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



бет7/10
Дата07.05.2017
өлшемі3,99 Mb.
#16080
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

сұйылтьш.

Me + H2S04tұз + S02+ Н20



концентрлі

Сұйылтылған күкірт қышқылы металл оксидтерімен, гидроксидтермен жэне тұздармен алмасу реакцияларына қатысады, бүлардың жүру жағдайлары, толық және қысқаша иондық теңдеулері талданады. Күкірт кышқылының тұздармен эрекеттесуі басқа қышқылдарды алу. үшін зертханаларда және өнеркэсіпте қолданылатыны, органикалық заттардың суын тартып алып, көмірге айналдыратыны эңгімеленеді.

Соңында күкірт қышқылына жэне оның түздарына барий катионының реактив болатыны туралы үғым беріледі. Тұз жэне күкірт қышқылдарының түздарын ажыратуға, сапалық қүрамын анықтауга эксперимент есептері шығарылады.

Азот топшасы бойынша топты, топшаны жэне жеке элементті сипаттау, өтілген топшаның элементтерімен салыстырып, ұқсастығы мен айырмашылығын анықтау жөніндегі оқушылардың білімі мен білігі ныгаяды. Периодтық заң жэне жүйе, заттың қүрылысы химиялық байланыс туралы білім дамиды, жаңадан донор-акцепторлы байланыс жайында ұғым қалыптасады. Химиялық реакциялардың жүру заңдылықтары, химиялық эрекеттерді басқару жэне реттеу мәселелері нақтылы мысалдармен толықтырылады. Ғылым мен өндіріс арасындағы аммиак, азот қышқылы, минералды тыңайтқыштарды алуға байланысты өндірістік материалдарды өткенде оқушылардың политехникалық ой-өрісі кеңейеді. Азоттың табиғаттағы айналымы, өзінің жэне қосылыстарының қүрамы мен қасиеттеріндегі қайшылықтар ғылыми көзкарастың қалыптасуына, өлі табиғат пен тірі табиғаттың байланысын терең түсінуге жэрдемдеседі.

Азот топшасының элементтерін галогендермен және оттегі топшасының элементтерімен салыстырганда мыналарға көңіл аударылады. Галогендер тобына жататын элементтердің бірі -бейметалдар, олар күшті тотықтырғыш касиет көрсетеді. Оттегі топшасында - полонийда, азот топшасында, сүрме мен висмутта металдық қасиеттер білініп, элементтердің сипаты өзгереді. Элементтер (атомдар) қасиеттерінің өзгеруі мен жай заттар қасиеттері өзгеруінің арасында айырмашылықтар байқалады. Оттегі жай затының күкіртпен салыстырғанда металдармен белсенді әрекеттесетіні оқушыларға белгілі. Осыған орай азот жэне фосфор жай заттарының химиялык белсенділігін салыстырып, жорамал жасағанда оқушылар азот активті деген қорытындыға келеді. Оқушыларға белгілі жэне жаңадан койылган тэжірибелер жорамалға қайшы келеді. Фосфор ауада жэне оттегінде жанады, 3000°С температура кезінде ғана тотығады. Бүл фосфор жай затындағы химиялық байланыстын осалдығынан болатын жағдай. Азоттың мольдік иондануы 4576 кДж/моль, ал фосфордікі 2910 кДж/моль.

Азоттың молекуласы берік үш электрон жұбы арқылы байланысады, сондықтан оның активтілігі периодта озінен кейін орналасқан оттегі мен фосфордан кем. Фтор сутегімен қараңғыда, оттегімен температура эсерінен, азотпен температура және катализатор қатысқанда ғана эрекеттеседі. Бұдан соң азоттың, оттегінің жэне фтордың сутегімен қосылыстарының химиялық байланысының полюстілігі, беріктігі жэне ерігіштігі, химиялық қасиеттері салыстырылады.

Топ ішінде сутекті қосылыстары қасиеттерінің өзгеру бағыты анықталады. Бүдан бұрынғы топшалардағы сутекті қосылыстар қасиеттерінің өзгеру заңдылығын ескеріп, топ бойында жоғарыдан төмен карай түрақтылығының кемитіні, тотықсыздандырғыш қасиетінің артатыны жөнінде қорытынды жасалады.

Азоттың оттекті қосылыстары туралы деректі материалдар соңғы бағдарламада едэуір ықшамдалды. Олар аммиактың жэне азот қышқылының химиялық қасиеттерін сипаттағанда тотыгу-тотықсыздану әрекеттерінің өнімдері ретінде қарастырылады

Аммиак оттегінде жанып, бос күйіндегі азотқа, ал катализатор қатысында азот (II) оксидіне дейін тотығады. Азот (II) оксиді ауадағы оттегімен азот (IV) оксидіне дейін тотығып, сумен әрекеттескенде азот қышқылына айналады. Азот қышқылы тотыксызданғанда бұған керісінше әрекет жүзеге асады. Азот қышқылы тотықтырғыш қасиет көрсеткенде өзінен кейінгі тотығу дәрежелеріндегі алты өнімнің бэрін беруі мүмкін. Солардың ішінде ең көп мөлшерде түзілетіндері: NO жэне N02.

Бүл арада тотықсыздану енімдері металдардың активтілігіне және қышқылдың концентрациясына тәуелді екенін айтып, мыналарды атап өткен жөн: 1) сүйылтылған азот қышқылы сілтілік жер металдармен және мырышпен, темірмен эрекеттескенде аммиакқа дейін тотықсызданады; 2) сүйылтылган азот қышқылы активсіз ауыр металдармен эрекеттескенде азот (II) оксиді түзіледі; 3) концентрлі азот қышқылы сілтілік жэне сілтілік жер металдармен эрекеттескенде азот (I) оксиді бөлінеді; 4) концентрлі азот қышқылы ауыр металдармен азот (IV) оксидін түзеді; 5) концентрлі азот қышқылы темір, хром, алюминий, алтын, платина, тантал металдарына эсер етпейді. Бүл заңдылықтарды білу азот қышқылының металдармен эрекеттесу реакцияларының электрондық баланс теңдеулерін сауатты жазуға жәрдемдеседі.

Оқушылар аммоний ионының жэне азот кышқылының тұздарымен, оларды анықтайтын сапалық реакциялармен танысады. Тұздардың құрамы, қасиеттері және қолданылуына байланысты жаттығулар орындайды, есептер шығарады.

Фосфор атомының қүрылысы, түзетін жай заттары, сутегі және оттегімен қосылыстары, оксиді мен кышқылдары, орта жэне қышқыл тұздары азотпен салыстырып қарастырылады. Фосфор қышқылының сатылап диссоциациялануына, соган сэйкес түзетін түздарының ерігіштігіне және маңызына назар аударылады. Фосфор жэне азот тыңайтқыштарының қүрамы, қоректік заттары, тиімділігі, қолданылу тэсілдері жөнінде үғым қалыптастырылады. Тыңайтқыштар өндіру өнеркәсібінің дамуы жэне келешегі туралы нақтылы мэліметтер келтіріледі, диаграммалар сызылады.



Көміртегі топшасы. Бүл топшаның элементтері: атом қүрылысының электрондық жэне графикалық формулалары, тотығу дәрежелері, жай заттарының қүрылысы, оксидтерінің формулалары, қышқылдарының формулалары, сутекті қосылыстарының формулалары бойынша талданады. Осының алдындағы топшаның элементтерімен салыстырылады. Көміртегі түзетіи жай заттарының кұрылысы мен қасиеттері модельдер және кестелер арқылы нақтыланады. Алмаз бен графиттің қасиеттеріндегі айырмашылықтардың себептері ашылады. Оқушылардың атомдық ковалентті байланыстар, олардың кеңістікте орналасуы жөнінде білімі кеңейеді. Аморфты көміртегінің қасиеттерін талқылаумен байланысты жаңадан адсорбция қүбылысы жэне оның маңызы туралы түсінік алады.

Көміртегі мен кремний қосылыстарының сан алуандығы, табиғаттағы жэне организмдер тіршілігіндегі мәнімен танысады. Бүл элемент атомдарының озара химиялық байланыстар түзу ерекшелігін түсінеді, олардың кеңістіктегі багытталуы туралы көзқарас қалыптасады.

Күрделі заттардың қүрылысы мен қүрылымының қасиеттеріне тигізетін эсері көміртегі (IV) оксиді мен кремний оксидтерін, кемір қышқылы мен кремний қышқылын салыстырғанда айқын білінеді. Бұл заттардың құрамы үқсас болғанымен, қүрылысы эр түрлі, сондықтан қасиеттері бір-біріне үқсамайды.

Қышқылдарға тэн жалпы қасиеттер комір кышқылында айқын білінбейтініне назар аударылады. Көмір қышқылы активті металдармен (магний) жэне суда еритін негіздік оксидтермен, кремний қышқылының еритін түздарымен ғана эрекеттеседі. Бүл оның әлсіз, әрі түрақсыз екендігін білдіреді. Кремний қышқылы -ерімейтін қышқыл, сілтілермен реакцияға түседі, қышқылдардың басқа қасиеттерін корсетпейді. Осыдан, көмір жэне кремний қышқылдарын откенде, қышқылдардың жалпы жэне айрықша қасиеттері туралы оқушылардың білімі терендейді.



Металдарды оқыту әдістемесі Металдар туралы оқу материалын өткенде химиялық элемент жай зат және күрделі зат, заттың құрылысы мен қасиеттері, химиялық реакция, т.б. үғымдар нығаяды, жаңа деректермен толысады. Периодтық заң, атом құрылысы, химиялық байланыс жэне иондық теория жөніндегі білім қолданыс табады. Металлургия өнеркәсібі жэне металдардың халық шаруашылығындағы маңызы туралы нақтылы ұғым қалыптасады.

Металдарды жүйелі түрде қарастырғанда оқушылардың 8-9 сыныптардың жеке тақырыптарында алынған мына тірек білімі ескеріледі: «Химиялық алғашқы үғымдар» тақырыбынан элементтердің жіктелуі; металдар туралы алғашқы ұғым; «Оттегі» тақырыбынан металдардың тотығуы, металл оксидтері туралы ұгым; «Сутегі. Қышқылдар. Түздар» тақырыбынан металдардың қышқылдармен эрекеттесуі жэне металдардың активтік қатары туралы алғашқы түсінік, металл оксидтерінің сутегімен тотықсыздануы жэне қышқылдармен алмасу реакцияларына түсуі, металдардың түздар қүрамына кіруі; «Су. Негіздер. Ерітінділер» тақырыбынан металдардың сумен эрекеттесуі және негіздер қүрамына кіруі; «Бейорганикалық қосылыстардың маңызды кластары жөнінде білімді қррытындылау» тақырыбынан металдардың бейметалдармен жэне қышқылдармен эрекеттесуі, оксид жэне гидроксид қосылыстарының қасиеттері, «Периодтық заң жэне периодтық жүйе» тақырыбынан сілтілік металдардың табиғи тобы, периодтык жүйеде металдардың орналасуы, электрондық құрылысының ерекшеліктері, иондануға бейімділігі; бейметалдар орналасқан негізгі топшаларды оқығанда металдардың тотықсыздандырғыш қасиеттері, қышқылдармен эрекеттесуінің ерекшеліктері, оксидтері, гидроксидтері және тұздары ескеріледі.

Бұл білім металдардың жалпы қасиеттерін дедуктивті тэсілмен, оқушыларды белсенді қатыстыру арқылы, оқып-үйренуге негіз болады.

Алдымен металдардың периодтық жүйедегі орны туралы кіріспе оқылып, мына мәселелерге назар аударылады: «металл» термині химиялық элементтерді жэне олар түзетін жай заттарды белгілейді; бір термин арқылы берілетін екі ұғымның эрқайсысының өзіндік мазмүлы жэне көлемі нақтыланады; периодтық жүйеде орналасуы, салыстырмалы атомдық массасы, реттік нөмірі, атом радиусы, иондану энергиясы, т.б. элементке тән сипаттамалар. Металдарға жататын химиялық элементтер саны жағынан бейметалдардан гөрі көбірек сексеннен асады.

Олар I - III негізгі топшаларда (бордан басқа) жэне барлық топшаларда периодтық жүйенің сол жағында орналасқан. Металл атомдарының негізгі ерекшелігі - сыртқы қабатындағы электрондар саны аз, атом радиустары едәуір үлкен. Әр период s-деңгейшесін электрондармен толтыратын сілтілік металдардан басталады. Үлкен периодтардың ортасында орналасқан металдар атомдары (Sc-Zn, V-Cd) d-деңгейшесін, аса үлкен периодтарда орналасқан металдар af-деңгейшесін жэне /-деңгейшелерін (лантаноидтар мен актиноидтар) электрондармен толтырады.
Сілтілік металдар мен галоген атомдарының иондану энергиясы


Период

Металл

Атом радиусы (нм)

Иондану энергиясы

(кДж/моль)



Бейметалл

Атом радиусы (нм)

Иондану энергиясы (кДж/моль)

II

Литий

0,155

520,2

Фтор

0,064

3375,7

III

Натрий

0,189

495,8

Хлор

0,099

1251,2

IV

Калий

0,236

418,8

Бром

0,114

1142,0

V

Рубидий

0,268

403,0

Иод

0,133

1008,4

Металл атомдары сыртқы жэне оның астындағы электрондық қабаттарынан валенттік электрондарын беріп жіберіп, тотықсыздандырғыш қасиет көрсетуге бейім келеді. Бүған металдардың жэне оқушыларга таныс бейметалдардың иондану энергияларын салыстыру арқылы көз жеткізеді.

Кестеден сілтілік металдар атомдарының радиустары бір периодта орналасқан галоген атомдарының радиустарына қарағанда екі еседен астам артық, ал иондану энергиялары 3 - 6 есе кем екені байқалады. Топ бойында атом радиустарының артуымен байланысты иондану энергиясы заңды түрде кемиді.

Металдардьщ жай заттарын белгілейтін терминнің мағынасы олардың атомдары түзетін химиялық байланыстың табиғатын жэне кристалл торлардың түрлерін қарастыру арқылы ашыладьт. Металдық химиялық байланыс ковалентті жэне иондық байланыстармен,

молекулалық, атомдық, иондық кристалл торлары металдық кристалл торымен салыстырылып, ұқсастығы мен айырмашылығы анықталады.

Модельдерді жэне оқулықтарды пайдаланып, металдық кристалл тордың құрылысы түсіндіріледі.

Бұл байланыс атомдардан босаган электрондар мен оң зарядталған металл атомдарының арасында жұзеге асатыны айтылады. Ортақ электрондар арқылы жүзеге асуы жағынан металдық байланыс ковалентті байланысқа ұқсайды, бірақ одан айырмасы екі атомның арасында тұрақтанбаған, кристалл торындагы барлық атомдар ядроларының теңірегінде айналып жүреді. Электрлік тартылыс күшінің эсері арқылы байланысуы жағынан металдық байланыс иопдық байланысқа жақындайды, бірак мұнда теріс зарядталган иондар болмайды, олардың міндетін бос жүрген электрондар атқарады. Электрондар атом иондарымен бір сэтте бірігіп, келесі сэтте қайтадан ажырап кетеді. Осындай бос электрондардың болуымен оқушыларға бұрыннан белгілі металдардың физикалық қасиеттері, электр өткізгіштігі, жылу өткізгіштігі жэне жылтырлығы түсіндіріледі. Нақтылай түсу үшін үлестіріліп берілген металдармен жүмыс істеледі, мыстың, алюминийдің жэне басқа металдардың жалпы қасиеттерін сипаттайтын диафильм көрсетіледі. Соның нәтижесінде оқушылар металдық жылтыр жағынан күміс жэне палладийдің, тапталғыштығы жагынан алтынның бірінші орында тұратыны, металдардың ең ауыры - осмий (22, 43 г/см3), жеңілі - литий (0,52 г/см3), ең жұмсағы - калий, қаттысы - хром, ең оңай балқитыны - сьшап (38,87°С), балқу температурасы ең үлкені вольфрам (3370°С) екені жөнінде пікірге келеді.

Металдар түзетін кристалл торларының түрлері: кубтық көлемді центрлі (сілтілік металдар, вольфрам, хром, т.б.), қырлары центрдегі куб (алюминий, қорғасын, күміс, алтын, платина, т.б.), гексанальды (магний, бериллий, мырыш, т.б.) торлар туралы айтылады. Бір колем бірлігіне келетін металл атомдарының саны артқанда металдың тығыздығы да артады. Гексональды торда атомдар басқалардан гөрі тығыз орналасады. Металдардың тыгыздығына ион зарядтары мен радиустары да эсерін тигізеді.

Металдық байланысы болғандықтан, кристалл торларының жеке қабаттары бір-біріне жақындасуга бейім келеді, мұның өзі металдарға созымдылық қасиет береді. Олар химиялық байланысын үзбей, жұкарады.

Әр түрлі металдарды қосып балқытқанда қүймалар түзіледі, олардың қасиеттері алуан түрлі болып келеді, бұл іс жүзінде кеңінен қолданылады. Оқушылар өздеріне үлестіріп берілген құймалармен танысады, олардың түрлері және құрамы жөнінде нақтылы ұғым алады. Құймалар дисперстік жүйелерге жатады. Олардың қоспа немесе химиялық қосылыс түрінде болуы мүмкін. Кристалл торлары бірдей жэне қасиеттері ұқсас металдар қатты ерітінділер (алтын-күміс, темір-марганец) түзеді. Кристалл торларында айырмасы үлкен металдардан механикалық қоспа түріндегі құймалар түзіледі (қорғасын-қалайы, кадмий-висмут, т.б.).

Қасиеттері эр түрлі металдардан химиялық қосылыстар түзіледі, оларда валенттілік заңдылығы сақтала бермейді (MgPb, Mg2Si, А14С3, AuZn, AuZn3, AuZn5, т.б.).


Металдардың сумен әрекеттесуі


Металдар

Химнялык реакциянын тендеуі

Реакция -өнімі

Сілтілік металдар, кальций, барий Магний, алюминий, мырыш, темір, марганец, хром, никель, қорғасын Мыс, күміс, алтын

Me + HOH →Me(OH)n+H2
Ме + HzO→Me +пО2- + Н2

Сумен әрекеттеспейді



Н, Ме(ОН)
Н, Me +п02-

Металдардың химиялық қасиеттері дедукциялық тәсілмен өтіледі: а) металдардың бей металдармен эрекеттесуі; э) металдардың сумен эрекеттесуі; б) металдардың қышқылдармен эрекеттесуі; в) металдардың түздармен эрекеттесуі. Әр қасиетті нақтылайтын зертханалық және көрнекі көрсететін (зерттеу әдісімен) тэжірибелер қойылады; реакцияның жүру жағдайларына назар аударылады.

Сілтілік металдар жэне кальций оттегімен әдепкі температурада тотыгады. Оқушыларға бұрыннан белгілі активтік қатардағы магнийден қорғасынға дейінгі металдар әдепкі жағдайда тотығып, қорғаныш қабық түзеді. Мыс пен сынап қыздырғанда тотығады. Алтын, күміс жэне платина қыздырса да тотықпайды. Металдардың басқа бейметалдармен эрекеттесу жағдайлары да еске түсіріледі.

Металдардың сумен эрекеттесу мүмкіндігін, жүретін химиялық процестерді, реакция өнімдерін сызбанүсқа немесе кесте түрінде беру тиімді.

а) металдардың сұйық жэне концентрлі қышқылдармен эрекеттесу өнімдері де кесте арқылы беріледі. Күкірт жэне азот қышқылдарының металдарға эсер ету ерекшеліктеріне назар аударылады.

э) металдардың тұздармен реакциялары параллель (жүретін жэне жүрмейтін салыстырмалы) тәжірибелер қою арқылы нақтыланады.

Талқыланған реакциялардың бэріне металдардың атомдары тотықсыздандырғыш қасиет көрсетіп, өздерінің де тотығатыны айтылады:

Ме° →Ме+п + пе

Металдардың әрбір қасиеті жөнінде білімді нығайта түсетін өздігінен істейтін жұмыстар жүргізіледі, жіктелген жаттығулар орындалады. Жаттығуларды ойдағыдай орындап, металдар
қатысатын реакциялардың жүру ықтималдығын алдын-ала болжау үшін оқушылар металдардың Н.Н.Бекетов жасаған ығыстыру қатарын еске түсіріп, металдар кернеуінің электрохимиялық қатары жөніндегі біліммен ұштастырады. Бүл арада жеке атом күйіндегі металдардың тотыксыздандырғыш қасиеттерінің айырмашылығына, тотықтырғыштардың сипатына баса назар аударылады.

Жеке күйіндегі атомдардың тотықсыздандырғыш қасиеттері металдардың периодтық жүйедегі орнымен анықталады жэне иондану энергиясынан айқын білінеді. Жай зат күйіндегі металдардың тотықсыздандырғыш активтілігі периодтық жүйедегі орнына тікелей тэуелді емес, ол металдардың кристалл торларының беріктігіне, ерітіндідегі реакцияларда түзілетін иондардың гидраттану энергиясына байланысты өзгереді. Соңғы екі себептің салдарынан иондану энергиясы үлкен литий ерітіндідегі реакцияларда калий мен натрийден активті болып шыгады, бүл үстірт қарағанда Н.Н.Бекетов жасаған қатарга, топ бойында металдар қасиетінің өзгеру заңдылығына қайшы келетін секілді көрінеді.

Бұдан соң металдар кернеуінің электрохимиялық қатарындағы кейбір шектеулерге тоқталып, оны саналы түрде пайдалану қажеттігі айтылады. Оқушылар активсіз металдарды судағы ерітінділерінен сілтілік металдармен ығыстыру реакцияларының теңдеулерін жиі жазады. Бүл олқылықты болдырмау үшін натрий мен мыс (II) сульфатының арасындағы реакцияның тэжірибесі көрнекі көрсетіледі. Оқушылар сутегінің бөлінгенін жэне мыс (II) гидроксиді тұнбасының түзілгенін бақылап, реакциян'ьщ натрий атомы мен сутегі иондарының арасында жүргендігі жөнінде қорытынды жасайды.

Металдардың жалпы қасиеттерін қарастырғанда пэн аралык байланысты жүзеге асырытын маңызды тақырыптың бірі -электролиз. Электролиттік диссоциациялану теориясының жэне тотығу-тотықсыздану түрғысынан электролиз күбылысы мэселелік эдіспен түсіндіріледі. Катод пен анодта жүретін тотығу-тотықсыздану әрекеттері, иондардың зарядсыздану реті талқыланады. Мыс (II) хлориді мен калий иодидінің электролизі кезінде катодта бір жағдайда мыс, екінші жагдайда сутегінің бөліну себебі, осыған орай аниондардың тотықсыздандырғыш қасиеттері (қатары) жөнінде түсіндіріледі:

І-, Br-, S2-, СІ-, OH-, S043-, N03- Бұл қатарда аниондардың тотықсыздандырғыш қасиеті кемиді. Электролиздің іс жүзіндегі маңызын түсіндіру үшін мырыштан қорғасынға дейінг металдар катиондарының тотықсыздану ерекшелігі түсіндіріледі.

Металдар коррозиясы туралы оқу материалын өткенде қарастырылатын мэселе: коррозия жэне оның маңызы туралы үғым; коррозияның түрлері; коррозияға эсер ететін жағдайлар; коррозияның химиялық жэне элктрохимиялық мэнін түсіндіру; коррозияға қарсы күрес шаралары. Коррозияға эсер ететін жағдайларды нақты түсіндіру үшін алдын ала 5 сынауықта тэжірибе қойылады. Онда темірдің коррозиясына ауаның, судың, ас тұзы ерітіндісінің, натрий сілтісі ерітіндісінің, мыс жэне мырышпен жанасуының әсері зерттеледі:

1 2 3 4 5

Ғе Ғе Fe/Cu Fe/Zn Ғе

cy+02 cy+02+NaCl cy+02 + NaCl cy+02+NaCl cy+NaCl+NaOH

Коррозияның жүргені оттегінің жүмсалып, судың көтерілуі, түнбаның түсі жэне мөлшері арқылы анықталады. Салыстырулар мынаны аңғартады:

2-сынауықта бірінші сынауыққа карағанда коррозия күшті; 2-сынауықта үшіншіге қарағанда аздау;2-сынауықта қоңыр тұнба; 4-де ақ түнба түзіледі; 2-сынауықта тұнба 5-дегіден көп.

Зерттеуден шығатын қорытынды: хлорид - ион жэне мыс (активсіз металл) темірдің коррозиясын күшейтеді. Гидроксид - ион жэне мырыш (темірден активті металл) коррозияны баяулатады.

Металдардың жалпы қасиеттері: бос күйіндегі металдардың тотықсыздандырғыш қасиеттері, ауаның оттегімен эрекеттесуі, сумен әрекеттесуі, қышқылдармен эрекеттесуі, табиғатта кездесуі, алыну тэсілдері, металдар иондарының тотыктырғыш қасиеттері оқулық бойынша қорытылады.

Негізгі және қосымша топшалардың металдарын оқыту.

Химиялық элементтерді оқып-үйрену жоспары жэне жалпы қасиеттері оқушыларға таныс болғандықтан, негізгі жэне қосымша топшалардың металдары мэселелі әдіспен және оқушылардыц өздігінен істейтін жүмыстарын үйымдастыру арқылы оқытылады.

Алғашқы сабақтарда оқушылар сілтілік металдардың негізгі сипаттамаларын еске түсіріп, активтілігін салыстырады. Бейметалдармен, сумен жэне қышқылдармен тотығу реакцияларының теңдеулерін жазады. Сілтілік металдардың ашылу тарихы, табиғаттагы қосылыстары, алынуы жэне қолданылуы туралы хабарлама жасайды.

Екінші негізгі топша элементтерінің атом қүрылысы бірінші негізгі топшаның металдарымен салыстырылып, қасиеттеріндегі үқсастығы мен айырмашылығы анықталады. Түзетін жай заттарының, оксидтерінің, гидроксидтерінің және түздарының химиялық формулалары жазылып, қасиеттері сипатталады. Берилийдің қосылыстарынан басқалары нағыз металдың жэне негіздердің қасиеттерін білдіретіні жайлы тәжірибе жүзінде дэлелденеді. Тотығу-тотықсыздану жэне алмасу реакцияларының теңдеулері электрондық жэне иондық тұрғыдан талқыланады.

Кальций және оның қосылыстары толығырақ қарастырылып, судың кермектілігі жэне оны жою жолдары жөнінде жаңа ұгым беріледі. Алдымен зертхана жагдайында кермек су алу жэне оның қасиеттерін сынау тэжірибесі көрсетіледі. Әкті су арқылы көміртегі (IV) оксиді жіберіледі, түзілген түнба көмірқышқыл газын көбірек жібергенде ериді. Байқалған күбылыстың химиялық мэнін талдап, осыларға үқсас эрекеттердің табиғатта жүзеге асатыны айтылады. Жер қыртысында эктас жэне бор түрінде кездесетін кальций карбонаты су жэне ауада әрдайым болатын көмірқышқыл газының эсерінен еріп, табиғи суларға кермектілік береді. Судың кермектілігі кальций жэне магний катиондарының, сульфат жэне гидрокарбонат аниондарының болуы байланысты. Магний жэне кальций гидрокарбонаттары бар судыц кермектілігі карбонатты немесе уақытша кермектілік деп аталады жэне кыздырганда жойылады:

Са(НС03)2 = СаС03↓+ Н20 +С02Бейкарбонатты немесе тұрақты кермектілік суда кальций, магний сульфаттырының жэне басқа түздарының эсерінен болады,қыздырғанда олар жойылмайды. Уақытша жэне тұрақты кермектілікті. көбінесе, химиялық жолмен жояды:

Са(НС03)2+ Са(ОН)2= СаС03↓+ Н20

CaS04 + Na2C03= СаС03↓+ Na2S04

Судың кермектілігін білудің және жоюдың түрмыстағы, сондай - ақ өнеркэсіптегі маңызы айтылады. Кермек суда сабын көпіршімейді, бу қазандарының түбіне жэне қабыргасына қақ түрады, олардың бүлінуіне экеліп соқтырады.

Үшінші негізгі топшадан алюминий жэне оның қосылыстары толық өтіледі. Оқылып өткен екі негізгі топшаның металдарымен салыстырғанда айрықша - амфотерлі қасиеттерінің болатынына, сілтілермеи реакциясына назар аударылады:

2А1 + 2NaOH + 2H2O ═2NaA102 + ЗН2

Кейінірек, бүл реакция комплек түзу түрғысынан түсіндіріледі. Нәтижесінде натрийдің тетрагидроксоалюминаты Nа[А1(ОН)4]түзіліп, сутегі бөлінеді. Алюминийдің өндірілу тарихы, табиғи қосылыстары жэне қолданылуы жөнінде оқушылар хабарлама жасайды.

Қосымша топшалардың элементтерінен, жаңа бағдарлама бойынша, темір қарастырылады. Темірді мысалға алып, косымша топшалардағы металдар атомдары құрылысының ерекшеліктері толығырақ талданады. Бұлардың сыртқы қабаттарындағы электрон сандары екіден аспайды, жай заттарда металдық кристалл торларын түзеді. IV период d -элементтерінің электрондарымен толу сызбанұскдсы сызылады. Сызбанұскада скандийден мырышқа дейінгі 10 элемент сыртқының астындагы 3d орбиталін бірден онға дейін электрондармен толтьгратыны, хром мен мыстан басқасында сыртқы қабатындағы екі электронный сакталатыны айтылады. Бүл олардың металдық қасиеттерінің баяу өзгеруіне экеліп соқтырады. Қосымша топшадағы металдардың валенттілік электрондары сыртқы - s жэне оның астындағы - d орбитальдарында орналасатын болғандықтан, оң тотығу дэрежелері +3-тен +7-ге дейін өзгереді. Хром +2, +3 жэне +6 тотығу дэрежелерім көрсетеді. +2 тотығу дэрежесінде оксидтері мен гидроксидтері негіздік, +3 тотығу дэрежесіндегі қосылыстары амфотерлі, +6 тотығу дэрежесіндегі қосылыстары қышқылдық қасиет білдіреді. Бұл заңдылық металдардың бэрінде байқалады.

Темір атомыңда электрондардың орналасу ретіне қарап, оқушылар оның тотығу дэрежелері женінде жорамал жасайды:

+26 Ғе 2е, 8е, 14е,
Жорамалды өздерінс белгілі темірдің тотығу дэрежелерімен салыстырады. Әлсіз тотықтырғыштармен (мысалы, күкіртпен) +2, ал күшті тотықтырғыштармен (мысалы, хлормен) +3-ке дейінтотығатыны еске түсіріледі:

Fe +S= Fe S - темір (II) сульфиді

2Fe + ЗСІ2= 2ҒеСІз- темір (III) хлориді

Темірдің сутегімен (қыздыру арқылы), су буымен және ауадагы оттегімен +2 жэне +3 дэрежелеріне дейін тотығу реакцияларының теңдеулері жазылады. Екі қатар оттекті қосылыстар түзетіні, +2 тотығу дэрежесінде негіздік, +3 тотығу дэрежесінде амфотерлі қасиет көрсететіні тэжірибелер арқылы нақтыланады:


ҒеО Ғе(ОН)2 Ғе203 Ғе(ОН)3

қара ақ қызыл қоңыр қоңыр

негіздік қасиет амфотерлі қасиет

Ғе(ОН)3 + NaOH= Na[Fe(OH)4] натрий тетрагидроксоферраты. Бүдан соң темірдің табиғаттағы қосылыстары, кездесетін жерлері, алынуы жэне темір қосылыстары мен құймаларының қолданылуы жөнінде түсінік беріледі.

Соңында металдар тақырыбы бойынша эксперимент есептері шығарылады.

Бақылау сүрақтары


  1. Химиялық элементтерді оқып-үйренудің әдістемелік негіздері қандай?

  2. Галогендер топшасын оқып-үйренудің эдістемелік ерекшеліктері туралы не айтуға болады?

  3. Оттегі топшасын оқытудың негізгі эдістемелік мэселелерін баяндаңыз.

  4. Азот топшасын оқып-үйренудің негізгі әдістемелік мэселелері қандай?

  5. Көміртегі топшасын оқытуда қандай мәселелерге баса назар аударылады?

  6. Металдар тақырыбын оқытудың ерекшеліктерін талдап беріңіздер.

14 дәріс Органикалық қосылыстарды оқытудың методикалық принциптері.



  1. Органикалық химия курсының міндеттері.

2. Органикалық химияның теориялық негіздерін оқыту әдістемесі.

3. Көмірсутектерді оқыту әдістемесі.

4. Оттекті органикалық қосылыстарды оқыту әдістемесі.

5. Азотты органикалық қосылыстарды оқыту әдістемесі.

Органикалық химия өсімдік, жануар, адам ағзасын құрайтын заттар жайлы түсініктерді қалыптастырып, ол заттардың бейорганикалық заттардын түзілуі жайлы, оларда болатын өзгерістер жайлы түсінік қалыптастырады.

Органикалық химияны оқу барысында әрі қарай заттар табиғатына үңілу, яғни молекуладағы атомдардың орналасуын, химиялық байланыстың электрондық табиғатын, микроәлемдегі өзгерістерді тереңірек түсінуге мүмкіндік береді. Осы айтылғандар органикалық химияның танымдық мәнін, оқушылардың ғылыми-материалистік көзқарасының қалыптасуын анықтайды. Табиғаттағы заттардың алуан түрлілігі, органика мен бейорганиканың бірлігі, заттардың табиғаттағы айналу процесінің өзіне тән заңдылықпен өтуі, оның материалдық процесс екендігі, атом молекулада өтетін өзгерістер т.б.

Теориялық білімді тереңдетумен қатар химия курсының тәрбиелік мәнін арттыруда оның дәлелдігі де үлкен роль атқарады. Оқу пәні жүйесінде тек химиялық құрылыс теориясы дәлелді түрде қарастырылып қоймай молекулалық кеңістік құрылысы мен химиялық байланыстың электрондық табиғаты да қарастырылады. Атомдардың өзара әрекеттесуі химиялық байланыс сипаты мен электрондардың ығысуы арқылы түсіндіріледі; ал электрондық құрылыс негізінде заттардың әрекеттесу қабілеті жайлы пікір айтылады. Осыдан оқушылардың ғылыми танымы қалыптасады.

Басқа ғылымдар сияқты органикалық химия тек табиғатты түсіндіріп қоймай, оны қоғам сұранысы негізінде өзгеру үшін адам баласына жағдай туғызады. Заттардың өзгеруі заңдылығын білу химиялық процестерді меңгеруге, осының негізінде қажетті матерталдарды өндіру өндірісін жетілдіруге жағдай жасайды.

Органикалық химияға тән өзгерістер: жанғыш пайдалы қазбаларды өңдеу, негізгі органикалық синтез, полимер материалдар өндірісі, ауыл шауашылық өнімдерін өңдеу,бояғыш заттар алу, дәрілік препараттар өндіру т.б.

Қазіргі кезде отанымыздың өндіріс күштерінің дамуында органикалық химияның маңызы кеңінен ашылуда. Адамзат өз өмірінде бейорганикалық химияға қарағанда органикалық химия өнімдерімен көбірек таныс (мұнай өнімдері, полимерлер, сірке қышқылы, спирт т.б.).

Сондықтан органикалық химияны оқыту кезінде оқушыларды химия өндірісімен таныстырудың, өндірістік материалдармен таныстырудың кең мүмкіндіктері ашылады. Нәтижесінде оқушыларға жан-жақты политехникалық білім беріледі.

Политехникалық білімнің тәрбиелік мәні де үлкен. Оқушылар химияның маңызына жете көз жеткізіп, ғылыми білімнің сарамандық мәнін түсінеді. Химиялық өзгерістер мысалында химияның қоғамдағы маңызын анықтайды.

Органикалық химия курсы оқушылардың ақыл ойының дамуына үлкен мүмкіндік береді. Бейорганикалық химияда заттар қасиетін оқу барысында химиялық реакция кезіндегі атомдар мен иондардың топтасуы, тотығу дәрежесінің өзгеруі қарастырылса, ал органикалық химияда мкроәлемге тереңірек үңілуді қажет етеді. Заттардағы өзгерістерді бақылай отырып оқушылар тікелей бақыланбайтын құбылыстарды көз алдына елестете білуі керек: молекулада атомдар қандай ретпен байланысатынын, олардың кеңістікте орналасуын, химиялық байланыс түзілгенде,үзілгенде қандай электрондық процестер жүзеге асып, атомдардың өзара әсері қалай байқалатынын т.б. Заттың әртүрлі құрылымы деңгейінде өтетін құбылыстарды талдай келе микроәлем категориясын үнемі талқылау арқылы ойдың жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.

Органикалық химия курсының бастапқы бөлігінде теориялық сұрақтарды талдау оқытуда дедукцияның рөлі артуына себепкер болды. Дедукция тәсілінің индукциямен бірлесуі ойлау дағдысының өркендеуіне кепілдік береді. Оқытылған теорияларға сүйене отырып оқушылар өз бетімен болжам жасауға, алған білімдерін эксперимент нәтижесінде тексеруге мүмкіндік алады.

Әсіресе оқушылардың талдау синтездеу әрекеті сан қырлы әрі мазмұнды болып, әртүрлі салыстыру процестері, себеп-салдар байланысын іздеуі, абстракциялауы, тұжырымдауы және басқа логикалық операцияларды жүзеге асыруы артады.

Органикалық химияның оқу пәнінің құрылымы мен азмұнын іріктеуде қандай ғылыми критерийлер жатқанын қарастырайық. Мектепте оқытылатын материалдарды іріктеу кездейсоқ емес, ол бағдарламаны құрушылардың жеке қызығушылығына байланыссыз, объективті негізі болады.

Мектепте оқытылатын органикалық қосылыстар кластарын іріктеу. Органикалық химия миллиондаған заттардың кең алқасын қамтиды. Күн санап, ай санап жаңадан синтезделген органикалық заттар саны артуда. Химик органик өзінің ғылыми жұмыс істеу аралығында жүздеген затты қосылыстардың қатары толықтырылып қана қоймай өзгеше құрылымды заттар түзіліп жаңа кластар, жаңа байланыс типтері ашылуы мүмкін.

Осындай органикалық заттрдың алуан түрлілігі мен санының үздіксіз артуы жағдайында мектепте оқытуға жарамды, оқушыларға түсінікті болатын материалды қалай іріктеуге болады? Материалды іріктеу белгілі бір жетекші идеяға байланысты болар?

Ғалымдардың химиялық процестерді зерттеуде негізгі күші тірі ағзалардың жасушаларында өтетін химиялық процестерді зерттеуге бағытталып отыр. Яғни ақуыз заттар қалай түзіледі, ферменттер көмегімен ағзада өтетін синтездер механизмі қандай, энергия өзгерісі негізінде қандай процестер жатыр т.б. сұрақтарға жауап іздеуге бағытталған.

Органикалық химияның негізгі танымдық міндеті биологиялық құбылыстарды молекулалық деңгейде зерттеуде тұр. Жасушада өтетін химиялық процестер анықталып, «ағзаға диалектикалық өтуді» түсіндіреді.

Егер органикалық химия заттардың көмірсутектерден күрделі қосылыстарға дейінгі дамуын зерттесе және өмір құбылыстарының химиялық негізін ашуға бағытталса онда органикалық химия оқу пәні де осы прцесті жаңғыртып, оқушыларды оны түсінуге әкелуі қажет. Осының негізінде органикалық химияның оқу материалы қатарына ағзаның сыртқы ортамен зат алмасуы негізінде түзілген заттар енуі керек. Оларға ақуыз, май, көмірсулар, нуклеин қышқылдары кіреді. Осы аталған заттар арқылы тірі ағзалар сыртқы ортамен зат алмасуы негізінде күрделі материалдық жүйені құрайды.

Органикалық қосылыстар кластарының гомологтық қатарының алуан түрлілігі арасынан іріктеу өте қиын екені белгілі. Мысалы карбон қышқылдарының ішінен бір, көп негізді қаныққан май қатарының қышқылдарын, бір, екі, үш байланысты қышқылдар, әр түрлі негізді оксиқышқылдар, альдего, кето қышқылдар, ароматты оксиқышқылдарды т.б. кездестіреміз. Және ол қышқылдардың көптеген туындылары бар. Ангидрид, галогенангидрид, күрделі эфир, гидразид және азид, нитрил және изонитрил т.б.

Осындай көп түрлі органикалық қосылыстар ішінен органикалық химия оқулығы тек оларды оқымаса май, көмірсу, ақуыз, нуклеин қышқылдары құрылысын ұғу қиын болатындарын ғана қамтуы керек. Осы айтылғандарды ескере отырып, ақуыздарды оқыту үшін амин қышқылдары туралы мәліметтердің берілуі міндетті екенін айтуымыз керек. Ал нуклеин қышқылдарын оқыту үшін алдымен азотты гетероциклді қосылыстар мен моносахаридтерді (пентоза) оқыту, ал майлардың құрылысын білу үшін алдымен спирт, альдегид, кетондарды қарастыру керек.

Амин қышқылдарын оқу үшін алдымен аминдер мен карбон қышқылдарымен танысу, ал майларды күрделі эфирлерді көп атомды спирттер мен қаныққан және қанықпаған қышқылдардан кейін қарастыру қажет.Осы кластардың бәрін оқу үшін ең алдымен көмірсутектер жайлы білім керек. Органикалық химия курсын осы аталған кластарды кері күрделену бағытында оқуға негіздеп құру керек. Яғни көмірсутектерден ақуыздарға, нуклеин қышқылдарына қарай.

Курстың негізгі құрылымын осымен аяқтауға болар еді. Бірақ ароматты қосылыстардың толық тобын сипаттау бұл тізімнен қалып қойып отыр. Органикалық қосылыстардың көп түрлілігі мен ақуыздарды толық оқу үшін және гетероциклдерді түсіну үшін бензол мен оның туындыларын қарастыру керек.

Жоғары мектеп курсында қарастырылатын кейбір тақырыптар мектеп оқулығында кездеспейді. Мысалы: оксиқышқылдар, альдегоқышқылдар, аминоспирттер т.б. Аталған сұрақты шешуде гомология құбылысы көмекке келеді. Д.И.Менделеев былай деген: «Гомологтар жайлы түсінік органикалық қосылыстарды оқытуда маңызды роль атқарады. Гомологтық қатардың бір мүшесіне сипаттама беру, ол қосылыстың туындыларын сипаттау дегеніміз көптеген гомологтар мен олардың туындылары жайлы жалпы очерк жазып көптеген қосылыстар жүйесі жайлы баяндау дегенді білдіреді».

Шындығында да гомологтар құрылысы мен химиялық қасиеті ұқсас болғандықтан барлық затты оқудың қажеттігі шамалы, тек бірнеше затты қарастыру арқылы гомологтық қатар жайлы мәлімет алуға болады. Гомологтық қатардығы заттарды оқуға материал іріктеу екі критерий негізінде жүзеге асырылады. Ол теориялық және практикалық критерийлер болады. Теориялық критерий бойынша осы заттар мысалында берілген қатар қосылыстарының өзіне тән құрылысы мен типтік қасиеттері басқа кластармен генетикалық байланысы толық берілуі керек. Практикалық критерий бойынша органикалық химияның халық шаруашылығығындағы маңызы мен политехникалық білім беру шарты жатыр.

Бұрынғы оқулықтарда алдымен мысалы метанның құрылысы мен қасиеті, табиғатта кездесуі, қолданылуы жайлы толық беріліп, содан кейін басқа қаныққан көмірсутектерді қолданып гомологтық қатар туралы түсінік берілген. Қанықпаған көмірсутектер мен спирттерді оқу да осылай жүргізілген. Нәтижесінде көп нәрсе қайта - қайта қайталанған. Бейорганикалық қосылыстарды оқу кезінде алынған теориялық білім негізінде заттарды оқуға дедуктивті тәсілмен келу органикалық химия кластарының гомологтық қатарларын оқуда индуктивтік тәсілді қолдануды жеңілдетуге мүмкіндік берді.

Қазіргі кездегі бағдарламада гомологтық қатардың алғашқы өкілдері жайлы түсінік беріліп, қалған аспектілері гомологтық қатар негізінде қарастырылады.

Дегенмен гомология принципі заттарды іріктеуде тек бірден бір принцип емес. Мысалы майлар, көмірсулар, ақуыздарды оқуды осыған негіздеуге болмайды. Кейде класс ішінен қандай да бір нақты затты бөліп көрсетудің қажеті шамалы (күрделі эфирлер, ақуыздар).

Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып мектептегі органикалық химия курсында оқылатын тақырыптар тізімін анықтауға болады.

Қаныққан көмірсутектер тақырыбын ең біріші метан бастайды. Оның молекуласының электрондық және кеңістік құрылысын анықтау бірсыпыра маңызды теориялық мәселенің бетін ашуға мүмкіндік береді.(sp3 гибридтелу, молекуланың кеңістікте бағытталуы, молекуланың тетраэдр екендігі, арасындағы бұрыштың, төрт байланыстың бірдейлігі т.б.). метан жайлы толық мәлімет (алу, химиялық қасиеті, құрылысы, маңызы) және басқа қаныққан көмірсутектер жайлы мәлімет гомологтық қатарды жалпылай қарастыру кезінде беріледі.

Қаныққпаған көмірсутектер. Бір қос байланысы бар қосылыстардаң қолайлысы әрине этилен. Оның халық шаруашылығындағы маңызы да үлкен. Заттың қасиеттері, алыну әдістері және басқа да жалпы мәселелер гомологтық қатарды тұтас қарастырғанда анықталады. Кейбір жеке заттар туралы қажетті мәліметтер де осы негізде беріледі.

Үш байланысты көмірсутектер мәселесі де осы жолмен шешіледі. Олардың маңыздысы ацетилен. Ацетилен арқылы осындай қосылыстар жайлы мәлімет берген қолайлы.

Диен көмірсутектері туралы мәліметтер дивинил мен изопрен мысалында беріледі. Олардың қасиеттері каучук туралы білім негізін қалауда қолданылады.

Ароматты көмірсутектердің қарапайым өкілі бензол мысалында барлық ерекше қасиеттер анықталады. Сонымен бірге бензолдың практикалық маңызы үлкен. Сондықтан оны оқу жан-жақты болу керек. Ал бензол гомологтарымен танысу қысқа болуы мүмкін. Бұл жерде олардың құрылысын, бензол ядросы мен жанама тізбектің әсерін анықтау маңызды.

Бір атомды спирттер. Оның ішінен екі өкілін қарастыру маңызды. Олар метил және этил спирті. Метил спирті гомологтың біріші өкілі, практикалық маңызы үшкен, бірақ өте улы. Екіншісі тікелей зерттеп, танысуға қолайлы және эксперименттік жолмен құрылысын түсіндіруге ыңғайлы. Осы тұжырым бойынша спирттер құрылысын түсіндіру үшін этилспирті, ал технологиялық аспектісін қарастыру үшін метил спирті алынады.

Фенолдар жайлы мәлімет тек фенолмен танысумен шектеледі.

Альдегидтер класында ең басты қызығушылық туғызатын алғашқы екі өкілі. Альдегидтер құрылысы сірке альдегиді мысалында, қасиеттері формальдегид мысалында түсіндіріледі.

Бір негізді қаныққан қышқылдар туралы білім негізі гомологтық қатарды тұтас қарастыру арқылы іске асырылады. Мысал ретінде әр түрлі қышқылдар алынады. Қышқылдардың жалпы сипаттамасы сіпке қышқылы мен құмырысқа қышқылы мысалында және жоғары қышқылдар стеарин мен палмитин қышқылы мысалында қарастырылады.

Қанықпаған қышқылдарды қарастыру радикалдағы С-С байланысының функционалды топтарымен қатынасын көрсету үшін және майларды оқуға оқушыларды дайындау үшін қолданылады. Қанықпаған қышқылдар жайлы мәліметті акрил қышқылы мысалында берген қолайлы. Себебі ол полимер өндірісінде кеңінен қолданылады.

Көмірсулар класына материал іріктегенде олардың биологиялық маңызына жүгінген дұрыс. Осы себепті крахмал мен целлюлоза оқытылады. Дегенмен бұл кқмірсулардың құрылысы мен айналуларын түзіну үшін алдымен моносахарид глюкоза оқытылады.Басқа моносахаридтерден нуклеин қышқылдары құрамына кіретін рибоза мен дезоксирибоза оқытылады.

Дисахаридтер аса көп қызығушылық туғызбайды. Бірақ полисахаридтердің сатылы гидролизін түсіну үшін маңызды әрі жиі кездесетін дисахарид сахароза беріледі. Фруктозаны глюкоза иземері ретінде қарастыру сахарозаның гидролиздік айырылуын түсінуде қолайлы.

Май қатары аминдері жайлы мәліметтер алғашқы өкілдері мысалында беріледі. Ароматтыаминдерден анилин қарастырылады.

Аминдерден соң амин қышқылдары оқытылады. Мұнда тек жалпы мәліметтер ғана беріледі.

Осыдан кейін азотты гетероциклді қосылыстарды қарастыру пиридин мен пиррол мысалында өтеді. Яғни пуринді және пиримидинді негіздердің нуклеин қышқылдарын түзуі қарастырылады.

Белок жайлы мәлімет құрамы, құрылысы, қасиеті мен маңызы туралы жалпы түрде қарастырылады.

Нуклеин қышқылдары жайлы мәлімет РНК мен ДНК мысалында беріледі.

Органикалық химия курсының теориялық негізі - А.М.Бутлеров жасаған органикалық заттардың құрылыс теориясы. Аталған теория бензолдың Кекуле ұсынған құрылыс формуласын. Дивинил мен изопренге қосылу реакцияларының, изобутанның орлау реакциясының механизімін т.б. жеке деректерді түсіндіре алмайды. Құрылыс теориясы қазір дәстүрлі теориядан, химиялық байланыстың электрондық табиғаты жөніндегі ілімнен тұрады. Үш теорияның негізі ықшамдалып дидактикалық өңделген түрде мектеп органика курсына кіреді.


Бақылау сұрақтары


  1. Органикалық химияның жеке курс ретінде оқытылуын қалай түсіндіруге болады?

  2. Органикалық химия курсының мазмүны мен оқыту эдістемесін дамытуда елеулі үлес қосқан қандай ғалымдарды білесіз? Олардың еңбектерін атаңыз.

  3. Соңғы жылдарда органикалық химияның мектептегі курсының мазмұнына қандай өзгерістер енгізілді?

  4. Органикалық заттар химиясының теориялық негіздері, олардың бейорганикалық химияның теорияларымен байланысы қандай?

  5. Органикалық қосылыстардың электрондық жэне кеңістік құрылысы жөніндегі ұғым қалай қалыптастырылады жэне дамытылады?

  6. Изомерия жэне гомология ұғымдарын қалыптастыру методикасының негізгі мэселелерін сипаттап беріңіздер.

  7. Атомдардың өзара эсері ұғымына байланысты оқу материалдарын оқулықтың жеке тақырыптары бойынша тауып, тіректік қысқаша жазба жазыңыздар.

15 дәріс Химиядан оқушылардың білімін қорытындылау.



  1. Химияны оқытудың соңғы этапында білімді жүйелеу міндеттері.

  2. Химияның негізгі теориялары мен заңдарын жүйелеу.

  3. Элементтер туралы: бейорганикалық және органикалық заттардың негізгі кластары туралы білімді жүйелеу.

Химиялық білімді кррытындылаудың маңызы мен міндеттері Орта мектептегі химия курсының бағдарламасы «Бейорганикалық жэне органикалық химия бойынша білімді қорытындылау» деген тақырыппен аяқталып келді. Соңғы бағдарламада 43 сағаттық жалпы химия курсы енгізілді. Бүл курстың басты мақсаты - оқушылардың төрт жыл бойы химиядан алған білімін тереңдету жэне жинақтап, қорыту. Химияның жеке мәселелерін оқытудың эдістемесін қарастырғанда аса маңызды үгымдардың эр сыныпта эр түрлі теориялық деңгейде қалыптасатынына көз жеткіздік. Осыдан келіп мектеп бітіретін шағында оқушылар бірсыпыра маңызды мэселелерді үмытып қалады, үғымдар анықтамасын алғашқы атом-молекулалық теорияның деңгейінде естерінде үстап жүреді. Бү_л кемшілікті болдырмау үшін бейорганикалық жэне органикалық химияның қорытындылау сабақтарында, жалпы химияның негіздерін өткенде химияның маңызды теориялары жөніндегі білім қорытындыланады. Оқушыларға белгілі теориялар тұрғысынан химияның негізгі заңдары мен үғымдарының мэні қарастырылады. Химиялық элементтер жэне олардың қосылыстары туралы білім бір жүйеге түсіріледі. Химияның ғылыми дүние танудағы жэне халық шаруашылығындағы маңызы нақтылана түседі. Осыған орай бейорганикалық жэне органикалық химияны шолып қайталау жэне жалпы химия курсының міндеттеріне мыналар жатады:

  1. Оқушылардың Атомның электрондық қүрылысы жөніндегі білімін тереңдету. Химияның негізі ұғымдарын электрондық теория тұрғысынан нақтылау.

  2. Химиялық элементтер жэне олардың қосылыстары қасиеттерінің периодты түрде өзгеруі жөніндегі теориялык көзқарасты жаңа сатыға көтеру. Жалпы заңдылықтардың негізінде химиялық элементтерді топ жэне топшалар бойынша сипаттай білу дағдыларын нығайту, жетілдіру жэне дамыту.

  3. Заттың қүрылысы және химиялық байланыстар туралы білімді бір жүйеге түсіру, заттың қүрамы, қүрылысы, қасиеттері жэне қолданылуы арасындағы тэуелділікті ашып көрсету.

  4. Бейорганикалық жэне органикалық заттардың маңызды кластары жөніндегі білімді қорытындылау, олардың арасындағы генетикалық жэне өзара байланыстарды нақтылау.

  5. Химиялық реакциялар туралы алған білімді бір жүйеге келтіру, олардың маңызы жэне жүру заңдылықтары жөнінде жалпы ұғым қалыптастыру.

  6. Химияның жаратылыстану пэндерінің арасында алатын орнын, ғылыми кезқарас қалыптасуындағы маңызын нақтылы мысалдармен көрсету, пэнаралық байланыстарды жүзеге асыру, оқушыларда табиғат туралы біртұтас ғылыми көзқарас қалыптасуына жэрдемдесу.

7. Химияның өмірмен жэне өндіріс сарамандығымен байланысын ашу, азық-түлік жэне энергетикалық бағдарламаларды, экологиялық мэселелерді шешудегі мәнін көрсету.
Қорытындылау сабақтарын өткізудің эдістемесі. Окушылар он бірінші сыныпта химиядан эр түрлі дайындықпен келеді. Оқушылардың біразы ғана химияны өзінің болашақ мамандығы ретінде таңдап, оны оқып, үйренуге аса ынталы екенін білдіреді. Қалғандары бұл пэннің қажеттігін жете мойындамайды, оның үстінс мұндай оқушыларга химиядан мектеп бітіру емтиханын тапсырмауга рұқсат етіледі. Сондықтан жалпы химияның сабақтарын оқушылар тегіс қатысатындай етіп тартымды өткізу мүгалімнен үлкен жауапкершілікті талап етеді. Қорытындылау сабақтарын өткізудегі мұғалімге қойылатын талаптар: 1) жалпы химия курсының алдына қойылатын оқу-тәрбиелік жүктемесіне сэйкес эр сабактың мақсаты мен міндеттерін нақтылы анықтау; 2) мақсаты мен міндеттері бойынша сабақтың мазмұнын таңдап алу; 3) оқу материалының мазмұнына лайық түрін, құрылымын, эдістерін және амалдарын анықтау; 4) оқушылармен үйымдастырылатын жаппай, топтық жэне жеке жүмыстардың түрлерін дэл басып анықтау; 5) оқыту қүралдарын тиімді іріктеу, қойылатын тэжірибелерді, техникалық құралдарды, сызбанұсқалар мен тіректік хабарды таңдап алу; 6) үй тапсырмаларын мұқият ойластыру, оқушылардың өздігінен істейтін жұмыстарын түрлендіру жэне жеңілдету; 7) оқушылардыц білімін есепке алудың үтымды эдістерін қолдану.

Тақырыптарьшың мазмүны бойынша жалпы химия курсында сабақтарды теориялар мен заңдарды, химиялық реакциялар туралы білімді, металдар мен бейметалдар және химияның халық шаруашылыгындағы маңызы жөніндегі білімді тереңдету, жетілдіру жэне қорытындылау сабақтары деп жіктеуге болады.

Қорытындылау сабақтары кезінде жиі қолданылатын эдістер мыналар: шолу дэрістері, дэріс-эңгімілесу, химиялық тэжірибелер мен көрнекі құралдарды көрнекі керсете отырып эңгімелесу, оқушылардың баяндамалары, үлестіріліп берілетін материалдармен жұмыс, сарамандық тэжірибелер, эксперимент есептерін шығару.

Өтілетін материал оқушыларға біршама таныс болғандықтан, бір әдісті пайдаланып, бір сарынмен өткізілетін сабақтар оқушыларды жалықтырып жібереді. Сондықтан оқушылардың сыныпта жэне үйде өздігінен жүмыс істеуін, сабаққа белсенді қатысуын қамтамасыз ететін эдістер (оқулықпен жүмыс, зертханалық тәжірибелер жасау, дидактикалық материалдармен жэне қосымша эдебиеттермен жүмыс, сызбанүхқа сыздыру, т.б.) жиі қолданылады. Қайталау сүрақтары, жаттығулар мен есептер, баяндамалардың тақырыптары мен эдебиеттердің тізімі, оқушыларға көрнекі көрсететін тэжірибелер мен көрнекі құралдардың тізбесі ертерек беріледі.

Үй тапсырмасының мазмүнын, түрін жэне сипатын анықтауға баса назар аударылады. Оқушыларға қиын тиетін оқу материалы, сан жэне сапа есептері сыныпта талқыланады. Үйге берілетін тапсырма оқушылардың үлгеріміне қарай жіктелген болуы тиіс, оны орындауды жеңілдететін нұсқаулар беріледі.

Қорытындылау сабақтары кезінде химиялық эксперименттің алатын орны ерекше. Бүларда, көбінесе көрнекі көрсететін жэне зертханалық тэжірибелер өткізіледі, эксперимент есептері шығарылады. Бүрынғы сыныптардан айырмасы тэжірибелерді орындаудагы оқушылардың дербестігі барынша арттырылады.

Оқушылардың білімін, білігін жэне дағдысын есепке алу жалпы, жиілетіп жэне жекелеп сүрау, сынақтар алу арқылы жүзеге асады. Ауызша жэне жазбаша сұрау үштастыра қолданылады. Ауызша сүрақ бергенде жеке, топтық жэне жаппай сұрайтын түрлері пайдаланылады. Жекелеп сұрақ қою, хабарлама, баяндама жэне көрнекі көрсету түрінде өткізіледі. Топтық жэне жаппай сұрақтарда эңгімелесу жиі жүзеге асырылады. Химиялық диктант, сан есептерін шығару, зертханалық тэжірибелер орындау жэне эксперимент есептерін шығару түрінде жазбаша сүрақ өткізіледі. Оқушылардың алған білімін жан-жақты қолдана білуге мүмкіндік берілетін аралас типке жататын есептер шығарылады, мысалы: "Күкірт қышқылының 15пайыздық 100 мл ерітіндісіне (р=1,105 г/см3) 5 г калий карбонаты қосылды. Заттар калий сульфатын түзіп, толық реакцияға түсу үшін қандай затты жэне массасы бойынша қанша қосу керек? Түзілген калий сульфатының массасын жэне зат мөлшерін есептеңіздер". Бүл сан жэне сапа есебі, мүнда жүзеге асатын есептеулер: 1. Ерітіндінің тығыздығы бойынша массасын, сол массадағы еріген заттың үлесін граммен табу; 2. Ерітіндіге тағы қосылатын заттың өзін жэне массасын табу; 3. Тұзілген заттың массасын жэне мөлшерін табу. Бүларды жүзеге асырғанда қисынды ойлау эрекетінің бірсыпыра тәсілдері пайдаланылады, эр кезде алынған химиялық білім қолданыс табады.
Химимлық заңдар мен теориялар жөнінде білімді қорыту.

Ең алдымен атом құрылысы туралы ілім тұрғысынан химиялық элементтердің Д.И.Менделеев жасаған периодтық жүйёсі жэне периодтық заңы қарастырылады. Ол үшін атом құрылысы туралы химия мен физикадан оқылган материалдар еске түсіріліп, атомның құрамына кіретін кейбір элементар бөлшектердің сандық көрсеткіштері жинақталған кесте түрінде жазылады.

Химиялық элементтің периодтық жүйедегі орны мен атом құрылысының арасындағы тэуелділіктің жэне периодты заңдылыктың физикалық мэні ашылады.

Д.И.Менделеев атомдық массаны элементтің ең түрақты қасиеті деп санап, оны элементтерді жіктеудің негізіне алды. Соның нэтижесінде периодты'заңды «Жай заттардың қасиеттері, сондай-ақ олардың қосылыстарының формалары мен қасиеттері элементтердің атомдық массаларының шамасына периодты түрде тэуелді болады» деп тұжырымдады. Сөйтсе де, ол кейбір элементтерді атомдық массаларының өсу ретін ескермей орналастырды (Аг жэне К, Те жэне I). Мүлың себебі кейіннен ашылып, атомның ең тұрақты көрсеткіші ядро заряды екені анықталды. Осыған орай периодтық заңға: «Химиялық элементтердің қасиеттері атом ядроларының зарядына периодты тәуелділікте болады» деген жаңа анықтама беріледі. Қорыту кезінде оқушылар осы соңғы анықтаманың тұрғысынан химиялық элемент, изотоп, жай жэне күрделі зат ұғымдарын нақтылап, бұрынғыдан гөрі дәлірек түсінеді.

Химиялық элемент - атомдардың бір түрі дейтін атом-молекулалық ілімнің тұжырымынан оқушыларда атомдар саны мен элементтер саны тең деген жаңсақ үғым қалуы мумкін. Мүлы болдырмау үшін химиялық элементтің ядро қүрылысы туралы білімге сүйеніп, бір элементтің ядро заряды бірдей, массалары эр түрлі бірнеше атомдары болатыны айтылады. Қазіргі кезде белгілі 109 химиялық элементтің мыңнан астам тұрақты және радиоактивті изотопы бар. Элементтердің салыстырмалы атомдық массасы табиғи изотопгары массаларының орташа саны болып табылады және бөлшек санмен көрсетілуі мүмкін. Изотоптар туралы үғым периодтық жүйедегі элементтердің орналасуының кейбір үйлеспеушіліктерін түсіндіреді жэне бір заттың молекулалық массалары эр түрлі болуы ықтимал деген түсінікке экеледі. Мэселен, сутегі элементінің үш, оттегі элементінің де үш изотопы бар. Осыған орай олар түзетін химиялық қосылыс - судың ең жеңіл молекуласының массасы 18-ге, ең ауыр молекуласының массасы 24-ке тең, бүл екі аралықта ондаған әр түрлі массасы бар су молекулалары кездеседі. Мүлың өзі оқушылардың зат туралы білімінің шегін кеңейтеді. «Физикалық денелер неден тұрса, соны зат деп атайтын» эмпирикалық түсінік «зат дегеніміз өзіндік массасы, физикалық жэне химиялық қасиеттері бар элементар бөлшектерден түратын материяның нақтылы бір түрі» делінетін философиялық ұғым деңгейіне көтеріледі. Жалпы химияда электронмен байланысты көзқарасты тереңдетуге жэне қорытуға айрықша назар аударылады. Өйткені периодтылықтың мәні, валенттіліктің, химиялық байланыстың, молекуладағы атомдардың өзара эсерінің табиғаты, тотығу-тотықсыздану процестері, заттардың қасиеттері мен молекула қүрылысы арасындағы тэуелділік электрондық теория түрғысынан түсіндіріледі. Оқушылардың «электрон бүлты», «орбиталь», «энергетикалык деңгейлер», s - , р-, d -электрондар жэне соларға сэйкес деңгейшелер туралы ұғымдары нақтыланады, жаңадан /-электрондар жэне /-деңгейшесінің толуы, осыған орай лантаноидтар мен актиноидтар жөнінде үғым беріледі. Актиноидтар мен лантаноидтарда сырттан санағанда үшінші деңгейдің /-деңгейшесі 14 электронмен толады. Сыртқы екі деңгейдегі электрон сандары бірдей болғандықтан бүл элементтердің химиялық қасиеттері өте ұқсас болып келеді, оларды химиялық жағынан бір-бірінен ажырату қиын.

Электрондық теория түрғысынан атомдардың валенттік мүмкіндігі талданады. Валенттіліктің эмпирикалық түсінігіне едэуір өзгеріс енгізіліп, кейбір элементтердің периодтық жүйедегі заңцылықтан ауытқуларының себебі түсіндіріледі. Азот, оттек жэне фтор периодтық жүйедегі орнына сэйкес валенттілік көрсетпейді. Мұны түсіндіру үшін атомның қалыпты және қозган күйі, бос орбитальдар, бөліске түспеген электрон жұптары жэне олардың химиялық байланыстар түзуге қатысуы туралы үғым беріледі. Азотты және фосфорды, оттегін жэне күкіртті, фторды және хлорды мысалға алып, атомдардың валенттілік мүмкіндіктері талқыланады. Стехиометриялық, координациялық жэне химиялық байланыстың саны бойынша анықталатын валенттіліктер болатыны нақтыланады. Қорытындылау нэтижесінде эр элемент атомының өзіне тэн электрондық құрылымы болатыны, соған сэйкес валенттілік көрсетіп, химиялық байланыстар түзетіні окушыларға белгілі болды. Оқушылардың тағы бір түйіндейтіні эр түрлі химиялық байланыстарды түзуге электрон бүлттары жэне орбитальдары қатысады, олардың езара әсерлесуінің кеңістіктегі сипатына қарай сигма жэне ии-байланыстар түзіледі. Бүл айтылғандар органикалық химияның негізін шолып қайталаганда электрон тығыздығының таралуы туралы көзқарастармен толықтырылады. Мүғалімнің есінде үстайтыны электрондық теория кең үғым, оған «Атом жэне молекула құрылысының теориялары», «Химиялық байланыс теориясы», «Валенттілік теориясы», «Заттың қатты куйінің теориясы» кіреді.


Химиялық реакциялар туралы білімді қорытындылау.

Жалпы химия курсындағы бүл тақырыптың негізгі мақсаты оқушылардың химиялық реакциялар жэне оларды меңгеру жөніндегі білімдерін кайталау, тереңдету және қорытындылау.

Алдымен химиялық реакциялардың мэні жэне тинтерге бөлудің негізгі белгілері талқыланады. Химиялық реакцияларды жіктейтін кестені және оқу фильмін пайдаланып, эр типке жататын реакцияларға мысалдар келтіреді. Бейорганикалық және органикалық химиядағы бір типке жататын реакциялардың ұқсастығы мен айырмашылығы талданады. Бейорганикалық химияда гидраттану үгымы ерітіндіде түзілетін су молекуласының қүрылымы өзгермейтін процестер үшін қолданылады. Органикалық қосылыстардағы гидраттанулар кезінде, мэселен этилен жэне ацетилен гидраттанғанда су молекуласының қүрылымы өзгереді.

Бейорганикалық жэне органикалық химиядағы гидролиз реакцияларының мысалдары, мэні және маңызы талқыланады. Түздардың гидролизге үшырау жағдайларын нақтылап, эксперимент жүзінде дәлелдеуге, мэнісін қысқа иондық теңдеулерін жазу арқылы түсіндіруге баса назар аударылады. Гидролиз кезінде түзілетін қышқыл жэне негіздік тұздардың қүрамын, гидролиздің дэрежесін болжай білуге машықтандырады. Гидролиз реакциясының мэні протолиттік теория бойынша түсіндіріледі. Мэселен, алюминий хлориді гидролизінің бірінші сатысында алюминий катионындағы гидраттанған су молекулалары мен сыртқы ортадағы су молекулаларының арасында протолиттік реакция жүріп, пентааква гидроксоалюминий катионы түзіледі:

Н+

I \ _ [АІ (H20)6] + Н20  [АІ (Н20)5 OH]+ + Н30+

Ерітіндіге сілтінің аз мөлшерін қосқанда ақ тұнба түзіледі:

[АІ (Н20)5 OH]+ + 20Н-  [АІ (Н20)3 (ОН-)з] + 2Н20

Сілтінің артық мөлшерін қосқанда протолиттік реакция ақырына дейін жүреді:


[АІ (Н20)3 (ОН-)з]+ OH- =[АІ (Н20)2(ОН-)4] +Н20

Салыстыру үшін жай жэне күрделі эфирлердің, көмірсулардың (углеводтардың), ақуыздың гидролизі қарастырылады, олардың организмде жүзеге асатыны айтылады. Гидролиздің өнеркэсіптегі маңызы ашылады.

Қорытындылау кезінде реакция жылдамдығының өлшемі, жылдамдыққа эсер ететін жағдайлар толығырақ қарастырылады. Реакцияның жылдамдығы кесімді уақыт ішінде реакцияласушы заттар концентрациясының өзгеруімен өлшенетініне мысалдар келтіріледі, есептер шығарылады. Реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттар табиғатына тәуелділігі тэжірибелер арқылы нақтыланады. Реакциялардың жылдамдығына заттар

катализатордың эсері жөнінде оқушылардың төрт жыл бойы алған білімі бір жүйеге түсіріледі, соны мысалдармен толықтырылады. Ле-Шателье принципі жаңаша түсіндіріледі.

Химиялық реакциялардың мэнін жэне сипаттамаларын кескіндеп жазу жөніндегі оқушылардың білімі дамытылады. Оқушылар реакциялардың молекулалық, толық және қысқа иондық, электрондық-иондық теңдеулерін сауатты жазуға дағдыланады. Химиялық және термохимиялық теңдеулер бойынша есептеулер жасай білудің біліктері мен дағдылары сараланады. Оқушылар ең күрделі аралас есептерді шығара білуге үйренеді.

концентрациясының, қысымның, температураның жэне катализатордың эсері жөнінде оқушылардың төрт жыл бойы алған білімі бір жүйеге түсіріледі, соны мысалдармен толықтырылады. Ле-Шателье принципі жаңаша түсіндіріледі.

Химиялық реакциялардың мэнін жэне сипаттамаларын кескіндеп жазу жөніндегі оқушылардың білімі дамытылады. Оқушылар реакциялардың молекулалық, толық және қысқа иондық, электрондық-иондық теңдеулерін сауатты жазуға дағдыланады. Химиялық және термохимиялық теңдеулер бойынша есептеулер жасай білудің біліктері мен дағдылары сараланады. Оқушылар ең күрделі аралас есептерді шығара білуге үйренеді.
Бейметалдар және металдар туралы білімді қорыту. Химиялық элементтер және олардың қосылыстары жөніндегі білім бейметалдар жэне металдар тақырыбында бір жүйеге түсіріледі жэне тереңдетіледі. Жаңа оқулықта оқу материалын орналастырудың жүйесі: 1) бейметалдардың периодтық жүйедегі орналасуы және атомдарының электрондық қүрылысы; 2) жай заттарының қүрылысы мен қасиеттері; 3) сутекті қосылыстары; 4) оксидтері мен оттекті қышқылдары.

Жүйелі курста бейметалдар химиялық элементтердің табиғи топшалары бойынша оқытылып келсе, қорытындылау кезінде периодтар бойынша қарастырылады. Мүның өзі атомдардың электрондық құрылысының біртіндеп күрделіленуін, соган сэйкес заттар қасиеттерінің өзгеруіндегі периодтылықты тереңірек түсінуге ықпалын тигізеді.

Бейметалдар негізінен алғашқы төрт периодта орналасқан. Бір топшада орналасқан бейметалдардың сыртқы энергетикалық деңгейлеріндегі электрон сандары бірдей, ал периодтарда 3-тен 7-ге дейін артады, аяқталған қабат түзуге жақындайды. Осыған орай электрондарды өздеріне тартуға бейімділігі, басқаша айтқанда тотыктырғыш қасиеттері күшейеді. Екінші периодта бордан басталатын тотықтырғыш қасиет фторда ең жоғары шегіне жетеді. Химиялық элементтердің электртерістілігінің сан мэндерін
салыстыру арқылы бұған көз жеткізу қиын емес:
ВС NO F

2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Тотықтырғыш қасиеттерінің өсуіне қарай бейметалдардың қатар түзетініне оқушылардың назары аударылып, оны пайдалана білу қажеттігі айтылады, мысалы: Si, В, Н, Р, S, I, N, С1, О, F

Топ бойында бейметалдардың тотықтырғыш активтілігінің кемитіні электртерістілігінің кемуінен байқалады: F CI Br I 4,0 3,0 2,8 2,5 Хлор бром мен иодты, бром иодты түздарының судағы ерітінділерінен ығыстырып шығарады. Мүны оқушылар галогендерге сапалық реакциялар жасағанда пайдаланады.

Фтордан басқа бейметалдар тотықсыздандырғыш, яғни электрондарын беріп жіберу қасиеттерін де корсетеді. Бұл қасиет жоғарыда келтірген қатардың кері бағыты бойынша күшейеді.

Бейметалдардың қарама-қарсы, яғни тотықтырғыш және тотықсыздан-дырғыш қасиеттері мысалдар келтіру жэне электрондык түрғыдан талдау арқылы нақтылынады.

Бейметалдардың жай заттарының қүрылысы мен қасиеттерінің арасындағы тәуелділікті көрсететін кесте сызылады. Галогендер, оттегі жэне азот түзетін жай заттардың қатты күйінде молекулалық кристалл торы, коміртегі, бор жэне кремний түзетін жай заттардың атомдык кристалл горы болатыны, соған сэйкес физикалық қасиеттеріндегі үқсастықтары мен айырмашылықтары анықталады. Жай заттарының химиялық қасиеттері сызбанұсқа сызу жэне мысалдар келтіру арқылы талқыланады.

Бейметалдар түзетін сутекті қосылыстардың қүрылысы мен қасиеттері металдардың сутекті қосылыстарымен салыстырылады:



R+1H-1 R+2H2-1 R+3H3 -1 R -4ң4+1
R-3H3+1 H2+1R-2 H+1R-1

Бүл қатарға сэйкес сутекті қосылыстарға мысалдар келтіріп талқылағанда мына мәселелерге көңіл аударылады.



  1. Сутегінің металдармен қосылыстарындағы тотығу дэрежесі минус бірге тең, бүлар - молекулалық қүрылысы болмайтын тұз тэріздес қосылыстар. Сумен толық гидролиз реакциясына түседі. Гидридтердегі сутегі ионы тотықсыздандырғыш қасиет танытады.

  2. Бейметалдардың сутегімен қосылыстары молекулалардан қүралады, кэдімгі жағдайда газдар немесе үшқыш күйінде болады. Бүл қосылыстардагы сутегінің тотығу дэрежесі оң болғандықтан тотықтырғыш қасиеттер білдіреді. Металдармен эрекеттескенде электрондарды косып алып, бос күйіндегі сутегіне айиалады.

3. Периодтарда элемент атомының ядро зарядтарының артуына
байланысты ұшқыш сутекті қосылыстардың негіздік қасиеттері
кеміп, қышқылдық қасиеттері артады. Мүның себебі протолиттік
теория түрғысынан түсіндіріледі.

Н+

H2O+NH3 = NH4+ + ОН-

Бұл реакцияда протонын беретін су қышкылдық протонды қосып алған аммиак негіздік касиет көрсетеді. Периодта оттегі азоттан кейін орналасады, ядро заряды азоттан гөрі артық болгандықтан протонды тебеді, сонымен бірге азот атомында протонды қосып алатын бос электрон жұбы бар.

Н+

Н20+ HF = Н30++ F

Реакцияда су негіздіқ, фторсутегі кышқылдық қасиет білдіреді, бүл құбылыстың мэні • де фтордағы ядро зарядының артуымен түсіндіріледі.



  1. Сутекті қосылыстар үш түрлі аталады: а) сутегінің теріс тотыгу дэрежесіндегі қосылыстары гидридтер делінеді. Кейде, сутекті қосылыстардың бэрін осылай атайды, бірақ ол номенклатура негіздеріне сай келмейді; э) бейметалдардың сутекті қосылыстары, сутегі фториді, сутегі хлориді, сутегі нитриді, т.б. деп аталуы керек еді, бірақ оқулықтарда орысшадан аударылған бір сөзбен берілетін атаулары қолданылады: фторсутек, хлорсутек, күкіртсутек, т.б. деп берілген; б) кейбір қосылыстар үшін тарихи қалыптасқан атаулары қалып қойған, мысалы аммиак (сутегі нитриді деудің орнына), су (сутегі оксиді деудің орнына).

  2. Бейметалдардың сутекті қосылыстарының қышқылдық қасиеттері топ бойында ядро зарядтарыиың артуына байланысты күшейеді.

Бейметалдардың оксидтері туралы білім: 1) күрамы; 2) алыну; 3) тұз түзетін жэне түзбейтін оксидтер; 4) химиялық қасиеттері жоспарына сәйкес қорытылады.

Оттекті қышқылдарды қарастыру мына жоспарга сэйкес жүзеге асырылады: 1) оттекті қышқылдардың қүрамы; 2) бір периодта жэне бір топта орналасқан элементтер түзетін қышқылдар күшшің өзгеру заңдылықтары; 3) оттекті қышқылдардың химиялық қасиеттері; 4) қышқылдардың қолданылуы жэне маңызы.

Химияны терең білгісі келетін оқушылар үшін оттекті қышқылдардың құрамын жиынтық қосылыс ретінде қарастырып, орталық атомның координация саны жөнінде түсінік беруге болады. Бұл қышқыл түзуші элемент атомының радиусы мен қышқылдық қасиет арасындағы тэуелділікті ашуға, кейбір қышқылдардың ерекшелігін түсінуге жэрдемдеседі. Мәселен, оқушылар бір топта орналасқан элементтер түзетін оттекті қышқылдар қасиеттері ядро зарядының өсуіне байланысты күшейеді деген жалпы заңдылықты қолданып, күкірт қышқылынан селен қышқылы, селен қышқылынан теллур қышқылы күшті деген түжырым жасайды. Бүл түжырым селен қышқылының күшін түсіндіргенімен теллур қышқылына қолданылмайды. Теллур қышқылындағы орталық элементтің координация саны алты (Н6Те06), соған орай анионның теріс зарядтары артып, протондарды берік үхтап тұрады да қышқылдық күші кемиді.

Протолиттік теория түрғысынан қышқылдық жэне негіздік қасиеттердің салыстырмалы түсінік екені нақтылынып, екі қасиеттің де ор затта болуы мүмкін екені жөнінде ұғым қалыптастырылады Оқушылардың химиядан алган білімін қорытындылау мектеп бітіру емтиханын ойдағыдай тапсыруға әзірлейді. Сондықтан теориялық және деректі білімді бір жүйеге түсірумен бірге сарамандық сабақтар өткізуге, эксперимент жэне сан есептерін шығаруға баса назар аударылады.



Оқушылардың химиялық тіл жөніндегі білімін қорыту. Осы кезге дейінгі химияны оқыту эдістемесінде білім мен біліктің қалыптасуы жөнінде жүйелі баяндалады да, соларды сақтайтын жэне тасымалдайтын тілдік құралдарға аз көңіл бөлінеді. Сондықтан оқушылардың білімі жаттанды болып келеді. Олар жеке таңбаның, терминнің және сөйлемнің мағынасын жетік игермейді. Өйткені олардың заттық және үғымдық мағыналары, сапалық жэне сандық мэндері химия курсында біртіндеп ашылады да, өзара байланысы нақтылы сараланбайды. Зерттеулер нэтижесі оқушылардың жеке дара күйіндегі жэне формула құрамындағы химиялық таңбаның мэні мен мағынасын үстірт түсінетінін көрсетті. Мәселен, химиялық элемент, атом жэне жай зат ұғымдары біркелкі таңбаланатындықтан оқушылар олардың арасындағы тәуелділікті жэне айырмашылықты нақтылы ажырата алмайды.

Бүл олқылықты болдырмас үшін мүғалімнің химиялық білім мен ғылыми тілдің ара қатынасын нақты түсініп, үтымды пайдалану жолдарын үзбей іздестіргені жөн. Ғылыми білім үғымдар жүйесінен түрады. Бұл жүйе тіл арқылы оқушылардың санасына сіңіріледі, оқушының білімі ғылымның тілі арқылы көрініс табады, жаңарады, молаяды жэне қолданылады. Сондықтан химия тілі және оның мағынасы жөнінде әр класта алынған білімді бір жүйеге түсіріп, қорытындылаудың оқу-тәрбиелік маңызы зор.

Бұл қорыту мына жоспармен жүзеге асырылады: 1) химиялық символиканың мэні мен мағынасын түсіну; 2) химиялык терминология мен номенклатурадан алынған білімді қорыту; 3) тексті түсіне білу жэне ғылыми тілді пайдалану; 4) химиялык символика, номенклатура жэне терминология арасындағы семантикалық байланыстарды ашу.

Химиялык символика 8-сыныптагы «Химиялық алғашқы үғымдар» тақырыбындағы арнайы сабақтарда атом-молекулалық ілімнің деңгейінде оқылады. Содан кейінгі тақырыптарда білім берудің құралы ретінде пайдаланылады. Алғашқы тақырыпта химиялық таңбаның, формуланың жэне теңдеудің элемент, зат жэне химиялык реакция ұғымдарына негізделген жеке мэндері ашылады. Бүл арада мүғалімнің химиялық символиканың негізі - әріп таңбалар екенін, олардың үлт тіліндегі эліппе әріптерінен мағыналық жагынан айырмасы болатынын нақтылауға жете назар аударуы тиіс. ¥лт тіліндегі әріптердің дербес күйінде мағынасы жоқ, өзара бірігіп қана белгілі бір мағынаға ие болады. Химиялық элементтің латынша жэне грек тіліндегі атауларының бір немесе екі әрпінен алынған химиялық таңбаның қайшылыққа толы бірнеше мағынасы бар. Олар 26-кестеде келтірілді. Бір таңбаның оннан астам мәні біртіндеп эр теорияның түрғысынан қалыптасады. Сондыктан мағына үздіксіз жылжып өзгеріп, таңбаның сыртқы пішіні бір қалпында қалатындықтан химиялық таңба мен оның мағынасының арасында қайшылық туады. Химиялық таңба әр үғымды (химиялық элемент), әрі затты (жай зат), әрі заттың химиялық бөлінбейтін бөлшегін (атом), атомның тотығып, тотықсызданып өзгерген күйлерін, эр түрлі санын белгілейді. Осының бәрін қорытып, бір жүйеге түсіруге 25-кесте көмектеседі.



Химиялық таңбаның сапалық жэне сандық мағынасы




Атом саны

Белгілейтін ұғымы











Таңбасы

1

Бір түрге жататын барлық атом

Химиялық элемент










Мысалы:










күкірт

S







темір

Ғе

2

6,02 • 16" атомдар

Атомның молі










Күкірт

S







Темір

Ғе

3

Бір атом

Күкірт

S







Темір

Ғе

4

Алынған үлесіндегі

Күкірт

S




атомдар саны

Темір

Ғе

Оқушылардың назары мыналарға аударылады:

  1. Төрт жағдайда химиялық элемент таңбасының сыртқы пішіні бірдей, бірақ сапалық және сандық, заттық жэне үғымдық мағыналары эр түрлі.

  2. Бірінші жағдайда темір мсн күкірттің таңбалары химиялық элемент ұгымын белгілейді, сандық мэні сол элементке тиесілі элемдегі барлық атомды қамтиды. і

  3. Екінші жағдайда үғымның мазмұны тарылып, көлемі мольге дейін кішірейеді, атом саны түрақты шамаға (Авогадро саны) келеді.

  4. Үшінші жагдайда темір мен күкірттің таңбалары бір атомын гана белгілейді.

  5. төртіншіжагдайда химиялық таңбалар көзбен көрін, қолмен үхтауга келетін жай заттарды өрнектейді. Мүлдагы атом саны алыніан затгыц массасына тэуелді, атомның мольдік массасына пронорцпоііалды өзгереді.

Оқушы химиялық таңбаның қайсы мағынада қолданылып отырғанын түсінген жағдайда ғана білім нақты қалыптасады, шындыққа сәйкес келеді. Келтірілген кесте жеке күйіндегі химиялық таңбаның мағынасын білдіреді.

Химиялық формуланың қүрамына кірген таңбаның беретін мэліметтері арта түседі. Бүл заттың құрамындағы атомдардың тотығу дәрежелерінің өзгеруіне байланысты екеніне оқушылардың көздерін жеткізу керек. Сырт қарағанда Н2, Cl2, NaH, HC1, НСІО, НСЮ2, НСІОз, НСЮ4 формулаларындағы хлор мен сутегі таңбаларының мэндері бірдей тэрізді көрінеді. Сондықтан осы формулалар арқылы өрнектелген заттардагы хлор атомының электрондық күйін және қасиеттерін орта мектепті бітірген оқушылардың қалай игергенін білу үшін арнайы зерттеу жүмыстарын жүргіздік. Нэтижесінде 620 оқушының 39, 25 пайызы хлор атомының минус бір, плюс бір жэне плюс бес тотығу дэрежесіндегі электрондық қүрылысын жэне қатысатын тотығу-тотықсыздану реакцияларын білмейтін болып шықты. Бүл мысалдан оқушылардың эр кезеңде өтілген материалдарды біріктіріп, қорытынды жасай алмайтыны байқалады. Мәселен, тұз қышкылындағы хлордың тотықсыздандырғыш, Бертолле түзындағы хлордың тотықтырғыш қасиеттер көрсететінімен оқушылар бос хлорды алу кезінде танысқан болатын. Сондықтан шолып қорытындылау кезінде осы реакцияны еске түсіріп, электрондық түрғыдан қайта талдау қажет.


-1 +5 -1 о

6НСІ + КСІОз = КСІ + ЗСІ2 + ЗН20


С1- -1е→ С10

С1+5+ 6е → С1-

5тотықсыздандырғыш

1 тотықтырғыш


Тотықтырғышқа бес электрон беру үшін түз қышқылынан бес молекула керек, оның тагы бір молекуласы калий хлоридін түзуге жұмсалады. Бертолле түзы оттегін бөліп айырылған кезде де хлор тотықтырғыш қасиетін көрсетеді.

+5 -2 -1 о

КСІОз = 2КСІ + 302



о

-2-6е 302 1 тотықсыздандырғыш



С1+5+ 6е → С1- 1 тотықтырғыш

Талқылау нэтижесінде хлордың жэне сутегінің қасиеттерін көрсететін қорытынды кесте сызылады. Кестеден бір элемент атомының эр түрлі тотығу дэрежесіндегі тотықтыргыш және тотықсыздандырғыш қасиеттері айқын көрінеді. Соларга сүйеніп оқушыларды элементтің қайсы заттармен, қандай реакцияларға кірісетінін болжай алатын дэрежеге жеткізу керек.


Хлор мен сутек атомдарының тотығу дәрежелсрі және қасиеттері

Таңба

Электрондык қабаты

Қасиеттері

С1-

С1+7



С1°

С1+1

С1+3

С1+5

н-1

н+

н°


аяқталған

аяқталған

аяқталмаған

аяқталмаған

аяқталмаған

аяқталмаган

аяқталған
электроны жоқ

аяқталмаған



тотықсыздандырғыш

тотықтырғыш

екі жақты қасиеті бар

екі жақты қасиеті бар

екі жақты қасиеті бар

екі жақты қасиеті

бар тотықсыздандырғыш
тотықтырғыш

екі жақты қасиеті бар




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет