Элементтер мен олардың қосылыстарын жүйелік химия курсында оқытудың негізгі ұстанымдары
Оттегі, азот және көміртегі топшаларын оқып, уйрену
жүктеу/скачать 77,76 Kb.
|
Нурахметова Д. Химияны оқыту әдістемесі
| Оттегі, азот және көміртегі топшаларын оқып, уйрену.
Оттегі топшасы жаңа бағдарлама бойынша злектролиттік диссоциациялану тақырыбынан кейін өтіледі. Оқу-тәрбиелік мақсаттары: 1) периодтық заң және периодтық жүйе, химиялық байланыс, заттың құрылысы және иондық теория жөніндегі теориялық білімді баянды етуге, сондай — ақ қолдана білуге үйрету; 2) пэнаралық байланысгы жүзеге асыру, оттегі мен күкірт қосылыстарының табиғаттагы және халық шаруашылығындағы маңызын көрсету; 3) ғалогендер топшасының элементтерімен салыстыру аркылы үқсастығы мен айырмашылығын табу; 4) химиялык қосылыстардың және құбылыстардың мэнін, себеп-салдарын байланыстырып, ішкі кайшылықтарын түсіндіру, ғылыми көзқарас қалыптастыру. Жаңа бағдарламада бұл топшаның деректі материалдары едэуір қысқартылды. Оқушылардың денсаулыгына зиянды эсерін тигізетін күкіртсутек және оның қышқылы, сульфидтер, күкірт (IV) оксиді, күкіртті қышқыл және сульфидтер бағдарламадан шыгып калды. Жай заттарды қарастырғанда аллотропия және аллотропиялық тұр өзгерістері жөнінде жана ұғым қалыптастырылады. Ғалогендер тобының элементтерінде аллотропия кұбылысы байқалмайды, ейткені атомдардың өзара әрекеттесуінің бір ғана мүмкіндігі бар. Оттегі топшасы элементтері атомдарының сыртқы электрон қабаттарының құрылысы әр тұрлі байланысуға мүмкіндік береді. Бұл пікір оттегі және озон молекулаларын салыстыру арқылы нақтыланады. Оттегі мен озонның құрамын, физикалық және химиялық қасиеттерін кесте тұрінде жазып, санның сапаға ауысуы туралы қорытынды жасалады. Бір элементтің бірнеше жай заттар тұзу ңүбылысы — аллотропия, әрі заттың аллотропшльщ тұр өзгерісі деп аталатыны, жай заттардың көп тұрлілігі туралы түсінік беріледі. Аллотропия қүбылысының күкіртте, селенде, теллурда және полонийда орын алатыны, бұл алтыншы негізгі топшаның элементтеріне тән құбылыс екені атап өтіледі. Күкірт атомдарының өзара ашық және түйық тізбек тұзіп байланысатыны, соған сәйкес кристалдық және пластикалык күкірт жай заттарын тұзетіні айтылады. Кристалдық күкірттен пластикалық күкірттің алыну тәжірибесі, әркайсысының құрылысын көрсететін кесте көрнекі көрсетіледі. Күкірт атомының құрылысын, тотығу дәрежелерін еске түсіру арқылы химиялық касиеттері жөнінде жорамал жасалып, сызбанұсқа тұрінде жазылады: металл + күкірт →сульфид; сутегі + күкірт→жүкірт сутегі; оттегі + күкірт→ күкірт (IV) оксиді. Әр сызбанұсқаға сәйкес бұрыннан белгілі тәжірибелер еске түсіріліп кайталанады, жаңа тәжірибелер қойылады. Реакциялар тотығу-тотықсыздану тұрғысынан талданып, электрондық баланс теңдеулері жазылады. Жай зат күйіндегі күкірт атомының тотығу дәрежесіне металл және сутегі атомдарымен плюс төртке дейін тотығатыны анықталады. Күкірт атомының екі жақты қасиет көрсету мүмкіндігі, қай мүмкіндігінің жүзеге асатыны, әрекеттесетін атомының электртерістілігіне тәуелді екені айтылады. Күкірттің табиғатта кездесуі және оның айналымымен танысу үшін оқушылардың өздігінен істейтін жұмыстары ұйымдастырылады оқулықтың соңғы қосарбетіндегі түсті кесте (80) талданады. Күкірттің қосылыстары, сұйық және концентрлі күкіртқышқылының жалпы және айрықша қасиеттері қарастырылады. Сұйық күкірт қышқылы тотықтырғыш қасиеттерін сутегі катионы арқылы көрсетеді, сондықтан металдардың кернеу қатарында сутегіне дейін орналасқан активті металдармен ғана әрекеттеседі. Концентрлі күкірт қышқылы тотықтырғыш қасиетін күкірт атомы арқылы жүзеге асырып, өзі күкіртті ғазға дейін тотықсызданады. Кернеу қатарында сутегіне дейін де, сутегінен кейін де орналасқан металдармен реакцияға түседі, бұл реакциялардың жалпы сызбанұсқасы: Me + H2S04→ тұз + Н2 сұйылтьш. Me + H2S04→tұз + S02+ Н20 концентрлі Сұйылтылған күкірт қышқылы металл оксидтерімен, гидроксидтермен және тұздармен алмасу реакцияларына қатысады, бұлардың жүру жағдайлары, толық және қысқаша иондық теңдеулері талданады. Күкірт кышқылының тұздармен әрекеттесуі басқа қышқылдарды алу үшін зертханаларда және өнеркәсіпте қолданылатыны, орғаникалық заттардың суын тартып алып, көмірге айналдыратыны әңгімеленеді. Соңында күкірт қышқылына және оның тұздарына барий катионының реактив болатыны туралы ұғым беріледі. Тұз және күкірт қышқылдарының тұздарын ажыратуға, сапалық құрамын анықтауға эксперимент есептері шығарылады. Азот топшасы бойынша топты, топшаны және жеке элементті сипаттау, өтілген топшаның элементтерімен салыстырып, ұқсастығы мен айырмашылығын анықтау жөніндегі оқушылардың білімі мен білігі нығаяды. Периодтық заң және жүйе, заттың құрылысы химиялық байланыс туралы білім дамиды, жаңадан донор-акцепторлы байланыс жайында ұғым қалыптасады. Химиялық реакциялардың жүру заңдылықтары, химиялық әрекеттерді басқару және 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 және қосылыстарының құрамы мен қасиеттеріндегі қайшылықтар ғылыми көзкарастың қалыптасуына, өлі табиғат пен тірі табиғаттың байланысын терең түсінуге жәрдемдеседі. Азот топшасының элементтерін ғалогендермен және оттегі топшасының элементтерімен салыстырғанда мыналарға көңіл аударылады. Ғалогендер 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 және фосфор жай заттарының химиялык белсенділігін салыстырып, жорамал жасағанда оқушылар азот активті деген қорытындыға келеді. Оқушыларға белгілі және жаңадан койылған тәжірибелер жорамалға қайшы келеді. Фосфор ауада және оттегінде жанады, 3000°С температура кезінде ғана тотығады. Бұл 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 әрекеттеседі. Бұдан соң азоттың, оттегінің және фтордың сутегімен қосылыстарының химиялық байланысының полюстілігі, беріктігі және 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 тұрақтылығының кемитіні, тотықсыздандырғыш қасиетінің артатыны жөнінде қорытынды жасалады. Азоттың оттекті қосылыстары туралы деректі материалдар соңғы бағдарламада едэуір ықшамдалды. Олар аммиактың және азот қышқылының химиялық қасиеттерін сипаттағанда тотығу-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 бәрін беруі мүмкін. Солардың ішінде ең көп мөлшерде тұзілетіндері: NO және N02. Бұл 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 әрекеттескенде аммиакқа дейін тотықсызданады; 2) сүйылтылған азот қышқылы активсіз ауыр металдармен әрекеттескенде азот (II) оксиді тұзіледі; 3) концентрлі азот қышқылы сілтілік және сілтілік жер металдармен әрекеттескенде азот (I) оксиді бөлінеді; 4) концентрлі азот қышқылы ауыр металдармен азот (IV) оксидін тұзеді; 5) концентрлі азот қышқылы темір, хром, алюминий, алтын, платина, тантал металдарына эсер етпейді. Бұл заңдылықтарды білу азот қышқылының металдармен әрекеттесу реакцияларының электрондық баланс теңдеулерін сауатты жазуға жәрдемдеседі. Оқушылар аммоний ионының және азот кышқылының тұздарымен, оларды анықтайтын сапалық реакциялармен танысады. Тұздардың құрамы, қасиеттері және қолданылуына байланысты жаттығулар орындайды, есептер шығарады. Фосфор атомының құрылысы, тұзетін жай заттары, сутегі және оттегімен қосылыстары, оксиді мен кышқылдары, орта және қышқыл тұздары азотпен салыстырып қарастырылады. Фосфор қышқылының сатылап диссоциациялануына, соған сәйкес тұзетін тұздарының ерігіштігіне және маңызына назар аударылады. Фосфор және азот тыңайтқыштарының құрамы, қоректік заттары, тиімділігі, қолданылу тәсілдері жөнінде ұғым қалыптастырылады. Тыңайтқыштар өндіру өнеркәсібінің дамуы және келешегі туралы нақтылы мэліметтер келтіріледі, диаграммалар сызылады. Көміртегі топшасы. Бұл топшаның элементтері: атом құрылысының электрондық және графикалық формулалары, тотығу дәрежелері, жай заттарының құрылысы, оксидтерінің формулалары, қышқылдарының формулалары, сутекті қосылыстарының формулалары бойынша талданады. Осының алдындағы топшаның элементтерімен салыстырылады. Көміртегі тұзетіи 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 және оның маңызы туралы түсінік алады. Көміртегі мен кремний қосылыстарының сан алуандығы, табиғаттағы және орғанизмдер тіршілігіндегі мәнімен танысады. Бұл элемент атомдарының озара химиялық байланыстар тұзу ерекшелігін түсінеді, олардың кеңістіктегі багытталуы туралы көзқарас қалыптасады. Күрделі заттардың құрылысы мен құрылымының қасиеттеріне тигізетін эсері көміртегі (IV) оксиді мен кремний оксидтерін, кемір қышқылы мен кремний қышқылын салыстырғанда айқын білінеді. Бұл заттардың құрамы үқсас болғанымен, құрылысы әр тұрлі, сондықтан қасиеттері бір-біріне үқсамайды. Қышқылдарға тән жалпы қасиеттер комір кышқылында айқын білінбейтініне назар аударылады. Көмір қышқылы активті металдармен (магний) және суда еритін негіздік оксидтермен, кремний қышқылының еритін тұздарымен ғана әрекеттеседі. Бұл оның әлсіз, әрі тұрақсыз екендігін білдіреді. Кремний қышқылы -ерімейтін қышқыл, сілтілермен реакцияға түседі, қышқылдардың басқа қасиеттерін корсетпейді. Осыдан, көмір және кремний қышқылдарын откенде, қышқылдардың жалпы және айрықша қасиеттері туралы оқушылардың білімі терендейді. жүктеу/скачать 77,76 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|