Алюминий және оның қосылыстары

Сабақтың тақырыбы: Алюминий және оның қосылыстары
Сабақтың мақсаты:
Білімділік: Оқушыларға алюминийдің периодтық жүйеде орналасуы мен қасиеттерін түсіндіре отырып, оның қосылыстарына сипаттама беру, техника мен тұрмыста қолданылуын түсіндіру;
Дамытушылық: Ой - өрісін, танымдық көкжиегін кеңейту, танымдық белсенділігін арттыру, өз бетінше қорытынды жасай білуге дағдыландыру;
Тәрбиелік: Өз елін жерін сүюге, табиғатты аялауға тәрбиелеу;
Сабақтың түрі: Дәстүрлі сабақ
Сабақтың әдіс - тәсілдері: Қараевтің деңгейлеп оқыту технологиясы, ақпараттандыру технологиясы бойынша интерактивті тақтаны пайдалану
Сабақтың көрнекілігі: Алюминий және оның қосылыстарынан жасалған бұйымдар көрмесі, суретті альбом, периодтық жүйе, түсті шарлар, кеспе қағаздары, слайдтар, техникалық құрал жабдықтар;
Сабақтың байланысы: Азиада ойындарымен, күнделікті өмірмен, қоршаған ортамен, географиямен, математикамен, қазақ әдебиетімен;

Сабақтың барысы:

Жоспары:
І. Ұйымдастыру кезеңі 2мин.
ІІ. Үй тапсырмасын қайталау 8 мин.
ІІІ. Жаңа сабақ 20 мин.
ІV. Қорытынды 10 мин.
V. Үйге тапсырма 2 мин.
VI. Бағалау 3 мин.

І. Ұйымдастыру кезеңі
Сәлемдесу, оқушылардың сабаққа қатысып, дайындығын ұйымдастыру, сабаққа назарын аудару.
ІІ. Үй тапсырмасын қайталау
Үй тапсырмасын қайталау үшін ортаға азиада бойтұмары барыс қонаққа келеді. Ол оқушыларға тапсырмалары жасырылған үш түсті шарлар ұсынылады. Түсіне сәйкес тапсырмалар да үш деңгейде дайындалған. Өз деңгейін оқушы өзі біліп шарларды таңдап, ондағы тапсырманы орындауы қажет. Нәтижесінде тиісінше бағаланады:
І - деңгей тапсырмалары.
Мына тізбекті орында:
Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ →FeSO₄
Мына тізбекті орында:
Na → Na₂O → NaOH → NaCl
Мына тізбекті орында:
Ca → CaCl₂ → Ca(OH)₂ →Ca(NO₃)₂
р - элементтеріне жалпы сипаттама бер.
Массасы 28г тең темір (ІІ) сульфатының молекула санын есепте.
Массасы 64г фосфор (ІІІ) оксидінің көлемі нешеге тең?
ІІІА топша элементтерінің қасиеттерінің периодты өзгеруін түсіндіріп бер.
Темір үлгісінде 9, 03*1023 атом бар. Осы темір үлгісінің массасын есепте.
112л хлордың массасын есепте.

ІІ - деңгей тапсырмалары.
Реакция теңдеуін аяқта:
Fe + CuSO4 →... +...
Реакция теңдеуін аяқта:
Zn + HCl →... +...
Реакция теңдеуін аяқта:
FeCl₃ + 3NaOH →... +...
Реакция теңдеуін аяқта:
CuO + HNO₃ →... +...
224г сутек қандай көлем алады?
602 *10²³мырыштың зат мөлшері нешеге тең?
ІІІА топша элементтеріне жалпы сипаттама бер
₂₂Ti - ің электрондық және графикалық формуласын құрастыр
₂₅Mn - ің электрондық және графикалық формуласын құрастыр

ІІІ - деңгей тапсырмалары.
Бос орынды толтыр:
P + … → P₂O₅
Бос орынды толтыр:
… + O₂¬ → CO₂
Қандай элементтер р - элементтеріне жатады? Атап бер.
р - элементтері валенттік электрондардың саны қандай аралықта өзгереді?
Сәйкестікті орында:
Индий Cr
Хром Ga
Галий In
Сәйкестікті орында:
Темір B
Бор Tl
Таллий Fe
1s² 2s²2p63s²3p¹ Бұл қай элемент?
ІІІ А топша элементтерін атап бер.
1s² 2s²2p¹ Бұл қай элемент?

Тапсырмаларды орындап болған оқушылардың жауаптарын тексеріп, тақтаға орындатамыз. Барлығы бағаланған соң қонағымыз тосын сый ретінде алюминийден жасалған бұйымдарды тарту етеді. Ал мұғалім соған байланысты жаңа сабақты түсіндіруді бастайды.

ІІІ. Жаңа сабақ
Жоспары:
Алюминийдің периодтық жүйедегі орны мен атом құрылысы
Табиғатта таралуы
Алынуы
Физикалық қасиеттері
Химиялық қасиеттері
Маңызды қосылыстары
Қолданылуы

Периодтық жүйедегі орны мен атом құрылысы. Алюминий – периодтық жүйенің ІІІ периодының ІІІ А топшасында орналасқан екідайлы элемент. Оның электрондық конфигурациясы:
+13Al )₂)₈)₃ 1s² 2s² 2p6 3s² 3p¹
Табиғатта Ar(Al)=27 болатын тұрақты бір ғана изотобы бар. Оның сыртқы деңгейінде d - орбиталь бос және атом радиусы кішілеу болғандықтан комплекс түзуші бола алады. Координатциялық саны - 4 және 6.
Табиғатта таралуы. Алюминий – табиғатта кең тараған элемент. Таралуы жағынан ол - металдар арасында бірінші, ал жалпы үшінші орындағы элемент. Алюминий белсенді элемент болғандықтан табиғғатта тек қосылыс түрінде кездеседі. Оның маңызды кендеріне – Al₂O₃ (корунд, рубин, сапфир) KAlSi₃ O ₁₀ортоклаз, NaAlSi₃O₁₀ альбит, Ca(AlSiO₄)² aнортит, KNaAlSiO₄ нефелин, Na₃AlF₆ криолит, Al₂O₃*xH₂O боксит жатады. Алюминий кендері Хибин тауларында, Оралда, Сібірде, Қазқстанда Торғайда коптеп кездеседі.
Алынуы. Бұрын алу өте қиын болғандықтан, алюминий аса бағалы металдар қатарында болған. Қазір алюминийді глинозем мен бокситтен элекролиздеп алады. Глинозем мен бокситте алюминий оксид түрінде Al2O3 болады. Оның балқу темпуратурасы ≈2050°С. Балқу температурасын төмендеті, электролиз жақсы жүру үшін боксид пен криолит Na₃[AlF₆] қоспасына кальций фторидіy CaF2 қосып қыздырады. Сонда ғана қоспаның балқу температурасы ≈960°C - қа төмендейді.
Al₂O₃ □(→┴электролиз ) 2Al + 1. 5O₃
Физикалық қасиеттері. Борға қарағанда алюминийдің металдық қасиеті жоғары. Таза алюминий – күмістей ақ, қатты, иілімді металл, ол оңай фольга болып жайылады және сым түрінде созылады. Алюминий жеңіл, электр және жылу өткізгіштігі жоғары металл. Осы қасиеттеріне байланысты электрөткізгіш құралдар жасауға кең қолданылады. Балқу температурасы - 660, 24°С, ρ=2. 7г/см³
Химиялық қасиеттері. Алюминий өте белсенді металл, оттекпен оңай әрекеттеседі. Сондықтан ауада алюминий бетін оксид қабығы жауып, оны әрі қарай бұзылудан сақтап тұрады. Ол жұқа болғанымен, өте берік, металдық жылтырын бәсендетеді. Осы оксит қабыршағынан тазаласа, алюминий атомы өзінің сыртындағы 3 электронын жылдам беріп, тотықсыздандырғыш қасиет көрсетеді. Оксид қабыршағын алып тастау үшін оны сынапқа батырады, ол алюминиймен амальгама деп аталатын құйма түзеді. Бұл құймада алюминий өзінің белсенділік қасиетін сақтап, барлық заттармен шабытты әрекеттеседі.
Жай заттармен әрекеттесу. Алюминий кәдімгі жағдайда галогендермен галогенидтер, қыздырғанда азотпен нитрид, күкіртпен сульфид, көміртекпен карбид түзеді, ал катализатор ретінде су қатысқанда иодпен әрекеттеседі:
4Al +3O₂ = 2Al₂O₃
2Al + 3Cl₂ = 2AlCl₃
2Al + N₂ = 2AlN

Күрделі заттармен әрекеттесу. Сыртындағы оксид қабығынан тазартылған алюминий сумен жақсы әрекеттеседі:
2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂

Алюминий – екідайлы элемент. Ол сұйылтылған қышқылдармен және сілтілермен жақсы әрекетеседі:
2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂
2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂
Концентрациялы, суық азот және күкірт қышқылдарымен әрекеттеспейді, пассивтенеді. Бұл жағдай осы қышқылдарды алюминийден жасалған ыдыстарда тасымалдауға қолданылады. Алюминий белсенді металл болғандықтан, көптеген металдарды олардың оксидтерінен тотықсыздандырады:
8Al + 3FeO*Fe₂O₃ =4Al₂O₃ +9Fe
Металл оксидтерін алюминиймен тотықсыздандыру АЛЮМОТЕРМИЯ деп аталады.
Маңызды қосылыстары. Al₂O₃- қиын балқитын, ақ түсті зат. Табиғатта корунд деген атпен кездеседі. Алюминий оксиді суда ерімейді, екідайлы қасиет көрсетеді:
Al₂O₃+6HCl = 2AlCl₃+3H₂O
Al₂O₃+2NaOH+3H₂O = 2Na[Al(OH)₄]
Алюминий гидроксидінің түр өзгерісі екі түрлі болуы мүмкін: кристалдық және аморфтық. Алюминий гидроксидін алюминий түздары ерітінділеріне сілтімен әсер ету арқылы алады:
AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃ + 3NaCl
Жаңа тұнған Al(OH) 3 ақ қоймалжың тұнба, суда мүлдем ерімейді және типтік екідайлы гидроксид болып табылады:
Al(OH)₃+3HCl = AlCl₃+3H₂O
Al(OH)₃+NaOH = Na[Al(OH)₄]
Қолданылуы. Алюминий техникада және тұрмыста кең 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 зор. Таза металл түрінде алюминийді химиялық аппаратураларда электр сымдарын дайындауда пайдаланады. Алюминий жұқа фольга конденсаторлар жасау үшін қолданылады, кабель қаңылтыр және айна өндірісінде пайдаланады.
Алюминийдің қолданылатын маңызды аймағы – оның негізіндегі жеңіл құймалар өндірісі. Металдық алюминийді мыс, магний, титан, никель, мырыш, темір негізінде құймаларды легирлейтін қоспа ретінде кең қолданады. Құймалардың жемірілуге тұрақтылығы төмен. Кең таралған құймлар силумин – алюминийдің кремниймен құймасы, дуралюмин – құрамына алюминиймен бірге магний, темір, мыс және марганец кіреді, магналий – алюминийдің магниймен құймасы. Бұл құймалардың барлығы жеңіл және берік.

ІV. Қорытынды.
№8 (оқулықтағы). Мынадай айналуларды жүзеге асыратын барлық реакция теңдеулерін жазыңдар:
Алюминий → алюминий хлориді → алюминий гидроксиді → алюминий оксиді → натрий метаалюминаты → алюминий сульфаты
Жаңа тақырыпты пысықтау сұрақтары:
Алюминийді тұрмыста және техникада қандай қасиеттеріне байланысты пайдаланады?
Алюминий не себепті ауада тоттанбайтынын түсіндір.
Қандай алюминий құймаларын білесің?
Алюминийдің екідайлы элемент екенін қалай білуге болады?
Алюминий жай заттармен әрекеттеседі ме?
Ең маңызды алюминий қосылыстарын атап бер.

V. Үйге тапсырма: §8. 2. Алюминий және оның қосылыстары
VI. Бағалау.