в культурной, экономической и даже религиозной жизни общества.

Возраст первых изделий из серебра, найденных на территории Ближнего Востока - более 6 тысяч лет. Символом луны этот металл был для жителей Вавилона и Ассирии. Материалом для первых в мире монет послужил сплав двух самых популярных сегодня драгоценных металлов - серебра и золота. А в Средние века «argentum» (лат.) и его соединения будоражили умы алхимиков.

Серебро в природе

Являясь перед восхищенным взором человека в самородном виде, серебро достигало поистине огромных размеров. Так, германское месторождение Шнеберг (Рудные горы) еще в 1477 году подарило миру серебряный самородок весом в 20 тонн. Пожалуй, за всю историю разработки этого благородного металла перекрыть рекорд удалось лишь канадцам, которые уже в ХХ веке нашли в провинции Онтарио самородок, получивший название «серебряный тротуар». Гигант, имевший 30 м длины и погруженный в землю на 18 м, при переплавке также дал 20 т — но уже чистого серебра.

К сожалению, большая, чем у золота, химическая активность, позволяет человеку сталкиваться с серебром чаще в виде разнообразных соединений. Оно сосредоточено в составе более 50 известных минералов, содержащих селен, серу, теллур или галогены. А 75% известных на сегодняшний день запасов серебра приходятся на долю комплексных серебросодержащих месторождений, где серебро — лишь попутный компонент в составе иных руд.

На сегодняшний день запасы серебра в мире оцениваются в 570 000 тонн. Безусловными лидерами по добыче этого металла является Перу, за которым с небольшим отрывом следуют Мексика, Китай, Чили и Австралия.

                Свойства «лунного металла»

Подготовленное заранее сообщение учащихся :Серебро в чистом виде — металл серебристо-белой окраски, обладающий среди всех известных металлов самой высокой тепло- и (при комнатной температуре) электропроводностью. Этот металл относительно тугоплавок (плавится при 962 °C), но невероятно пластичен. Тончайшую проволоку в 2 км длиной можно получить всего из 1 г серебра. Важным критерием серебра является его свойство не окисляться под воздействием кислорода, что и позволяет отнести его к разряду благородных металлов. Однако воздействие йода и сероводорода во влажной среде приводят к потемнению серебряных изделий или образованию на их поверхности «радужной» пленки сульфида.

Серебро великолепно поддается обработке: полировке, резке, скручиванию, вытягиванию и раскатке в тончайшие пластинки.

Практическая часть урока ( проводит преподаватель):

Опыт выполняет преподаватель в спец.одежде, перчатках в вытяжном шкафу, соблюдая технику безопасности.

 Реакция “Серебряного зеркала”

Реакция серебряного зеркала является качественной реакцией на альдегиды, это реакция восстановления серебра из раствора аммиачного комплекса серебра [Ag(NH3)2]OH. Альдегиды легко окисляются под действием мягких окислителей.

Для проведения опыта нам понадобятся:

• Водный раствор аммиака
• нитрат серебра ( порошок)
• формальдегид (глюкоза в порошке)

Стенки пробирки смочим водным раствором аммиака и добавим его в пробирку, перед тем как насыпать нитрат серебра. Это необходимо для получения аммиачного комплекса серебра.

Уравнение данной реакции:

2AgNO3 + 2NH3 + H2O = Аg2O↓ + 2NH4NO3

Аg2O + 4NH3 + H2O = 2[Ag(NH3)2]OH

К полученному раствору добавим несколько капель формальдегида( порошка глюкозы), и немного нагреем пробирку. Через некоторое время на стенках пробирки начнет появляться осадок серебра.

Если опыт проводится в пробирке с чистыми и гладкими стенками, то серебро выпадает в виде тонкого налета, создавая зеркальную поверхность. При наличии малейших загрязнений серебро будет выделяется в виде серого рыхлого осадка.

В результате опыта имеем колбу ( пробирку) с тонкой пленкой из чистого серебра:

Сообщения учащихся ( заранее подготовленных):

Виды серебра

В отличие от золота, которое сегодня бывает не только червонным (с красноватым оттенком), но и белым, желтым (лимонным), зеленым и даже черным, цвет серебра остается неизменным. Это не мешает металлу быть разным.

• Черненое серебро

В Древней Руси еще до наступления нашей эры открыли способ чернения серебра, когда изделия покрывали красивыми черными узорами. Смешивая в определенных пропорциях серебро, медь, свинец и серу, получали так называемую чернь. После гравировки серебряного изделия его нагревали до тех пор, пока чернь полностью не растворялась и не чернела. В результате получалось интересное сочетание темных и светлых оттенков. Особенностью черненого серебра является его прочность. Изделия из него не нуждаются в чистке.

• Оксидированное серебро

Соединение серебра с серой также приводит к потемнению благородного металла, но у такого сочетания есть свои особенности. Если черненое серебро представляет собой прочное соединение, то об оксидированном серебре сказать этого нельзя. Эффект потемнения здесь создается с помощью специальной пленки, которую легко повредить в процессе чистки изделия.

Оксидирование позволяет играть с оттенками черного и даже фиолетового цветов, придавая изделию не только эффект старины и благородства, но и делая его более колоритным. После полировки выпуклые части оксидированного серебряного изделия становятся блестящими, а вогнутые — темными.

• Матовое серебро

      Матовое серебро отличается благородным видом и устойчивостью к потемнению. Матовое серебро получают в результате использования в производстве особых технологических приёмов, цель которых – защитить серебряные изделия от потемнения. Для этого применяют так называемое «белое» кипячение – нагревание металла в серной или соляной кислоте. Это позволяет снизить содержание меди в поверхностном тонком слое. В результате такой обработки поверхность приобретает некоторую шероховатость, что придаёт изделиям изысканность, необычайную красоту и оригинальность.

• Стерлинговое серебро

Серебро 925 пробы - ослепительно белый, прочный, надёжный материал – чаще всего используется для создания ювелирных изделий.

• Родированное серебро ( современная обработка)

Лучший способ повысить износостойкость, прочность, надолго сохранить эстетичный вид серебряных изделий - родирование. Поверхность серебряного сплава покрывают тончайшим слоем белого родия. Родий относится к металлам платиновой группы, поэтому родирование позволяет получать украшения с характерным изысканным сиянием. Родированное серебро устойчиво к коррозии, механическим повреждениям благодаря чему украшения пользуются популярностью у покупателей, т.к имеет вид “белого” золота.

• Коллоидное серебро

Коллоидное серебро - раствор с микроскопическими частицами серебра - используют в косметологии и медицине. Производят его в процессе электролиза, получая соединения, где частицы серебра связаны с белком. По мнению некоторых учёных состав обладает противомикробными и антибактериальными свойствами.

• Сусальное серебро

Сусальное серебро применяют для декорирования наружных поверхностей. Благодаря многоступенчатой технологии сусальное серебро сохраняет все качества благородного металла, приобретая блеск и эластичность, необходимые для отделки изделий из камня, металла, гипса, дерева и др. Серебряное покрытие придаёт предметам эффектный металлический блеск, глянец. Обработанные сусальным серебром поверхности имеют вид гладкого цельного предмета. Сусальное серебро традиционно используют в оформлении церковных интерьеров, декорируют им мебель, лепные украшения.

Задание учащимся: описать физические и химические свойства родия.

Получение серебра

В настоящее время для получения серебра применяется цианидное выщелачивание. При этом образуются растворимые в воде его комплексные цианиды:
Ag2S + 4NaCN = 2Na[Ag(CN)2] +Na2S.
Чтобы сместить равновесие вправо, через него пропускают воздух. Сульфид-ионы при этом окисляются до тиосульфат-ионов (ионов S2O32–) и сульфат-ионов (ионов SO42–).
Из цианидного раствора Ag выделяют цинковой пылью:
2Na[Ag(CN)2] + Zn = Na2[Zn(CN)4] + 2Ag.
Для получения серебра очень высокой чистоты (99,999%) его подвергают электрохимическому рафинированию в азотной кислоте или растворению в концентрированной серной кислоте. При этом серебро переходит в раствор в виде сульфата Ag2SO4. Добавление меди или железа вызывает осаждение металлического серебра:
Ag2SO4 + Cu = 2Ag + CuSO4.

 Задание учащимся: знать способы получения и применения серебра.

Урок “Серебро”.

С правилами Т.Б. в кабинете химии при проведении демонстрационных реакции ознакомлен(а):

Ф.И.О:

№ группы:

Подпись:

Преподаватель:____________

Дополнительный материал по домашнему заданию учащихся.

Родий (лат. Rhodium; обозначается символом Rh)- элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, атомный номер – 45. По внешнему виду компактный родий- красивый серебристый металл с голубоватым оттенком.

Родий относится к благородным металлам платиновой группы. По сравнению с другими металлами этой группы он более яркий и твёрдый- пластичным становится только при нагревании.

Название с древнегреческого означает “роза”. Это имя он получил благодаря цвету своих типичных соединений- они красные, как розы.

Физические свойства:

Плотность при 20С 12,41 г/см3. Температура плавления 1963С, кипения 3727С. В отличие от золота и платины родий плохо поддается механической обработке.

Компактный родий исключительно устойчив к любым химическим воздействиям. Однако если взять сплав родия с цинком или кадмием и растворить его в соляной кислоте, а затем отфильтровать, то получится осадок мелкодисперсного родия, способный взрываться на воздухе.

Химические свойства:

Основное свойство- по инертности к агрессивным средам превосходит платину. Лишь мелко раздробленный родий медленно растворяется в горячей царской водке или концентрированной серной кислоте. Родий весьма устойчив и к действию галогенов : с хлором, бромом и даже фтором он реагирует лишь после продолжительного нагревания, что очень важно при родировании серебра.

При нагревании родий медленно взаимодействует с концентрированной серной кислотой:
2Rh + 6KHSO4 = 2K3Rh(SO4)3 + 3H2.

Родий легко сплавляется с платиной, палладием, медью и другими металлами. Соединения родия довольно редко встречаются в повседневной жизни и их воздействие на человеческий организм до конца не изучено. Соли родия способны сильно окрашивать человеческую кожу.

Применение:

Цена родия высока не только потому, что элемент драгоценный, но и потому что отраслей, где он нужен, больше чем самого металла. Однако, применяют его только там, где ему нет более дешевой и распространенной альтернативы.

Родирование:

Родий имеет красивый серебристо-белый оттенок, за который он очень ценится в ювелирной отрасли. Его отражательная способность очень велика, металл сверкает и переливается, его блеск великолепен. Поэтому родирование становится все более популярной процедурой в ювелирных мастерских.

Родирование – это нанесение тонкого слоя родия (0,1 – 0, 25 мкм) на поверхность ювелирных изделий. Покрытие улучшает не только внешний вид металлов, придавая поверхности платиновый блеск, но и их химические и механические свойства. Кроме того, родий не тускнеет со временем.

Достоинства родирования:
- блестящий платиновый цвет;
- стойкость изделия к механическим повреждениям, царапинам и т.п.

Недостатки родирования:

 - нельзя чистить ювелирное украшение с применением абразивов, так как можно повредить покрытие;
- после каждого ремонта изделия, его придется заново покрывать родием.

Родиевое покрытие не вечно, но срок его службы зависит от нескольких факторов, главный из которых - толщина. По опыту пользования, возобновление родиевого слоя на кольцах, серьгах, цепочках требуется раз в пять лет и реже – в зависимости от интенсивности использования изделия. Во многих случаях качественно выполненное родирование украшает металл десятилетиями.