Металдар

Химия
Кәрібаева Шолпан Бодаубекқызы, Металдар

Мақала авторы: Кәрібаева Шолпан Бодаубекқызы
Жұмыс орны: "Астана" көпсалалы колледжі
Лауазымы: оқытушы
Порталға жариялану мерзімі: 09.05.2017


Сабақтың тақырыбы: Металдар

Сабақтың мақсаты:

Білімділік:

Білімгерлердің металдардың периодтық жүйедегі орнына кіші және үлкен период металдарының атом құрылысына тән ерекшеліктеріне көңілін бөле отырып, жаңа тақырыпты игерту, кейбір кеңінен қолданылатын металдар туралы түсінік беру; білімгерлерді еліміздің қазба байлықтарымен Қазақстан металлургиясы және оның дамуына ғалым Қаныш Сатпаевтың қосқан үлесімен таныстыру.

Дамытушылық:

Өзіндік жұмыс істеуге баулу, оқушылардың ойлау және шығармашылық қабілеттерін дамыту, алған теориялық білімдерін іс- жүзінде қолдана білуге үйрету; Қазақстанның металлургиясы туралы мәлімет беру; жаңа технология әдістері арқылы білімгерлердің сабаққа белсенділігін арттыру.

Тәрбиелілік:

Білімгерлерге экологиялық және кәсіптік бағдар беру.

 

Сабақтың түрі: жаңа тақырыпты игерту.

 

Сабақтың әдісі: М.М.Жанпейісованың «Модульдік оқыту технологиясы»,анограмма, сұрақ-жауап әдісі, тест, өзін — өзі бағалау әдісі, сәйкесін тап,полиглот,миға шабуыл, жарнамалау әдісі.

Пәнаралақ байланыс: география, тарих, биология, экономика.

Сабақ көрнекілігі: Мақал-мәтелдер жазылған буклет: «Темір — тоттанып тозар», «Қуатты қол — құрыш», «Орын тапқан шеге оңды», «Аз сөз алтын, көп сөз көмір», «Ағаш кессең ұзын кес, қысқартуын оңай, темір кессең қысқа кес, ұзартуың оңай»; слайдтар, видеороликтер

Сабақтың девизі: «Туған жердің қара тасын мақтан ете білмеген азамат, бөгде жердің алтын тасын да мақтап жарытпақ емес» Қ.Сәтпаев.

Сабақ барысы:

  1. Ұйымдастыру кезеңі.
  2. Білімгерлерді үш топқа бөліп отырғызу.

Психологиялық даярлық.

М: Кәне білімгерлер  келген қонақтармен амандасайық.

Б: Қош келдіңіздер

М: Өте жақсы. Осы сөздің дәлеліндей елімізде қуанышты бейбіт күніміздің тағы бір таңы атты. Еліміздің болашағы жас ұрпақ. Сондықтан Қазақстан бәсекеге қабілетті елу елдің қатарына ену үшін білім керек. Ендеше, білім алатын тағы бір сабағымызды бастайық..

І – кезең

Үй тапсырмасы(алма ағашының жемістерін толтыру):

  1. Хлорды ашқан кім?
  2. Фторды ашқан кім?
  3. Иодты ашқан ғалым?
  4. Галогендер нешінші топта орналасқан?
  5. Галогендердің сыртқы электрондық қабатында неше электрон болады?
  6. Галогендер дегеніміз не?
  7. Галогендерді қалай алуға болады?
  8. Хлордың қандай оттекті қышқылдарын білесіңдер?
  9. Галогендерді қалай алуға болады?
  10. Топ бойынша галогендердің бейметалдық қасиеті қалай өзгереді?
  11. Атомдық массасы 12 ге тең элемент
  12. Ауаның 21% құрайтын газ?
  13. Суды залалсыздандыруға қолданылатын бейметалл
  14. Бейметалдың жалпы саны неше?
  15. Ауадағы азоттың пайыздық мөлшері
  16. Бромның реттік нөмірі

 

IІ-кезең Кел танысалық !

1-топ «Темір»

Темір-металл, темірді латын тілінен аударғанда «қамал» дегенді білдіреді, сондықтан да біз қамалдай берік Қазақстанның азаматымыз.

2-топ «Алтын»

Алтын- таңғы арай дегенді білдіреді, сондықтан да сендерге әрбір арайлап атқан таңдарың сәттілік әкелсін дегіміз келеді.

3-топ «Берилий»

Берилий- тәтті деген мағынаны береді, әсіресе берилий ғарышта өте маңызды орын алады, сондықтан да ғарышта ашылмаған құпияларды зерттеу, оқып-білу міндетіміз.

«Өзіңді бағалау» тренингі бойынша топ басшыларын сайлау. Бағалау тәртібі: қызыл жұлдыз дұрыс жауап, көк жұлдыз толық емес жауап, сары жұлдыз  дұрыс емес жауап.

Металдардың шығу тарихына шолу.

Металдың пайдаланыла

бастаған дәуірі

Алғаш табылған Ме
Біздің заманымызға дейінгі Алтын (адам баласын тас дәуірінен белгілі), күміс(б.з.д. 2500 жыл бұрын табылған. Америка мен Австралиядан 1874 жылы Еуропаға әкелінген), мыс(9-10 мың жыл бұрын Кипр аралында өндірілген), темір(тарихи элемент), сынап(алғаш қытайлар мен үндістер пайдаланған. Грек дәрігері Диоскрид «сұйық күміс» деп атаған), қалайы(Қола дәуірінен белгілі, Ежелгі мысырдан 4000 жыл бұрын табылған), қорғасын(б.з.д 3-4 жыл бұрын Мысыр, Римнен табылған).
ХҮІІІ ғасырға дейін Мырыш, сурьма, висмут
ХҮІІІ ғасырда Платина
ХІХ ғасырда Натрий, магний, алюминий, хром, марганец, никель, кобальт, иридий.
ХХ ғасырдың бірінші жартысында Жер қыртысында кездесетін қалған Ме
ХХ ғасырдың екінші жартысынан осы кезге дейін Жер қыртысында кездеспейтін жасанды жолмен а

лынған металдар актиноидтар, лантаноидтар

Кестеден біздің заманымызға дейін алтын, күміс, мыс, темір, сынап, қалайы, қорғасын пайда болғанын көріп отырсыздар. Оған дәлел Ү-ҮІІ ғасырларда өмір сүрген алтын киімді адам 1969 жылы Есік қорғанынан табылғанын жақсы білесіздер. Бұл жерде 4000-дай алтын детальдар табылған. Тағы да адамзат тарихында тұтас бір дәуірлер мыс, қола, темір дәуірлері деп аталуы оларды адамның игеру кезеңімен байланысты.

Қазбадан табылған қару жарақтар, әшекей бұйымдардың, еңбек құралдарының металдардан жасалғаны анық.

Металдардың аталуы:

Алтын – таңғы арай.

Мыс – Кипр аралы мысқа бай.

Күміс – ақ, жарық.

Темір – латын тілінен аударғанда «қамал».

Сынап – сүйық күміс.

Вольфрам – қасқыр көбік.

Платина – күміске ұқсас.

Берилий —  тәтті (конструкциялық берилий ғарыш ісінде өте маңызды орын алады. Шойын, болат, темірге қарағанда жеңіл, әрі мықты, арзан. Қазақстанда Алматыда өндіріледі)

Металдарды элемент ретінде қарастырсақ периодтық жүйеде:

Сол жақ төменгі бөлігінде орналасқан.

Тотығу дәрежесі оң.

Күшті тотықсыздандырғыштар.

Атом радиустары бейметалдарға қарағанда ұзындау.

Негізгі топшаларға орналасқан Ме сыртқы энергиялық деңгейіндегі электрон саны топ нөміріне тең.

Периодтық жүйенің 80 пайызын алады.

Қосымша топшада орналасқан металдардың сыртқы энергиялық деңгейіндегі электрон саны топ нөміріне сәйкес келмейді. Олардың электрон саны 2-ден аспайды. Қалғаны астындағы қабатта орналасады. Соларды беріп жіберу арқылы +4, +7 дейін тотығу дәрежесін, бейметалдық қасиетін көрсетеді. Бұлар d-элементтер.

ЭТ бейметалдарға қарағанда аз.

Сілтілік металдар: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr .

Металдардың кристаллдық торындағы оң иондар мен бос электрондар арасындағы байланыс металдық байланыс деп аталады. Металдық байланыс оған созылғыш, тапталғыш қасиет береді. Металдардың кристалл торында электр өткізгіштігі әр түрлі болады. (Cu, Ag, Al жақсы өткізеді, Hg- нашар өткізеді).

Металл кристалындағы атомдар, иондар «электрон газымен» берік ұсталып, металдық байланыс түзеді дедік. Кристалдағы бос электрондарға тəуелді металдар белгілі бір ортақ қасиеттерге ие болады. Бұл қасиеттерге жылу жəне электрөткізгіштік, металдық жылтыры, иілімділігі, т.б қасиеттері жатады.

Электр жəне жылуөткізгіштігі

Электр өрісінің əсерінен электрондар бағытты қозғалысқа ие болады, сөйтіп, электр тогя пайда болады. Электрөткізгіштігі ең жоғары металдар күміс пен мыс, одан кейін алтын, алюминий, темір болып келеді. Ең аз электрөткізгіштік сынапқа тəн

Металдық жылтыры

Бұл металдардың өзіне тəн қасиеттерінің бірі-оны адамдар өте жоғары бағалап, кейбір көркемөнер туындыларын жасауға пайдаланады. Металдың бəрі де мөлдір емес, өзіндік жылтыры бар. Олар көбінесе сұр түсті болып келеді.

Иілімділігі (пластикалығы)

Металдарды соққанда, ұсақ түйіршіктерге бөлініп шашырап қалмайды, небəрі пішінін өзгертіп тапталады не жанашылады, яғни соғуға төзімді пластикалық қасиетін, иілімділігін көрсетеді.

Балқу температурасы

1000° жоғары температурада балқитын металдарды қиын балқитын, ал одан төмен болса, оңай балқитын деп бөлінеді. Ең оңай балқитын металл-сынап оның балқу температурасы 38,9 градус. Ең қиын балқитын металл-вольфрам, оның балқу температурасы 3390 градус, сондықтан оны элеткр шамынынң сымын дайындау үшін қолданады.

Металдардың химиялық қасиеті

Металдардың көпшілігі химиялық активті элементтер болғандықтан жай және күрделі заттармен әрекеттеседі:

Жай заттармен:       

2Mg + 02 = 2MgO + Q жану реакциясы

Fe + S = FeS темір (II) сульфиді

Са + Сl2 = СаСl2 кальций хлориді

(Слайдтан видео көрсету, нәтижесін жазу)

Металл гидридтері тұз сияқты қатты заттар. Металл гидридтерінде ғана сутегінің тотығу дәрежесі — 1 болады, себебі металдар электрондарын сутектің атомдык радиусыкіші болғандықтан оңай береді.

Күрделі заттармен:

Сілтілік және сілтілік жер металдар сумен куатты әрекеттесіп, судағы сутекті ығыстырып шығарады.

2Na + 2Н2O = 2NaOH + Н2

(Слайдтан видео көрсету, нәтижесін жазу)

Металдар қышқылдармен әрекеттеседі. Реакция нәтижесінде түзілетін өнімнің табиғаты металдың белсенділігіне жөне қышқылдардың концентрациясына тәуелді

Zn + H2SO4 (сұйык) = ZnSO4 + Н2

Zn + 2H2SO4(конц.) = ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O

4Mg + 10HNO3 (сұйық) = 4Mg(NO3)2+ NH4NO3 + 3H2O

Ag + 2HNO3 (конц.) = AgNO3 + NO2↑ + H2O

(Слайдтан видео көрсету, нәтижесін жазу)

Металдар тұздармен әрекеттеседі. Белсендірек металдар (химиялық белсенді металл) белсенділігі темен металды оның қосылыстарынан ығыстырып шығарады.

Cu + Hg (NO3)2 = Cu (NO3)2+Hg

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

2Mg + TiCl4 = 2MgCl2 + Ti

(Слайдтан видео көрсету, нәтижесін жазу)

Металдар оксидтермен әрекеттеседі:

2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe

Mg + CO2=MgO + CO

(Слайдтан видео көрсету, нәтижесін жазу)

Металдар органикалық қосылыстармен де әрекеттеседі:

Na + C2H5OH = C2H5ONa + 0,5H2

2Na + CH3Cl = C2H6 + 2NaCl

Металдарды алу әдістері:

Құрамында металл қосылыстары бар минералдар мен тау жыныстарынан металды өнеркөсіптік жолмен беліп алу экономикалық тиімді болса, олар кен деп аталады.

Металдар табиғи кендерден алынады. Кендегі металды бос жынысынан айыру арқылы байыту жүргізіледі — олардың бірі флотацияәдісі. Алу әдістері металдардың химиялық белсенділіктеріне негізделген.

Қазақстандагы металл кендері және металл өндірісі аймақтарда төмендегідей болып шоғырланған.

PbZn — Текелі, Малеевск, Ащысай;

MgTi, Zn, In, Be, Ta, Nb — Өскеменде өндіріледі (Қорғасын-мырышТитан-магний комбинаттарыҚазмырыш АҚ);

Мn — ҚаражалЖезді;

Сr — Хромтау (Кемпірсайда), Ақтөбе облысы;

Cu — ЖезқазғанАқтоғай, Айдарлы;

Fe — Қарағанды, Орал, Рудный, СоколовСарыбайЛисаковск;

W, Мо — Ағадыр, Катонқарағайда (Шығыс Қазақстан облысы);

Sn — Көкшетау (Сырымбет), Қорғалжын;

Аu — БақыршықМайқайыңЖітіқара.

Металлургия өндірісі үш топқа бөлінеді:

пирометаллургия,

гидрометаллургия,

электрометаллургия.

(Слайдтан алюминотермия әдісі арқылы алынған темірдің реакциясының видеосын көрсету, нәтижесін жаздырту)

Бұл өндірістерде сәйкес жылу, су және электр куаты пайдаланылады.

Сатпаев Қаныш Имантайұлы (1899-1964) аса көрнекті ғалым, әрі қоғам қайраткері, Қазақстан металлургиясының дамуына баға жетпес үлес қосқан ғалым. Ол үлкен Жезқазған, Ұлытау мыс-минералды шикізат қорларын тұңғыш жан-жақты зерттеді. Ғалымның құрметіне Қаратаудағы Ванадий кенінен табылған бір минерал Сатбаевит деп аталады.

Металдар – ғылым мен техниканың қазіргідей дәрежеге жетунің бірден-бір кепілі.

Металдардың активтік қатары

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co,  Ni,Te, Mo, Sn, Pb, (H2), W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Метал коррозиясы

Металдардың басым көпшілігі қоршаған орта (су, ауа) әсерінен жемірілуге (коррозияға) ұшырайды. Металдарды жемірілуден қорғау — қазіргі заманның ең негізгі мәселесі болып отыр. Жемірілуден қорғаудың негізгі әдістері:

лактау, бояумен бояу

Электрохимиялық қорғау

Катодтық, анодтық қорғау

Электр қорғау, т.б.

Металдардың маңызы

Жер бетіндегі тіршілік металдарсыз мүмкін емес болар еді. Жасыл өсімдіктерде фотосинтез процесі жүру үшін хлорофилл керек, ал хлорофилдің қалыптасуы үшін магний қажет. Кальций сүйектер мен тістерді мықты және берік қылатын кальций қосылыстарын алуда маңызды рөл атқарады. Ал оттегіні бүкіл ағзаға эритроциттер арқылы тасымалдайтын гемоглобин ақуызын және бұлшықеттерде оттегіні байланыстыратын миоглобин ақуызын өндіру үшін темір қажет. Мыс ұлулар, өрмекшілер және ірі теңіз шаяндарының қанында оттегін тасымалдап, гемоглобин сияқты рөл атқаратын гемоцианин ақуызы үшін қажет. Мырыш ағзамыздағы ферменттердің тиімді жұмыс жасауы үшін қажет, ал кобальт атомдары В12 дәруменінде кездеседі. Молибден мен темір кейбір өсімдіктердің тамыр түйнектерінде атмосферадағы азотты “өңдеуші” бактериялар қолданатын нитрогеназ ферменті үшін маңызды рөл атқарады.

Алюминий – эпителий жәнебайланыстырғыш ұлпалардың дамуына, сүйек ұлпаларының түзілуіне, фосфор алмасуына әсер етеді

Қорғасын – қосылыстары ақуыз синтезіне, жасушаның энергетикалық тепе-теңдігіне әсер етеді.

Калий – жүрек соғысын қалыптастырады, зат алмасыуна әсер етеді.

Күміс – бактериаларды залалсыздандырады.

ІІІ – кезең. Аннограмма

Мұғалім:Табиғаттағы тіршілік атаулының өсіп-өну көзі- оның тамыры, адамның санасының даму көзі-оның тілі. Бүгінгі таңда дамыған елдің азаматтарына 3-4 тіл білу міндет, ендігі кезең тіл-өнер. Анограммадан сөз құрастырып, қазақша, орысша, латын, халықаралық атауын беру, формуласын жазу, салыстырмалы атомдық массасын айту .

Полиглот.

МСЫ – мыс, Cu, купрум, медь.

НЫТЛА – алтын, Au, аурум, золото.

МІРТЕ – темір, Fe, феррум, железо.

ЛЮАИЙМИН – алюминий, Al, алюминиум.

 

 

 

IV-кезең Кім көп біледі?

Металдарға байланысты сұрақтар слайдтар түрінде көрсетіледі

1 Қандай металдар сілтілік жер металдарына жатады? Кальций, стронций, барий, радий
2 Алюминий неліктен ауада таттанбайды? Оттекпен әрекеттекенде оксидтік қабықшамен қапталады.
3 Калий тұздарын қайда қолданады? Минералды тыңайтқыштар ретінде
4 Судан екі есе жеңіл металл? Литий
5 Лабораторияда металдық натрийді қалай сақтайды? Керосин, парафин майы қабатының астында.
6 Автомобиль, кеме, ұшақ жасауда қолданылатын жеңіл, әрі берік металл? Титан.
7 Қай элемент ең белсенді? Цезий.
8 Натрий мен калий ауада жанғанда қандай заттар түзіледі? Пероксидтер
9 Металдық натрий мен калийді тұздарының сулы ерітінділерінің электролизі арқылы алуға бола ма? Жоқ
10 Қандай элементтер s-элементтерге жатады? I А және II А топша элементтері
  1. «Иесін табыңыз»

слайдта келтірілген формулаларды сәйкестендіріп, реакция теңдеуін жазады.

(барлық топқа бірдей)

-кезең «Миға шабуыл»

 «Темір» тобына

Қыздырылған Fe2O3 арқылы сутекті өткізіп, темір алуға болады. Егер 2,24л сутек жұмсалса, темірдің массасынесептеңдер. Реакция өнімінің шығымы теориялық мүмкіндіктің 95%-ін құрайды.

«Алтын» тобына

Массасы 12г Al мен Cu қоспасы тұз қышқылымен өңделді. Бөлініп шыққан сутек 7,4л (қ.ж)  көлем алды. Әр металдың қоспадағы массалық үлесін анықтаңдар.

«Берилий» тобына

Массасы 15,2г хром(III) оксидін алюминиймен тотықсыздандырғанда 9г хром түзілді. Хромның теориялықпен салыстырғандағы шығымын процентпен көрсет.

Өзін-өзі тексеру үшін есептер жауаптар слайдтан көрсетіледі.

VІІ-кезең Өзіңді тексер

«Темір» тобына

1.Менделеев жасаған химиялық элементтердің   периодтық жүйесіндегі   металдардың
пайыздық мөлшері.
А) 90%                  Ә) 80%                   Б) 50%
2. Сілтілік  Ме
А) Li. Na. K.Rb. Cs. Fr.   Ә) Li. Na.Ca. Mb. Al.
Б) Na. K. Fr.Au. Al.
3. Жеңіл балқитын  Ме
А) Күміс, алюминий, мыс     Ә) Сынап, цезий, галлий
Б) Мыс, қорғасын, алтын.
4. Электр шамының қылын жасайтын, ең қиын балқитын  Ме
А) Ti               Ә)V                Б) W
5. Негізгі топшаның Ме
А)  s.d  элементтер               Ә)  p.d элементтер
Б)   s.p элементтер.
6. 4 Al + 302     2 Al2 O3 реакциясы бойынша 1 моль Al жанғанда неше моль Al2 O3 түзіледі?
А) 0,5 моль                   Ә) 2 моль   Б) 1 моль

«Алтын» тобына:

1.Металдарға мына байланыс түрі тән:
А/ Атомдық                 Ә/ Иондық            Б/ Металдық
2.Қандай қатарда тек металдар орналасқан:
А/ K ,Zn ,Fe           Ә/ Si, Ca, Bi              Б/W, Os, B
3.Жер қыртысында ең көп таралған металл?
А. Fe        Ә/ Ca        Б/ Ті             В/ Аl
4. Сумен қандай металл реакцияға түспейді?
А/ Са      Ә/ Ni         Б/ Na            В/ Ba
5.Концентрленген HNO3-пен қандай металл әрекеттеспейді?
А/ Cu     Ә/Ag         Б/Cr              В/Zn
6.Массасы 5,4г алюминий темірдің (III) оксидімен әрекеттескенде неше грамм алюминий оксиді түзіледі?
А/ 5,1     Ә/ 20,4      Б/ 10,2           В/ 15,7

«Берилий» тобына:

1.Мына металдардың қайсысы сілтілік жер металдарына жатады:
А/ Rb     Ә/Ba             Б/ Fe           В/ Sr
2.Судың кермектігін қай иондар тудырады:
А/ К        Ә/ Са           Б/ Ba            В/ Мg
3.Тұздарының ерітінділерінен қандай металдар мыспен ығыстырылады:
А/ Fe        Ә/ Zn          Б/Sn          В/ Аg
4.d-элементтер:
А/ белсенді металдарға     ;            Ә/ ауыспалы металдарға;
Б/ белсенді емес металдарға ;       В/ орташа белсенді және белсенді емес металдарға жатады.
5.Калий ауада жанғанда түзілетін зат:
А/ К2О      Ә/ К3N      Б/ К2О2        В/ КО2
6.Массасы 160г 10%-тік  мыс(II) сульфатыының ерітіндісіне батырылған темір тақташада түзілген мыстың зат мөлшері:
А/0,1        Ә/ 0,2        Б/ 0,3        В/ 0,4

Топтары 1 2 3 4 5 6
Темір Ә А Ә Б Б А
Алтын Б А В Ә Б Б
Берилий Ә,В Ә,В В Ә Б А

VІІІ – кезең. Металдарды жарнамалау. Әр топ өзінің атауына сәйкес металдардың ашылу тарихын, маңызын айтады.

ІХ. Сөзжұмбақ «Металдар»

Х. Үйге тапсырма

1-есеп

31 г мырыш ұнтағы күкірт қышқылы ерітіндісімен әрекеттескенде (қ.ж.) қанша көлем газ бөлінді?

2-есеп

55 г сөндірілмеген әк ерітіндісі мен 63 г  фосфор қышқылы ерітіндісін араластырғанда

неше грамм тұнба түзілді:

3-есеп

12 г тұз қышқылы ерітіндісі мен күміс нитраты ерітіндісін араластырғанда 23г тұнба түзілген. Реакция шығымын (%) анықтаңыз.

ХІ. Қорытынды.

  • Құрметті білімгерлер, бүгінгі тақырып бойынша біз мақсатымызға жете алдық деп ойлаймын. Алған білімдерің сіздердің болашақтарыңызға пайдасы тиеді деген үміттемін. Бүгінгі «металдар» тақырыбындағы өткізілген ашық сабағымызда жеңіске жеткен топ « » тобы. Барлық топ мүшелеріне белсене ат салысқандарыңыз үшін алғыс білдіремін,  рахмет!