Metāli

J. Švirksts. Metāli

4. Metālu ķīmiskās īpašības

Metālu ķīmiskās īpašības nosaka to atomu kodolu elektronapvalku uzbūve.

Atbilstoši programmas prasībai:
  • nosaka metālisko elementu ispējamās oksidēšanas pakāpes savienojumos, izmantojot informāciju no ķīmisko elementu periodiskās tabulas (A grupu elementiem) un pēc atomu kodola elektronapvalka elektronformulas un elektronu izvietojama pa orbitālēm (A grupu elementiem un 4. perioda B grupu elementiem)
sagatavots materiāls audzēkņu patstāvīgajam darbam metālisko elementu oksidēšanās pakāpes ķīmiskajos savienojumos. Tā izpildi ieteicams uzsākt klasē, bet pabeigt kā mājas darbu.

Programmas prasības apguvei:
  • izprot elektrolīzes procesu un raksta sāļu kausējumu elektrolīzes procesu vienādojumus; neaktīvo metālu sāļu ūdensšķīdumu elektrolīzes procesu vienādojumus, izmantojot metālu elektroķimisko sprieguma rindu
sagatavots uzdevumu komplekts elektrolīzes procesi ar 20 dažādiem uzdevumiem . To ieteicams izmantot gan zināšanu apguvei un nostiprināšanai, gan zināšanu kontrolei.

Lai audzēkņi varētu sekmīgi apgūt programmas prasību:
  • izprot metālu ķīmiskās īpašības (iedarbību ar ūdeni, atšķaidītām skābēm un sāļu ūdensšķīdumiem) un apraksta tās ar molekulārajiem un elektronu bilances vienādojumiem, izmantojot metālu elektroķīmisko sprieguma rindu
skolotājs var izmantot demonstrējumu metālu iedarbība ar ūdeni un skābēm kopā ar atbilstošo audzēkņu darba lapu. Savukārt demonstrējums metālu iedarbība ar sāļu ūdensšķīdumiem un audzēkņa darba lapa ļaus ne tikai izprast šīs metālu raksturīgās īpašības, bet arī atsaukt atmiņā zināšanas par metālu iegūšanas paņēmieniem.

Tautsamniecībā ar katru gadu pieaug vieglo metālu izmantošana. Viens no tiem ir magnijs, kuru tā lielās ķīmiskās aktivitātes dēļ galvenokārt izmanto sakausējumu veidā. Magnija ķīmiskās īpašības ilustrē un ļaus apgūt divi skolotāja demonstrējumi: magnija degšana ogļskābās gāzes atmosfērā kopā ar audzēkņa darba lapu un magnija degšana ūdens tvaikos kopā ar audzēkņa darba lapu.

Uzdevumu komplekts par metālu ķīmiskajām īpašībām satur 18 dažāda līmeņa uzdevumus.

Ļoti raksturīga metālu ķīmijas loma ir kompleksie savienojumi. Tie ļoti plaši tiek izmantoti gan metālu izdalīšanā no to rūdām, gan dažādu ārstniecības līdzekļu sastāvā. Arī tāsa vielas kā vitamīns B12 un hemoglobīns ir tipiski kompleksie savienojumi. Komplekso savienojumu iegūšanai paredzēts skolotāja demonstrējums komplekso savienojumu iegūšana. Tajā aprakstīta četru dažādu komplekso savienojumu iegūšana, kas ļauj skolotājam atkarībā no piejamajiem resursiem, demonstrējuma izmantošanas mērķa un laika limita demonstrēt audzēkņiem viena vai vairāku komplekso savienojumu iegūšanu. Audzēkņi novēroto pieraksta darba lapās komplekso savienojumu iegūšana, kur ir iespēja arī pilnveidot komplekso savienojumu nosaukumu veidošanas prasmi, kā arī noteikt kompleksveidotāju, ligandus un kompleksveidotāja koordinācijas skaitli.

Programmas prasībai:
  • pēc alumīnija, cinka, vara, dzelzs komplekso savienojumu ķīmiskajām formulām analizē to sastāvu (kompleksveidotājs; ligandi; koordinācijas skaitlis) un veido komplekso savienojumu nosaukumus
sagatavots uzdevumu komplekts kompleksie savienojumi. Tas satur 14 dažādus komplekso savienojumu piemērus, kas ļauj to izmantot ne tikai zināšanu apguvei un nostiprināšanai, bet arī to kontrolei.
Audzēkņiem izveidotais patstāvīgais darbs komplekso savienojumu nosaukumu un formulu veidošana (10 dažādi atšķirīgi piemēri) ļaus sagatavoties šīs programmas prasības apguvei.

Svarīga programmas prasība ir:
  • izprot vielu (Zn, Al, Cr(III) savienojumu) amfotērās īpašības un apraksta tās ar ķīmisko reakciju vienādojumiem.
Šim nolūkam tiek piedāvāts demonstrējuma aprakst cinka savienojumu amfoteritāte un attiecīgā audzēkņa darba lapa. Savukārt uzdevumu komplekts savienojumu amfotērās īpašības (10 dažādi atšķirīgu līmeņu uzdevumi) palīdzēs ne tikai nostiprināt zināšanas, bet arī veidot prasmes.

Lai audzēkņi varētu:
  • izprast jonu apmaiņas reakciju izmantošanu metālu jonu kvalitatīvai pierādīšanai, aprakstīt jonu apmaiņas reakcijas ar molekulārajiem, jonu un saīsinātajiem jonu reakciju vienādojumiem
sagatavots informatīvais materiāls katjonu pierādīšanas reakcijas un uzdevumu komplekts par jonu apmaiņas reakcijām ūdensšķīdumos.