15-кесте. Жди заттар қасиеттерінің оның құрылысына
|
|
|
|
|
тэуелділігі
|
|
|
|
|
|
|
^
|
3
|
|
|
I М3
|
|
|
|
I
|
S'
|
|
Р
|
р і
|
g
|
|
I
|
I '
|
|
“
|
і
|
S'
|
|
£
|
о.
|
|
^
|
>^-8-
|
|
<
|
G,
|
|
|
|
|
0,066
|
02
|
|
газ
|
9
|
0,064
|
Ғг
|
газ
|
16
|
0,104
|
(S8)n
|
қатты
|
17
|
0,099
|
Сі2
|
газ
|
34
|
0,117
|
Se
|
|
қатты
|
35
|
0,114
|
ВГ2
|
сұйық
|
52
|
0,137
|
Те
|
|
қатты
|
53
|
0,133
|
ь
|
қатты
|
Периодта элементтердің ядро заряды ѳскенде күрделі заттарындагы химиялық байланыстың типі, кристалл торының түрі заңды түрде ѳзгереді.
ШгО MgO АЬОз SiOj Р2О5 SO3 CI2O7
атомдық тор молекулалық тор
Мұндай заңдылық басқа периодтардаи да байқалады. Иондық
байланысы бар оксидтер - негіздіқ, ион-ковалентті байланысы бар
оксидтер - амфотерлі, ковалентті байланысы барлары қышқылдық
қасиеттер білдіреді. Сонымен, заттың құрылысы жэне химиялық байланыс теориялары тұрғысынан жай жэне күрделі заттардың қасиеттерін нақты түсіну оқушылардың периодтық заң туралы білімін тереңдетеді.
Бақылау сұрақтары
Периодтық заңның оқушыларға білім мен тэрбие беру жэне оларды дамытудағы маңызы.
211
Периодтық заң мен атом құрылысын оқытудың эдістемелік тәсілдерінің негізделуі.
Оқушылар периодтық заңды саналы қабылдауға қалай эзірленеді?
Периодты заңдылықты түсінуге қажетті атом қүрылысы жѳніндегі мэліметтердің мазмүны мен кѳлемі туралы не айтуға болады?
Периодтық жүйеге байланысты негізгі үғымдар атом қүрылысы тұрғысынан қалай қалыптастырылады?
Периодтық заңның Д.И.Менделеев берген жэне қазіргі анықтамасын салыстырып, үқсастығы мен айырмашылығын табыңыздар, олардың эрқайсысы оқушыларға қай кезеңде түсіндіріледі?
14-тарау. ЗАТ ҚҰРЫЛЫ М Ы , ВАЛЕНТТ1Л1К ЖӘНЕ ТОТЫҒУ дәреж есі туралы ұғымдардың
ҚАЛЫПТАСУЫ
Химиялық байланыс жэне зат қүрылымын оқып, үйренудің маңызы, орны жэне эдктемесі. Химиялық байланыстар туралы оқу материалы мектептегі химия курсын ғылымның алғы шебіне жақындатады, теорияның жетекші ролін ашып береді. Атомдардың молекулаларга жэне басқа күрделі бѳлшектерге бірігу себебін түсіндіреді. Заттың құрылысы мен қасиеттерінің арасындағы себеп - салдар байланысын ашады. Химиялық қосылыстың реакцияға түсу бейімділігін сипаттайды. Химиялық байланыстар табигатының бірлігі, санның сапаға ауысуы, мазмүн мен түр арасындағы тэуелділікті кѳрсетуге жәрдемдеседі.
Химиялық байланыс бүрынғы бағдарламаларда «Периодтық заң және периодтық жүйе. Заттың қүрылысы» тақырыбының қүрамында қарастырылды. Периодтық заң, атом қүрылысы, химиялық байланыс жэне зат қүрылымының теориялары бір арада түйісіп, оқушыларға қиын тиеді. Жаңартылған жэне жаңа бағдарламаларда химиялық байланыс жэне заттың қүрылымы жеке тақырып ретінде 8-сыныпта оқытылады.
Химиялық байланысты оқып-үйренудің екі эдістемелік тэсілі кездеседі. Бірінші тәсіл - химиялық байланыстың барлық түрлерін полюсті, полюссіз жэне донор-акцепторлы ковалентті, иондық,
212
металдық, сутектік байланыстарды бір тарауда оқытуды кѳздейді. Мұның кемшілігі оқушылардың тірек білімі жеткіліксіз, кейбір байланысты (донор-акцепторлы, металдық, сутектік) саналы түсінетін деректі материалдар оқушыларға әлі белгісіз, оның үстіне түсіндірілгеннен кейін ұзақ уақыт пайдаланылмай ұмыт болады.
Екінші тэсіл бойынша 8-сыныптағы арнайы тақырыпта тек ковалентті жэне иондық байланыстарды қарастыру ұсынылады. Байланыстың донор-акцепторлы механизмі 9-сыныпта азот тақырыбын, металдық байланыс металдар құрылымы мен жалпы қасиеттерін ѳткенде беріледі. Сутектік байланыс 10-сыныпта органиқалық химия қурсын ѳткенде талданады.
8-сыныпта алдымен ковалентті, содан соң иондық байланыс ѳтіледі, иондық байланыс ковалентті байланыстың шегіне жеткен түрі есебінде қарастырылады. Эдістемелік эдебиеттерде жэне химияны оқыту сарамандығында химиялық байланысты оқып, үйренудің мына жоспары жиі қолданылады: 1) атомдардың молекулаларға немесе басқа агрегаттарға бірігу себебі; 2) байланыстың түзілу механизмі; 3) атомдар арасындағы эсерлесу қүші; 4) анықтамасы; 5) осы типтегі байланысы бар заттардың мысалдары жэне сипатгамасы.
Осы жоспарға сэйкес ковалентті байланыспен таныстыру былай жүзеге асады. Оқушылардың электрондармен толуы аяқталған жэне аяқталмаған энергетикалық деңгейлер туралы білімі еске түсіріледі. Аяқталған деңгейлерде 2, 8, 18 электрондар орналасады, сыртқы деңгейі аяқталған элементтерге инертті газдар жатады. Басқа элементтер химиялық эрекеттесулер кезінде сыртқы қабатын аяқтауға тырысады, ол үшін электрондарды қосып алады немесе беріп жібереді.
Ковалентті байланыстың түзілу механизмі оқушыларға эбден таныс сутеғі, хлор, оттегі жэне азот молекулалары атомдарының арасындағы байланыстардың қалай түзілетінін талқылау арқылы түсіндіріледі. Символикалық кѳрнекілік, кесте жэне модельдер пайдаланылады. Сутеғі молекуласының түзілу сызбанұсқасы мынадай:
Н- + -Н->Н : Н
Эр сутеғі атомындағы дара электрондардың жұптасуынан химиялық байланыс пайда болады. Осыған орай аттас зарядты
213
электрондар қалайша жүптасады деген сұрақ туады. Бұл қайшылықты түсіну үшін электронның толқындық табиғаты, бұдт түзетіні, спинінің болатыны ескеріледі. Сутек атомының жалғыз электроны шар тэрізді бұлт түзетіні оқушыларга белгілі. Электрондарының спиндері карама-қарсы сутегінің екі атомы бір-біріне жақындасқанда электрон бүлттарының түйіскен жерінде теріс зарядтың тығыздығы артып, атом ядролары сол арага тартылады. Бүл тартылыс аттас зарядталған электрондардың тебілу күшінен басым болғандықтан түрақты молекула түзеді.
н .
О •"О — ®
н н н .
Екіорталықты, екіэлектронды байланыс түзеді, 436 кДж/моль энергия бѳлінеді. Сызбанүсқадағы екі толқындысызық эрэлектрон екі атомнан да орын алатынын, электрон жүбы екі атомның да ядроларының тоңірегінде айналатынын керсетеді. Осындай электрондардың жүптасуы арқылы түзілетін байланысты ковалентті байланыс деп атайды. Оңайлатылған түрде ковалентті байланыстың түзілу сызбанүсқасын электрондарды нүктемен белгілеп жазады;
Н + Н - * Н : Н :С1-+ С1:-> :С1;С1;
;0 :+:0:-> :0: :0: ;N-+ N:-> :NiiN:
Бүл символдар дара жэне жүптасқан электрондардың санын, сутегі және хлор молекулаларында - бір ковалентті, оттек молекулаларында - екі, азот молекуласында үш байланыстар түзілетінін керсетеді. Кейде байланыстағы электрон жүбының орнына сызықша қойып жазады;
Н -Н С1-С1 0 = 0 N=N
Түзілетін байланыс саны атомның коваленттік санын керсетеді. Мүғалім хлор, оттегі жэне азот молекулаларының түзілу
сызбанүсқаларын сызып, ковалентті байланыстың бағытталуын, беріктігін, байланыс энергиясын айтады:
214
На Cla Оа Na
436 кДж/моль 243 кДж/моль 498,7 кДж/моль 945,6 кДж/моль
Келтірілген молекулалардың ішіндегі ең тұрақтысы азоттың молекуласы, оны ыдырату үшін 945,6 кДж/моль энергия жүмсалады.
Полюссіз ковалентті байланысы бар қосылыстарға галогендер түзетін жай заттар, оттегі, күкірт, азот, фосфор, коміртегі жэне кейбір күрделі заттар жатады. Олардың кѳпшілігі газ түрінде кездеседі, суда аз немесе нашар ериді.
Полюсті ковалентті байланыстарды түсіндірмес бүрын электртерістілік туралы үғым қалыптастырылады. Соңғы кезге дейін электртерістілік атомның озіне электрондарды тарту қабілеті деген сапалық түсінік беріліп келді. Оның сандық мэндері келтірілмей период жэне топ бойынша езгеруі артады жэне кемиді деген сѳздермен сипатталды. Дегенмен бірқатар мүгалімдер салыстырмалы электртерістілік атомдардың химиялық қасиеттерін сандық жағынан сипаттайтынын ескеріп, ѳз тәжірибелерінде пайдаланды. Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман оқулығында жиі кездесетін химиялық элементтердің салыстырмалы электртерістілігі кесте түрінде (1989, 126-бет) келтірілген. Салыстырмалы электртерістілік И период элементтерінде литийдсгі бірден фторда тѳртке дейін оседі. Топ бойынша литийдегі бірден рубидийде 0,7-ге дейін, фтордағы торттен иодта 2,5-ке дейін кемиді. Жаттап алу үшін анықтама ретінде пайдаланылатын бүл сандар .химиялық байланыстардың типтерін жэне механизмін түсінуге үлкен пайдасын тигізеді. Электртерістілігінің сан мэні бірдей атомдар - полюссіз ковалентті, аздап айырмасы болатын атомдар - полюсті ковалентті, үлкен айырмасы бар атомдар иондық байланыстар түзеді. Полюсті ковалентті байланыс түзілу механизмі жағынан полюссіз байланыстарға үқсас, мысал ретінде периодтық жүйеде қатар түрған фтор, оттегі жэне азот элементтерінің сутектік қосылыстары қарастырылады. Бүл қосылыстардағы байланыстарды түзуге фтордың бір р-электроны, оттегінің екі р-электроны, азоітың үш р-электроны қатысады. Электрон бүлттарының түйісіп қаптасуынан түзіген электрон жүптары электртерістілігі басым атомдарға қарай ойысып орналасады:
Достарыңызбен бөлісу: |