Металдардың табиғаттағы, адам өміріндегі маңызы. Металдар және олардың қосылыстарының тірі организмдегі рөлі

"Облыстық туберкулез санаториясы мектеп-интернаты" КММ
Жақсылықова Майра Кәдірбекқызы

Пәні: Химия

Класс: 9

Тақырыбы: Металдардың табиғаттағы, адам өміріндегі маңызы. Металдар және олардың қосылыстарының тірі организмдегі рөлі. (биогендер және ластаушылар).

Сабақтың мақсаты:

а) Білімділік: оқушыларға халық арасында ежелден пайдаланып келе жатқан металдар туралы, олардың қасиеттері, адамға қажеттілігі туралы, қолдану аясының кеңдігі туралы білімдерін толықтыру.

ә) Дамытушылық : оқушылардың ғылыми көзқарасын, тіл-байлығын,ой ұшқырлығын, шығармашылық қабілетін арттыру және танымдық белсенділігін, өзіндік пікірін қалыптастыра отырып оқушылардың логикалық ойлау қабілеттерін, тұлғалық қасиеттерін дамыту.

б) Тәрбиелік: оқушыны өз бетінше жұмыс істеуге, бірлесіп жұмыс жасауға, өзгенің пікірімен санасуға тәрбиелеу.

Сабақтың түрі: аралас сабақ

Сабақ типі: семинар сабақ

Сабақтың әдісі: түсіндіру, сұрақ-жауап, ойын технологиясы

Сабақтың көрнекілігі: слайд-шоу,периодтық кесте, құрастырмалар

Сабақтың барысы:

   1. Ұйымдастыру кезеңі
   2. Үй тапсырмасын сұрау
   3. Жаңа сабақты меңгерту
   4. Бекіту
   5. Үйге тапсырма беру
   6. Бағалау

І. Ұйымдастыру кезеңі.

а) амандасу

- Саламатсыздар ма?
- Отырыңыздар

б) Оқушылардың қатысымын тексеру

– Бүгінгі сабақта кім жоқ?

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау

- Оқушылар алдыңғы сабақта табиғаттағы металдар және Қазақстанда кендерден металдарды алуды өткен болатынбыз. Үйге тақырыпты оқу,эссе жазып келу берілген болатын.

- Сабақ айтуды бастайық, қалғанымыз сұрақ қойып отырамыз.

ІІІ. Жаңа сабақты меңгерту. Бүгінгі сабағымызда металдардың мына біздің өміріміздегі маңызы жайында айтатын боламыз.

- Сабақты семинар сабақ түрінде өткізейік.

- Семинарға тарихшылар, геологтар, биологтар, химиктер, физиктер қатысады.

- Алдымен бүгінгі жаңа сабағымызды өтеміз.

- Металдар ерте заманнан келе жатқаның біз тарих сабағынанда білеміз. Ерте де адамдар мысты, қоланы қолданған. Тарихта темір, қола дәуірлері бар екенін де білеміз. Мыс біздің заманымызға дейінгі ІV мыңжылдықта алынса, келесі ІІІ мыңжылдықта оның орнына мысқа қарағанда  беріктеу қоланы қолдана бастаған. Сөйтіп, мыс дәуірінің орнын қола дәуірі жалғасқан.

Адам алғаш рет таза темірмен аспаннан түскен метеориттің сынығы арқылы танысты. Темірді балқытып бөліп алудың құпиясы біздің заманымызға  дейінгі 1500 жылдарда Кіші Азияда ашылды, содан бастап темір дәуірі басталды.

Біздің заманымыздың бас кезінде 7 металл белгілі болса, XVIII ғасырда оның 17-сі ашылды.

 

Металдың пайдаланыла бастаған дәуірі	Алғаш табылған Метал
Біздің заманымызға дейінгі	Алтын, күміс, мыс, темір, сынап, қалайы, қорғасын.
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 алынған металдар актиноидтар, лантаноидтар

 

Басқа металдарды алу үшін ғылым мен техниканың, өнеркәсіптің дамуы қажет еді. Бұл процесс күні бүгінге дейін жалғасып келеді. Мәселен, ядролық реакциялардың көмегімен табиғатта кездеспейтін көптеген радиактивті жасанды элементтер алынды.

Металдар қосылыстарының литосфера мен биосфередағы орны. Қазіргі адамзат қоғамының дамуы үшін металдардың маңызы орасан зор. Бүгінгі күндері таңғажайып қасиеттері бар синтетикалық заттардың сан алуан түрі өмірге келгеніне қарамастан, металдар осы заманғы техникаға қажетті ең маңызды конструкциялық материал болып қалып отыр. Олар автомобильдердің, ұшақтардың, ракеталардың, станоктардың, өте дәл құралдардың және электрондық техниканың негізі болып саналады. Металдар- құрылыстың, технологиялық конструкциялардың, химиялық реакторлардың, құбырлардың, мұнай өндіретін мұнаралардың және т,.б. негізгі өзегі. Қазіргі кезде техникада 40-тан астам металдар кеңінен қолданылады.

Металдар жай заттар ғана емес, олар химиялық элементтер. Осы элементтер тірі және өлі табиғаттың аса маңызды құрамдас бөлігі. Жердің беткі қабаты- литосфера: алюминий, темір, кальций, магний, натрий,калий қосылыстарынантұрады. Бұл химиялық элементтер оттек пен кремнийді қоса алғанда Жер массасының 99%-ын құрайды. Теңіздер мен мұхиттардың суында натрий, магний, кальций,стронций, алтын, т.б.металдардың катиондары бар.

Биогендер мен ластағыштар. Металдар биосферада да орасан зор қызмет атқарады. Кальций сүйек ұлпасының негізін құрайды,темір қандағы гемоглобиннің, ал магний жасыл өсімдіктер хлорофилінің құрамына кіреді. Тірі организмдегі ең маңызды процестер: зат алмасу, оттек тасымалдау, фотосинтез металдардың қатысуымен жүреді.

Алайда адамдар металдарды ойланбастан қалай болса солай қолданса, олар пайданың орнына зиян тигізетін болады. Көптеген металдардың қосылыстары улы мысалы, қорғасын, сынап, стронций және кадмий тұздары. Радиактивті металдардың, олардың қосылыстарының тірі клеткаларды жойып жіберетін қасиеттері бар. Өнеркәсіптердің, әскерии және ғарыштық технологияның қалдықтары түрінде табиғатта жинақталған металл қоқыстары адамдарға және қоршаған ортаға орасан зор зиян келтіреді. Сондықтан металдар да адам қолымен жасалған басқа заттар тәрізді орынсыз қолданылса, абайламай жұмсалса қауіпті болып саналады.

Қосымша мәлімет. Қазақ халқында үш, бес, жеті сандары киелі болып есептеледі. Жаңа туған нәрестенің шілдеханасы жеті күн жасалады. Білімдар кісіні жеті жұрттың тілін біледі дейді. Жеті саны – құпияның нышаны, көзге көрінбейтін құбылыстарды, жұмбақ зерттейтін жолдардың бағдары. Бұл –билік етуші жеті ғаламшар, аптаның жеті күні, үн-әуеннің жеті нотасы. Алхимиктер металдардың жаратылысын аспан денелерімен байланыстырып, оларды белгілеу  үшін ғаламшарлардың таңбасын пайдаланған. Алтын – Күннің, күміс– Айдың, мыc - Шолпанның, темір - Марстың, қорғасын - Сатурнның, қалайы– Юпитердің, сынапты - Меркурийдің таңбасымен белгілеген.

Қазақтың металдан жасалған бұйымдары.

Түркістандағы тайқазанға сипаттама. Түркістандағы Қожа Ахмет Ясауи кесенесінің есігінен аттаған адамның көзіне алғаш түсетін зат – қазандық бөлмесінің қақ ортасынан орын тапқан қасиетті Тайқазан.Қазақстан аумағында көптеген металдан жасалған бұйымдар табылды. Бұл қазіргі Қазақстан аумағында өмір сүрген тайпалардың металдарды өндіру және өңдеу әдістерін жақсы білгендерін көрсетеді.Мысалы, тайқазан 1399 ж. Түркістанда құйылған.Оның диаметрі 2,45м., салмағы 2т. Тайқазан 7 металдан құйылған: темір, мырыш, қалайы, қорғасын, мыс, күміс және алтын. Қазан үш қатар әшекеймен  және нақышты араб жазуымен өрнектелген.

Екінші табылған құнды зат«Алтын адам». Алтын адам Есік қорғанынантабылған сақ жауынгері( б.з.д. V ғ.), оның киімі 4 мыңнан астам алтын әшекейлермен безендірілген. Оның ішінде, тауешкі, арқар, ат және әр түлі құстардың бейнесі кездеседі.

Қазақтың халықтық зергерлік өнері ұлттық мәдениет тарихынан ерекше орын алады. Өнердің бұл түрінің түп төркіні мыңдаған жыл әріде жатыр. Археология мен топонимиканың деректеріне қарағанда, Қазақстан территориясында мыс, қалайы, алтын, тағы басқа асыл және түсті металдарға бай кен орындарын игеру ісінің ежелгі замандарда – ақ қолға алынғандығын айғақтайды. 

Тірі организмдердің жасуша құрамында микроэлементтер түрінде темір, мыс, қорғасын кездеседі. Темір - 0,01 – 0,1 ; мыс – 0,002 ;  қорғасын - 0,0001.  Темір өсімдіктер, жануарлар және адам ағзасында болады. Ол негізінен оттекті тасымалдауға, организмде электронның орын алмасуына көмектеседі. Егер ағзада темірдің мөлшері жетіспесе, қан азаяды. Күміс – бактерияларды залалсыздандырады. Қорғасын  қосылыстары ақуыз синтезі, жасушаның энергетикалық тепе-теңдігіне әсер етеді. Кальций ионы қанның ұюына әсер етеді. Калий ионы жүрек соғысын қалыптастырады, зат алмасуына әсер етеді, бұлшық еттердің  жиырылуына көмектеседі. Ересек адам күніне алюминийдің 30-50 мг  қажет етеді. Күнделікті өмірде оны нан өнімдерінен аламыз.

Дәрігер: Қан аздық ауруына құрамында темірі мол алма, көптеген жеміс-жидектер жеп, нәруызға бай сүт, айран, құрт жеу керек, темір тұздары қосылған дәрі қабылдау қажет. Қанға қызыл түс беретін гемоглобинде темір ионы болмаса адам тіршілігі болмас еді.

Медицина. Адам денесінде темір құрамы 3-7 гр дейін (ткань, қан, ішкі органдарда) болады. Темір  біздің организмге тамақ арқылы келеді. Ересек адамның тәулік қажеттілігі 11-30 мг құрайды.

Бұлшықет белогы – миоглобин, құрамында Fe+3 катионы етке  қызғылт түс береді. Қан белогы – гемоглобин, құрамында Fe+2 катионы, қанға қызыл түс береді, сүйек кемігінде түзіледі.

Темір барлық жасыл өсімдіктер құрамына кіреді, хлорофилл түзуге, тыныс алуға қатысады.

ІV. Бекіту.

- Оқушылар сонымен бүгінгі жаңа сабағымызды және алдыңғы тақырыптарды қорыту мақсатында топ-топқа бөлініп есептер шығарып, тапсырмалар орындаймыз.

-  Әр топтың бір-бір химиктері, физиктері, биологтары және тарихшылары,геологтары болады. Сіздер әрқайсысыңыз сол маман иелерісіздер. Сіздер семинарда отырсыздар.

- Химиктерге есептер беріледі, тақтаға есебімізді шығара береміз.

- қалған мамандық иелеріне сұрақтар беріледі. Сұраққа мүмкіндігінше нақты және толық жауап беруге тырысайық.Қай топтың мамандары жүйрік екен...

Химиктерге есеп.

1.8 г күкіртпен 10,5 г темірді қосып балқытты. Алынған өнімді тұз қышқылымен өңдеді. Түзілген күкіртсутектің (қ.ж.) көлемі қандай?

  Берілгені:                      Шешуі:

m (S) = 8 г                 1. Реакция теңдеулерін жазамыз:

m (Fe) = 10,5 г             Fe + S = FeS

                                         FeS+ 2HCI= FeCI₂ +H₂S↓  

  т/к: V(H₂S)-?             

2. Зат мөлшерлерін табамыз:

Ʋ (Fe) = 10,5/56 = 0,18 моль

Ʋ (S) = 8 / 32 = 0,25 моль

3. Зат мөлшері аз қосылыспен күкіртсутектің көлемін табамыз:

0,18 моль Fe-----------  х моль FeS

1 моль -------------------1 моль

х= 0,18 моль FeS

4. Келесі реакция теңдеуі арқылы күкіртсутектің көлемін табамыз:

0,18 моль FeS------------ х л H₂S

1 моль -------------------- 22,4 л

х =22,4·0,18= 4,032 л

2. 282 г Н₂SO₄  мен 100 г NaOH әрекеттескенде түзілген натрий сульфатының шығымы 86 % болса, түзілген өнімнің массасы қандай?

Берілгені:                          Шешуі:

m (H₂SO₄) = 282 г             1.Реакция теңдеуін жазамыз:

m (NaOH) = 100 г              Н₂SO₄ +2NaOH = Na₂SO₄+2H₂O

2. Зат мөлшерін табамыз:

 Ʋ = 282/98 = 2,87 моль

т/к: m (өнім) - ?              Ʋ = 100/40 =2,5 моль

3.    2,5 моль NaOH--------- х г Na₂SO₄

2 моль -------------------142 г

х =  142·2,5/2= 177,5 г

4.    177,5 г -----------100%

х г ---------------86%

х = 152,65 г

3. Мыс сульфатының 200 г 5 % - ті және 100 г 2%-ті ерітінділерін қосқанда алынған ерітіндідегі CuSO₄ – тің массалық үлесі?

Берілгені:                               Шешу:

m₁ ( CuSO₄)=  200 г m₁(е.з.) = 200 г * 5%/100% = 10г          

     ⱳ₁= 5 % m₂(е.з.) = 100 г * 2%/100%=2г

m₂ ( CuSO₄) = 100г                m(ер-ді) = 200+100 = 300г 

     ⱳ₂=2%                                   ⱳ = 10+2/300= 4 %

      т/к :ⱳ(CuSO4) -?

4. Массасы 2,4 грамм магний сұйытылған тұз қышқылымен әрекеттескенде, қанша грамм магний хлориді түзіледі?

Берілгені:Шешуі:

m(Mg)=2,4                           Mg+2HCl+MgCl₂+H₂

Табу керек:m(MgCl2)=?      Ʋ= m/M                                  

   m= Ʋ*m

M(MgCl₂)=24+35,5*2=95г/моль                                  

M(Mg)=24г/моль  Ʋ(Mg)==2,4/24=0,1 моль   

m(MgCl₂)=0,1*95=9,5 г            

Жауабы:m( MgCl₂)= 9,5 г

5. Химиялық реакция теңдеулерін аяқтаңыздар:

2Al + 6HCl= 2AlCl₃+3H₂

2Ca+O₂=2CaO

C+2H₂=CH₄

2CuO=2Cu+O₂

KOH+HCl=KCl+H₂O

Al₂O₃ +6NaOH→ 2Na₃ AlO₃  +  3H₂О

Al₂O₃ +2NaOH→ 2NaAlO₂  +  H₂О

6. Ішінде 27 грамм мыс хлориді бар ерітіндіге 12 грамм темір ұнтағын қосты. Осы реакциядан неше грамм мыс бөлініп шығады?

Берілгені:Шешуі:  

m(CuCl2)=27г                        CuCl₂ +Fe=FeCl₂+Cu

 m(Fe)=12 г                  Ʋ(CuCl₂)=27г/135г/моль=0,5 моль

Табу керек: m(Cu)=?Ʋ(Fe)= 12г/56г/моль=0,2 моль

m(Cu)=0,2 моль *64 г/моль=12,8 г

Жауабы:  m(Cu)=12,8 грамм

- Қалған семинар қатысушыларына сұрақтар қоямыз:

- Сұрақтар өлең жолдарымен басталсын:

1. Сұрғылт түсті кәдімгі металмын,
Механикалық әсерге берілмейтін қаталмын
Негізгі пәтерім 24-ші, 6-шы көшеде
Кендерім Мұғалжар тауларының бөктерінде. (Хром – Cr)

2.  Ертеден білгілі жетеудің бірімін,
Электротехника саласында ірімін.
Көптеген құймаларға кіремін
Әдемілігім жөнінде алтынмен тең жүремін. (Мыс – Cu)

3.  Менделеев аулының 6 – шы көшесінде тұрағым
Әр түнде адамдармен жүздесіп тұрамын.
Мені балқыта алмай қиналады көбісі,
Қазақстан Әлемде кенім жөнінен біріншісі. (W–вольфрам. tбалқу- 34100С)

4.  Болмасам да айтарлықтай салмағым,
Мен көбіңнен ардақтымын алдамын.
Ұшақ болып аспанға ұшып қалықтап
Жердің жүзін, көк аспанды шарладым,
Қымбат болдым алтыннан да ертеде. (Al – алюминий).

5. Қара металлургия жанымын,
Машина, трактордың қанымын.
Жетінші қосымша топшада болсам да
Металл атаулының ең көп қолданылатын санымын.(темір)

1. Адам алақанында балқитын металл? /Цезий/
2. Қанның құрамына кіретін металл? /Темір/
3. Тыңайтқыш ретінде қолданылатын сілтілік металл? /Калий/
4. Өнеркәсіптің негізгі металы? /Темір/
5. Сүйекті қаптайтын элемент? /Кальций/
6. Германиядағы облыс атауымен аталатын элемент? /Германий/
7. Франция елінің атауындағы элемент? /Франций/
8. Ең қиын балқитын элемент? /Вольфрам/
9. Дүние бөлігінің атымен аталатын элемент? /Европий/
10. Қару-жарақ жасайтын элемент? /темір/
11. Ең қатты металл (хром)
12. Ең сұйық элемент? /сынап/
13. Тез магниттелуге және магниттік қасиетін жоюға бейім металл (темір)
14. Электр шамының қылын жасайтын, ең қиын балқитын металл (вольфрам)
15. Неліктен темір «аспан тасы» деп аталған? (себебі метеориттің құрамында темір бар)
16. Менделеев жасаған химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі металдардыңпайыздық мөлшері. (80%)
17. Тайқазан 7 металдан құйылған, ол қандай металдар? (темір, мырыш, қалайы, қорғасын, күміс, алтын, мыс)
18. Пышақпен кесуге болатын металдар (натрий, кальций)
19. Жер бетінде ең көп таралған металл? (алюминий)
20. Темірдің құймалары? (шойын мен болат)   
21. Адамзат баласы ең алғаш өндірген металл? (мыс)
22. Белсенді металдарды қандай әдіспен алады? (электрометллургия)
23. Қазақстанның металлогендік картасын жасаған ғалым? (Қ.Сәтбеав)
24. Коррозия дегеніміз не? (металдың желіну құбылысы)
25. Болаттың беріктігі мен қаттылығын арттыратын металл? (хром)
27. Алюминийдің қандай құймалары бар? (магналий, дюроалюмин, силумин)
28. Жемірілудің неше түрі бар? (химиялық және электрохимиялық)
29. Металлургия неше топқа бөлінеді? (қара және түсті)
30. Темір кені қорынан Қазақстан дүнижүзінде нешінші орында?

Қиындыларды құрастыру. – Сіздерге қиындылар беріледі олардың артқы жағында химиялық реакциялар берілген сол реакцияларды аяқтаңыздар және құрастырманы дұрыс құрастыруға асығыңыздар.

Al₂O₃+ 6HCl → 2AlCl₃  +  3H₂О

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+ H₂

Na₂O+H₂O= 2NaOH

V. Үйге тапсырма. Үйге тапсырма тақырып соңындағы сұрақтарға жауап беріп, жаттығуларды орындау.

VI. Бағалау

«Бір арман, бір тілек». Үш топ бір-бірін бағалап, ойын білдіреді.Бағаны не себептен олай қойғандарын түсіндіреді.

- Сабаққа қатысқан оқушылар күнделіктерімізді алып келеміз.

- Сау болыңыздар!

 

Рефлекция кезеңі	иә	жоқ
Сабақта белсенді қатыстым
Сабақ ұнады
Сабақ ұнамады
Сабақтан көптеген қызықты мәлімет алдым

---