Ашық сабақ "Валенттілік "Химия 8 сынып

Сыныбы: 8

Пәні: Химия

Пән мұғалімі: Жаркинбаева Гульзира Тынысбековна

Тақырыбы: Химиялық элементтердің валенттілігі

Сабақтың мақсаты:

• Білімділік: Оқушылардың химиялық элементтердің валенттілігі туралы білімді қалыптастыру, пәнге қызығушылығын арттыру. Әрбір заттың химиялық формуласын дұрыс өрнектеу үшін элементтердің өзара қосылу заңдылықтарын ескеру қажет.

• Тәрбиелік: Сабақ уақытын бағалауға үйрету, өздігінен талданып, жауапкершілікті саналы сезінетін өнегелі ұрпақ тәрбиелеу.

• Дамытушылық: Сонымен қатар, оқушылардың химиялық білімін одан әрі дамыту, тез ойлауға, шапшаңдыққа, шығармашылық мүмкіндігін, ғылыми көзқарасын, білім-білік дағдыларын дамыту.

Сабақтың типі: Аралас сабақ.

Сабақ әдісі: Түсіндірмелі, сұрақ-жауап.

Сабақтың өткізілу түрі: Мұғалімнің түсіндіруі, жаттығулар орындау, фронтальды әңгімелесу.

Сабаққа қажетті көрнекіліктер: интерактивті тақта, периодтық жүйе, кестелер, қосымша мәлімет.

Пән аралық байланыс: Физика, математика

Сабақтың құрылымы:

• Ұйымдастыру бөлімі (2 минут)

• Үй тапсырмасын тексеру (15 минут)

• Жаңа сабақ түсіндіру (20 минут)

• Бекіту (3 минут)

• Қорытындылау (3 минут)

• Үйге тапсырма (1 минут)

• Бағалау (1 минут)

Сабақтың барысы:

• Ұйымдастыру бөлімі:

• сабақты қалыпты жұмыс істеуге жағдай жасау;

• оқушыларды психологиялық тұрғыда сабаққа дайындау.

Амандасу. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру. Оқушылардың көңілін сабаққа аудару. Сабақтың жалпы мақсатын ашу, оны өткізу.

2. Үй тапсырмасын тексеру, бекіту

Үйге берілген «Химиялық формулалар бойынша есептеулер» тақырыбына

есептер шығару. Химиялық формулаларды пайдаланып екі оқушы тақтаға бір есепті екі түрлі тәсілмен есептейді.

1. Күрделі заттардың молекуласындағы элементтердің массалық қатынастарын есептеу.

1-тәсіл. Фосфор қышқылының H₃PO₄ формуласына сай элементтердің массалық қатынастарын есептеп шығару.

Берілгені: Шешуі:

H₂SO₄ H, P, O

Ar(H) = 1 Ar(S) = 32 Ar(O) = 16

т/к: x:y:z m(H) : m(P) : m(O) = 2·1+32+16·4= 2:32:64=1:16:32

1+16+32= 49

1 массалық бөлігі сутекке

16 массалық бөлігі күкіртке

32 массалық бөлігі оттекке тиесілі.

Жауабы: m(H) : m(S) : (O) = 1:16:32

2-тәсіл. Күрделі заттардың құрамындағы химиялық элементтердің массалық үлесін табу.

Mr(H₂SO₄) = 2Ar(H) + Ar(S) + 4Ar(O) = 2+32+64=98

Әрі қарай әрбір элементтің қосылыстағы массалық үлесін есептейміз.

w(H) = 2Ar(H) / Mr(H₂SO₄) ·100% = 2/98·100= 2%

w(S) = Ar(S) / Mr(H₂SO₄) ·100% = 32/98·100% = 32,7%

w(S) = 4Ar(O) / Mr(H₂SO₄) ·100% = 64/98·100% = 65,3%

2%+32,7%+65,3%=100%

Жауабы: w(H) =2%

w(S) = 32,7%

w(O) = 65,3%

Үш қатарға үш түрлі есеп беру.

1-қатарға:

Мына заттардың химиялық формулаларын оқып, жазыңыздар.

HNO₃, KOH, KMnO₄, H₂SO₄, CO_2.

HNO₃ - азот қышқылы.

KOH – күйдіргіш калий.

KМnO₄ - калий перманганаты.

H₂SO₄ - күкірт қышқылы.

CO₂ - көмірқышқыл газы.

2-қатарға:

Құрамына сай мынадай заттардың химиялық формулаларын жазыңыздар:

а) мыстың 1 атомы мен хлордың 2 атомы. CuCl₂

б) темірдің 2 атомы мен оттектің 3 атомы. Fe₂O₃

в) магнийдің 1 атомы мен оттектің 1 атомы. MgO

г) сутектің 2 атомы мен оттектің 1 атомы. H₂O

д) фосфордың 2 атомы мен оттектің 5 атомы. P₂O₅

е) сутектің 2 атомы, күкірттің 1 атомы, оттектің 4 атомы. H₂SO₄

3-қатарға:

Мына қосылыстардың салыстырмалы молекулалық массаларын есептеңіз:

• CaSO₄ Mr(CaSO₄) = 136

• KMnO₄ Mr( KMnO₄)=158

• HNO₃ Mr(HNO₃)=63

• N₂O₃ Mr(N₂O₃)=76

• H₃PO₄ Mr(H₃PO₄)=98

• NaOH Mr(NaOH)=40

• Al₂O₃ Mr(Al₂O₃)=102

• CO₂ Mr(CO₂)=44

3. Жаңа сабақ түсіндіру

Оқушылар, біз өткен тақырыпта химиялық формулалар және химиялық формула бойынша есептеуді үйрендік. Енді біз заттың химиялық формуласын дұрыс өрнектеу үшін, элементтердің өзара қосылу заңдылықтарын ескеру қажет. Бұл заңдылықты валенттілік ұғымымен байланыстырып түсіндірейік.

Заттардың химиялық формуласын жазу үшін оның құрамына кіретін элемент атомдарының санын, олардың өзара қатынасын білу керек. Мәселен, судың формуласы H₂O сутектің екі атомы оттектің бір атомымен қосылатындығын көрсетсе, ал көмірқышқыл газының формуласы CO₂ онда көміртектің бір атомына оттектің екі атомы сай келетіндігін байқатады. Әрбір заттың химиялық формуласын дұрыс өрнектеу үшін, элементтердің өзара қосылу заңдылықтарын ескеру қажет. Бұл заңдылықты валенттілік ұғымымен байланыстыра түсіндірейік.

Валенттілік – химиялық элемент атомының басқа химиялық элемент атомдарының белгілі бір санын қосып алу қабілеті.

Мәселен, сутек элементі басқа элементтермен мынадай қосылыстар түзеді:

Бұл заттардағы сутек атомының басқа: хлор, оттек, азот, көміртек атомдарымен қосылатын сандарын анықтасақ, мынадай қатынастар шығады: 1:1, 2:1, 3:1, 4:1. Сутектің бір атомы басқа элементтің бір атомынан артық қоса алмайды. Сондықтан валенттіліктің өлшемі ретінде сутектің валенттілігі алынған, ол 1-ге тең. Валенттіліктің мәнін формуладағы элементтер таңбасының үстіне рим сандарымен көрсетеді. Сутектің валенттілігін 1-ге тең деп алғанда, екінші элементтің валенттілік мәндері 1-ден 4-ке дейін өседі. Мысалы, хлорсутек молекуласында бір валентті хлор атомы бір валентті сутектің бір атомын қосып алса, су молекуласында екі валентті оттек атомы сутектің екі атомын, аммиакта III валентті азот сутектің үш атомын, ал метандағы IV валентті көміртек сутектің төрт атомын қосып алады. Валенттілік мәндері – элемент таңбасының үстіне не оң жағына жақша ішіне рим сандарымен көрсетіп беріледі, мысалы: Cu(II) - «купрум-екі» деп оқылады.

Валенттілік мәндері жалпы алғанда берілген элемент атомының басқа бір валентті элементтің неше атомын қосып алатынын көрсететін сан болып шықты. Валенттілік ұғымын тереңірек түсіну үшін, жоғарыда келтірілген төрт заттың формуласын байланысқан атомдардың арасына сызықша қойып, былайша бейнелеуге болады:

H H

H – Cl , H – O – H, N – H, H – C – H

H H

Мұқият қарасаңдар, әрбір элемент таңбасының жанындағы сызықшалар саны валенттілік мәніне сай келіп тұр. Барлық қосылыстардағы сутек атомдары басқа атомдармен тек бір ғана сызықшамен байланысып тұр, өйткені оның валенттілігі I. Ал оттектің атомы екі сызықшамен өрнектеледі, себебі оның валенттілігі II.

Әдетте, химияда валенттілік деген терминді қысқартып валенттік деп те атайды. Біз де бұдан әрі қарай валенттік деген сөзді қолдана берейік.

Осы кезге дейін бірі сутек болып келген екі элементтен тұратын биэлементті қосылыстарды қарап келдік. Ал іс жүзінде қосылыстардағы элементтің белгісіз валенттігін анықтау үшін, жанындағы валенттігі белгілі элементтерді қолдана береді. Әдетте, ондай элементтің қатарына сутекпен қоса оттек те жатады, оның қосылыстардағы валенттігі II. Мысалы, көмірқышқыл газының CO₂ құрамындағы көміртектің валенттігі IV, өйткені ол II валентті 2 оттек атомымен қосылып тұр.

Егер биэлементті заттың құрамына кіретін әр атомның саны бірден көп болса, олардың валенттігін анықтауды мынандай жолмен жүргізеді: мәселен, алюминийдің III валентті екенін біле отырып, оның оксидінің формуласын құрастырайық. Алдымен алюминий мен оттектің таңбаларын жазып, олардың

_{III II}

үстіңгі жағына валенттігін көрсетеді: AlO. Алюминий және оттек атомдарының санын табу үшін, оттектің валенттігі II екенін ескере отырып, екеуіне ортақ ең кіші еселікті табады; ол 2·3=6. Еселік мәнін алюминийдің валенттігіне бөлсек 6:3=2 оның атомының саны, ал оттектікіне бөлсек 6:2=3 екіншісінің атом саны

_{III II}

шығады. Сөйтіп, іздеп отырған алюминий оксидінің формуласы Al₂O₃ болады. Оның дұрыстығын тексеру үшін әрбір элементке тиісті валенттік бірліктерінің саны бірдей екендігін дәлелдесе жеткілікті. Қарастырылған мысалда алюминийдің екі атомына 2·3=6 валенттік, оттектің үш атомына 3·2=6 валенттік бірліктері сай келеді.

Кез келген биэлементті заттың формуласы бойынша элементтің белгісіз валенттігін анықтағанда, әрбір элементтің валенттік бірліктерінің саны өзара тең болатынын ескереді. Мысалы, күкіртсутектің H₂S құрамындағы күкірт атомының валенттігін табу үшін, сутек атомының санын оның валенттігіне көбейтіп ең кіші ортақ еселікті табады: 2·1=2. Оны күкірт атомының санына бөліп, оның валенттігін анықтайды: 2:1=2 демек, күкіртсутектегі күкірт II валенттік көрсетеді.

Көптеген элементтер өздерінің қосылыстарында өзгермейтін бір ғана тұрақты валенттілік көрсетеді. Алайда, валенттіктер айнымалы болатын элементтер де аз емес (3-кесте интерактивті тақтадан көрсетіледі).

Кейбір элементтердің химиялық қосылыстардағы валенттігі

Өзімізге таныс сутек, натрий, калий элементтері қосылыстарында тұрақты I валенттік көрсетеді, оттек, кальций, магний II валенттік көрсетеді. Ал мыс, темір тәрізді металдар бірнешеваленттік мәндеріне ие бола алады. Валенттігінің мәні өзгермелі болғандықтан, олар айнымалы валентті элементтер деп аталынады. Мұндай элементтердің валенттігі жанындағы екінші элементтің табиғатына, олармен қандай жағдайда қосылатынына тәуелді келеді. Мәселен, көмір жанғанда ауа жеткіліксіз болса көміртек монооксиді CO, ал жеткілікті болса көміртек диоксиді CO₂ түзіледі. Мұнда көміртек атомы бірінші қосылыста II, ал екіншісінде IV валенттік көрсетіп тұр.

4. Бекіту бөлімі

«Сен – маған , мен – саған» сұрақ-жауап арқылы сабақты бекіту. Оқушылар бір-біріне жаңа сабақ бойынша сұрақтар қояды.

• Сабақтың қорытындысы

Валенттілік – химиялық элемент атомының басқа химиялық элемент атомдарының белгілі бір санын қосып алу қабілеті. Валенттілік мәндері – элемент таңбасының үстіне не оң жағына жақша ішіне рим сандарымен

_{II II III}

көрсетіп беріледі. Мысалы: H(I), F(I), O, Zn, B, т.б.

Валенттіліктің өлшемі ретінде сутектің валенттілігінің мәні алынған, ол 1-ге тең.

Биэлементті қосылыстың құрамындағы элементтің валенттілігін, жанындағы валенттігі белгілі элементтің атом санын ескере отырып есептейді.

Элементтердің валенттігі тұрақты да, айнымалы да болады. Олар бүтін сандармен өрнектеледі.

6. Үйге тапсырма

1) §11. Химиялық элементтердің валенттілігі;

2) 4,7,10-есептерді дәптерге орындау.

• Бағалау

Сабаққа белсене қатысқан оқушыларды бағалау, (оқушылармен біріге кеңесіп баға беру).

Қосымша материал

№1. 3,42 моль калий пермангатының (KMnO₄) массасын есептеңіздер.

Mr (KMnO₄) = 158

1 – 158

3,42 – x

x=540,36г

№2. Мына реакция теңдеуі бойынша 2K + Br₂ → 2KBr 20г калий реакцияға түсті. Реакция нәтижесінде түзілген калий бромидінің массасын және зат мөлшерін табыңыздар.

_{20 Х}

2K + Br₂ → 2KBr

^{78 149}

х = 20·149/20 = 38,2г

v= m/M = 38,2/149 = 0,26 моль

№3. Азот (III) оксидіндегі (N₂O₃) элементтердің массалық үлестерін анықтаңыздар.

Мr (N₂O₃) = 28+48=76

w (N) = Ar(N)·n/Mr(N₂O₃) · 100% =28/76 ·100% = 36,8 %

w(O) =Ar(O)·n/Mr(N₂O₃ ) · 100% = 48/76·100% = 63,1%