I химияны оқыту әдістемесінің жалпы мәселелері
жүктеу/скачать 1.47 Mb.
|
| Оттегі, азот және көміртегі топшаларын оқып үйрену
Оттегі топшасы жаңа бағдарлама бойынша электролиттік диссоциациялану тақырыбынан кейін өтіледі. Оқу-тәрбиелік мақсаттары: 1) периодтық заң және периодтық жүйе,химиялық байланыс, заттың құрылысы және иондық теория жөніндегі теориялық білімді баянды ету және қолдана білуге үйрету; 2) пәнаралық байланысы жүзеге асыру, оттегі және күкірт қосылыстарының табиғаттағы және халық шаруашылығындағы маңызын көрсету; 3) галогендер топшасының элементтерімен салыстыру арқылы ұқсастығы мен айырмашылығын табу; 4) химиялық қосылыстардың және құбылыстардың мәнін, себеп-салдарын байланыстырып, ішкі қайшылықтарын түсіндіру, ғылыми көзқарас қалыптастыру. Жаңа бағдарламада бұл топшаның деректі материалдары едәуір қысқартылды. Оқушылардың денсаулығына зиянды әсерін тигізетін күкіртсутек және оның қышқылы, сульфидтер, күкірт(IV) оксиді, күкіртті қышқыл және сульфидтер бағдарламадан шығып қалды. Оттегі топшасы да дедуктивтік тәсілмен оқылады. Алдымен топтың және топшаның жалпы сипаттамасы, содан соң оларға жататын химиялық элементтер атомдардың электрондық және графикалық формулалары жазылып, өзара және галоген тобының элементтерімен салыстырылады. Тотықтырғыш қасиеттерінің бәсеңдеп, тотықсыздандырғыш қасиеттерінің күшейетіні, тотығу дәрежелері және оларға сәйкес қосылыстары туралы айтылады, мысалы: -2 -1 0 +2 +4 +6 H2O H2O2 O2 OF2 - - H2S H2S2 S SO SO2 SO3 Бұлардың ішінен халық шаруашылығында маңызы зор - күкірт(VI) оксиді, күкірт кышқылы және сульфаттар ғана оқылатыны атап өтіледі. Жай заттарды қарастырғанда аллотропия және аллотропиялық түр өзгерістері жөнінде жаңа ұғым қалыптастырылады. Галогендер тобының элементтеріне аллотропия құбылысы байқалмайды, өйткені атомдардың өзара әрекеттесуінің бір ғана мүмкіндігі бар. Оттегі топшасы элементтері атомдарының сыртқы электрон қабаттарының құрылысы әр түрлі байланысуға мүмкіндік береді. Бұл пікір оттегі және озон молекулаларын салыстыру арқылы нақтыланады. Оттегі мен озонның құрамын,физикалық және химиялық қасиеттерін кесте түрінде жазып, санның сапаға ауысуы туралы қорытынды жасалады. Бір элементтің бірнеше жай заттар түзу құбылысы-аллотропия, әр затты аллотропиялық түр өзгерісі деп аталатыны, жай заттардың көп түрлілігі туралы түсінік беріледі. Аллотропия құбылысының күкіртте, селенде, теллурда және полонийда орын алатыны, бұл алтыншы негізгі топшаның элементтеріне тән құбылыс екені атап өтіледі. Күкірт атомдарының өзара ашық және тұйық тізбек түзіп байланысатыны, соған сәйкес кристалдық және пластикалық күкірт жай заттарын түзетіні айтылады. Кристалдық күкірттен пластикалық күкірттің алыну тәжірибесі, әрқайсысының құрылысын көрсететін кесте көрнекі көрсетіледі. Күкірт атомының құрылысын, тотығу дәрежелерін еске түсіру арқылы химиялық қасиеттері жөнінде жорамал жасалып, сызбанұсқа түрінде жазылады: металл + күкірт = сульфид; сутегі+күкірт = күкіртсутек; оттегі+күкірт = күкірт (IV) оксиді. Әр сызбанұсқаға сәйкес бұрыннан белгілі тәжірибелер еске түсіріліп қайталанады, 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 терісэлектрлігіне тәуелді екені айтылады. Күкірттің қосылыстарын сұйық және қаныққан күкірт қышқылының жалпы және айрықша қасиеттері қарастырылады. Сұйық күкірт қышқылы тотықтырғыш қасиеттерін сутегі катионы арқылы көрсетеді, сондықтан металдардың кернеу қатарына сутегіне дейін орналасқан активті металдармен ғана әрекеттеседі. Қанықпалы күкірт қышқылы тотықтырғыш қасиетін күкірт атомы арқылы жүзеге асырып, өзі күкіртті газға дейін тотықсызданады. Кернеу қатарында сутегіне дейін де және сутегінен кейін де орналасқан металдар мен реакцияға түседі,бұл реакциялардың жалпы сызбанұсқасы: Me+H2SO4 тұз+H2 (сұйытыл.) Me+H2SO4 тұз+SO2+H2O (қойытылған) Сұйытылған күкірт қышқылы металл оксидтерімен,гидроксидтермен және тұздармен алмасу реакцияларына қатысады, бұлардың жүру жағдайлары, толық және қысқаша иондық тендеулері талданады. Күкірт қышқылының тұздармен әрекеттесуі басқа қышқылдарды алу үшін зерханаларда және өнеркәсіпте қолданылатыны,органикалық 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 анықтаүұа эксперимент есептері шығарылады. Азот топшасы бойынша топты, топшаны және жеке элементті сипаттау, өтілген топшаның элементтерімен салыстырып, ұқсастығы мен айырмашылығының анықтау жөніндегі оқушылардың білімі мен білігі нығаяды. Периодтық заң және жүйе, заттың құрылысы және 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 амиак, 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 көзқарас қалыптасуына, өлі табиғат пен тірі табиғаттың байланысын терең түсінуге жәрдемдеседі. Азот топшасының элементтерін галогендер және оттегі топшасының элементтерімен салыстырғанда мыналарға көңіл аударылады. Галогендер тобына жататын элементтердің бәрі-бейметалдар, олар күшті тотықтырғыш қасиет көрсетіледі. Оттегі топшасында–полонийда, азот топшасында сүрме мен висмутта металдық қасиеттер білініп, элементтердің сипаты өзгереді. Элементтердің (атомдардың) қасиеттердің өзгеруімен арасында айырмашылықтар байқалады. Оттегі жай затының күкіртпен салыстырғанда металдармен шабытты әрекеттесетіні оқушыларға белгілі. Осыған қарай азот және фосфор жай заттарының химиялық белсенділігін салыстырып, жорамал жасағанда оқушылар азот активті деген қорытындығы келеді. Оқушыларға белгілі және жаңадан қойылған тәжірибелер жорамалға қайшы келеді. Фосфор ауада және оттегінде жанады, азот жанбайды, 30000С температура кезінде ғана тотығады. Бұл фосфор жай затындағы химиялық байланыстың осалдығымен түсіндіріледі. Азоттың мольдік иондануы 4576кДж/ моль, ал фосфордікі 2910кДж/моль. Азоттың молекуласы берік үш электрон жұбы арқылы байланысады, сондықтан оның активтілігі периодта өзінен кейін орналасқан оттегі мен фосфордан кем. Фтор сутегімен қараңғыда, оттегімен температура әсерінен, 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 туралы деректі материалдар соңғы бағдарламада едәуір ықшамдалды. Олар аммиактың және азот қышқылының химиялық қасиеттерін сипаттағанда тотығу-тотықсыздану әрекеттерінің өнімдері ретінде қарастырылады. Азот қосылыстарының бір-біріне ауысу бағыттарын, тотығу дәрежелерінің өзгеру заңдылықтарын түсінуге жәрдемдеседі: -3 0 +1 +2 +3 +4 +5 NH3 N2 N2O NO N2O3 NO2 N2O5 HNO2 HNO3 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 тотықсызданғанда бұған керсінше әрекет жүзеге асады. Азот қышқылы тотықтырғыш қасиет көрсеткенде өзінен кейінгі тотығу дәрежелеріндегі алты өнімнің бәрін беруі мүмкін. Солардың ішінде ең көп мөлшерде түзілетіндері: NO және NO2. Бұл арада тотықсыздану өнімдері металдардың активтілігіне және қышқылдың қанықпасына тәуелді екенін айтып,мыналарды атап өткен жөн: 1) сұйытылған азот қышқылы сілтілік жер металдарымен және мырышпен, темірмен әрекеттескенде аммиакқа дейін тотықсызданады; 2) сұйытылған азот қышқылы активсіз ауыр металдармен әрекеттескенде азот (II) оксиді түзіледі. 3) қанықпалы азот қышқылы сілтілік және сілтілік-жер металдарымен әрекеттескенде азот (I) оксиді бөлінеді; 4) қанықпалы азот қышқылы ауыр металдармен азот(IV) оксидін түзеді; 5)қанықпалы азот қышқылы темір, хром, алюминий, алтын, платина, тантал металдарына әсер етпейді. Бұл заңдылықтарды білу азот қышқылының металдармен әрекеттесу реакцияларының электрондық баланс теңдеулерін сауатты жазуға жәрдемдеседі. Оқушылар аммоний ионының және азот қышқылының тұздарымен, оларды анықтайтын сапалық реакциялармен танысады. Тұздардың құрамы қасиеттері және қолданылуына байланысты жаттығулар орындайды, есептер шығарылады. Фосфор атомының құрылысы,түзетін жай заттары, сутегі және оттегімен қосылыстары, оксиді мен қышқылдары, орта және қышқыл тұздары азотпен салыстырылып қарастырылады. Фосфор қышқылының сатылап диссоциациялануына, соған сәйкес түзетін 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 мәліметтер келтіріледі диаграммалар сызылады. Көміртегі топшасы. Бұл топшаның элементтері: атом құрылысының электрондық және графикалық формулалары, тотығу дәрежелері, жай заттарының құрылысы, оксидтерінің формулалары, қышқылдарының формулалары бойынша талданады. Осының алдындағы топшаның элементтерімен салыстырылады. Көміртегі түзілетін жай заттарының құрылысы мен қасиеттері модельдер және кестелер арқылы нақтыланады. Алмаз бен графиттің қасиеттеріндегі айырмашылықтардың себебі ашылады. Оқушылардың атомдық ковалентті байланыстар, олардың кеңістікте орналасуы жөнінде білімі кеңейеді. Аморфты көміртегінің қасиеттерін талқылаумен байланысты жаңадан абсорбция құбылысы және оның маңызы туралы түсінік алды. Көміртегі мен кремний қосылыстарының сан алуандығы, табиғаттағы және организмдер тіршілігіндегі мәнімен танысады. Бұл элемент атомдарының өзара химиялық байланыстар түзу ерекшелігін түсінеді,олардың кеңістіктегі бағытталуы туралы көзқарас қалыптасады. Күрделі заттардың құрылысы мен құрылымының қасиеттеріне тигізетін әсері көміртегі (IV) оксиді мен кремний оксидтерін,көмірқышқылы мен кремний қышқылын салыстырғанда айқын білінеді. Бұл заттардың құрамы ұқсас болғанымен,құрылысы әр түрлі сондықтан қасиеттері бір-біріне ұқсамайды. Қышқылдарға тән жалпы қасиеттер көмір қышқылында 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 болуымен түсіндіріледі. Кремний қышқылы - ерімейтін қышқыл, сілтілермен реакцияға түседі, қышқылдардың басқа қасиеттерін көрсетпейді. Осыдан көмір және кремний қышқылдарын өткенде қышқылдардың жалпы және айрықша қасиеттері туралы оқушылардың білімі тереңдейді. жүктеу/скачать 1.47 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|