1 дәріс. Химияны оқыту әдістемесі (ХОӘ) ғылым және оқу пәні ретінде. Химияны оқытудың мақсаттары және міндеттері. №2 дәріс

1. 
   Бейорганикалық қосылыстар туралы үғымдардың оқу-тэрбиелік маңызы қандай?
   
2. 
   Бейорганикалық қосылыстардың маңызды кластары туралы ұғымдар қалыптасуының неше кезеңі бар?
   
3. 
   Бірінші кезеңде оқу материалы қалай орналастырылады? Осы саладағы әдістемелік пікірдің дамуын сипаттаңыздар.
   
4. 
   Оксидтер туралы үғымның қалыптасуын жэне дамуын ретімен баяндаңыздар.
   
5. 
   Қышқылдар туралы ұғымның қалыптасуы жэне дамуы қалай жүзеге асады?
   
6. 
   Негіздер туралы ұшмның қалыптасуын жэне дамуын ретімен баяндаңыздар.
   
7. 
   Тұздар туралы ұғымның қалыптасуы жэне дамуы қалай жұзеге асады?
   
8. 
   Оксидтер, негіздер, қышқылдар және түздар туралы білімді қорытындылаудың әдістемелік мэселелерін сипаттаңыздар.
   
9. 
   Бейорганикалық қосылыстар арасындағы генетикалық байланысты қалай ашу керек, бул материалдың ғылыми көзқарас қалыптасуындағы маңызын көрсетіңіздер.
   

1. 
   Чернобельская Н.М. Методика обучения химии в средней школе. М. Владос. 2000
   
2. 
   Нұрахметов Н. Химия. 8 сынып оқулығы. Алматы, Мектеп, 2004
   
3. 
   Нұрахметов Н. Химия. 9 сынып оқулығы. Алматы, Мектеп, 2005
   
4. 
   Нұрахметов Н. Химия. 10 сынып оқулығы. Алматы, Мектеп, 2006
   
5. 
   “Білім” мемлекеттік бағдарламасы.
   
6. 
   Қ.Р.конституциясы,Қ.Р.”білім туралы” заңы.
   
7. 
   “Қазақстан 2030” стратегиясы.
   
8. 
   Программа по химии для 8,9 кл. Каз.акад.Образ. им. Ы.Алтынсарина.,2004
   

1. 
   Химия курсында периодтық заңның орны және мәні.
   
2. 
   Орта мектеп химия курсында атом құрылысы теориясы.
   
3. 
   Аморфты қосылыстар, изотоптар,периодтар,топтар туралы ұғымды қалыптастыру:зат туралы білімді тереңдету.
   

Периодтық заң жэне периодтық жүйе - орта мектептегі химия курсының теориялық негізі. Бүлардың негізінде қүрылған химияның мазмүны ғылыми жағынан шынайы, жүйелі жэне түсінікті болып келеді.

ГІериодтық заң жэне атом қүрылысы өтілген соң химия курсының теориялық деңгейі артады. Оқушылардың түсінуінше химия суреттеме ғылымынан теориялық ғылымга айналады.

Химияны оқып үйренуде дедукцияның маңызы кушейеді. Ғылыми болжамның қүдіретіне окушылардың сенімі артады. Ашылмаған химиялық элементтер және олардың қосылыстарының қасиеттері туралы Д.И. Менделеевтің батыл болжамдарының тэжірибеде расталуы оқушыларда мақтаныш сезімін тудырады.

Периодтық заң жэне атом қүрылысы туралы оқу материалы элементтер және олардың қосылыстары қасиеттерінің периодты түрде өзгеретіні жэне оның себептері жөнінде үғым қалыптастырады. Химиялық эрекеттердің жүру заңдылықтарын терең түсінуге жэрдемдеседі, бейорганикалық жэне органикалық химияның негіздерін саналы меңгеруге көмектеседі.

Оқушыларда ғылыми көзқарас қалыптасуында периодтык заң жэне периодтық жүйенің маңызы зор. Басқа ғаламшарлар мен жердің, жердегі тірі табиғат пен өлі табиғаттың материалдық бірлігіне оқушылардың көзі жетеді. Бүларда кездесетін заттардың барлығы санаулы ғана химиялық элементтердің қосылыстары болып табылады.

Элементтер арасындағы өзара байланыстың, жүйе мен жекенің арасындағы байланыстың мэні ашылады. Жүйеден тыс элемент бола алмайды, жүйе белгілі элементтерді толық қамтиды. Д.И. Менделеев жасаған периодтық жүйе Л. Мейер жасаған жүйеден барлық элементтерді қамтуы, ашылмаған элементтерге орын қалдыруы бойынша ерекшеленеді. Периодтық жүйеден химиялық элементтер атомдарыньщ біртіндеп күрделіленуі, санның сапаға ауысуы айқын көрінеді. Реттік нөмір бірге артканда атомның заряды, электрон саны артады, соған орай химиялық сапасы өзгереді. Біртіндеп металдық касиет жойылып, бейметалдық қасиет күшейеді, содан соң инертті элементтер пайда болады. Осыған орай оқушыларда дүниені танып-білуге болатыны жөнінде нақтылы пікір қалыптасады. Галлийдің, скандийдің жэне германийдің болжанған қасиеттері мен тэжірибеде сыналған қасиеттерінің дэлме-дэл шыгуы оқушыларды еріксіз таңдандырады, Д.И. Менделеевтің ғылыми ерлік жасағанына шүбәсіз сенеді.

Периодтық заң, атом кұрылысы оқу материалын игеру барысында оқу-шылар өте көп салыстырулар жасап, қисынды ойлау барысын үштай түседі.

Периодтык заң жэне периодтык жүйе тақырыбының орта мектеп кур-сындағы орны үздіксіз өзгеріске үшырады. Ең алғашқы үлгілі бағдарлама-ларда ол химия курсының соңына орналастырылды. Одан кейінгі кешендік бағдарламаға кірмей қалды. Химиялық түрақты бағдарламалардағы оның орны жөнінде екі тұрлі пікір үстем болды.

Біріншісі бойынша периодтық заңдылықты түсіну ұшін оқушылардың деректі материалдардан біршама әзірлігі болуы тиіс. Осы көзқарасқа сэйкес периодтық заң 9-сыныпта галогендер, оттекке ұқсас элементтер жэне сілтілік металдар отілгеннен кейін оқылды.

Екінші пікірді қолдаушылар периодтық заң мен жуйені ертерек өтіп, химиялық элементтерді солардың негізінде оқып, үйрену тиімді деп есептеді. Осы пікірге сәйкес бұл тақырып 8-сыныпта оқылуы тиіс.
Тақырыпты оқып, үйренудің әдістемелік тәсілдері. Қазіргі кезде периодтық заң жэне атом құрылысы туралы оқу материалын қарастырудың үш тәсілі қалыптасты.

Бірінші тэсіл химия гылымының даму жолына негізделеді. Ғылымда алдымен периодтық заң ашылып, периодтык жүйе жасалды, соңынан периодтық жүйедегі заңдылықтарды түсіндіретін атом қүрылысы туралы мэліметтер анықталды. Д.И.Менделеевтің периодтық заңын тәжірибелік білімге сүйеніп қорытты, бірақ ішкі мәнісін түсіндіре алмады. Бірак оның болашакта дамитынына, жаңа деректермен толысатынына кәміл сенді. Сондықтан Д.И.Менделеевтің данышпандығын, жалпы заңды ашудағы ғылыми ерлігін корсету үшін алдымен периодтық заң жэне периодтық жүйе толық өтілді. Содан соң атом құрылысы қарастырылып, периодтык заң жэне периодтық жүйе электрондық теория түрғысынан қайтадан оқытылды.

Екінші тэсіл - біріншіге керісінше жүзеге асырылады. Алдымен атом қүрылысы туралы оқу материалы өтіледі. Соның тұргысынан периодтық заңдылықтар қорытылып шығарылады.

Үшінші тэсіл бойынша периодтық заң мен атом құрылысы бір мезгілде өтіледі. Жаңа бағдарлама бойынша оқыту осы тэсілге негізделген. Периодтық заң жэне атом құрылысы туралы негізгі мәліметтер 8-сыныпта қарастырылады да 11-сыныптағы жалпы химия курсында кеңейтіледі.

Оқушылар периодтық заңга дейін химияның алғашқы ұғымдарымен танысады. Екі химиялық элементті (оттегін жэне сутегін), олар түзетін жай жэне күрделі заттарды оқып үйренеді.

Бейорганикалық қосылыстардың маңызды кластары - оксидтер, қышқылдар, негіздер жэне түздар женінде едэуір толық ұғым алады. Заттарды жіктеудің негіздерімен танысады. Бүларға қосымша кейбір элементтердің табиғи топтары туралы алғашқы түсініктер, элементтердің қасиеттері салыстырмалы атомдық массалардың ар-туына қарай өзгеретіні жөнінде білім алады. Осының бәрі периодтық заңды саналы қабылдауға негіз болады.

Сонымен, периодтық заң жэне периодтық жүйе туралы материалды ойдағыдай игеру шарттарына мыналар жатады:

1. 
   Атом, элемент, салыстырмалы атомдық масса, жай жэне күрделі зат, заттардың физикалық жэне химиялық қасиеттері, амфотерлік үғымдарын жетік білу.
   
2. 
   Бейорганикалық қосылыстардың маңызды кластары жөніндегі білімді тиімді пайдалану.
   

4. 
   Оқытудың диалектикалық сипатын қамтамасыз ету, қайшылық-тарға, оларды шешу жолдарына көңіл аудару.
   
5. 
   Түйінді мәселелерді оқытуды жүзеге асыру. Периодтық заңның қалай ашылғанына, оны пайдалана білу жақтарына назар аудару.
   
6. 
   Оқушылардың өздігінен істейтін жүмыстарын жиі жэне тиімді ұйымдастыру: қосымша эдебиеттерді оқуға үхыну; элементтерге карточкалар әзірлеу және олармен жұмыс; кестелер жэнс сызбанұсқалар сызу; тэжірибелер жасау, т.б.
   
7. 
   Зерттеу эдістерін жиі қолдану; периодтық заңдылықты қорытып шығару; оқылмаған элементтер мен қосылыстардың қасиеттерін болжау.
   

Металдар мен бейметалдардың химиялық қасиеттерін талқылағанда генетикалық байланыс сызбанүскасы еске түсіріліп, реакция теңдеулері жазылады:

1 2 3

э) күкірт→ күкірт(ІУ) → күкіртті → кальций

Оксидтер мен гидроксидтердің сипаты талданады. Талдау кезінде нағыз металдар түзетін қосылыстардың негіздік, нағыз бейметалдар түзетін қосылыстардың қышқылдық сипаты барына назар аударылады.

Бүдан соң мырыш гидроксидінің қышқылдар және сілтілер ерітінділерімен әрекеттесуінің зертхналық жүмысы ұйымдастырылады. Жүмыстың нәтижесі "мырыш гидроксидін: а) қышқылдарға, э) негіздерге жатқызуға бола ма?" - деген сүрақ бойынша қорытындыланады. Окушылар мырыш гидроксиді қышқылмен эрекеттесіп негіздік, сілтімен эрекеттесіп кышқылдық қасиет көрсететіні жөнінде пікірге келеді, реакциялардың теңдеуін жазады. Мырыш оксидін алып тэжірибелер қайталанады, реакция теңдеулері жазылады. Бұл тэжірибелерден оқушылар корытынды жасайды. Химиялық элемент қосылыстарының амфотерлі қасиет білдіруі оның металдар мен бейметалдар арасынан орын алатынын білдіреді, металдардан біртіндеп бейметалға ауысуы байқалады.

Химиялық элементтер түзетін жай заттар және химиялық қосылыстар туралы ұғым элементтердің табиғи топтарын өткенде дамытылады. Элементтер табиғи топтарға қасиеттерінің үқсастығы жэне түзетін заттарының сипаты бойынша біріктірілген.

Сілтілік металдардың табиғи тобы туралы түсінік тәжірибелерге жэне оқулықтагы 10-11 - кестелерге сүйеніп беріледі. Сумен және оттегімен эрекеттесу реакциялары көрсетіледі. Салыстырмалы атомдык массаларының артуына қарай физикалық қасиеттерінің өзгеру заңдылықтарына назар аударылады.

Галогендердің табиғи тобын қарастырғанда физикалық касиеттсрі көрнекі көрсетілсді, кесте бойынша олардың өзгеру бағыты анықталады. Сутегімен жэне металдармен эрекеттесу реакцияларының теңдеулері жазылып, талданады, түзетін қосылыстардың қүрамына кеңіл аударылады. Элементтердің тағы бір табиғи тобы инертті газдар туралы қысқа мағлұмат беріледі.

Әзірлік жұмыстары 20 элементтің карточкаларын дайындаумен жэне физикадан атом кұрылысы туралы білетіндерін қайталап келуге тапсырма берумен аяқталады. Карточкалардың ұлгісі оқулықта берілген. Әр карточкаға элементтің химиялык таңбасы, салыстырмалы атомдык массасы, оттегі жэне сутегі бойынша валенттілігі жазылады. Карточкалар білдіретін ақпараттың тиімділігін арттыру үшін металдар карточкасын көк түске, бейметалдардікін - қызыл түске, амфотерлі элементтер карточкаларының

жартысын көк, жартысын қызыл түске бояйды, инертті элементтер карточкаларын ақ күйінде қалдырады.

Карточкалармен жұмыс істегенде оқушылар литийден неонға, натрийден аргонға дейінгі элементтердің атомдық массаларының артуына қарай: а) оттегі бойынша валенттіліктерінің өсуін; ә) сутегі бойынша валенттіліктерінің кемуін; б) жай заттар қасиеттерінің өзгеруін; в) оксидтері сипатының езгеруін; г) гидроксидтері сипатының өзгеруін салыстырады.

Элементтердің валенттіліктері өзгеруін график түрінде сызады. Одан байқалатыны элементтердің атомдық массалары өскенде оттек бойынша валенттілік литийден азотқа - бірден беске дейін, натрийден хлорға қарай 1-ден жетіге дейін артады. Бейметалдар тұзетін ұшқыш сутек қосылыстарындағы валенттілік көміртегінен фторға, кремнийден хлорға қарай 4-тен 1-ге дейін кемиді. Литийден оттегіне дейінгі элементтердегі валенттіліктің өзгерісін натрийден күкіртке дейінгі элементтер дэлме-дәл қайталайды.

Жай заттарды көрнекі көрсету арқылы металдық және бейметалдық қасиеттерін салыстырғанда агрегаттық күйіне, түсіне, металдық жылтырлығына, электр жэне жылу өткізгіштігіне назар аударылады. Соның нэтижесінде оқушылар заттардың физикалық қасиеттерінің өзгеруі атомдық массалардың есуіне периодты тэуелді болады деген қорытындыға келеді. Элементтердің оттегі жэне сутегімен эрекеттесуін корсететін химиялық қасиеттерін салыстыру да дэл осындай түжырымға экеледі.

Бұдан соң оқущылар орналасу реті бойынша қарастырылып отырған элементтердің оксидтерінің, негіздерінің жэне қышқылдарының формулаларын жазып, қасиеттерін салыстырады. Оксидтер мен гидроксидтердің қүрамы мен қасиеттері заңды түрде өзгеретініне көздері жетеді. Негіздік оксидтер мен негіздердің қасиеттері кеміп, амфотерлі қасиет пайда болады, ол қышқылдық қасиетке ауысады.

Өзіндік жүмыстардың тапсырмаларын орындау нэтижесінде оқушылар салыстырмалы атомдық массаларының артуы бойынша орналастырылған элементтердің, олар түзетін жай жэне күрделі заттардың қасиеттері периодты түрде зандылықпен өзгеріп, қайталанатыны туралы қорытындыға келеді. Осы қорытындыға сүйеніп, мүғалім периодтық заңның Д.И.Менделеев тұжырымдаған анықтамасын түсіндіреді. Периодтылықтың себебін білу үшін атом қүрылысымен танысу қажеттігін айтады.

Оқушылар бірінші 20 элементтің карточкаларын өздері жасап, салыстырмалы атомдық массаларының өсу реті бойынша орналастырғанда үш қатар пайда болғанын, екі элемент (калий, кальций) төртінші қатарға орналасқанын көреді. Мұғалім олардың периодтар деп аталатынын айтып, периодтық жүйе жөніндегі үғымды енпзеді, кіші жэне үлкен периодтар, топ жэне топшалар туралы қысқаша түсінік береді. Соның нәтижесінде оқушыларда мынадай мәселелі сұрақтар туады:

1. Химиялық элементтердің қасиеттеріндегі үқсастықтар мен

2. Элементтердің қасиеттері неліктен периодты өзгереді?

3. 
   Бір периодта көршілес орналасқан атомдық массалары жақын элементтердің қасиеттері әр түрлі, ал бір топта орналасқан атомдық массаларында айырмасы үлкен элементтердің қасиеттері ұқсас болатыны неліктен?
   
4. 
   Элементтердің салыстырмалы атомдық массаларының бөлшек сан болып келетін себебі не?
   
5. 
   Атомдық массасы кіші болғанымен калийдің аргоннан кейін орналасатыны неліктен?
   

Атом кұрылысын оқыту. Атом термині «атомос» - грек сөзі, қазақшаға аударғанда «бөлшектенбейді» деген үғымды білдіреді. Осы пікір үстем болып түған кездің өзінде орыс ғалымдары М.Г. Павлов (1819 ж.), Н.А. Морозов атомның құрылысы күрделі деген пікір айтқан. Атақты ғалымдар Д.И. Менделеев, A.M. Бутлеров атом әзірше бізге белгілі тэсілдермен жіктелмейтін бөлшек деп жорамалдаған.

Атомның болшектенетіні туралы алғашқы эксперимент™ мэліметтер XIX гасырдың соңында алынды. Оларға жататындар: катод сэулелерінің, рентген сэулелерінің жэне радиоактивтіліктің ашылуы. Бұларды зерттеу атомның бейтарап, оң жэне теріс зарядталған бөлшектерден тұратынын көрсетеді. Осыған орай оқушыларға альфа бөлшек, протон, нейтрон, электрон, позитрон туралы түсінік беріледі. Олардың массалары, зарядтары, толық жэне қысқа белгілеулері кесте түрінде жазылады.

Атом қүрылысының күрделі екені анықталған соң оның құрамына кіретін бөлшектер қалай орналасқан деген сұрақ туады. Бүл сүраққа жауап беру үшін Э.Резерфорд тәжірибесі, Мария Кюри-Склодовская, Пьер Кюри тәжірибелері туралы айтылады. Бүл ғалымдар жэне А.Беккерель туралы оқулықта берілген материалдарға оқушылардың назарын аударады. Соның нәтижесінде оқушылар

атомның ядродан жэне электрон қабығынан түратыны, радиоактивті сэупелер шығару арқылы бір элементтің екінші элементке ауысатыны жөнінде қорытындыға келеді.

226 222 4

Ra -> Rn + He

"Атомның ядросы центрінде орналасқан, оның қүрылысы қандай?" - деген сұрақты нақтылау үшін протоннейтрондық теория кысқаша қарастырылады, изотоптар туралы ұғым беріледі. Элементтің реттік нөмірі мен ядро заряды арасындағы байланыс ашылады. Ядро құрамын белгілеп жазу түсіндіріледі, мысалы: С1 (17р, 18n), S (8р, 8n), Н (1р), т.б. Элемент атомының ядросы, көбінесе, қүрылымдық символ түрінде жазылады, мэселен, жалпы түрде: Э. Э -ядросы қарастырылып отырған элемент символы, А - атом ядросындағы нуклондардьщ жалпы саны, Z - ядро заряды, А= Z+N, N

- ядродағы нейтрондар саны, N = А - Z оңай табылатындықтан, кейде жазылмайды. Қүрылымдық символ бойынша хлор атомдарының ядро қүрамы былай кескінделеді:

[³⁵ ₁₇ С1₁₈] және [³⁷ ₁₇ С1₂₀]

Хлор, оттегі және сутегі атомдарының қүрылымдык символдарын жазу арқылы ядро зарядтары бірдей, массалары эр түрлі

- изотоптар болатыны жөнінде түсінік беріледі. Химиялық элемент жэне салыстырмалы атомдык масса үғымдары жаңаша анықталады, мысалы: химиялык элемент дегеніміз - ядро зарядтары бірдей атомдардың түрі, изотоптар - олардың түр өзгерістері. Салыстырмалы атомдық массаға элементтің табиғи изотоптары орташа массасының көміртегі атомы массасының 1/12 бөлігіне қатынасы деген анықтама беріледі. Оқушыларға белгілі кейбір элементтердің табиғи изотоптары және олардың орташа атомдық массаларын табу тэсілдері түсіндіріледі:

1) m(³⁵ ₁₇ С1):m(³⁷ ₁₇ С1) = 75:25

Хлордың табиғи изотоптарының орташа атомдық массалары:

Ar (CI) = (3575): 100 + (37-25): 100 = 35,5
Бұдан соң мұғалім реттік нөмірі 3-11 элементтердегі бөлшектердің санын көрсететін кесте сызады.

Бүл мэліметтер атомның массасы ядроға жинақталғанын, оң зарядталған бөлшектер санының теріс зарядталған бөлшектер санына тең, сондықтан атом тұрғысынан алғанда электрбейтарап екенін көрсетеді. Атом ядросының заряды (элементтің реттік нөмірі) қанша бірлікке артса, электрон саны соншама өседі. Атомдағы электрондар энергетикалық деңгейлерде орналасады.

Кіші периодтар элементтерінің электрондық қүрылысы қарастырылады. Энергетикалық деңгейлер, деңгейшелер, электрон бүлттары, олардың пішіні жэне кеңістікте орналасуы туралы үгымдар қалыптастырылады.

Қазір олардың күйін кванттық механика теориясы тұрғысынан түсіндіреді.

Электрондар энергетикалық деңгейлерде орналасады, оларды п-

деп белгілейді. Олардың мэні 1,2,3,4,5,6,7 оо сандарымен

көрсетіледі. Әр деңгейде болуы мүмкін электрондар саны 2 n² формуласымен таңбаланады. 1-деңгейде 2-1²=2, 2-деңгейде 2-2² =8, үшінші деңгейде 2-3² =18, төртінші деңгейде 2-4²= =32, т.б. электрондар орналасады.

Бір денгейде орналасқан электрон бұлттарының пішіні бірдей еместігі аныкталған, ол орбитальдарга (l) жіктеледі. Олардың сан мәні 0-ден и=1-ге дейін өзгереді. n=1 болғанда 1=0, п=2 болғанда 0,1; п=Ъ болғанда /=0, 1, 2. - мэндері санмен немесе эріптермен көрсетіледі:

0,1,2,3,4

s,p,d,f,g

Бірінші энергетикалық деңгейде s-орбиталь, екінші энергетикалық деңгейде s,p -орбитальдар, үшінші энергетикалық деңгейде s,p,d -орбитальдары, төртінші энергетикалық деңгейде s,p,d,f,орбитальдары, т.с.с. болады.

Бүдан соң III период элементтері атомдарының электрондық жэне графикалық формуласы жазылады.

Энергетикалық деңгейлерде электрондардың орналасуы жөнінде оқушылар жалпы қорытынды жасайды.

1. 
   Бірінші период элементтерінде бірінші энергетикалық деңгейдің s-орбиталі екі электронмен толады.
   
2. 
   Екінші период элеменгтерінде энергетикалық деңгейдің 2s-орбиталі екі, 2р-орбиталі алты электронмен толады.
   
3. 
   Үшінші период элементтерінде үшінші энергетикалық деңгейдің Зэ-орбиталі екі, Зр-орбиталі алты электронмен толады.
   

Бүдан соң мүғалім үшінші d -орбитальдың қалғанын ескертіп, төртінші период элементтерінде энергетикалық деңгейшелердің толу ретін түсіндіреді: 4 s →3 d →4р. Мұнда периодтың басындағы екі элемент (калий жэне кальций) 4 s -орбиталін екі электронмен толтырады. Үшінші элемент скандийден бастап галлийге дейінгі он элементте электрондар сыртқының астындағы үшінші деңгейдің d -орбитальында орналасады. Ол орбиталь электронға толган соң гана 4-орбиталі алты электронмен толады. Бесінші периодта электрондардың орналасуы төртіншіге үқсас жүзеге асады: 5s ->5d->5p. Бүл екі периодта энергетикалық деңгейлерін электрондармен толтыратын элементтер саны 18-ге жетеді, s жэне р-дар басқа d-элементтер пай да болып, қосымша топшалар қүрайды.

Алтыншы жэне жетінші периодтарда электрондардың орналасуы бүлардан да күрделі, ягин мына ретпен жүреді: 6s 5d 4f 6р.

Бүл периодтагы f -элементтер (лантаноидтер, актиноидтар) туралы түсінік жалпы химия курсында беріледі.

Элементтер қасиеттерінің периодты түрде өзгеруінің себебін түсіну үшін оқушылар ядро заряды мен сыртқы энергетикалык деңгейдегі электрон саны арасыпдагы тәуелділікті көрсететіп диаграмма сызады. Көлбеу бағытта ядро зарядының өсуі, тік бағытта электрон саны көрсетіледі. Сонда екінші және үшінші период элементтерінде сыртқы деңгейдегі электрон санының бірден сегізге дейін өсетіні байқалады. Бұл алдыңгы сабактарда сызылған валенттіліктің өзгеру графигіне сэйкес келеді. Сыртқы қабаттың электрондары валенттік электрондар деп аталады, екінші жэне үшінші периодтарда сегіз элементтен кейін қайталанады. Оттегі бойынша валенттілік сыртқы электрондардың санына, сутегі бойынша валенттілік сегізден сыртқы электрондар санын алғандағы айырмаға тең. Бұл заңдылық негізгі топшалардың элементтеріне гана тэн. Қосымша топшалардың элементтерінде валенттік электрондары сыртқы жэне сыртқының астындағы деңгейлерде орналасады. Периодта бейметалдық қасиеттердің күшеюі ядро зарядының өсуіне байланысты сыртқы деңгейдегі электрон санының артуымен және атом радиусының кішіреюімен түсіндіріледі.Бұл жағдайда ядро мен электрондар арасындағы тартылу күші артады.

Бір топта және топшада орналасқан элементтердің қасиеттерінің ұқсас болатын себебі электрондық қүрылымы, әсіресе сыртқы деңгейлерінің электрондық құрылысы ұқсас, мысалы, сілтілік металдарда: Li 2s¹, Na 3s¹, К 4s¹, Rb 5s¹, Fr 6s¹;галогендерде: F 2s²2p⁵, CI 3s²3p⁵, Br 4s²4p⁵,1 5s²5p⁵. Бір периодтан екінші периодқа өткенде электрондар жаңа деңгейлерге орналасады, негізгі топ элементтерінің радиусы үлкейеді. Осыған орай металдарының электрон беру қасиеті күшейеді, бейметалдардьщ электронды қосып алу қасиеті кемиді. Бүл заңцылыққа қосымша топ элементтерінің бағынбайтынын айту қажет, оның себебі d-сығымдалу әсерінен атом радиустарының кішіреюінде.

Электрондық теория тұрғысынан периодқа жэне топқа анықтама беріледі. Период - электронмен толатын энергетикалыц деңгеіиіерінің саны бірдей элементтердің көлбеу қатары. Топ -энергетикалық деңгейлеріндегі валенттік электрондарының саны бірдей элементтердің вертикаль қатары. Әр периодтың үзындығы, үлкен период элементтерінің қасиеттеріндегі ерекшеліктер энергетикалық деңгейлердің толу ретімен түсіндіріледі. Мысалы 2,8,8,18,18,32 электрондар саны I - IV периодтардагы химиялық элементтердің санына сәйкес келеді. IV - V периодтарда 10 элемент d-орбиталын электрондармен толтырганда сыртқы деңгейдегі электрон саны түрақты күйінде қалады, сондықтан олардың металдық қасиеті де сақталады. Орбитальдағы электрон сандары артқанда қосылыстарында бейметалдық қасиеттер пайда болады.

Химиялық элементтердің электрондық қүрылымыньщ периодты түрде өзгеруі олардың жай заттары, оксидтері, негіздері, қышқылдары қасиеттерінің де периодты түрде өзгеруіне экеледі. Бірақ бұл өзгерістер жеке атомдардағы өзгерістерге қарағанда басқаша болып келеді. Өйткені оларға қосылыстардың кұрамындағы атомдар арасындағы химиялық байланыстың сипаты,байланыс энергиясы, заттың түзілу жылуы,т.б. әсерін тигізеді. Бүл мәселені заттың құрылысы жэне химиялық байланыс өтілгеннен кейін периодтық жүйе түрғысынан кеңірек қарастырған жөн

.

Химиялың байланыс жэне зат құрыльшы теориялары пцргысынан оқушылардың периодтық заң туралы білімін қорыту. Периодтық заң химиялық элементтердің, олардан түзілетін жай жэне күрделі заттар қасиеттерінің өзгеру заңдылықтарын түсіндіреді. Әдетте, атом қүрылысы, молекула құрылысы, зат құрылысы үғымдарының арасына айқын шек қойылмай жалпылама айтылатындықтан, бүл саладағы оқушылардың білімі көмескі болып келеді. Элемент атомының қасиетін сол күйінде қосылысына апарып таңады. Мэселен, галогенсутек қышқылдардың қайсысы күшті деген сұраққа оқушылар, көбінесе, фторсутек кышқылының күші басым деген жауап қайтарады. Мүлың мэнісін анықтай келгенде фтор ең активті галоген, сондықтан оның қышқылы да күшті деп теріс түсіндіреді, молекулаларының арасында химиялық байланыс барын ескермейді. Қосылыстағы атомның қасиетін жеке күйіндегі атомның қасиетіне сайдырады.

Атом химиялық бөлінбейтін бөлшек, оның химиялық реакциялар кезінде сақталатыны жөніндегі түсінік химияның алгашқы тақырыбында калыптасады. Осыдан оқушыда химиялык эрекеттесуде атом өзгермейді деген үгым тумауы керек. Атом өзгереді, бірақ ол өзгеріс атомның ядросын қамтымайды, электрондар арқылы жүзеге асады. Электрондар атомдарды біріктіретін химиялық байланыстар түзеді, соның нэтижесінде молекула немесе молекуласыз қүрылысгы қосылыстар түзіледі.

Химиялық байланыстарды түзуге атомдардың қай электрондары қатысады? Мүны молекулалық орбитальдар жэне валенттік байланыс теориялары түсіндіреді. Молекулалық орбитальдар теориясы бойынша химиялық байланыстарды түзуге атомның энергетикалық деңгейлеріндегі барлық электрондар қатысады, атомдық орбитальдардан молекулалық орбитальдар пайда болады. Бүл теория мектеп курсында қарастырылмайды.

Молекула жэне кристалл атомдардың жай жиынтығы емес, жаңа қасиетке ие болған түзілістер. Олар атомдарда электрондар алмасуы немесе ортақтасуы арқылы пайда болады. Молекула немесе кристалдар түзілгенде энергия бөлінеді, оны қосылыстың түзілу жылуы деп атайды. Қосылысты қайтадан атомдарға ыдырату үшін түзілу жылуындай энергия жүмсалады, ол байланыс энергиясы делінеді.

Айтылғандар түрғысынан молекуланың, жай жэне күрделі заттар қасиеттерінің өзгеру заңдылықтары карастырылады.

Екінші период элементтері түзетін молекулалардың байланыс энергиясы кДж/моль деп беріледі.

Берилий жэне неон молекула түзбейді. Бу күйінде литий, бор, көміртегі молекулалары атомдарының арасында - бір, оттегінде - екі, фторда бір байланысы болады. Соған сэйкес байланыс энергиясы азотқа дейін артады да, оттегінен бастап кемиді. Байланыс энергиясының шамасы үлкен молекулалары түрақты: химиялық реакцияларга баяу кіріседі.

Молекуланың қасиетіне атомдағы бос энергетикалык деңгейшелер эсерін тигізеді. Периодтық жүйедегі заңдылықтарга Караганда фтор молекуласындағы байланыс энергиясы хлор молекуласындагыдан үлкен жэне қыздыруга тұрақты деп күтуге болар еді, бірақіс жүзһаде басқаша, фтор молекуласындағы байланыс энергиясы 159 кДж/моль, хлорда- 243 кДж/моль. Бүл хлор атомында бос түрған р-орбитальдар болуымен түсіндіріледі. Сыңар элект-рондар түзілетін бір ковалентті байланыстан басқа р-орбитальдар арқылы екі қосымша байланыс түзіліп, хлор молекуласы түрақтанады, байланыс энергиясы артады.

Алтыншы жэне бесінші негізгі топтардың элементтерін мысалга алып жай заттарының физикалық қасиеттері қүрылымына және молекулалық массаларына тэуелді екені түсіндіріледі.

Бүл мәліметтерден атомның ядро заряды өскенде радиусының артатыны, соган сэйкес жай заттарының агрегаттық күйінің газдан қаттыға дейін өзгеретіні көрінеді. Бүл өзгеріс галогендерде баяу, оттек топшасының элементтерінде секірмелі жүзеге асады. Мүның мәнісі атом радиустарының артуына байланысты молекуланың электрон бұлттары сиреп, ыгысуға бейім келеді де, ол полюстенеді, молекулалар арасында тартылыс күші пайда болады. Галогендерде молекуланың молшері үлкейгенде олар түзетін молекулалық кристалл торларының түрақтылығы артады, сондықтан иод - қатты, бром сүйық күйде кездеседі. Оттек топшасының элементтерінде оттегі мен күкіртте молекулалык тор, селен мен теллурда атомдық тор, полоний да металдық кристаллы қ торы бар, физикалық қасиеттері де соларга сэйкес өзгереді. Сонымен, заттьщ агрегаттык күйіоның қүрылымына тэуелді.

Na₂0 MgO А1₂0₃ Si0₂ Р₂0₅ S0₃ С1₂0₇

Атомдық тор молекулалық тор

Мүндай заңдылық басқа периодтардан да байқалады. Иондық байланысы бар оксидтер - негіздік, ион-ковалентті байланысы бар оксидтер - амфотерлі, ковалентті байланысы барлары қышқылдық қасиеттер білдіреді. Сонымен, заттың құрылысы жэне химиялық байланыс теориялары тұрғысынан жай және күрделі заттардың қасиеттерін нақты түсінуі оқушылардың периодтық заң туралы бідімін тереңдетеді.

1. Периодтық заңның оқушыларға білім мен тэрбие беру жэне оларды дамытудағы маңызы.

2. 
   Периодтық заң мен атом қүрылысын оқытудың эдістемелік тәсілдерінің негізделуі.
   
3. 
   Оқушылар периодтық заңцы саналы қабылдауға қалай әзірленеді?
   
4. 
   Периодты зандылықты түсінуге қажетті атом қүрылысы жөніндегі мэліметтердің мазмұны мен көлемі туралы не айтуға болады?
   
5. 
   Периодтық жүйеге байланысты негізгі ұғымдар атом құрылысы тұрғысынан қалай қалыптастырылады?
   
6. 
   Периодтық заңның Д.И.Менделеев берген жэне қазіргі анықтамасын салыстырып, ұқсастығы мен айырмашылығын табыңыздар, олардың эрқайсысы оқушыларға қай кезеңде түсіндіріледі?
   

№10 дәріс Заттар құрылысы,валенттілік және тотығу дәрежесі туралы ұғымдардың қалыптасуы.

1. 
   Электронды және энергетикалық көрсетілімдер негізінде ұғымдарды қалыптастыру әдістемесі.
   
2. 
   Заттардың қасиеттерінің олардың құрылысына тәуелділігін ашу.
   

Химиялық байланыс бүрынғы бағдарламаларда «Периодтық заң жэне периодтық жүйе. Заттың қүрылысы» тақырыбының қүрамында қарастырылды. Периодтық заң, атом қүрылысы, химиялық байланыс жэне зат құрылымының теориялары бір арада түйісіп, оқушыларға қиын тиеді. Жаңартылған жэне жаңа бағдарламаларда химиялық байланыс және заттың құрылымы жеке тақырып ретінде 8-сыныпта оқытылады.

Химиялық байланысты оқып-үйренудің екі әдістемелік тәсілі кездеседі. Бірінші тәсіл - химиялық байланыстың барлық түрлерін полюсті, полюссіз және донор-акцепторлы ковалентті, иондық, металдық, сутектік байланыстарды бір тарауда оқытуды көздейді. Мүлың кемшілігі оқушылардың тірек білімі жеткіліксіз, кейбір байланысты (донор-акцепторлы, металдық, сутектік) саналы тусінетін деректі материалдар оқушыларға элі белгісіз, оның үстіне түсіндірілгеннен кейін үзақ уақыт пайдаланылмай ұмыт болады.

Екінші тэсіл бойынша 8-сыныптағы арнайы тақырыпта тек ковалентті жэне иондық байланыстарды қарастыру ұсынылады. Байланыстың донор-акцепторлы механизмі 9-сыныпта азот тақырыбын, металдық байланыс металдар қүрылымы мен жалпы қасиеттерін өткенде беріледі. Сутектік байланыс 10-сыныпта органикалық химия курсын өткенде талданады.

8-сыныпта алдымен ковалентті, содан соң иондық байланыс өтіледі, иондық байланыс ковалентті байланыстың шегіне жеткен түрі есебінде қарастырылады. Әдістемелік эдебиеттерде және химияны оқыту сарамандығында химиялық байланысты оқып, үйренудің мына жоспары жиі қолданылады: 1) атомдардың молекулаларға немесе басқа агрегаттарға бірігу себебі; 2) байланыстың түзілу механизмі; 3) атомдар арасындағы әсерлесу күші; 4) анықтамасы; 5) осы типтегі байланысы бар заттардың мысалдары жэне сипаттамасы.

Осы жоспарға сәйкес ковалентті байланыснен таныстыру былай жүзеге асады. Оқушылардың электрондармен толуы аяқталған жэне аяқталмаған энергетикалық деңгейлер туралы білімі еске түсіріледі. Аяқталған деңгейлерде 2, 8, 18 электрондар орналасады, сыртқы деңгейі аяқталған элементтерге инертті газдар жатады. Басқа элементтер химиялық эрекеттесулер кезінде сыртқы қабатын аяқтауға тырысады, ол үшін электрондарды қосыи алады немесе беріп жібереді.

Ковалентті байланыстың түзілу механизмі оқушыларға эбден таныс сутегі, хлор, оттегі жэне азот молекулалары атомдарының арасындағы байланыстардың қалай түзілетінін талқылау арқылы түсіндіріледі. Символикалық көрнекілік, кесте жэне модельдер пайдаланылады. Сутегі молекуласының түзілу сызбанұсқасы мынадай:

н∙ + ∙ н →н : Н

Әр сутегі атомындағы дара электрондардың жүптасуынан химиялық байланыс пайда болады. Осыған орай аттас зарядты электрондар қалайша жүлтасады деген сүрақ туады. Бүл қайшылықты түсіну үшін электронный толқындық табиғаты, бүлт түзетіні, спинінің болатыны ескеріледі. Сутек атомының жалгыз электроны шар тәрізді бүлт түзетіиі оқушыларға белгілі. Электрондарының спиндері қарама-қарсы сутегінің екі атомы бір-біріне жақындасқанда электрон бүлттарының түйіскен жерінде теріс зарядтың тығыздығы артып, атом ядролары сол араға тартылады. Бүл тартылыс аттас зарядталған электрондардың тебілу күшінен басым болғандықтан тұрақты молекула түзеді.

*****

Екіорталықты, екіэлектронды байланыс түзеді, 436 кДж/моль энергия бөлінеді. Сызбанүсқадағы екі толқынды сызық эр электрон екі атомнан да орын алатынын, электрон жұбы екі атомның да ядроларының төңірегінде айналатынын көрсетеді. Осындай электрондардың жүлтасуы арқылы түзілетін байланысгы ковалентті байланыс деп атайды". Оңайлатылған түрде ковалентті байланыстың түзілу сызбанүсқасын электрондарды нүктемен белгілеп жазады:

Бүл символдар дара жэне жұптасқан электрондардың санын, сутегі жэне хлор молекулаларында - бір ковалентті, оттек молекулаларында - екі, азот молекуласында үш байланыстар түзілетінін көрсетеді. Кейде байланыстагы электрон жүбының орнына сызықша қойып жазады:

Түзілетін байланыс саны атомның коваленттік санын көрсетеді.

Мүғалім хлор, оттегі жэне азот молекулаларының түзілу сызбанүсқаларын сызып, ковалентті байланыстың бағытталуын, беріктігін, байланыс энергиясын айтады:

Н₂ С1₂ 0₂ N₂

436 кДж/моль 243 кДж/моль 498,7 кДж/моль 945,6 кДж/моль

Келтірілген молекулалардың ішіндегі ең түрақтысы азоттың молекуласы, оны ыдырату үшін 945,6 кДж/моль энергия жұмсалады.

Полюссіз ковалентті байланысы бар қосылыстарға галогендер түзетін жай заттар, оттегі, күкірт, азот, фосфор, көміртегі және кейбір күрделі заттар жатады. Олардың кепшілігі газ түрінде кездеседі, суда аз немесе нашар ериді.

Полюсті ковалентті байланыстарды түсіндірмес бүрын электртерістілік туралы үғым қалыптастырылады. Соңғы кезге дейін электртерістілік атомның өзіне электрондарды тарту қабілеті деген сапалық түсінік беріліп келді. Оның сандық мэндері келтірілмей период жэне топ бойынша өзіеруі артады жэне кемиді деген сездермен сипатталды. Дегеимен бірқатар мүгалімдер салыстырмалы электртерістілік атомдардың химиялық қасиеттерін сандық жагынан сипаттайтынын ескеріп, өз тәжірибелерінде ііайдаланды. Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман оқулығында жиі кездесетін химиялық элементтердің салыстырмалы элсктртерістілігі кесте түрінде (1989, 126-бет) келтірілген. Салыстырмалы электртерістілік II период элементтерінде литийдегі бірден фторда тортке дейін өседі. Топ бойынша литийдегі бірден рубидийде 0,7-ге дейін, фтордағы төрттен иодта 2,5-ке дейін кемиді. Жаттап алу үшін анықтама ретінде пайдаланылатын бүл сандар химиялық байланыстардың типтерін жэне механизм ін түсінуге үлкен пайдасын тигізеді. Электртерістілігінің сан мэні бірдей атомдар - полюссіз ковалентті, аздап айырмасы болатын атомдар - полюсті ковалентті, үлкен айырмасы бар атомдар иондық байланыстар түзеді. Полюсті ковалентті байланыс түзілу механизмі жағынан полюссіз байланыстарға үксас, мысал ретінде периодтық жүйеде қатар түрған фтор, оттегі жэне азот элементтерінің сутектік қосылыстары қарастырылады. Бұл қосылыстардағы байланыстарды түзуге фтордың бір р-электроны, оттегінің екі р-электроны, азоттың үш р-электроны қатысады. Электрон бүлттарының түйісіп қаптасуынан түзіген электрон жүптары электртерістілігі басым атомдарға қарай ойысып орналасады:

**

Бүл қатарда электрон жұбы электртерістілігі үлкен фтор атомына күшті тартылады. Жазылған формулалар атомдардың байланысу ретін ғана көрсетеді, ал кеңістікке орналасуын білдірмейді. Үш атомнан тұратын молекулаларда атомдар бір сызықтың бойында немесе бұрыш жасап орналасуы мүмкін:

О

Н Н

Иондық байланыстың түзілуі натрий хлоридін мысалға алып түсіндіріледі. Хлор қызған натриймен эрекеттеседі, сондықтан химиялық реакцияның энергетикалық жағына көңіл аударылады.

1. 
   Жылудың әсерінен натрий жай заты атомдарының арасындағы байланыс үзіледі, энергия жұмсалады - (- q₁)
   
2. 
   Натрий атомынан электронды бөліп, оң зарядталған ион түзуге энергия жұмсалады –
   

3. 
   Хлор молёкуласы атомдарға ыдырайды, бүл да жылу сіңіретін әрекет - (- q₃), С1₂ = 2C1
   

5. Екі ион бір-біріне тартылып, натрий хлоридінің кристалдарын түзгенде энергия бөлінеді - (+qs). Реакцияның жалпы жылу эффектісі мынадай болады:

(- q₁) + (- q₂) + (- q₃) + (+ q₄) + (+ q₅) < Q

Иондар түзілу барысын түрліше өрнектеп жазады:

Na (2, 8, 1) + С1 (2, 8, 7) →Na⁺ (2, 8) С1 (2, 8, 8)
Na∙ + ∙Cl:→Na+ :[Cl:]^-

Иондар электростатикалық күш арқылы берік байланысады. Иондар арқылы байланысатын қосылыстарға металдар мен бейметалдардың қосылыстары, оттекті қышқылдардың тұздары, нағыз металдардың гидроксидтері жатады.

Донор-акцепторлы байланыс 9-сыныпта аммиактың химиялық қасиеттерін қарастырғанда түсіндіріледі. Аммиакты суда еріткенде гидроксид иондарының түзілетіні тәжірибе жүзінде дэлелденді, ол су молекуласынан протон бөлінуіне орай пайда болады. Ол протон аммиак молекуласына қосылып, аммоний катионын түзеді. Сызбанұсқасын сызу арқылы аммиак молекуласында төртінші байланыстың түзілу механизмі талқыланады. Аммиак молекуласының электрондық қүрылысының формуласы жазылады: н

Бүдан азот атомының электрон жүбы бөліске түспейтіні, сутегі протонының бос орбиталыінің осы электрон жүбымен байланысатыны байқалады.

Азот атомы электрон жүбын беріп донор, сутегі атомы оны қосыи алып акцептор қызметін атқарады, түзілген байланыс донор-акцепторлы ковалентті байланыс деп аталады. Түзілу механизмі өзгеше болғанымен бүл байланыстың аммоний ионындағы басқа үш ковалентті байланыстан айырмашылыгы жоқ екені анықталды.

Металдық байланыс туралы түсінік металдардың жалпы қасиеттсрін өткенде беріледі. Металдық байланыстың ковалентті жэне иондық байланыстарға үқсастығы мен айырмашылығы талданады. Металдық байланыс та ортақ электрондар арқылы жүзеге асады, бірақ олар белгілі бір атомдар арасында тұрақтанбаған. Металдық байланыс кезінде электрондар босауынан оң зарядталған иондар түзіледі, бірақ теріс иондар болмайды.

Органикалық химияны өткенде сутектік байланыстың түзілу механизмі қарастырылады. Ол үшін біратомды спирттердің гомологтық қатарын қарастырғанда газ күйіндегі өкілдерінің болмауы неліктен деген сүрақ қойылады. Дэл осындай сүрақ суға байланысты да туады. Екінші периодта оттегіне дейін түрган азоттың сутектік қосылысы, оттегінің төменгі жағында үшінші периодта орналасқан күкірттің сутекті қосылысы - газдар, солардың ортасында тұрған оттегінің сутегімен қосылысы - су, неліктен сұйық кұйінде кездеседі? Бұл сұрақтарға жауап алу үшін сутектік байланысқа түсінік беріледі.

Спирттің гидроксотобындағы сутегі атомын байланыстырушы электрон жұбы электртерістілігі басым оттегіне ойысқандықтан сутегі атомында оң заряд пайда болады. Оттегі атомында электрон тығыздығы артып, оның үстіне бөліске түспеген электрон жүптарының болуынаорай оттегінің атомы теріс зарядталады. Осыдан сутегінің атомы мен басқа молекулалардың оттегі атомдарының арасында тартылыс күші пайда болады.

Бүл тартылу сутегі арқылы жүзеге асатын болгандықтан, сутектік байланыс деп аталады. Формулада ол үш нүкте арқылы көрсетіледі. Ковалентді жэне иондық байланыстармен салыстырғанда сутектік байланыс өте әлсіз, бірақ молекулалар арасындағы ілінісу күшінен гөрі артық болып келеді. Су молекулаларының арасында сутектік байланыстар түзілетін болғандықтан сүйық күйінде кездеседі:

Н Н

0-Н...:0:...Н-О

н н
Сгіирттердің суда жақсы еруі сутектік байланыстар түзілуімен түсіндіріледі. Сутектік байланыс арқылы молекулалардың бірігуі, кристалдану, еру жэне көптеген биохимиялық эрекеттер жүзеге асады. Ақуызда жэне нуклеин қышқылдарында сутектік байланыстар түзіледі.

Химиялық байланыстардан кейін заттың қүрылымы туралы ұгым қалыптастырады. Заттардыц құрылысы оқылғанға дейін оқушылар олардың физикалық жэне химиялық қасиеттерін сипаттаумен қанағаттанып келді, себептерін түсіндіре алмады. Табиғи таңбалар жүйесіне жатқызуға болатын заттың бірден көзге түсетін немесе өлшеп табылатын түрлерін белгіледі, мысалы агрегаттық күйі, балку жэне қайнау температураларының сандық мэндерінің себебі ашылмады. Ендігі жерде бұл қасиеттердің мэні заттың құрылымы арқылы, оның құрамына кіретін бөлшектердің табиғаты жэне өзара эсері арқылы түсіндіріледі.

Модельдерді, кестелерді, техникалық қүралдарды жэне заттардың үлгілерін пайдаланып, кристалл торлардың типтері жөнінде нақтылы үғым қалыптастырылады. Жай заттарда молекулалық, металдық жэне атомдық, күрделі заттарда молекулалық, атомдық жэне иондық торлар болатыны аныкталды.

Молекулалық кристалл торы бар заттардан қатты күйіндегі иод жэне оттек қарастырылады. Мүндай торы бар заттардың молекулалары өзара өте элсіз молекулалык күштермен байланысатындықтан түрақсыз, үшқыш жэне балку температурасы темен болатыны айтылады. Молекулалық кристалл торы бар күрделі заттар да (хлорсутек, аммиак, т.б.) кэдімгі жағдайда газ немесе сүйык күйінде кездеседі.

Кристалл торларының түйіндерінде атомдар орналасатын заттардың мысалы ретінде алмаз жэне графит қарастырылады. Бүлардың балқу жэне кайнау температураларының жоғары екені айтылып, қаттылығы салыстырылады. Алмаз бен графиттің қаттылығындағы айырмашылығы атомдардың орналасу реті және тартылу күшіне байланысты түсіндіріледі. Металдардың оқушыларға күнделікті түрмыстан жэне бұрыннан белгілі қасиеттері металдық тордың ерекшеліктері арқылы нақтыланады.

Натрий хлоридінің кристалл торының моделін қарастыру арқылы иондардың орналасу реті түсіндіріледі. Натрийдің әр ионын хлордың алты ионы (NaCl₆), хлордың эр анионын натрийдің алты катионы қоршап (Na₆Cl) орналасады, пішіні текше, берік кристалл торы түзіледі. Сондықтан натрий хлоридінің, жалпы алғанда иондык кристалл торы бар заттардың балку жэне қайнау температуралары жоғары болады.

Оқушылардың химиялық байланыс жэне заттың құрылымы туралы білімін қорыту кезінде мыналарга баса назар аударылады.

Химиялық байланыстың барлық түрлері электрондар арқылы жүзеге асады. Элемент атомдарының электртерістілігіндегі айырмашылықтарына қарай полюссіз, полюсті және иондық байланыстар түзіледі.

Ғ : Ғ Н:Ғ

Полюссіз полюсті

2. 
   Металдар атомдарының арасында металдық, бейметалдар атомдарының арасында полюссіз ковалентті, қалған жағдайларда полюсті ковалентті байланыстар түзіледі. Таза күйінде иондық байланыс кездеспейді. Мэселен, натрий хлоридінде 80% иондық жэне 20% коваленттік, хлорсутек молекуласында 18% иондық, 82% ковалентті байланысы болатыны анықталган.
   
3. 
   Бір период элементтері түзетін бинар қосылыстардағы байланыстың типі жэне қасиеттері заңды түрде өзгереді.
   

С0₂ N₂0₅

әлсіз полюсті
Иондық полюсті ковалентті полюссіз ковалентті
Li₂0 BeO B₂0₃

Күшті полюсті аз полюсті полюсті

негіздік амфотер

оксидтер оксид

Су, фторсутек, аммиак, т.б. молекулалары сутектік байланыстар түзіп ассоциациялануға бейім келеді.

NH₃ Н₂О HҒ

РН₃ AsH₃

H₂Se

Н₂Те
HСІ

HBr полюстілігі артады

HI
5. Заттың қасиеттері' химиялық байланыстарының типіне, кристалл торларының түріне тәуелді болады. Полюссіз ковалентті, атомдық жэне металдық байланысы бар қосылыстар суда аз ериді немесе іс жүзінде ерімейді. Полюсті ковалентті және иондық кристалл торлары бар заттардың көпшілігі суда жақсы ериді.

Валенттілік ұгымының қалыптасуы жэне дамуы. Валенттілік ұғымы химия гылымының дамуында маңызды роль атқарады, ал атом-молекулалық ілім салтанат құруының маңызды буыны болды, эквивалент және еселік қатынас заңдарын түсінуге жэрдемін тигізеді. Химиялық тектестіктің мэнін ашуға мүмкіндік берді. Химиялық қүрылыс теориясы жасалуының алғы шарттарының бірі болды. Периодтық идеясының қалыптасуына септігін тигізді.

Химия ғылымы тарихында валенттілік ұғымы дамуының төрт кезеңі атап өтіледі: 1) ұғымның шығу жэне қалыптасу кезеңі (1850-1850), 2) құрылымдық теория кезеңі (1861-1895); 3) координациялық теория

және үлес валенттілік кезеңі; 4) электрондық теория кезеңі. Бүл кезеңдер химияны оқыту барысында белгілі дэрежеде қайталанады.

Валенттілік ұғымы оқушыларға химиялық тілді саналы меңгеруге, химиялық реакциялардың нэтижесінде шығатын күрделі заттардың құрамын болжай білуге көмектеседі.

Валенттілік мектептегі химия курсында 1958 жылға дейін 7-сыныптағы «Сутегі. Су» такырыбында оқытылып келді. Алдыңғы үш тақырыпта кездесетін химиялық формулаларды оқушылар жаттап алуға мәжбүр болды. Сондықтан валенттілік үғымын ертерек пайдалану үшін алдымен «Оттегі. Оксидтер», содан соң «Химиялық алғашқы үғымдар» тақырыбына ауыстырылды.

Валенттілікті бірден электрондық теория түрғысынан оқыту туралы ұсыныстар жиі кездесіп жүрді, бұл мэселе Н.С.Ахметов, Л.М.Кузнецова оқулығында жүзеге асты.

Мектеп сарамандығында қолданылған жэне қазір пайдаланылатын химия бағдарламалары мен оқулықтарында алдымен валенттіліктің эмпирикалық түсінігі беріледі, содан соң электрондық

табиғаты түсіндіріледі.

«Химиялық алғашқы үғымдар» тақырыбында валенттілікпен таныстыру үшін екі сабақ өткізіледі. Бүған дейінгі сабақтарда оқушылар атом, химиялық элемент, химиялық элементтің таңбалары, құрам түрақтылық заңы жэне химиялық формула ұғымдарымен танысады. Осылардың ішінен жаңа материалды саналы түсінуге кажетті тірек білімді еске түсірген соң мүғалім оқушыларға химиялық таңбалары таныс элементтердің сутегімен қосылыстарының формулаларын тақтага жазыи, сапалык жэне сандық құрамын анықтауға тапсырма береді:

НС1 Н₂0 NH₃ СН₄

Оқушылар хлор сутегінің бір атомын, оттегі екі атомын, азот үш атомын, көміртегі төрт атомын қосып алғаны жөнінде қорытынды жасайды. Осы қорытындыға сүйеніп, валенттілікке бір элемент атомының басқа элемент атомдарының белгілі бір санын қосып алу қасиеті деген анықтама беріледі. Валенттілік терминінің мағынасы, химиялық формула бойынша элемент атомының валенттілігін анықтау ережесі түсіндіріледі. Валенция - латын сөзі, қазақша күш деген мағынаны білдіреді. Мүны нақтылай түсу үшін қарастырылган сутекті қосылыстардың шарстерженді модельдері көрсетіледі.

Н

НС1 Н-О-Н Н- N - Н

Әр стержень, формуладағы сызықша атомының валенттілігін белплейді.