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:
- Оқушылардың Атомның электрондық қүрылысы жөніндегі білімін тереңдету. Химияның негізі ұғымдарын электрондық теория тұрғысынан нақтылау.
- 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.
- Заттың қүрылысы және химиялық байланыстар туралы білімді бір жүйеге түсіру, заттың қүрамы, қүрылысы, қасиеттері жэне қолданылуы арасындағы тэуелділікті ашып көрсету.
- Бейорганикалық жэне органикалық заттардың маңызды кластары жөніндегі білімді қорытындылау, олардың арасындағы генетикалық жэне өзара байланыстарды нақтылау.
- Химиялық реакциялар туралы алған білімді бір жүйеге келтіру, олардың маңызы жэне жүру заңдылықтары жөнінде жалпы ұғым қалыптастыру.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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).
- 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:
- Төрт жағдайда химиялық элемент таңбасының сыртқы пішіні бірдей, бірақ сапалық және сандық, заттық жэне үғымдық мағыналары эр түрлі.
- Бірінші жағдайда темір мсн күкірттің таңбалары химиялық элемент ұгымын белгілейді, сандық мэні сол элементке тиесілі элемдегі барлық атомды қамтиды. і
- Екінші жағдайда үғымның мазмұны тарылып, көлемі мольге дейін кішірейеді, атом саны түрақты шамаға (Авогадро саны) келеді.
- Үшінші жагдайда темір мен күкірттің таңбалары бір атомын гана белгілейді.
- төртінші жагдайда 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
3О-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 |
Орта мектеп курсының эр тарауында эр түрлі теориялық деңгейде оқылатын химиялық элементтердің баска қосылыстары да осыған үқсас қарастырылады. Атомдар қасиеттері өзгеруінің жалпы заңдылыктары туралы үғым қалыптастырылады. Бүл үғымның қалыптасуында химиялық формулалардағы танбалар, олар арқылы бейнеленген атомдардың электрондық қүрылысы жетекші рөл атқарады. Қорыту кезінде оқушылардың химиялық сауаттылығын арттыруына, элементтердің валенттілігі жэне тотығу дәрежелері бойынша химиялық формулаларды еркін құрастыра білуіне баса назар аударылады. Ол үшін периодтарда атомдардың тотыгу дэрежесінің өзгеру заңдылықтары ескеріледі. Екі элементтен тұратын қосылыстардың кеңінен таралганы жэне орта мектепте толық қарастырылатыны — оттекті жэне сутекті қосылыстар:
I II III IV V VI VII VIII
Э20 ЭО Э203 Э02 Э205 ЭОз Э207 эо4
ЭН ЭН2 ЭНз ЭН4, НзЭ Н2Э нэ эпнм
Бұдан элементгердің оттек бойынша тотығу дэрежесі плюс бірден сегізге дейін өсетіні көрінеді. Осыған орай бастапқы екі формулаға сэйкес келетіндері негіздік, үшіншісі — амфотерлі, төртіншісінен
бастап қышқылдық қасиеттер көрсетеді. Оттегінен басқа да электртерістілігі жоғары бейметалдардың бинар қосылыстары осызаңдылыққа бағынады. Қосымша топтарға жататын бір элементтің атомдары түзетін құрамы эр түрлі оксидтерде айтылған заңдылық сақталатыны хром элементі арқылы нақтыланады, мысалы:
+2 +3 +6
СгО Сг203 Сг03
Сг(ОН)2 Сг(ОН)з Н2Сг204
Нз Сг03 Н2Сг207
Хром (II) оксиді және гидроксиді негіздік, хром (III) оксиді жэне гидроксиді амфотерлі, хром (VI) оксиді мен қышқылдары қышқылдық қасиеттер көрсетеді.
Келтірілген сутекті қосылыстардың бастапқы үшеуі тотықсыздандырғыш,* V- VII топшаларда орналасқандары қышқылдық қасиеттерге ие.
Қорыту кезінде назар аударатын тағы бір мэселе — химиялық формулалардың жазылу пішіндерін өзгерту арқылы білдіретін мәліметінің санын арттыру. Осыған орай жиі қолданылатын эмпирикалық формулалардан басқа, құрылымдық, иондық жэне электрондық формулалар жөніндегі оқушылардың білімі бір ізге түсіріледі. Әрқайсысының ерекшелігі және мағынасы талданады.
Эмпирикалық немесе кэдімгі химиялық формула заттың қандай жэне қанша элемент атомдарынан тұратынын (сапалық жэне сандық құрамы), олардың масса қатынастарын көрсетеді. Заттың мөлшерін, мольдік массасын, мольдегі атом санын, газ күйіндегі заттардың қалыпты жағдайдағы мольдік көлемін білдіреді. Осыларға сәйкес моль ұғымдарын, Авогадро заңын пайдаланып, кэдімгі химиялық формула бойынша он сегізден астам түрлі есептеулер жүргізуге болатыны айтылады. Оларға мысалдар келтіріп, көптеген жаттығулар орындалады. Бүлар химиялық формулаларды сан есептерін шығара білу үшін тиімді пайдалануға үйретеді.
Қүрылымдық формулаларды айтылгандармен қоса зат қүрамындағы атомдардың байланысу ретін, валенттілік байланыстардың орналасу тәртібін, атомдардың өзара эсерін білдіреді. Әдетте, бір кэдімгі формулаға бірнеше зат сәйкес келеді де, олардың қасиеттерін қүрылым формулаларын жазу арқылы ғана түсінуге болады. Мүны нақтылай түсу үшін оқушыларға мынадай тапсырма беріледі. «Кэдімгі формулалары — С2Н60 болатын екі заттың біреуі металдық натриймен химиялық реакцияға түседі, екіншісі эрекеттеспейді, мэнісін түсіндіріңіздер». С2Н60 кәдімгі формуласына екі құрылымдық формула сэйкес келеді. 1 -құрылымдық формулаға сэйкес келетін зат жай эфирлер класына жатады. Ондағы алты сутек атомдары көміртегінің атомдарымен тікелей байланысқан. 2 — құрылымдық формулаға тура келетін бір атомды спирттер класына жатады. Мұнда сутегінің бір атомы көміртек атомымен оттегі арқылы байланысқан. Сондықтан оның айрықша қасиет көрсетіп, натриймен эрекеттесуі ықтимал. Реакция нэтижесінде бір моль натрийдің 1 моль сутегін ығыстыруы бүл жорамалдың ақиқаттығын дэлелдейді. Жорамалды электрондық формуланы жазып, атомдардың өзара эсері арқылы түсіндіруге болады.
Электрондық формула ол білдіретін барлық мэліметтерді және оған қосымша химиялык байланыстардың сипатын білдіреді. Бүл формулаға қарап оқушылар байланысқан атомдардағы электрон тығыздығының өзгеруін жорамалдайды. Байланыста тұрған үш элемент атомдарының ішінде оттегінің электртерістілігі басым, сондықтан оттегі өзімен тікелей байланысқан сутек атомындағы электрон жұбын күштірек тартып, электрон тығыздығын арттырады. Осыдан барып сутегінің оттегімен коваленттік байланысы элсіреп, оңай үзіледі. Көміртегімен тікелей байланысқан сутек атомдарында мүндай қасиеттер байқалмайды.
Иондық химиялық формула заттардың құрамына қандай иондар кіретінін, соған байланысты көрсететін қасиеттерін аңғартады. Иондық формулалар толық жэне қысқартылған теңдеулерді жазу үшін пайдаланылады. Алмасу реакцияларының соңына дейін жүру жағдайларын болжап білуге үйретеді.
Химиялық таңбалар мен формулаларға сүйеніп химиялық теңдеулер жазганда таңбалар мен формулалар білдіретін ақпараттар сақталады жэне жаңа мағынаға ие болады. Қорытып шолу кезіндегі жаттығуларда бұған оқушылардың көзін жеткізіп, үлымды пайдалана білуге үйрету керек. Кэдімгі формулалармен молекулалық теңдеулер, иондық формулалармен толық жэне қысқа иондық теңдеулер, электрондық формулалар арқылы электрон-иондық теңдеулер өрнектеледі. Оқушылар біліміндегі ең басты кемшілік — іс жүзінде жүзеге аспайтын реакциялардың теңдеулерін жазуы. Бүл кемшілік реакцияға түсетін заттардың қасиеттерін жэне алмасу реакцияларының жүру жағдайларын нақтылы білмеуден туындайды. Сондықтан бейорганикалық жэне органикалық химиядан алған білімді қорытындылау кезінде алмасу реакцияларының теңдеулерін талдауға баса назар аударылуы тиіс.
Мұндағы оқушылардың тиянақты біліп алатыны алмасу реакциялары, көбінесе, иондардың арасында жүреді, үш жагдайда ғана ақырына жетеді: 1) реакция нәтижесінде түнбаның түзілуі; 2) газ заттарының түзіліп, реакция аймағынан кетуі; 3) нашар диссоциацияланатын заттардың түзілуі. Оқушыларға белгілі реакциялардың бэрін осы қағиданың тұрғысынан қарастырып, иондық теңдеулерін жаздырып үйреткен жөн.
Қорытындылау кезінде оқушылардың мынадай жиі жіберетін қателіктеріне назар аударылады.
- Айтылып өткен үш кағида сақталмайтын иондық реакциялардың мэселен, натрий хлориді мен калий сульфатының арасындағы реакцияның теңдеуін жазуы.
- Қатты, тұнба жэне газ күйінде реакцияға алынған заттарды иондарға ыдыратып өрнектеуі.
- Амфотерлі қасиеттер көрсететін заттардан түзілетін өнімдердің құрамын болжай алмауы. Бүл қателіктерді нақтылы мысалдар арқылы талдап, жүрмейтін реакциялардың тәжірибелерін де үдайы көрсетіп отыру керек, мысалы:
NaCl + K2S04≠ Ba(N03) 2 + CuCl2≠
Fe (ОН)з +CaCl2≠ H2S04 + NaN03 ≠
Оқушылар амфотерлі оксидтер мен гидроксидтердің қышқылдармен эрекеттесу реакцияларының теңдеулерін оңай жазады. Сілтілермен реакциясының теңдеулерін жазуға қиналады. Мысалы:
Zn(OН)2↓+ 2КОН = K2Zn02 + 2Н20
Zn(OH)2↓+2K+ + 20Н— = 2К+ + Zn022‘ +2Н20 Zn(OH)2↓+20H’ = ZnOz2—+2Н20
Қорытып қайталау кезінде химиялық символика мен номенклатураның арасында байланыс тудырылуына баса назар аудару керек. Бүлар — зат қүрамын белгілеудің эр түрлі шартты таңбалары. Айырмасы — номенклатуралық атауда атом сандарыныц көрсетілмеуі мүмкін, мысалы натрий оксиді дегенде қүрамының натрий мен оттегінен түратыны білініп түр, бірақ натрий атомының екеу екені ескерілмейді. Оқушылардың химиялық атаулармен бірге кең таралған заттардың түрмыста, сауда-саттықта, дәрігерлік істе жэне техникада қолданылатын аттарын білгені жөн, мысалы, ас түзы (натрий хлориді), мүсэтір (аммоний хлориді), алмас (сынап хлориді), тотияйын (мыс сульфатының кристаллогидраты), т.б.
Қорытындылау кезінде оқушылардың химиялық үгымдарды белгілейтін терминдердің мағыналарын оқылған теориялар түрғысынан біліп алуын да қамтамасыз ету керек. Мэселен, оқушылар қышқыл үғымының терминін төрт теорияньщ: атом -молекулалық, электролиттік диссоциациялану, протолиттік жэне электрондық теория түрғысынан сипатгай білу дэрежесіне көтерілуі тиіс.