Металдар жəне бейметалдар

№ 33 сабақ

Химия

Күні:

Сабақ тақырыбы:
Металдар жəне бейметалдар; химиялық элементтер, жай заттар, негізгі топша металдары мен бейметалдардың атом құрылысының салыстырмалы
Сілтеме:
Жалпы білім беретін мектептің 10 - сыныбына арналған оқулық <<Химия>> Алматы <<Мектеп>> 2012, Н.Нұрахметов, К.Сарманова, К.Жексембина, орта мектептің 8-11 сынып оқушыларына арналған оқу құралы Химия есептері мен жаттығуларының жинағы Алматы <<Рауан>> 1997 Я.Л.Гольдфорб, Ю.В.Ходаков, Ю.Б.Додонов
Жалпы мақсаттар:

Металдар мен бейметалдар туралы ақпарат беру.
Металдар мен бейметалдардың қосылыстарының формуласын,атауларын ажырата білуге үйрету.Негізгі топша элементтернің атом құрылысын білу;
2. Атом құрылысына сәйкес қасиеттерінің өзгерісін білу;
3. Топпен жұмыс жасауда білімді бірігіп меңгеру;
Күтілетін нәтижесі
Металдар мен бейметалдар таралуы туралы және олардың жеке қасиеттері мен ерекшеліктері жайлы білетін болады
2.Металдар мен бейметалдардың қосылыстарының формуласын, атауларын ажырата білуді үйренеді.
Негізгі топша металдарымен бейметалдарының атом құрылысын біледі; 2. Атом құрылысына сәйкес қасиеттернің өзгерісін біледі;
3.Топпен жұмыс жасауда бірігіп білімді меңгереді.
3.Топта еркін жұмыс жасай алады.

Сабақтың көрнекілігі
Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесі, интерактивті тақта, маркер, қарындаш, плакаттар, слайдтар. 10-сынып электрондық оқулық. АКТ-ны пайдаланып, жас ерекшеліктеріне сай сұрақтар мен тапсырмалар, ББү кестесі
Ұйымдастыру кезеңі
* Оқушылармен сәлемдесу, түгелдеу.
* Оқушыларды топқа бөлу элементер таңбасы арқылы.
* Оқушыларға бағалау парақшалары таратылады.
Қызығушылықты ояту

Деңгейлік тапсырмалар
І деңгей
1.Металдар мен бейметалдардың периодтық жүйедегі орындарын қорытындыландар.
2. B-Si-As-Te-At элементтер қатарының мәні неде?
3.Металдар қалай жіктеледі?
4.Бейметалдар қалай жіктеледі?
5.Металл мен бейметалл атомдарының құрылысының басты ерекшеліктері қандай?
ІІ деңгей
1.Келесі қатарлардағы элементтердің арасынан артық элементтерді көрсетініз
А. AL,Si,As,Se Ә.Ca,S,Na,Ga Б.Sr,Ba,Ge,Co В.Ga,Sn,Rb,Sb
2.Сурьманың электрондық және графиктік формулаларын жазыңыз.Оның металдарға жатқызылу себебін түсіндіріндер.
3.Мына элементтер қатарын аталған қасиеттерінің арту реті бойынша орналастырыңдар.
Атом радиустары бойынша:Ва,Ga,Те,Вг,Ne
Электртерістігі :В,Ge,Сs,І,S
Металдық қасиеттері бойынша: Ca, Se, Ga, Вг,К
Бейметалдық қасиеттері бойынша ; Sn,Те, Rb,І, Sr
ІІІ деңгей
1.ПЖ орны бойынша стронциға толық сипаттама беріндер
2.ІІІ топтың белгісіз элементтінің оксидіндегі оттектің массалық үлесі 25,5% .Оксидтің химиялық формуласын анықтаңыз.
ІІІ .Шығармашылық әрекет.
Мына сұрақтарға жауап беріңдер:
:: 1-3топтың негізгі топшасында орналасқан металдарды атаңдар.
:: Натрий, литий, кальций, магний, алюминий атомдарының электрондық формулаларын құрастырыңдар.
:: Бұлар қандай элементтерге жатады? (s? p-элементы)
:: Не себебті металдақ қасиеттері артады? (ядро зарядының өсуімен, иондану энергиясының азаюымен металдық қасиеттері артады)
:: 1,2 топтың негізгі топшасының элементтерінің оксидтері мен гидроксидтерінің формуласын құрастырыңдар.
:: Алюминий элементінің оксиді мен гидроксидінің формулаларын құрастырыңдар.
:: Оның қасиеттері қандай? Оның қосылыстарының қасиеттері қандай? (амфотерлі)
2. 5.1суретпен жұмыс:
Скандий, титан, ванадий, хром, марганец, темір, кобальт, никель, мыс, цинк атомдарының қанша жұптаспаған электрондары бар?
Қосымша топ металдарының қандай ерекшеліктері бар?
*d-элементтер кешенді қосылыстар түзуге бейім (комплексті);
Бұл металдар иондары полюсті Н2О, NН3 молекулаларды немесе теріс зарядталған иондарды қосып алып,электрондық қабатты тұрақты күйге дейін жеткізіп,қосымша байланыстар түзеді.
*бұл металдар мен олардың қосылыстары катализдік белсенділік көрсетуге бейім: олардың иондарының оңай бір бір валенттік күйден екінші валентті күйге оңай ауысып,сонымен біргеары қарай оңай ыдырайтын аралық тұрақсыз өнімдер түзеді.
*олардың қоысылыстары көбінесе түсті болады
* олар бертоллидтер деп аталатын ауыспалы құрамы бар қосылыстар түзуге бейім
*олардың көпшілігі өмір сүруде өте маңызды қызмет атқаратын микроэлементтер
Жаңа сабақ

Элементтер сырқы белгілері мен қасиеттері бойынша металдар және бейметалдар деп бөлінеді. Олардың маңызды сипаттамаларын қарастырайық.
Адамдар ертеден металдарға иілгіштік, созылғыштық, металдық жылтыр, жылу өткізгіштік және т.б. белгілі бір қасиеттер тән екенін байқаған. Бұл жалпы және ерекше белгілері металдардың барлық класын сипаттады. Қорыта келе <<металл>> түсінігі тұжырымдалды. Бұл түсінікке қарама-қарсы <<бейметалл>> түсінігі пайда болды.
Бейметалдар металдардан физикалық, химиялық қасиеттері бойынша ерекшеленеді. Сондай-ақ бұл элементтердің оттекпен, сутекпен қосылыстары және олардың гидроксидтері де әр түрлі.
Заттың қасиеттері олардың құрамы мен құрылысына тәуелді екені белгілі. Металдар мен бейметалдардың атомдары - сыртқы электрондық қабаттарының құрылысымен, валенттік электрондар санымен ерекшеленеді: олардың атомдарынан түзілген кристалдарының құрылысы да әр түрлі.
Қазіргі уақытта металдарға жататын 87 және инертті газдарды қоса алғанда 22 элемент бейметалдар бар екені белгілі.
Бейметалдар периодтық жүйенің оң бөлігінде топтасқан, кестедегі олардың орнын бор - кремний - мышьяк - теллур - астат элементтерінен тұратын диагональ бөліп көрсетіп тұр. Осы диагональдің сол жағынан төменгі орындарды алған барлық элементтер - металдарға жатады. Осы диагональға жақын орналасқан элементтер (Ве,Аl, Ti,Ge және басқалар) екідайлы болып табылады.
Металдар I - III топтың негізгі топшаларында, сонымен бірге барлық қосымша топшаларда орналасқан. Олар s - және d - элементтер және біраз p - элементтер ұяластарын түзеді.
Химиялық элементтердің периодтық жүйесінде бейметалдар, металдар мен екідайлы элементтерден кейін келетіндіктен, әрбір периодтың соңына жақын орналасқан. Бейметалдардың саны IV топтан VII топқа қарай артады. IV топта 2 (көміртек және кремний), V - 3 (азот, фосфор, мышьяк), VI - 4 (оттек, күкірт, селен, теллур), VII - 4 бейметал (фтор, хлор, бром, йод) бар. Бірақ мышьяк, теллур, астатты типтік бейметалдар деп есептеуге болмайды, олар металдарға ұқсас. Барлық бейметалдар - p - элементтер.
Металдардың сыртқы энергиялық деңгейінде 1-ден 3-ке дейін электрон болады.
Mg (+12) )2 )8 )2 1s²2s²2р63s²
K L M
Al (+ 13) )2 )8 )3 1²2s²2p63s²3p1
K L M
Ti (+ 13))2 )8 )10 )2 1s²2s²2p63s²3p63d²4s²
К L M N
Металдар периодтың басында және ортасында тұр, сондықтан олардың атомдарының радиустары салыстырмалы түрде алғанда үлкендеу. Атом құрылысының ерекшеліктері, бұл элементтердің металдарға жататынын айқындайды.
Бейметалдар сыртқы электрондық қабатында 3-тен (борда) 7- ге дейін электрондар болуымен сипатталады. Атомдардың сыртқы электрондарының саны неғұрлым көбірек және радиусы кішірек болса, соғұрлым бейметалдық қасиеттері айқынырақ көрінеді. Ең белсенді бейметалдар - галогендер мен оттек.
N +7 )2 )5 1s²2s²2p 3s²
Br +35 )2 )8 )18 )7 1s²2s²2p63s²3p63d104s²4p5
K L M N
Атом құрылысы-элементтер қасиеттерінің өзгеру заңдылықтарын айқындайды, периодта солдан оңға қарай металдық қасиеттер әлсіреп, бейметалдық қасиеттер күшейеді де, бейметалдық қасиеттер әлсірейді.
Металдарға тән сипаттауыш қасиеттер олардың атомдары сыртқы электрондарын жеңіл беріп, оң зарядты иондарға айналуы болып табылады. Бейметалдар, керісінше теріс зарядты иондар түзіп,электрондарды қосып алу қабілетімен сипатталады, бірақ олар едәуір белсенді тотықтырғыштарға да электрондарын бере алады.
Атомдардың электрондарды беру немесе қосып алу қабілеттері көптеген жағдайларға байланысты:
- ядро зарядының шамасына;
- атом радиусына;
- атомдардың иондану энергияларына және электрон тартқыштығына;
- элементтердің электртерістігіне.
Барлық металдардың қасиеттері бірдей емес.Периодтық жүйенің негізгі және қосымша топшаларында орналасқан металдардың құрылысы әр түрлі, демек, қасиеттері де әр түрлі болады.
I - III топтың топша элементтері s - және - p топшаға жатады.
Олардың сыртқы энергиялық деңгейінде 1s немесе 2s - электрон (I, II) не 1p - электрон (III топ) болады. Химиялық әрекеттесу кезінде бұл металдар валенттік электрондарын жеңіл береді де, топ нөмірлеріне сәйкес +1,+2,+3 тұрақты тотығу дәрежелерін көрсетеді. s - элементтер - металдардың типтік өкілдері. Олармен периодтық жүйедегі (біріншіден басқасы) әрбір период басталады. p - элементтердің металдық қасиеттері едәуір әлсіз болады. Топтарда ядро заряды өсуіне және иондану энергиясы кемуіне орай, элементтердің металдық қасиеттері заңды күшейеді.
S - элементтер оттекпен негіздік сипаты бар R2О (I топ) және RO (II топ) типті оксидтер түзеді. Бұл оксидтер сумен әрекеттесіп, гидроксидтер - негіздер ROH және R(OH)2түзеді. Негіздердің күші - топта жоғарыдан төмен қарай металл атомы радиусының өсуіне сай артады. III топтың р - элементтері құрамы R2О3 оксидтер түзеді, оларға R(OH)3 гидроксидтері сәйкес келеді. Топтағы қосылыстардың сипаты екідайлықтан негіздікке қарай өзгереді.
Қосымша топша металдары негізгі топшалардың металдарынан құрылысы және қасиеттері бойынша ерекшеленеді.
Қосымша топша металдарының электрондык қауыздары (n - 1) d - деңгейше электрондармен толтырылады (n - период нөмірі), сондықтан бұл элементтерді d-элементтер деп те атайды.
Қосымша топша металдарында байланыс түзуге s - электрондардан (сыртқы энергетикалык деңгей) басқа (n - 1) d - электрондар да қатыса алады. S - электрондар байланысты оңай түзеді, сондықтан d - деңгейшеде электрон сандарының артуы қосылыстың қасиеттеріне аз ғана әсер етеді. d° (d - орбитальда электрон жоқ), d5(d - орбитальдың жартысы толған) және d10(d - орбиталь толығымен толған) күйлері едәуір тұрақты болып табылады.
Валенттік электрондардың санының көп болуына орай, d - элементтің атомдары өзара көп химиялық байланыстар түзеді, соған байланысты едәуір берігірек кристалдык тор құрайды. Сондықтан қосымша топша металдары ең берік және қиын балқитын заттар болып келеді. Беріктіктін максимумы конфигурациясы d5 (d - орбитальдың жартысы толтырылған) элементтер кіретін VI топқа келеді. Хром, молибден және вольфрам - өз периодтарындағы ең қиын балқитын және берік металдар. d - элементтерге тән нәрсе, олардың қосылыстарында валенттік күйлері көп, соған байланысты қосылыстары қышқылдық-негіздік және тотығу-тотықсыздану қасиеттерін кең ауқымда көрсетеді. Егер әр түрлі тотығу дәрежелерін көрсететін элемент оксидтер және гидроксидтер түзетін болса, онда олардың тотығу дәрежелері - негіздіктен екідайылық арқылы қышқылдыққа өткенде заңды өзгереді. Мысалы, хром (№ 24) мынадай оксидтер түзеді: СгО - негіздік, Сг2О3 - екідайлық, СгО3 - қышқылдық. Сәйкес гидроксидтердің сипаты да осындай.
Организмдердін тіршілігінде d - элементтердің маңызы ерекше. Олардың көбі (мыс, мырыш, кобальт, марганец, темір және т.б.) микроэлементтер болып табылады. Өсімдіктер мен жануарлардың организмдерінде олардың мөлшері болар-болмас, бірақ олар тіршілікке қажет.
Мәселен, темір қан гемоглобиннің, сонымен бірге бауыр мен көк бауырда болатын әр түрлі ферменттердің құрамына кіреді, органдардың қан жасағыш жұмысын реттейді. Қан жасағыш элементтерге темірден басқа кобальт және мырыш жатады. Осылай металдар құрылысының ерекшелігі - оларда әр түрлі қасиеттердің пайда болуына әкеледі.
Негізгі топша металдары - s - немесе р - элементтер, оларда электрон сыртқы энергетикалық деңгейге түседі. Олар үнемі топтың нөміріне тең тұрақты, оң тотығу дәрежесін көрсетеді. Қосымша топша металдары - бұл d - немесе f - элементтер. Олардың атомдарында соңғының алдындағы немесе сырттан санағанда үшінші деңгей толтырылады. Оларда валенттік болып, сыртқы s - электрондар және ішкері қабаттағы d - электрондар саналады. Сондықтан негізгі топша элементтерінің айырмашылығы
Тапсырмалар
Деңгейлік тапсырмалар
І деңгей
1.Металдар мен бейметалдардың периодтық жүйедегі орындарын қорытындыландар.
2. B-Si-As-Te-At элементтер қатарының мәні неде?
3.Металдар қалай жіктеледі?
4.Бейметалдар қалай жіктеледі?
5.Металл мен бейметалл атомдарының құрылысының басты ерекшеліктері қандай?
ІІ деңгей
1.Келесі қатарлардағы элементтердің арасынан артық элементтерді көрсетініз
А. AL,Si,As,Se Ә.Ca,S,Na,Ga Б.Sr,Ba,Ge,Co В.Ga,Sn,Rb,Sb
2.Сурьманың электрондық және графиктік формулаларын жазыңыз.Оның металдарға жатқызылу себебін түсіндіріндер.
3.Мына элементтер қатарын аталған қасиеттерінің арту реті бойынша орналастырыңдар.
Атом радиустары бойынша:Ва, Ga,Те,Вг,Ne
Электртерістігі :В, Ge,Сs,І, S
Металдық қасиеттері бойынша: Ca, Se, Ga, Вг,К
Бейметалдық қасиеттері бойынша ; Sn,Те, Rb,І, Sr

Кейінгі тапсырмалар
Жұптық жұмыстың тапсырма сұрақтары:
Металдар тобы
Бейметалдар тобы
1.Өнеркәсіптің негізгі металы?
2. Металдардың кернеу қатарын кім жасады?
3. Тайқазан 7 металдан құйылған, ол қандай металдар?
4. Алғашқы көмекке пайдаланатын бейметалл?
5. Ең қатты металл?
6. Шаршамайтын металл?
7. Азотты ашқан ағылшын ғалымы?
8. Қай элементтің таңбасы айдаһар бейнесіне ұқсайды?
9. Индекс, коэфициент нені көрсетеді?
10. Мырыш сульфидінің қандай қабілеті бар?
1.Ең жеңіл металл
2. Ең ауыр металл
3. Ең тез балқитын металл
4. Ауада жанатын сілтілік металл
5. Қанның құрамына кіретін металл
6. Тыңайтқыш ретінде қолданылатын сілтілік металл
7. Қиын балқитын, қатты ақ түсті металл
8. V топтың металл элементі
9. Металлургияны грек тілінен аударғандағы қазақша баламасы.
10. Өнеркәсіптік әдіспен алынатын минералдарды не деп атаймыз

Бағалау
Формативті бағалау: екі жұлдыз, бір ұсыныс.
Топтағы оқушылар бағалау парақшаларына критерий арқылы бағалайды

Кері байланыс
Бүгінгі сабақта не үйрендім? Оқушы рефлексиясы
Үйге тапсырма