§ 29. Металл мен бейметалдың айырмашылығы неде?

Жаратылыстану, 5 сынып. Оқулық: Верховцева Л.А. және т.б. (Алматыкітап баспасы, 2023). 3 тарау: Заттар және материалдар. 150–155-беттер.

Нені үйренесің

• Металдарды қасиеттері бойынша танып білуді: жылтырлығы, иілгіштігі, қаттылығы, электрөткізгіштігі.
• Металды бейметалдан ажыратып, айырмашылығын түсіндіруді.
• «Ерекшеліктерді» білуді: сұйық сынап, жылтыр графит және йод.
• Электр сымдары неге алтыннан емес, мыстан және алюминийден жасалатынын түсіндіруді.

Ой қозғау

• Зат дегеніміз не? Физикалық денелер өзінен тұратын нәрсе. Қасық — дене, алюминий — зат.
• Заттар қандай үш күйде болады? Қатты, сұйық және газ тәрізді.
• Үйіңдегі металдан жасалған үш затты ата. Мысалы, кілт, қазан, шанышқы.
• Пластилин кесегін ұрсаң, оған не болады? Жайпақ болып қалады да, жаңа пішінін сақтайды.

Тақырыпты талдаймыз

Металсыз әлем

Бір минутқа елестетші: жер бетінен барлық металл жоғалып кетті. Машиналар да, пойыздар да, ұшақтар да жоқ. Сымдар жоғалады, олармен бірге жарық, телефон және интернет те кетеді. Тіпті қасық пен инеңнің өзі ағаштан немесе сүйектен жасалатын болады!

Адамдар металдың ерекше қасиетін ертеде-ақ байқаған. Металды ерітуге болады, одан кейін одан қалағаныңды құюға немесе соғып жасауға болады. XVIII ғасырда небәрі 17 металл белгілі болған, ал қазір олардың саны тоқсаннан асады.

🌟 Тарихтағы тұтас дәуірлер металдардың құрметіне аталған: қола дәуірі және темір дәуірі. Металл адамдардың өмірін сонша өзгерткендіктен, уақыттың «есімі» болып кеткен.

Металдар не істей алады

📌 Металл — иілгіштігімен, созымдылығымен, ерігіштігімен ерекшеленетін қатты зат. Металдың жылтырлығы, жылуөткізгіштігі және электрөткізгіштігі бар.

📕 Оқулықта металдың «ерігіштігі» деп жазылған. Мұнда металды ерітіп (балқытып), қалыпқа құюға болатыны айтылып тұр. Ғылымда «ерігіштік» — заттың суда еруі, ал металдың балқуы балқығыштық деп аталады. Екеуін шатастырма.

Бұл қасиеттерді бір-бірлеп қарастырайық:

• Иілгіштік — металды балғамен соқсаң, ол ұнтақталмай, пішінін өзгертеді. Оқулықтағы суретте көрсетілген өрнекті әткеншек осылай соғып жасалған.
• Созылымдылық — металды иуге және жіңішке сымға дейін созуға болады.
• Металдық жылтырлық — металдың тегіс беті айна сияқты жарықты шағылыстырады.
• Жылуөткізгіштік — ыстық шайдағы металл қасық тез қызады.
• Электрөткізгіштік — электр тогын өткізе алу қабілеті.

🌟 Асыл металдардың ішінде ең созылымдысы — алтын. Бір грамм алтыннан (бұршақтан да кіші бөлшек) ұзындығы шамамен екі километр сым созуға болады!

Сынап — ерекше металл

Барлық металл бөлме температурасында қатты болады. Біреуінен басқасы: сынап — сұйық, жылтыр, күмістей ақ металл. Бұрын оны термометрге құятын.

⚠️ Абайла! Сынап буы улы. Егер ескі сынапты термометр сынып қалса, сынап тамшыларын қолмен ұстама, шаңсорғышпен де сорма. Бірден үлкендерді шақыр, терезені аш та, бөлмеден шық.

Электр тогын кім жақсы өткізеді

Электр тогын жақсы өткізетін металдар ретімен: күміс, мыс, алтын, алюминий. Күміс — чемпион. Бірақ үйдегі сымдарды мыстан және алюминийден жасайды. Неге екенін жаттығуларда талдаймыз.

Ал бейметалл дегеніміз не

📌 Бейметалл — металдардың физикалық қасиеттері жоқ химиялық элементтер.

Бейметалдар қатты (күкірт, графиттегі көміртегі, йод), сұйық (бром) және газ тәрізді (оттек, азот, гелий) болады. Көпшілігі жылтырамайды және ток өткізбейді. Қатты бейметалдар әдетте сынғыш келеді: ұрсаң, ұнтақталып кетеді.

Сен графитті жүз рет қолыңа ұстағансың: бұл — жай қарындаштың өзегі. Ал гелий ауадан жеңіл, сондықтан онымен ауа шарларын көпіршіп ұшырады, олар жоғары көтеріліп кетеді.

💡 Бейметалдардың да «ерекшеліктері» бар. Графит пен кремний ток өткізеді. Графит пен кристалды йод металдай жылтырайды. Сондықтан бір белгіге қарап шешім шығарма, барлығын қатар қара.

Металл ма, бейметалл ма?

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Үйде «металл аулау» ойынын ұйымдастырыңыз: бала 3 минутта бес металл затты тауып, оның металл екенін қандай белгісіне қарап білгенін айтсын. «Жылтырайды» дегеннен басқа, «ұстағанда салқын» деп айтса тіпті жақсы (металл қолдың жылуын тез алып кетеді).

🌟 Қазақстан — металдар елі. Мысты Жезқазған мен Балқашта өндіреді, алюминийді Павлодарда балқытады, болатты Теміртауда қайнатады, ал хром кенінің әлемдегі ең үлкен қорларының бірі бізде.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• Барлық металдарда қандай қасиеттер бар? Металдық жылтырлық, иілгіштік және созылымдылық, жылу- және электрөткізгіштік. Дерлік барлығы қатты.
• Сынапты неге ерекше металл дейді? Ол — металл, бірақ қалыпты жағдайда сұйық.
• Электрөткізгіштік дегеніміз не? Заттың электр тогын өткізе алу қабілеті.
• Бейметалдар металдардан немен ерекшеленеді? Оларда металдардың қасиеттері жоқ: сынғыш, әдетте жылтырамайды, ток пен жылуды нашар өткізеді, сондай-ақ сұйық және газ тәрізді де болады.
• Қандай бейметалдар металға ұқсайды? Графит (жылтырайды және ток өткізеді), кремний (ток өткізеді), йод (жылтырайды).

Жаттығуларды шығарамыз

1–6-сұрақтар металдар туралы өлеңге арналған. Онда ақын металдардың жылтырлығын, иілгіштігін, электрөткізгіштігін сипаттайды да, соңында тағы бір қасиеттің атын «ұмытып» кетеді.

№ 1

Металдың құрметіне аталған қандай дәуірлерді білесің?

Қалай ойлаймыз. Тарих сабағын еске түсір: тас дәуірі, қола дәуірі, темір дәуірі.

Жауап үлгісі.

1. Қола дәуірі — мыс пен қалайы қорытпасынан жасалған құралдар тастан қарағанда мықты болған.
2. Темір дәуірі — темір құралдарды, соқаларды және қаруды одан сайын берік әрі қолжетімді етті.
3. Дәуірдің басты материалы оған есімін берген.

Жауабы: қола дәуірі және темір дәуірі. Металдар адамдардың өмірін сонша өзгерткендіктен, дәуірлер басты металдың атымен аталған.

№ 2

Металда қандай байланыс түрі бар?

Қалай ойлаймыз. Өлеңдегі «жарқыл», «электрондар», «ток» сөздеріне назар аудар: олардың бәрі бір байланысқа тіреледі.

Шешуі. Металдарда бөлшектерді бір-бірімен металдық байланыс ұстап тұрады. Өлеңде оның нәтижелері сипатталған: металдың жарқылы, электрондардың қозғалысы және ток.

Жауабы: металдық байланыс.

№ 3

Қандай физикалық қасиеттер металдық байланыстар тудырады?

Қалай ойлаймыз. Өлеңдегі «сиқыршы» байланыс не істейтінін түгел атап шық.

Шешуі. Металда жылжымалы электрондар көп. Дәл солар жарықты шағылыстырады, ток пен жылуды тасымалдайды және металдың сынбай, иілуіне мүмкіндік береді.

Жауабы: металдық жылтырлық, иілгіштік (созылымдылық), электрөткізгіштік және жылуөткізгіштік.

№ 4

Ең иілгіш металл қайсысы?

Шешуі. Өлеңде: «Бір-ақ грамм алтын кесегін үйіңе дейін созарсың байқап». Мұндай қасиетте алтынға тең келер ештеңе жоқ.

Жауабы: алтын.

№ 5

Қай металл түрі электр қуатын жақсы өткізеді?

Қалай ойлаймыз. Өлеңде ток «мыс сыммен жүгіреді». Бірақ мыс — ең жақсысы емес, ең ыңғайлысы.

Шешуі. Токты бәрінен жақсы күміс өткізеді, екінші орында — мыс. Сондықтан сымдарды мыстан жасайды: ол дерлік сондай жақсы, ал бағасы әлдеқайда арзан.

Жауабы: күміс (ал сымдарға мыс қолданылады).

№ 6

Автор металдың қандай қасиеттері туралы сұрады?

Қалай ойлаймыз. Өлеңнің соңғы жолдарын қайта оқы: «Металл бойымен әр үйге жылу да жеткізе алады, ол не деп аталады?..»

Жауабы: жылуөткізгіштік.

№ 7

Айналаңа қара. Металдан жасалған 5 затты тап та, жазып ал. Оның металл екенін қандай қасиеттеріне қарап ажыраттың?

Қалай ойлаймыз. Асүйге, қарындаш салғышқа, есікке қара.

Жауап үлгісі. Кілт, қасық, қазан, жылыту батареясы, 10 теңгелік тиын. Металл екенін мына белгілерінен таныдым:

1. Ерекше жылтырайды.
2. Қолға салқын тиеді (қолдың жылуын тез алады).
3. Қатты, бірақ сынбай, иіледі (сым, қыстырғыш).
4. Соқса, сыңғырлайды.

Жауабы: әрқайсысының өз тізімі болады; белгілері — жылтырлық, қаттылық, иілгіштік, қолға салқын тиуі.

№ 8

Металдар мен бейметалдардың айырмашылығын анықта. Олардың ұқсастығы неде? Сыныптастарыңмен өз ойыңмен бөліс. «Идеялар себеті» толтыр.

Қалай ойлаймыз. «Идеялар себеті» — бәрі кезекпен өз болжамдарын, тіпті сенімсіз болса да, оған «тастайды». Сосын тәжірибемен тексереміз.

Жауап үлгісі.

• Айырмашылығы: металдар жылтырайды, иіледі, ток өткізеді; бейметалдар сынғыш, көбі — газ.
• Ұқсастығы: екеуі де — заттар; олардан денелер мен ауаның өзі тұрады.

Жауабы: әрқайсысының өз болжамдары болады; оларды № 10-дағы кестемен тексер.

№ 9

Металдың басты қасиеттерін бөліп көрсет және түсіндір. Сынапты неге ерекше металл дейміз? Сынапты қайдан көрдің? Ол туралы не айта аласың? Күнделікті өмірде алюминий мен графиттің пайдаланылуына мысал келтір.

Жауап үлгісі.

1. Металдың қасиеттері: жылтырлық, иілгіштік, созылымдылық, жылу- және электрөткізгіштік, қаттылық.
2. Сынап — ерекше металл, себебі қалыпты температурада сұйық. Оны ескі термометрлерден және кейбір шамдардан кездестіруге болады. Ол улы.
3. Алюминий тұрмыста: фольга, қазан-аяқ, сусын банкілері, сымдар, терезе жақтаулары, ұшақ бөлшектері.
4. Графит: қарындаш өзегі, құлыптың майы, электр қозғалтқыштардың қылшақтары.

Жауабы: жоғарыдағы үлгіні қара.

№ 10

Метал мен бейметалдардың ұқсастығы мен айырмашылығын анықта. «Салыстыру сызығы» кестесін толтыр.

Қалай ойлаймыз. Тәжірибедегі металл — алюминий, бейметалл — графит. Бірақ ерекшеліктерді ұмытпа.

Шешуі.

Жауабы: жоғарыдағы кесте.

№ 11

1-тәжірибе. Алюминий сымды немесе тілімді, графитті (жай қарындаштың өзегін) алып, балғамен бірнеше рет ұр. Сымға не болды? Графитті де осылай ұр. Не болды? Ойланып көр, металға қандай қасиет тән, ал бейметалл үшін қандай қасиет тән емес? Бұл қасиет шаруашылықта қайда қолданылады?

🧪 Тәжірибе. Саған мына заттар қажет: алюминий сым немесе пластинка, жай қарындаштың өзегі, балға, тақтай.

Шешуі. Сым жайпақ болды, бірақ бұзылған жоқ. Графит жарылып, ұнтақталды. Металдардың қасиеті — иілгіштік пен соғылғыштық. Шаруашылықта оны ұсталар мен зауыттар пайдаланады: сым, табақ, қоршау, соғылған қақпа мен әткеншек, ыдыс, фольга осылай жасалады.

Жауабы: алюминий жалпайды, графит ұнтақталады; металдар иілгіш, бейметалдар сынғыш.

⚠️ Балғамен ақырын ұр, саусағыңды алшақ ұста, одан да үлкен адам ұрсын. Графит ұнтағы кір жұқтырады: газеттің үстінде жұмыс істе.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Тәжірибені үйде оңай қайталауға болады: бір бөлшек алюминий сым, сынған қарындаш өзегі және балға. Тағы бір кесек борды салыстыруға болады.

№ 12

2-тәжірибе. Алюминий сымы мен графитті алып, олардың екеуін де саусақтарыңмен қатты қыс. Сен не байқадың? Қай нысан өзгеріссіз қалды? Графитке не болды? Графитті қатты металл деп айтуға бола ма? Металл және бейметалдардың қаттылығы бойынша қорытынды жаса. Кестені толтыр.

Қалай ойлаймыз. Қатты зат пішінін сақтайды. Бірақ «қатты» дегеніміз «берік» дегенді білдірмейді.

Шешуі.

1. Алюминий сым бүтін қалды: оны саусақпен басып сындыру мүмкін емес.
2. Қарындаш өзегі сынды немесе ұнтақталды.
3. Графит — қатты зат (пішінін сақтайды, сұйық та, газ да емес), бірақ ол жұмсақ әрі сынғыш. Қағазға із қалдыратыны сондықтан.

Жауабы: өзгеріссіз алюминий сым қалды; графит ұнтақталды. Металдар қатты әрі берік, ал қатты бейметалдар жиі сынғыш келеді. Графит — металл емес, қатты бейметалл.

🌟 Бірақ бәрі оңай емес! Алмаз да графит сияқты көміртегі, және ол да бейметалл. Бірақ ол — табиғаттағы ең қатты зат: онымен шыны кеседі.

№ 13

Сен қалай ойлайсың, адамдар электр сымдарын дайындағанда алтын немесе күмісті неге қолданбайды? Металдардың электрөткізгіштік қасиеті қайда қолданылады?

Жауап үлгісі.

1. Күміс пен алтын — сирек және өте қымбат. Кабельдер километрлеп керек, оны ешкім сатып алмас еді.
2. Мыс токты дерлік сондай жақсы өткізеді, бірақ әлдеқайда арзан. Алюминий одан да арзан әрі жеңіл: одан жоғары вольтты желілердің сымдарын жасайды.
3. Металдардың электрөткізгіштігі барлық жерде қажет: үйлердегі сымдар мен кабельдер, айырлар мен розеткалар, электр беру желілері, телефондар мен компьютерлердің бөлшектері.

Жауабы: күміс пен алтын тым қымбат; электрөткізгіштік сымдарда, кабельдерде, розеткаларда, электр құралдарында пайдаланылады.

🌟 Алтын электроникада бәрібір жұмыс істейді: телефондар мен компьютерлердегі түйіспелерді жұқа қабатпен қаптайды. Ол тот баспайды, сондықтан түйіспе ұзақ қызмет етеді.

№ 14

3-тәжірибе. Алюминий тілімін айнаға жақындат. Алюминийді күн сәулесін қайтарады деп айтуға бола ма? Неліктен? Тәжірибе металдың қандай қасиетін дәлелдейді?

🧪 Тәжірибе. Айна мен алюминий пластинканы (немесе фольга кесегін) күнге қаратып, қалай жылтырайтынын салыстыр. «Күн сәулесінің жұғы» (жарық дақ) бар-жоғын қара.

Шешуі. Тегіс алюминий жарықты шағылыстырады, тіпті айна сияқты жарық дақ жібереді. Бұл металдардың қасиетін — металдық жылтырлықты дәлелдейді. Айналарды жұқа металл қабатымен қаптайтыны тегін емес.

Жауабы: иә, алюминий жарықты шағылыстырады; бұл — металдық жылтырлық.

⚠️ Жарық дақты адамдар мен жануарлардың көзіне бағыттама, өзің де күнге қарама.

№ 15

А.С. Пушкиннің «Қанжар» атты өлеңінде металдың қандай қасиеті туралы сөз болады? «Лемнос құдайы сені соққан… Тозақ отындай, құдайдың найзағайындай…»

Қалай ойлаймыз. «Лемнос құдайы» — Гефест, ежелгі грек мифтеріндегі құдай-ұста; оның ұстаханасы Лемнос аралында болған. Ұста не істейді?

Шешуі.

1. «Соққан» — балғамен соғып жасаған. Бұл — иілгіштік, яғни соғылғыштық.
2. Қанжар «тозақ отындай, құдайдың найзағайындай» жарқырайды. Бұл — металдық жылтырлық.

Жауабы: бірінші жолда — иілгіштік (соғылғыштық), екінші жолда — металдық жылтырлық.

№ 16

Қосымша мәліметтерді пайдалана отырып, адам өмірінде айнаның пайда болуы және оны жасауды жетілдіру тәсілдері туралы хабарлама дайында.

Қалай ойлаймыз. Уақыт бойынша жүр: судан металға, содан кейін шыныға дейін. Энциклопедиялардан және балаларға арналған ғылыми сайттардан іздеп көр.

Хабарлама жоспары.

1. Алғашқы «айналар» — шалшық пен көлдегі су.
2. Жылтыратылған тастан және металдан жасалған айналар.
3. Металл қабаты бар шыны айналар.
4. Бүгін айналарды қалай жасайды.

Хабарлама үлгісі. Адам үшін алғашқы айна тыныш тұрған су болды. Кейін адамдар тасты, мысалы, қара жанартау шынысын — обсидианды жылтырата бастады. Ежелгі дүниеде айналарды жарқырағанша тазартылған мыстан және қоладан жасаған — мұнда металдық жылтырлық іске қосылды. Кейін шынының артқы жағын металдың жұқа қабатымен қаптауды үйренді. Ұзақ уақыт бұл үшін қалайымен қосылған улы сынап қолданылды. XIX ғасырда шыныны күміс жұқа қабатымен қаптауды ойлап тапты. Бүгін айналардың көбін күмісмен немесе алюминиймен қаптайды, ал артынан бояумен қорғайды.

Жауабы: хабарлама жоғарыдағы жоспар бойынша.

№ 17

«Иә-жоқ» ойыны. Өзің келісетін әрбір пікірге «иә» жауабын таңда, ал егер сен онымен келіспесең, яғни пікір дұрыс болмаса, «жоқ» жауабын таңда: 1) иілгіштік — металдың қасиеті; 2) барлық бейметалл — қатты заттар; 3) металдық жылтырлық барлық бейметалға тән; 4) сынап бейметалға жатады; 5) алюминийде металдық жылтырлық жоқ.

Шешуі.

1. Иә. Металдар иілгіш.
2. Жоқ. Бейметалдар сұйық (бром) және газ тәрізді (оттек, гелий) да болады.
3. Жоқ. Тек азы ғана жылтырайды: графит пен йод.
4. Жоқ. Сынап — металл, сұйық болса да.
5. Жоқ. Алюминий жылтырайды, мұны 3-тәжірибеде тексердік.

Жауабы: иә, жоқ, жоқ, жоқ, жоқ.

№ 18

«Адам» — сабақтағы үлгерімін өзін-өзі бағалау. Егер де сабақ тақырыбын меңгерсең, адамды толық боя; егер жартылай меңгерсең, адамның жартысын, жеткіліксіз меңгерсең, тек қана аяғын боя. Өз жұмысыңа талдау жүргіз. Саған болашақта үлкен жетістікке жету үшін, үйде нені қайталау керек? «Бүгін менде қиын сұрақтар туды, мен оларға жауап бере алмадым… Үйде маған … қажет.»

Қалай ойлаймыз. Төмендегі «Шағын тест» бойынша өзіңді тексер. 5-тен 5 — адамды толық боя.

Жауап үлгісі. Адамды жартылай бояймын. Бүгін менде мынадай сұрақ туды: графит неге бейметалл болса да, ток өткізеді. Үйде маған қандай бейметалдар ерекшелік екенін қайталау қажет.

Жауабы: әрқайсысының өз жауабы болады.

Жадынама

• Металдар жылтырайды, соғылады, сымға дейін созылады, ток пен жылуды өткізеді.
• Сынап — сұйық металл; қалған металдардың бәрі қатты.
• Бейметалдар қатты, сұйық және газ тәрізді болады; қатты бейметалдар сынғыш.
• Ерекшеліктер: графит пен кремний ток өткізеді, графит пен йод жылтырайды.
• Сымдарды мыстан және алюминийден жасайды: олар жақсы өткізеді әрі арзан.

Шағын тест