Қосылыстарын ата

Сабақ тақырыбы

Темір және оның қосылыстары

Сабақтың мақсаты

Білімділік

Темірдің периодтық жүйедегі орны, атом құрылысы, табиғатта таралуы, физикалық және химиялық қасиеттері, алынуы мен қолданылуы туралы түсінік қалыптастыру.

Түсіндірмелік (ерекшелік)

Темір және оның қосылыстарының ерекшеліктерін, қолданылатын негізгі салаларын көрсету.

Дамытушылық

Темір және оның қосылыстары туралы білімді тереңдету; ойлау, есте сақтау қабілеттерін дамыту; дүниетанымды кеңейту.

Тәрбиелік

  • Химия пәніне тән қауіпсіздік ережелерін сақтауға баулу, пәнге қызығушылықты арттыру.
  • Адамгершілікке, ұйымшылдыққа тәрбиелеу.

Көрнекіліктер мен ресурстар

  • Темір және оның құймалары (үлгілер)
  • FeCl3, NaOH, H2SO4, HNO3, HCl
  • Индикаторлар
  • Fe(OH)2, Fe(OH)3 және басқа реактивтер

Педагогикалық тәсілдер

Технологиялар

  • Проблемалық оқыту
  • Сыни тұрғыдан ойлау стратегиялары
  • Дамыта оқыту

Сабақ түрі және әдістері

  • Сабақ түрі: аралас
  • Әдістер: сұрақ-жауап, баяндау, түсіндіру, салыстыру

Сабақ барысы

1) Ұйымдастыру кезеңі

  • Сәлемдесу, оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру.
  • Түгендеу, жұмыс тәртібін нақтылау.

2) Ой шақыру (өткенді қайталау)

Бұл бөлімде өткен сабақтағы білімімізді еске түсіреміз. Формат: менен сұрақ — сіздерден жылдам жауап.

  1. Алюминийдің атом құрылысы қандай?
  2. Периодтық жүйеде алюминий қай топта, қай периодта орналасқан?
  3. Алюминий табиғатта қандай күйде кездеседі? Қосылыстарын атаңдар.
  4. Алюминийдің химиялық қасиеттері қандай?
  5. Алюминийдің физикалық қасиеттері қандай?
  6. Алюминий қалай алынады?
  7. Алюминий қай салаларда қолданылады?

3) Ұғыну (жаңа тақырыпқа кіріспе)

Жаңа сабаққа кіріспе ретінде кесте қолданылады: дәптерге «Білемін» және «Білгім келеді» бағандарын толтырамыз.

4) Жаңа сабақ: Темір (Fe)

Қара жер адамзатқа болған мекен,
Қазына іші толған әртүрлі кен.
Ішінде жүз мың түрлі асылы бар,
Солардың ең артығы немене екен?

Жауабы: Темір

Негізгі мәліметтер

Химиялық таңбасы
Fe
Атом нөмірі
26
Электрондық қабаттары
2, 8, 14, 2
Таралуы
Табиғатта таралуы бойынша 4-орында; жер қыртысындағы массалық үлесі шамамен 5%.

Электрондық конфигурация

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Ескерту: берілген бастапқы мәтіндегі 4p бөлігі нақты конфигурацияға кірмейді; темірдің негізгі күйі 4s2 деңгейімен аяқталады.

Табиғатта кездесетін минералдары

Магнетит

Fe3O4

Гематит

Fe2O3

Лимонит

Fe2O3 · nH2O

Пирит

FeS2

Сидерит

FeCO3

Физикалық қасиеттері

  • Таза темір — күмістей ақ түсті, иілімді металл.
  • Тығыздығы: 7,87 г/см3.
  • Балқу температурасы: 1539 °C.
  • Қайнау температурасы: 3200 °C (шамамен).

Жалпы химиялық мінезі

Темір жай заттармен де, күрделі заттармен де реакцияға түседі; тотығу дәрежелері көбіне +2 және +3.

Жай заттармен реакциялары

Күкіртпен

Fe + S → FeS

Хлормен

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Оттекпен

3Fe + 2O2 → Fe3O4

Күрделі заттармен реакциялары

Тұз ерітіндісімен орынбасу

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Тұз қышқылымен

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Күкірт қышқылымен (конц.)

2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Азот қышқылымен (конц.)

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

Су буымен (қыздырғанда)

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

Темірдің негізгі қосылыстары

Fe(II) қатар

FeO, Fe(OH)2, FeSO4

Fe(III) қатар

Fe2O3, Fe(OH)3, Fe2(SO4)3

Темірдің оксидтері мен гидроксидтері көбіне суда ерімейді.

Гидроксидтердің түзілуі және қасиеті

Fe(OH)2 тұнбасы

FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4

Алғашында ақшыл тұнба түзіледі, ауада қоңырланады: Fe2+ → Fe3+.

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3

Fe(OH)2 + 2HCl → FeCl2 + 2H2O

Fe(OH)3 тұнбасы

Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4

Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O

Темірдің маңызы: қоғам, техника, медицина

Тарих және өркениет

Темір адамзатпен бірге жасасып келе жатқан тарихи элемент: алғашқы құрал-саймандар мен қару-жарақтан бастап, қазіргі ғарыш техникасына дейін кең қолданылады.

Тірі ағзадағы рөлі

Темір — тіршілік үшін маңызды элемент. Қанның қызыл түсі гемоглобин құрамындағы темірге байланысты; ол оттекті тасымалдауға қатысады. Адам ағзасында орта есеппен 4,2 г темір болады.

Медицина және зерттеу

Темірдің дәрілік препараттары қолданылады. Сондай-ақ Fe-55, Fe-52, Fe-59 изотоптары зерттеулерде және кейбір диагностикалық жұмыстарда пайдаланылады.

Қосымша деректер: темірге қатысты метеориттік «аспан тасы» туралы мәліметтер кездеседі; сондай-ақ магниттік қасиетіне байланысты түрлі аңыз-әңгімелер айтылады. Мұндай деректерді ғылыми дереккөздермен нақтылап қолдану ұсынылады.

Қазақстандағы темір кені

Темір кені — қара металлургияның негізгі шикізаты. Қазақстанда темір кенін өндіру және өңдеу ірі өндіріс орындарымен байланысты: Теміртау (Қазақстан Магниткасы), Қашар, Лисаков және басқа өңірлер. Қор көлемі бойынша Қазақстан әлемде алдыңғы қатарда.

Темірді ежелгі дәуірлерде де (сақтар, ғұндар кезеңінде) тұрмыстық әрі әскери мақсатта қолданған. Сонымен бірге зергерлік және кәсіптік бұйымдар жасауда кең пайдаланылған.

5) Білімді тиянақтау (деңгейлік тапсырмалар)

I деңгей

  1. Темірдің химиялық таңбасын жазыңдар.
  2. Темірдің мүмкін болатын валенттіліктерін (тотығу дәрежелерін) атаңдар.

II деңгей

  1. Темірдің электрондық конфигурациясын жазыңдар.
  2. Темірдің негізгі қосылыстарын (Fe(II), Fe(III)) мысалдармен көрсетіңдер.

III деңгей

Мына айналымды жүзеге асырыңдар:

Fe → FeCl2 → FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2O3

Көрсеткіштер: HCl, Cl2 (немесе тотықтырғыш), NaOH, қыздыру (t°).

Химиялық жұмбақ

Өзім темір, өзім шалбар.
Егер теріс қарай оқысаң,
Болатын бірі — қазба байлық.
Айтшы, мен сонда кіммін?

Жауабы: сым (кері оқыса — мыс).

Қосымша (оқулық бойынша)

  1. 12 г Fe2(SO4)3 ерітіндісіне NaOH артық мөлшерін қосып алынған тұнбаны қыздырып толық айырғанда түзілетін оксидтің массасын табыңдар.
  2. Есептер мен жаттығулар жинағынан: 6,5 г мырыш неше грамм қышқылмен әрекеттеседі?

6) Топтастыру (бекіту сұрақтары)

  1. Периодтық жүйеде темір қай топта, қай периодта орналасқан?
  2. Темірдің атом құрылысы қандай?
  3. Жер қыртысындағы темірдің массалық үлесі қанша?
  4. Темірдің физикалық қасиеттерін атаңдар.
  5. Темірдің минералдық қосылыстарын кесте түрінде көрсетіңдер.
  6. Темірдің қолданылу бағыттарын атаңдар.

Бағалау және үй тапсырмасы

Бағалау

Оқушылардың жауаптары мен тапсырмаларды орындау деңгейі бойынша қорытынды баға қойылады.

Үйге тапсырма

  • §35 оқу
  • 1 деңгей: 1-жаттығу
  • 2 деңгей: 4–84
  • 3 деңгей: 7-есеп, 4–101
  • 4 деңгей: 8-есеп, 4–102