Табиғаттағы металдар. Қазақстанда кендерден металл алу. Металдардың маңызы

Тақырыбы:
§ 33 Табиғаттағы металдар. Қазақстанда кендерден металл алу. Металдардың маңызы
Мақсаты:
Білімділік:

Дамытушылық:

Тәрбиелік:

Оқушыларды металдарды алудың әртүрлі әдістерімен және Қазақстандағы металлургия өндірісімен таныстыру, металдардың табиғатта таралуы және адам организмінде атқаратын маңызы туралы оқушылардың білімін қалыптастыру

Оқушыларды өз өлкесінің табиғи байлықтарымен танысып, олардың өңделуі, практикада қолданылуы туралы білімді кеңейту.

Туған елге, жерге, оның байлығына деген мақтаныш сезімін дамыту, металдарды орынды пайдалана білу үшін - экологиялық тәрбие беру.
Сабақтың түрі:
Жаңа сабақ
Сабақтың әдісі:
Түсіндірмелі сұрақ - жауап, әңгімелеу, слайд арқылы көрсету

Сабақтың типі:
Дәстүрлі
Көрнекілігі:
слайд, тірек-сызба, Қазақстанның пайдалы қазбалар картасы
Сабақтың барысы:
1. Ұйымдастыру бөлімі
2. Үй тапсырмасын тексеру
3. Жаңа сабақты түсіндіру
4. Бекіту кезеңі
5. Бағалау
6. Үйге тапсырма
Ұйымдастыру кезеңі:
Амандасу, оқушыларды түгендеп, сабаққа дайындығын тексеру.
Үй тапсырмасын тексеру

Жаңа сабақ:

1. Металдардың жемірілуі дегеніміз не?
Қоршаған орта факторларының әсерінен болатын металдың желіну құбылысы жемірілу (коррозия) деп аталады.
2. Жемірілудің қандай түрлері бар? Әрқайсысының өзгешелігі неде?
Химиялық жемірілу - металдар мен оның құймаларының жемірілуі электр тогын өткізбейтін ортада болады. Ол металдардың әртүрлі бейэлектролиттермен, газдармен, сұйықтармен әрекеттесуінен пайда болады.
Электрохимиялық - электролит ортада (қышқыл, сілті,мұхит суы) электр тогын пайда болуы арқылы жүреді.
3. Кернеу қатарындағы металдарды жемірілуге ұшырау қабілетіне қарай қалай жіктеуге болады?Кернеу қатарында күмістен соң орналасқан металдар <<бекзат металдар>> деп аталады, ол іс жүзінде бүлінбейді. Кернеу қатарында магнийдің сол жағында орналасқан сілтілік және сілтілік жер металдар <<бекзет металдарға>> қарама-қарсы қасиетке ие. Кернеу қатарының орта шенінде жемірілуге баяу ұшырайтын металдар орналасқан. Олардың біразы, мысалы, Mg Zn Al Cr Ni жемірілуге төзімді, себебі металдардың бетінде оксидтен тұратын өте жұқа қабықша пайда болып, металдарды қоршаған ортамен жанасудан сақтап тұрады.

Жер қыртысында металдардың таралуы әртүрлі. Металдар табиғатта, көбінесе қосылыстар түрінде кездеседі. Белсенділігі тым төмен металдар (Cu, Ag, Au, Pt) ғана сом күйінде кездеседі. Кернеу қатарындағы Li-Mg дейінгі орналасқан ең белсенді металдар табиғатта тұздар, хлоридтер, сульфаттар, карбонаттар, фосфаттар, әсіресе силикаттар түрінде кең таралған. Орташа белсенділігі бар металдар (магнийден сынапқа дейін) жер қыртысында, көбінесе оксидтер мен сульфидтер түрінде кездеседі, бірақ олардың тұз тектес минералдары да бар. Өнеркәсіптік әдіспен металдар алынатын минералдарды кендер деп атайды. Егер кеннің құрамында бірнеше металдың қосылыстары кездессе, оларды полиметалл кендерге жатқызады. Мәселен, Алтай тауларының Қазақстанға қарасты жағында 900-ге жуық полиметалл кен орындары табылған. Осыған бола бұл өлке Кенді Алтай деп аталады. Жезқазғанда мыс, қорғасын, мырыш, никель, кобальт, алюминий, марганец, т.б металдардың кендері кездеседі. Қаратау жоталарында да қорғасын, мырыш, ванадий, темір кендері көптеп кездеседі. Қазақстандағы кен орындарын зерттеумен академик Қ.И. Сәтбаев бастаған ғалымдар тобы айналысты.
Кендерден металдарды бөліп алумен металлургия өнеркәсібі айналысады (грекше metallurgio - металдарды өңдеу деген сөз).
Металлургия - табиғи шикізаттардан металдарды өнеркәсіптік жолмен өндіру әдістерімен айналысатын ғылым мен техниканың және өндірістің саласы.
Оны қара және түсті металлургия деп бөледі.
Қара металлургия темір және оны құймаларын өндірумен айналысады. Басқа металдардың бәрінің өндірісін түсті металлургияға жатқызады, ал олардың өздерін және құймаларын <<түсті металдар>> деп атайды.
Қазақстандағы қара металлургияның ең ірі кәсіпорындарына: Теміртау металлургия комбинаты және Ақтөбе ферроқұйма зауыты, Соколов-Сарыбай мен Лисаковск тау-кен комбинаттары кіреді.
Қазақстанда аса бағалы металдар: алтын, күміс, платина және сирек кездесетін металдар: ванадий, рений, молибден, уран, т.б. өндіріледі.Қазіргі заман техникасында қолданылмайтын металдар және құймалар жоқ десе де болады. Барлық металлургиялық процестердің негізіне -- кендегі металдарды түрлі тотықсыздандырғыштың көмегімен тотықсыздандыру жатады. Белсенділігі төмен металдар үшін мұндай реакциялар оңай жүреді. Металдардың белсенділігі неғүрлым жоғарылаған сайын оны кеннен бөліп алу қиындай береді.
Қазіргі заманғы металлургия металдарды бөліп алудың әдістеріне орай үшке бөлінеді: пирометаллургия, гидрометаллургия, электрометаллургия (9-сызбанұсқа).
Пирометаллургия - жоғары температурада металдарды тотықсыздандыру. Тотықсыздандырғыштар: С, CO2, H2, CH4. Тотықсыздандырғышқа байланысты әртүрлі аталады.
Қосылыстар құрамынан металды басқа металдар, кремний, көміртек, көміртек (II) оксиді арқылы тотықсыздандыруды металлотермия деп аталады. Бұл әдіспен темір, хром, марганец т.б металдар алынады:
Мысалы: Fe2O3 +3CO =2Fe + 3CO2↑
2Fe2O3 +3C =4Fe + 3CO2↑
Тотықсыздандырғыш ретінде алюминий қолданылса, онда алюминтермия деп аталады.
Cr2O3 + 2Al = 2Cr +Al2O3
Тотықсыздандырғыш ретінде сутек қолданылса, онда сутектермия деп аталады:
WO3+3H2 = W+3H2O
Гидрометаллургия - металдарды олардың тұздарынан тотықсыздандыру. Мысал:
CuO+H2SO4=CuSO4 + H2O
CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
Электрометаллургия - металдарды электр тогымен тотықсыздандыру. Белсенді металдарды (Li, Al) балқымаларының электролизі арқылы, ал қалғандарын ерітінділерінің электролизі арқылы алады.
2NaCl -->2Na + Cl2↑
2Al2O3 --> 4Al + 3O2↑
Электролиз әдісі арқылы сілтілік, сілтілік жер металдар және алюминий, магний, мыс металдары алынады.

Химиялық тұрғыдан алғанда бір ғана процесс жүреді, ол металл ионының тотықсызданып, бос ионға айналуы:
Me+n + ne- =Me0

Металдардың адам өміріндегі және табиғи ортадағы маңызы
Жер бетінде металдарды пайдалану осыдан 10мыңға жуық жыл бұрын басталған. Қазіргі кезде 80-ге жуық металдар бар. Металдар болмағанда электронды, телевизия және т.б алуан түрлі техникалардың дамуы қазіргі дәрежесіне жетпес еді. Қазіргі адам тіршілігі металдарды қолданумен байланысты. Тіпті тірі организмде ең кем дегенде 10 металдың болатыны анықталған. Олар: темір, мыс, магний, кобальт, мырыш, марганец, молибден, натрий, калий, кальций. Бұлар тіршілік элементтері деп аталады.

Металл атауы
Атқаратын қызметі
Кездесуі
Магний
Жүйке ұлпаларының жұмысын жақсартады, сүйек түзуге қатысады.
нанда, сұлының жармасында, сүт тағамдарында, жаңғақтарда болады
Алтын, күміс
ауыз қуысының бактерияларын залалсыздандырады
алтын мен күмістен жасалған қасықтар

Натрий және Калий

натрий хлориді адам тағамының ең қажетті бөлігі. Адамға тәулігіне 5-10г ас тұзы жеткілікті. Егер артып кетсе бүйрек қызметі бұзылып, қан қысымы көтеріледі.

ас тұзы
Кальций
Ересек адам ағзасында -2% болады, оның 99%-ы түстер мен сүйектерде кездеседі. Ион түрінде қанның ұюына қатысады.
Тіс пасталарының құрамында болады.
Темір
Адам ағзасында 4г темір бар, оның 65%-ы қанда (гемоглобинде) болады. Кофені тым көп ішпеу керек, себебі ол темір иондарының сіңірілуін 40%-ға азайтады. Анемия ауруы пайда болады.
Көк алмада, ешкінің шикі сүтінде, көк бауырдың құрамында 24% темір бар ферритин деп аталатын зат болады.

Бекіту кезең

1. <<Кендер>> деп нені айтады?
2. Қара және түсті металдардың бір-бірінен айырмашылығы неде?
3. Қазіргі заманғы металлургия металдарды бөліп алудың әдістерін нешеге бөлді?
4. Металдардың маңызы қандай?
Үйге тапсырма:
§ 33 Табиғаттағы металдар. Қазақстанда кендерден металл алу
Металдардың маңызы презентация дайындау

Бағалау