Сабақтың тақырыбы:
Д.И.Менделеев жасаған химиялық элементтердің Периодтық жүйесіне ізденіс-саяхат сабағы.
Сабақтың типі:
Интегративті ізденіс - саяхат сабағы (химия, биология, география).
Оқытуды ұйымдастырудың формасы:
Ұжымдық және топтық.
Озық тапсырма:
Қосымша әдебиеттермен ізденіс жұмысы.
Сабақтың мақсаты:
Периодтық кесте, Периодтық жүйе бойынша пәндік ұғым негіздерін зерделеу; пәнаралық ізденіс арқылы білімдерін терендету.
Интерактивті әдіс-тәсілдер арқылы оқушылардың өзара белсенділігін, ой-өрісін, өздік әрекет атқару қабілетін дамыту.
Белсенді әрекет ұйымдастыру арқылы бір-бірінің пікірін сыйлау, өзара көмек көрсету, өз жұмыстарына әділ баға беруге тәрбиелеу.
Қажетті құрал — жабдықтар:
Интерактивті тақта, Периодтық кесте, Қазақстанның табиғи ресурстар картасы. Тәжірибеге қажетті реактивтер: металдық натрий, су, индикатор, химиялық ыдыстар.
Сабақтың барысы:
Қосымша әдебиеттер мен реактивтерді пайдаланып жаңа тақырыпты меңгеру.
1. Топтардың жұмыс жоспары:
«Химик»:
v Химиялық элементтің периодтық жердегі орыны;
v Атом құрылысы;
v Металл ретінде химиялық қасиеті;
v Оксидтер мен гидроксидтерінің сипаттамасы;
«Географ»:
v Элементтің табиғатта кездесуі;
v Колекциямен жұмыс;
v Қазақстанның табиғи ресурстары картасымен жұмыс;
«Биолог»:
v Адам ағзасындағы маңызы
Осы жоспар бойынша әр топ берілген элементтерге толық сипаттама жасады.
Электрон тобы: Натрий.
«Химик»:
Элемент натрий ІІІ период І топта орналасқан
Атом құрылысы: +11 2е- 8е- 1е- 1s2 2s2 2p6 3s1
Натрийдің сумен әрекеттесуі:
Натрий белсенді, жұмсақ металл. Сумен әрекеттесіп сілті түзеді
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Na2O — негіздік оксид, NaOH — сілті
«Географ»:
Натрий жер қыртысында мөлшері массасы бойынша 2,64% тең. Табиғатта көбіне тұз құрамында кездеседі. Натрий көптеген силикаттар құрамында, сондай-ақ ол еріген күйінде көл, теңіз және мұхит суларында болады. Қазақстанда ас тұзы ащы көлдерде шөгінді түрінде кездеседі
.
«Биолог»:
Натрий адам ағзасына қажетті элемент, қан қысымын су алмасуын, жүйке және бұлшық ет талшықтарын реттеуге қатысады. Ағзада негізгі қышқылдық тепе-теңдіктің сақталуын, жүректің жұмысын реттеп, ағзадағы суды ұстап тұру қызметтеріне қатысады. Натрийді адам көп қажет ете бермейді — күніне 1 грамдай ғана керек. Егер натрий иондарының адам ағзасындағы мөлшері артық болса ағзадағы судың тепе-теңдігін бұзады, қан қоюланады.
Топ жетекшісі:
Біз бүгін «Электрон» тобы натрий элементіне толығымен сипаттама бердік деп ойлаймын. Натрий және натрий қосылыстары көп жерде қолданылады. Көшедегі фонарьларда натрийдің мөлшері көп. Ал бұл фонарьлар басқа фонарьларға қарағанда энергияны азырақ қажет етеді және тұманды мұнарлы күндерде жарық түсіре береді.
Натрийді сабын жасауда да пайдаланады. Ол теріге терең сінген кірді кетіру үшін мол көбік шығарады. Сондай-ақ автокөліктердің қауіпсіздік көпшіктерінде бар. өрт сөндіргіш құралдарда болады. Көбіктің ағысын сыртқы екпіннен шығаратын химиялық үдеріс үшін қажет және қыста дала тайғақ болғандықтан мұздың үстіне тұз себеді, өйткені тұз мұзды ертеді
Протон тобы: Алюминий.
«Химик»:
Элемент алюминий ІІІ период ІІІтоптың негізгі топшасында орналасқан.
Атом құрылысы: +13 2е- 8е- 3е-
1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
Алюминий белсенді металл. Екідайлы қасиет көрсетеді. Ол қышқылдармен де, сілтілермен де әрекеттесуге қабілетті. Al2O3 — екідайлы оксид, Al(OH)3 — екідайлы гидроксид.
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
Алюминий тұздарын сілтілермен сапалық реакция бойынша анықтауға болады. Бұл кезде алюминий гидроксидінің қоймалжың тұнбасы түзіледі. Тұнба сілтінің артық мөлшерінде ериді. (интерактивті тақтада виртуалды зертхана арқылы көрсетеді)
«Биолог»:
Адам ағзасында алюминий - 0,001 гр. Ол бауырда, сүйекте кездеседі. Судан адам ағзасына 5-8%, ал шай жапырақтарынан 100-200есе артық алюминий беріледі. Алюминиден жасалған ыдыстарды жиі пайдалануға болмайды, себебі ол тамақтың құрамына өтіп адам ағзасына артық мөлшерде енеді. Алюминий мөлшері ағзада артып кетсе адамның жүйке жүйесін зақымдайды.
«Географ»:
Белсенді болғандықтан алюминий табиғатта бос күйінде кездеспейді, ал қосылыстар құрамындағы алюминий — табиғатта ең көп таралған металл. Жер қыртысындағы жалпы мөлшері шамамен 9%. Қазақстанда алюминийдің негізгі шикізаты — боксит. Негізгі кен орындары Сарыарқаның солтүстік шығысында, Ақмола облысымен Торғай үстіртінде. Қазақстан алюминий өндіруден ТМД елдері арасында алдыңғы орындардың бірін алады.
Топ жетекшісі:
Алюминий техникада және тұрмыста кеңінен қолданылады. Жеңіл және бағалы қасиеттері бар құймалар алынатындықтан, оның авиациялық өнеркәсіпте, автокөлікте, электротехникада электр сымдарын жасау үшін, сонымен қатар жарылғыш заттарды алуда, химиялық аппаратураларды дайындауда, ғимараттарды салуда, жиһаздарды, ыдыстарды және т.б. жасауда маңызы өте зор. Алюминийлі жұқа фольга конденсаторлар жасау үшін қолданылады. Алюминийді кабель, қаңылтыр жіне айна өндірісінде пайдаланады. Алюминий тозаңын «күміс сияқты» түс беру үшін бояу ретінде қолданады. Алюминиймен темір бұйымдардың бетін қаптайды, бұл оларды жемірілуден қорғайды.
Нейтрон тобы: магний.
«Химик»:
Магний ІІІ период ІІтоптың негізгі топшасында орналасқан.
Атом құрылысы: +12 2е- 8е- 2е-
1s2 2s2 2p6 3s2
Магний белсенді металл. Егер ауада магний ұнтағын немесе жұқа магний лентасын жақса, көз қаратпайтын ұшқынмен жанады.
2Mg + O2 = 2MgO
Бұрын магнийдің бұл қасиетін фотографияда қолданған, қазір жарық шығаратын зымырандарда, әскери техникада қолданады. (интерактивті тақтада бейне фрагмент көрсетіледі).
«Биолог»:
Магний біздің организмде ең көп таралған элементтің төртіншісі және ол ағзамызда жүретін 300-ден астам үрдістерді жүзеге асырады. Магний атомы жасыл өсімдіктердің хлорофилінің құрамды бөлігі. Магнийдің қатысуынсыз фотосинтез процесі жүрмейді. Бұл ғаламшарда тіршілік болмайды деген мағынамен тең. Адам организміне магний өте қажет. Ол жеткіліксіз болғанда жүрек бұлшық етінің жұмысы бұзылады.
«Географ»:
Магний табиғатта таралуы бойынша сегізінші орында, оның жер қыртысындағы массалық үлесі 1,9%. Ол 200-ге жуық минералдың құрамына кіреді.
Ақ мәрмәр — Алматы облысында, Екпінді кен орнында өндіріледі.ТМД бойынша ең ірі асбест кен орны — Жітіқара біздің республикамызда орналасқан. Магнийдің көп мөлшері — мұхит, теңіз және тұзды көлдердің суларында бар. Магний шикізаты жоқ кейбір елдерде теңіз суынан магний өндіру жолға қойылған.
Топ жетекшісі:
Біз нейтрон тобы магний элементіне толық сипаттама бердік. Грекияның Магнезиум деген жерінен табылғандықтан сол жердің құрметіне магний деп аталған. Магний заводы 1965жылы Шығыс Қазақстан облысының Согра деген жерде Үлбінің жоғарғы жағында ашылған. Жоғарғы технологиялы жарыс велосипедтерін ешқандай бұрандамарларсыз және тегірлерсіз магнийдің тұтас кесегінен жасалған корпуспен шығарады. Осындай велосипедтер жеңіл, мықты және ең бастысы өте жүрдек. Жеңіл және аса төзімді металл болғандықтан магнийді күнделікті пайдаланатын заттарды қаптау өндірісі үшін пайдаланады.
Ядро тобы: темір.
«Химик»:
Элемент темір ІҮ период ҮІІІ топтың қосымша топшада орналасқан.
+26 2е- 8е- 14е- 2е- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Темір ауыспалы валентілік көрсетеді — 2 және 3. FeO — қара түсті ұнтақ, суда ерімейді. Негіздік қасиеттер көрсетеді. Fe2O3 — күрең, қоңыр түсті ұнтақ, суда ерімейді. Бұл оксидке екідайлы қасиет тән. Fe(OH)2 - темір ІІ гидроксиді, Fe(OH)3 – темір ІІІ гидроксиді.
«Биолог»:
Темір тірі организмдерде болады. Үлкен адамның денесінде 4-5г темір болады, оның 65%-і қанның гемоглабинінде. Гемоглабин қанға қызыл түс береді және химиялық элементтер қызметіндегі кіп-кішкентай пошташылар сияқты, қан құрамындағы темір атомдары біздің өкпеміздегі оттекті жүрегімізге және миымызға жеткізеді де, содан кейін көмір қышқыл газын өкпемізге әкеледі. Темір иондары көптеген ферменттердің қалыпты қызметіне, қан түзілу процесіне және организмде зат алмасу процесі жүру үшін қажет. Қанда темірдің жетіспеуі адамның денсаулығына әсер етеді, қаназдық ауруы пайда болады.
«Географ»:
Темір — табиғатта таралуы бойынша екінші металл. Оның жер қыртысындағы үлесі 5,1%. Көптеген метеориттердің құрамында темір бар, сондықтан оны ертеде «аспан» немесе «жұлдыз» тасы деп атаған. Елімізде темір кендерінің үлкен қоры — Торғай темір кені бассейнінде және Орталық Қазақстанда бар. Темір минералды сулардың құрамында сульфат және гидрокарбонат түрінде кездеседі. Темір тұздары теңіз суларында бар, мұхит түбінде темірге бай табиғи шөгінділер кездеседі.
Топ жетекшісі:
Темір қазіргі техниканың маңызды металы. Бұл орташа белсенді металл. Темір табиғатта үлкен роль атқарады. Таза темірді шеге, тез магниттелу және магнитсізделу қасиетіне байланысты электромагниттік құралдардың бөлшектерін және т.б. жасау үшін қолданады. Көбінесе, темірдің құймалары шойын және болат көп қолданылады. Бұлар қазіргі техниканың басты конструкциялық материалдары. Дүниежүзінде темір мен оның құймаларын қалған барлық металдарға қарағанда 20 есе артық өндіреді. Марстағы топырақ соның салдарынан қызыл түсті болған темірдің қосылысы да Жердегі тот басқан велосипедтер мен машиналардың құбылысымен бірдей.
Енді сөз кезегін басқа саяхатшыларымызға берейік.
Саяхатшы географ:
Бүгінгі саяхат-сабақтарыңызға қатыса отырып, мен географ ретінде біраз ойымды қосайын. Менделеевтің периодтық жүйесіндегі элементтерінің
90 %-ы біздің Қазақстанымыздың жер қойнауында кездеседі.
Мыстың аса бай кен орындары - Жезқазғанда. Қазақстан дүние жүзінде мыс өндіруден алдыңғы қатардағы орындардың бірінде. Полиметалл Шығыс Қазақстанда Кенді Алтайдағы, Зырян мен Риддерде көп кездеседі. Полиметалға алтын, күміс, мыс және тағы басқа полиметалдар жатады. Қорғасын Жоңғар Алатауындағы Текеліде және Мырғалысайда кездеседі. Қазақстан жерінде фтордың 90% -ы Мұғалжар жерінде кездеседі. Оның 40% пайызы басқа елге шығарылады.
Қазіргі уақытта минералды шикізаттың көп түрлерін өндіріп, өндейтін ірі кәсіпорындар бар, оларға: Соколов-Сарыбай темір кені өнеркәсібі, Лисаковск кен байыту комбинаты, Теміртаудағы металлургия зауыты жатады. Қазақстанның қара металлургия өнеркәсіптері ТМД-да алдыңғы қатарда және осы саланың дүниежүзілік даму деңгейіне сәйкес келеді. Көмір өндірісінің ең ірі кен орындары Жезқазған мен Екібастұзда орналасқан. Жезқазғанда шахталық жолмен, ал Екібастұзда ашық жолмен алынады. Алтын Шығыс Қазақстанда Кенді Алтай және Жоңғар Алатауында кездеседі.
І саяхатшы биолог:
Бүгінгі Менделеевтің периодтық жүйесіне саяхат жасап жатқандарыңызды көріп, өзіміз де осы саяхатқа дайындалып келген едік. Жаңа өздеріңіз атап өткен кейбір элементтердің биологиялық маңызы жайындағы мағлұматтарыңызға қоса, кейбір айтпаған элементтердің сырын ашайық. Мына суретке назар аударсаңыздар, жер қыртысында кездесетін көптеген элементтер адам ағзасында да кездеседі. Әрине, химиялық элементтердің жер қойнауындағы мөлшері адам ағзасына қарағанда көп. Себебі, жер қыртысы сол элементтердің отаны. Мысалы, кальций — жер қыртысында 3,25% болса, ал адам ағзасында 2%, натрий 2,4% болса, ағзада 0,09 % бар, тағы сол сияқты элементтердің жер қыртысы мен адам ағзасындағы мөлшерін мына суреттен көре аласыздар.
ІІ саяхатшы биолог:
Әріптесім жаңа айтып кеткендей, адам ағзасындағы химиялық элементтер 3 топқа бөлінеді — микро-, макро-, және ультрамикроэлементтер. Олар ферменттер, гормондар және дәрумендер құрамында кездеседі. (кесте)
Химияның ғажайып сырларын ақындарымыз жырлайды.
Тұңғиық сыры әр алуан
Жоғалып бір зат зым-зия
Жаңалап бірі жаралған.
Қас қаққанша жаңа қала, жаңа бақ
Қыруар істің қайсысында болса да
Құдыретті химия жүр аралап.
Шалқыған байлық, мол дәулет
Аялап күтіп тұр алда
Болашағымыз - нұр дәулет.
Сабақты қорытындылау:
Химия — ел ырысы, ғасыр үні
Ғылымға қазіргі зор басын иді
Талай жыл адамзатқа жұмбақ болған
Ашылған табиғаттың жасырыны — дегендей біздің периодтық жүйеміздегі элементтерге тіл біткендей, олармен сырластық.
