Сабақтың мақсаты: «электролиттер» және «бейэлектролиттер»

1. 
   Өздеріңе белгілі химиялық байланыс түрлері туралы айтыңдар.
   
2. 
   Мына қосылыстардағы химиялық байланыс түрін анықтаңдар: а) NaCI, KI (иондық байланыс); ә) Na₂SO₄, CuSO₄, NaOH, Ва(OH)₂ (иондық және коваленттік полюсті байланыс); б) HCL, H₂SO₄, HNO₃, H₂O (коваленттік күшті полюсті байланыс); в) C₂H₆O, C₆H₁₂O₆, C₆H₆ (коваленттік әлсіз полюсті байланыс).
   
3. 
   Қандай бөлшектерді иондар деп атайды? Мына қосылыстардың құрамына қандай иондар кіреді? NaCL, Na₂SO₄, CuSO₄, NaOH, Ba(OH)₂.
   
4. 
   Берілген иондық қосылыстардың ион зарядын көрсетіңдер (тапсырма жылжымалы тақтаға немесе кодопленкаға алдын ала жазылып қойылады):
   

5. 
   Қандай қосылыстар иодық байланыс түзеді? Олардың жалпы физикалық қасиеттері қандай? (Оқушылар, әсіресе заттардың қаттылық, баяу балқығыштық қасиеттерін көрсетуі керек.)
   

1. 
   Электр тоғының табиғаты жөнінде не білесіздер?
   
2. 
   Металдардың электр өткізгіштігінің себебі неде?
   
3. 
   Өткізгіштер деген не?
   

Бұдан кейін мұғалім оқушылармен бірлесіп, электр өткізгіштікті сынауға арналған құралдың құрылымын талдайды.

Содан соң мыс, темір, алюминий сымдараның электр өткізгіштігі көрсетіледі. Берілген тұздардың (NaCL және CuSO₄), сілтілердің (NaOH және Ba(OH)₂), ерітінділерінің электрөткізгіштігін көрнекі түрде көрсету төмендегідей қорытынды жасауға мүміндік береді: жоғарыдағы ерітінділер электр тоғын өткізеді, ал құрғақ NaCL, CuSO₄, Ba(OH)₂ , NaOH электр тоғын өткізбейді (тәжірибе жасап көрсетеміз).

Заттардың аты	Электр тоғын өткізе ме?
Дистилденген су Кристалды натрий хлориді Натрий хлоридінің, т.б. ерітінділері	Өткізбейді Өткізбейді Өткізбейді

Әрі қарай мұғалім электролиттердің электр өткізгіштігін зерттеген швед химигі С. Аррениус екенін, ол электролиттік диссоциация теориясы деп атауды ұсынғанын айтады.

Бұдан кейін оқушылардың белсенді қатысуымен:

құрамы мен қасиеттерінің әртүрлілігіне қарамастан, тұздар мен негіздердің ерітінділері және кристалдары электрөткізгіштігін сынағанда неліктен бірдей нәтиже көрсетеді?- деген сұраққа жауап береді.

Зерттеген заттардағы ортақ қасиет – екеуі де иондық қосылыстарға жатады, яғни оларда иондық байланыс және иондық кристалдық тор бар. Бірақ кристалдарында иондар бір-бірін қатты ұстап тұрады да, еркін қозғалуға мүмкіндіктері болмайды (сондықтан электр тоғын өткізбейді), ал оларды еріткенде иондық байланыс үзіледі де, бос иондар пайда болады. Сондықтан олардың ерітінділері электр тоғын өткізеді.

Бұл болжамның дұрыстығын дәлелдеу үшін оқушыларға «Тұздардың, негіздердің және қышқылдардың суда ерігіштігі» кестесін пайдаланып, ерітінділері электр тоғын өткізетін тұздар мен негіздерден 2-3 мысал келтіреді.

Әрі қарай қышқыл ерітінділерінің электрөткізгіштігін тексеруді ұсынамыз (Н₂SO₄ немесе НCL), электр шамы жанады, демек, олардың ерітінділері электр тоғын өткізеді, бұл ерітіндіде иондардың түзілгенін дәлелдейді. Мұғалім су молекуласының әсерінен сутек пен қышқыл қалдығы арасында коваленттік полюсті байланыс әлсірейтінін түсіндіреді.Cутектің электроны толықтай қышқыл қалдығына өтеді де, коваленттік полюсті байланыс иондық байланысқа ауысады, осыдан зат иондарға ыдырайды. Мұғалім өтілген материалды жүйелеп, мынадай қрытынды жасайды: ерітінділері мен балқымалары электр тоғын өткізетін заттар электролиттер (тұздар, негіздер, қышқылдар) деп аталады.

Электролиттер электрөткізгіштігімен анықталады. Бұдан соң мұғалім мынадай проблемалық сұрақ қояды: Барлық суда еритін заттарды электролиттер деп атауға бола ма? Мұғалім эксперимент нәтижесі бойынша қорытынды жасауды ұсынады. Суда: қант, глюкоза немесе этанолды ерітіп, электродты саламыз, электр шамы жанбайды. Бұны С₁₂Н₂₂О₁₁ және С₆Н₁₂О₆ құрылысы негізінде түсіндіреміз. Бұл қосылыстардағы коваленттік байланыстың полюстігі аз, сондықтан молекулалар арасындағы байланыс (молекулалық кристалдық тор) берік емес, ал керісінше молекулаішілік байланыстың беріктігі бұл заттар суда ерігенде, оларды жеке бейтарап молекулаларға ғана ыдыратады. Әрі қарай тағы да қосымша глицерин мен бензолдың электрөткізгіштігін тексеріп, мынадай қорытынды жасауға болады: ерітінділері электр тоғын өткізбейтін заттарды бейэлектролиттер деп атайды (спирт, қант, глюкоза, глицерин, бензол, т.б.).

Білімді қорытындылап, бекіту.

Сабақтың қорытындысында оқушылардың алған мәліметтерін бекіту мақсатында мынадай тірексызбаны жаздыру керек.

Ерітінділері электр тоғын өткізетін

Электролиттер

Иондық және коваленттік полюсті байланысы бар заттар

Тұздар (еритін)

Сілтілер

Қышқылдар (еритін)

Тірексызбаны жалғастырыңдар және мына берілген заттарды электролиттерге, бейэлектролиттерге бөліп жазыңдар: калий гидроксидінің сулы ерітіндісі, дистилденген су, глюкоза, кальций хлоридінің кристалы, қант ерітіндісі, натрий гидроксидінің ерітінідсі.

Электр ерітіндісіндегі зарядталған бөлшектер – иондардың пайда болуындағы судың маңызын көрсету.

Тұздардың, қышқылдардың және сілтілердің диссоциациясы. Оксоний ионы, катиондар және аниондар.

Реактивтер және құрал-жабдықтар: эксперименттік есептерді шығаруға арналған реактивтер тобы және құралдар. «Тұздардың, қышқылдардың, негіздердің суда ерігіштігі», «Иондық және ковалентті полюсті байланысы бар қосылыстардың еруі және электролиттік диссоциация сызбасы», кестелері, «Иондардың гидротациясы», натрий хлоридінің крситалдық торының моделі, «Қатты заттардың еру механизмі» кинофрагменті (кинофрагмент болмаған жағдайда «Электролиттік диссоциация теориясы» диапазитивті немесе экранға оқулықтағы 4- суретті түсіріп көрсету керек).

Сабақтың барысы. I. Жаңа сабақты қабылдауға дайындық. Сабақты оқушылардың «электролит», «электролиттік диссоциация» ұғымдарын қалай меңгергенін білуге мүмкіндік беретін әңгімелесуден бастаймыз. Ол үшін мынадай сұрақтар ұснылады немесе мұғалім өз қалауы бойынша сұрақтар дайындайды.

1. 
   Мына заттар электр тоғын өткізе ме?
   

ә) қант ерітіндісі;

б) күкірт қышқылының ерітіндісі.

2. 
   Құрамында мынадай иондары бар қосылыстарды жазыңдар:
   

ә) K⁺ және S^2-

б) Ba²⁺ және NO₃^-

в) B²⁺ және Br^-

г) Al³⁺ және SO₄^2-

3. 
   Кестеде берілген қосылыстардың иондық құрамын көрестіңдер.
   

Қосылыстың формуласы	Иондар оң теріс
BaCl2 NaOH Al2(SO4)3 MgCl2 Zn(NO3)2 Ba(OH)2 HCL

Бұл сұраққа жауап беру үшін су молекуласының құрылысы мен қасиетін білу керек. Әңгімелесу процесінде мұғалім оқушыларды судың қасиеттерімен қысқаша таныстырады. Оқушылар судың құрылымдық және электрондық формулаларын еске түсіреді және судың кейбір қасиеттері, оның молекуласының өте күшті полюстігіне (диполь) байланысты деген қорытынды жасайды. Еру процесі еріткіштің қасиетіне тәуелді. Мысалы, су зарядталған бөлшектердің электростатикалық тартылуын 81 есе азайтса, ал этонол 27, ацетон 27, бензл 2 есе (диэлектрлік өтімділік) азайтады.

Мұғалім иондар түзілуі мен механизмін жүйелеп, оқушыларға мынадай қорытынды жасайды: иондық және ковалентті полюсті байланысты қосылыстар ерігенде түзілген иондар судың дипольді молекулаларымен әрекеттесіп, гидраттанған иондар түзеді, яғни диссоциация процесі жүреді. Әрі қарай диссоциация процесінің қайтымды екені, иондарға ыдырау - иондану, ал кері процесс - молекула түзілу деп аталатыны айтылады.

Ерітіндіде иодар су молекуласымен байланысқан, яғни гидраттанған күйде болады. Оқушылар бірден мынадай қорытынды шығарады, гидраттанған мыс ионының кристалдық мыс (II) сульфатындағы мыс айырмашылығы бар.

Әрі қарай қышқылдардағы коваленттік байланыстың, оларды суда еріткенде ионды байланысқа айналу механизмі қаралады және сутектің гидраттанған ионы:

Н⁺+Н₂О = Н₃О⁺

оксоний ионы туралы түсінік енгізіледі.

Мұғалім оксоний ионын гидраттанған протон түрінде қарау керектігін ескертеді, осыған байланысты кейінгі жаттығуларда қышқылдардың диссоциациялану теңдеуін жазу әдісіндегі (Н₃О орнына Н⁺) ерекшелік түсіндіріледі, себебі ерітіндіде сутек ионы ғана емес, барлық иондар гидраттанады. Сондықтан иондармен байланысқан су молекуласы реакция теңдеуіне есепке алынбайды. Бұны түсіндіру үшін қышқылдардың оксоний ионын түзе жүретін диссоциация теңдеуін және қысқартылған түрін жазып көрсетеміз:

HCl + H₂O = H₃O⁺ + Cl^-

H₂SO₄ + 2H₂O = 2H₃O⁺ + SO₄^2-

HNO₃ + H₂O = H₃O⁺ + NO₃^-

немесе
HCl = H⁺ + Cl^-

H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄^2-

HNO₃ = H⁺ + NO₃^-

Бұдан кейін мұғалім электролиттік диссоциация теңдеуі қалай жазылатынын және оқылатынын күкірт қышқылының, кальций гидроксидінің, алюминий сульфитінің мысалында түсіндіреді. Содан соң тақтаның сол жағына тігінен бірнеше қышқылдар, негіздер, тұздардың формулалары жазылып, оқушыларға осылардың әрқайсысының электролиттік диссоциация теңдеуін жазу ұсынылады. Тапсырмма тексеріліп, тақтаға электролиттік диссоциация теңдеуінің жүйеленген жалпы формуласы жазылады:

КА = К⁺ + А^-

1. Тұздар, негіздер және қышқылдар сулы ерітінділерінде (балқымаларында) иондарға ыдырайды:

NaOH = Na⁺ +Cl^-

HCl = H⁺ + Cl^-

2.Ерітіндіде түзілген иондар судың полюсті молекуласының әсерінен гидраттанады және бір- бірінен ажырайды. Бұл процесс иондану деп аталады.

3. Иондану процесімен бір мезгілде кері процесс молекула түзілу жүреді. Иодану мен молекула түзілу қайтымды диссоциация процесінің екі жағы:
HCl↔H⁺ + Cl^-

(HCl + H₂O) ↔ H₃O⁺ + Cl^-

Эксперименттік есептерді шығару барысында, қосымша пысықтау сұрақтарының көмегімен оқушылардың білім деңгейін анықтауға болады.

1. Электролиттік диссоциация теориясының мәнін айтып беріңдер.

2. Тұздардың, негіздердің және қышқылдардың суда ерігенде иондарға диссоциацияланатынын қалай дәлелдеуге болады?

3. Аз мөлшерде тұз алып, суда және этанолда еріткенде алынған ерітінділердің электрөткізгіштігі қалай болады?

Үйге тапсырма. §2. 1 6 - жаттығулар. Жұмыс дәптерінен тапсырмалар.

5- сабақ. Қышқылдардың, сілтілердің және тұздардың

сулы ерітінділерде диссоциациялануы.
Сабақтың мақсаты: қышқылдарға, негіздерге және тұздарға электролиттік диссоциация теориясы тұрғысынан түсінік беру. Қышқылдардың, негіздердің және тұздардың диссоциация теңдеуін құруды үйрету. Оқушылар қышқылдар, негіздер және тұздар диссоциациясының себебін және ерекшелігін түсіндіре білу керек.

Электролит ерітіндісінің электробейтараптығы және қышқылдардың, негіздердің, тұздардың сатылы диссоциациясы туралы түсінік беру.

Индикаторлардың қышқылдар мен сілтілерге әсері. Қышқылдар, негіздер және тұздар ерітінділерінің электрөткізгіштігін тексеру.

Реактивтер және құрал-жабдықтар: әк суы, натрий гидроксидінің ерітіндісі, қышқыл ерітіндісі, тамшуыр, лакмус, фенолфталеин, стақандар,

«Қатты заттардың еру механизмі» кинофрагменті, «Қышқылдар, негіздер және тұздардың ерігіштігі» кестесі.

▲ 1-тапсырма. Формулалары келтірілген заттарды кластарға жіктеңдер және аттарын атаңдар: AlCl₃, CuO, HMnO₄, NaOH, KBr, Ba(OH)₂, HNO₃, ZnSO₄, SO₃, Al(OH)₃, P₂O₅,CO₂, H₂SO₃, LiOH.

Содан соң келесі топтық тапсырма орындалады, оның мақсаты -негіздік және қышқылдық оксидтердің, негіздердің және қышқылдардың өздеріне тән жалпы қасиеттерін қайталау.

■ 2-тапсырма. Сызбанұсқа бойынша мысалдар келтіре отырып, айтып беріңдер (оны мұғалім алдын ала даярлайды).

Бұл қосылыстардың өздеріне тән жалпы қасиеттері мынадай реакцияларда көрінеді:

А+В=С В_хО_у + а = С + Н₂О

А + в = С + Н₂ ↑ а + в = С + Н₂О

Берілген әріптердің орынан нақты заттардан мысалдар келтіріңдер және оларға тән реакция теңдеуін құрыңдар (топтағы әр оқушы жеке мысалдар келтіреді). Жұмыс нәтижесі кодоскоп арқылы тексеріледі немесе оқушылар бірін бірі тексереді.

II. Жаңа сабақты оқып үйрену. Бұл тапсырма тірек білімді жүйелеуге және бекітуге мүмкіндік береді. Мұғалім электролиттердің сулы ерітіндідегі диссоциациялану механизмін білген соң қышқылдардың, негіздердің және тұздардың диссоцациясын шартты түрде бейнелейтін реакция теңдеуін құру қиын емес екенін айтады. Электролиттердің ерітінділері электрбейтарап екенін есте сақтаған жөн. Иондардың түзілуіне байланысты кинофрамент көрсетіледі. (бар болса).

Бұдан кейін оқушылар кодоскоп арқылы көрсетілген жаттығуды ауызша орындайды: мына заттар қандай иондарға диссоциацияланады және түзілетін иондардың зарядтары қандай: HCl, KCl, CaCl₂, HNO₃, Al(NO₃)₂,

Na₃PO₄, KOH, Ca(OH)₂?

Әрі қарай қышқылдардың, негіздердің және тұздардың диссоциация теңдеуін құруды көрсетеді. Мұғалім қышқылдардың, негіздердің және тұздардың сатылап диссоциациялануын мынадай мысалдармен келтіреді.

Ca(OH)₂↔CaOH⁺ + OH^- ↔ Ca²⁺ + 2OH^-

H₂SO₄ ↔ H⁺ + HSO₄^- ↔2H⁺ + SO₄^2-

NaHSO₄ ↔ Na⁺ + HSO₄^- ↔Na⁺ + H⁺ +SO₄^2-

CaOHCl ↔ CaOH⁺ + Cl^- ↔Ca²⁺ + OH^- + Cl^-

Оқушыларда қышқылдар, негіздер және тұздардың диссоциациялануы туралы ұғым қалыптасқан соң, олардың иондық құрамында ненің жалпы екенін түсіндіреміз.

Бұл кластардың қосылыстарына электролиттік диссоцация теориясы тұрғысынан қандай анықтама беруге болады? Қышқылдардың, негіздердің және тұздардың диссоциациялану теңдеуін жазып, олардың анықтамасын оқушылардың өздеріне айтқыздырған дұрыс. Мысалы, HI,Ba(OH)₂, MgCl₂.

1. 
   Формулалары берілген заттардың: Pb (OH)₂, Na₃Po₄,HF, Ca(OH)², Al(NO₃)₃ электролиттік диссосация теңдеуін жазыңдар.
   
2. 
   Суда ерігенде мынадай иондар түзетін заттардың формулаларын жазыңдар:
   

1. 
   Электролиттердің молекулалары толық диссоциациялана ма әлде жартылай диссоциациялана ма?
   
2. 
   Электролиттердің диссоциациялануы неге байланысты?
   

α = 0,91 немесе 91%.

Содан соң оқушыларға деңгейлі тапсырмалар бойынша оқулықпен өзіндік жұмыс орындау ұсынылады.

Тапсырма. Оқулықты пайдаланып, мына сұрақтарға жауап беріңдер.

1.«Ерітіндіде сірке сірке қышқылының диссоциациялану дәрежесі 0,013% немесе 1,3%-ке тең» деген сөйлем нені білдіреді?

2.Электролитті суда еріткенде әрбір 100 молекуладан:

а) 70;

3. Бейорганикалық қосылыстардың әртүрлі класына жататын электролиттерге 2 мысалдан келтіріңдер: а) күшті; ә) орташа; б) әлсіз.

4. Электролитті суда еріткенде әрбір 100 молекуланың 70-і немесе 10-ы иондарға ыдыраған жағдайда, электролиттің диссоциациялану дәрежесі неге тең?

5. Диссоциациялану дәрежесі 0,31%-ке, 50%-ке, 25%-ке тең дегенді қалай түсінуге болады?

Мұғалімнің мүмкіндігіне қарай диссоциациялану дәрежесінің концентрацияға, температураға және электролиттің табиғатына тәуелділігін экспериментті түрде көрсетуіне болады. Мысалы, электрөткізгіштікті сынайтын аспапты пайдаланып, сірке қышқылының электрөткізгіштігін тексеруді қарастырамыз. Алғаш электр шамы әлсіз ғана жылтыраса, ерітіндіге су құйған сайын шам жарқырап, жануы күшейе түседі.

Диссоциациялану дәрежесінің электролиттің табиғатына тәуелділігін NaOH және KOH, HF және HCl электролиттерінің электрөткізгіштігін салыстыру мысалында қарастырамыз.

Сондай-ақ электролиттік диссоциациялану дәрежесінің температураға тәуелділігін де көрсетуге болады. Бұл үшін құралдың жоғары жағындағы сымғ амперметрді қосамыз, ал электрөткізгіштікті сынайтын аспапты стақандағы қыздырылған (қайнатуға жеткізбей) және қыздырылмаған сірке қышқылының ерітіндісіне саламыз.

Күшті және әлсіз электролиттер туралы ұғым бекіту үшін оларменг бірге мынадай кестені толтыруға болады.