1.2 Оттегі, азот және көміpтегі топшалаpын оқып үйpенy Химияда металл емес -бұл негізінен металдың сипаттамаларына ие емес химиялық элемент. Физикалық тұрғыдан алғанда, бейметалдың салыстырмалы түрде төмен балқу температурасы, қайнау температурасы және тығыздығы болады. Металл емес, әдетте қатты болған кезде сынғыш болады және әдетте жылу мен электр өткізгіштігі нашар болады. Химиялық тұрғыдан алғанда, бейметалдар салыстырмалы түрде жоғары иондану энергиясына, электрондарға жақындық пен электрөткізгіштікке ие. Олар басқа элементтермен және химиялық қосылыстармен әрекеттескенде электрондарды алады немесе алмасады. Он жеті элемент әдетте металл емес деп жіктеледі: көпшілігі газдар (сутегі, гелий, азот, оттегі, фтор, неон, хлор, аргон, криптон, ксенон және радон); біреуі-сұйықтық (бром); және бірнеше-қатты заттар (көміртегі, фосфор, күкірт, селен және йод). Бор, кремний және германий сияқты металоидтар кейде металл емес болып саналады.
Бейметалдар химиялық қосылыстардың түзілуіне салыстырмалы бейімділігін көрсететін екі санатқа бөлінеді: реактивті бейметалдар және асыл газдар. Реактивті бейметалдар металл емес сипатта ерекшеленеді. Олардың көміртегі мен күкірт сияқты аз электронегативті қасиеттері негізінен әлсіз немесе орташа күшті металл емес қасиеттерге ие және металдармен ковалентті қосылыстар түзуге бейім. Оттегі және фтор сияқты электронегативті реактивті емес металдар күшті металл емес қасиеттермен және металдармен иондық қосылыстардың түзілуіне бейімділікпен сипатталады. Асыл газдар басқа элементтермен қосылыстар түзгісі келмейді.
Көміртек-Менделеевтің периодтық жүйесінің 2-ші кезеңінің негізгі кіші тобының 4-ші тобының химиялық элементі, реттік нөмірі 6, атомдық массасы-12,01115. Көміртек-бұл күкірттен басқа барлық жанғыш қазбалардың құрамына кіретін негізгі элемент. Ғарышта таралуы бойынша көміртек сутегі мен гелийден кейін үшінші орын алады. Оның жер қыртысындағы кларк массасы төмен болғанына қарамастан (бар-жоғы 0,23%), ал таралуы бойынша бұл элемент тек 11-ші орынды алады, бұл табиғи жанғыш заттар (мұнай, битум, шымтезек, көмір және т.б.) көміртегі концентраторлары болып табылады.
Ғарышта таралуы бойынша азот сутегі, гелий және көміртектен тұрады.
Ол жұлдыздар мен планеталардың атмосфераларында, газ бұлттарының құрамына кіреді, күн атмосферасында, кометалар мен тұманның айналасында. Біздің планетамызда ол атмосферада (оның көлемінің 78,7%), көмірде (1-2,5%), топырақта (0,1%), сондай-ақ шөгінді жыныстарда (0,06%) басым. Мұнайдағы азот мөлшері сирек 1-1,7% - дан асады. Азотты қосылыстар жоғары қайнаған мұнай фракцияларында, әсіресе ауыр қалдықтарда шоғырланған. Әдетте азотты қосылыстар екі үлкен топқа бөлінеді: азотты негіздер және бейтарап азотты қосылыстар. Азотты негіздер минералды қышқылдармен салыстырмалы түрде оңай шығарылады, сондықтан ең көп зерттелген[12].
Бейметалдарды оқыту барысында мына салаларды қолданамыз:
- Заттың қасиеттері мен қолданылу саласы.
- Табиғи шикізат көздерінің болуы және қорлары.
- Шикізатты таңдау принциптері және оны өңдеудің мүмкін жолдары
- Өнімді өнеркәсіптік алудың негізін құрайтын реакциялардың физика-химиялық ерекшеліктері.
- Осы реакцияларды жүзеге асырудың оңтайлы шарттары.
- Белгілі бір типтегі өндірістік реакцияларды басқарудың ғылыми принциптері.
Ғылыми зерттеулердің логикасын жаңғыртады және өндірістік процестерді басқару заңдылықтары химиялық өндірістердің барлық алуан түрлілігі үшін бірдей екенін көрсетеді, өндірісті дамыту процесінде туындайтын проблемалармен танысуға мүмкіндік ашады.
Химиялық эксперименттің практикалық бағыты оның күнделікті өмірде қажетті заттарды сауатты және қауіпсіз пайдалану дағдыларын қалыптастырудағы рөлін арттыруды көздейді. Экспериментке тән функциялар-әдіснамалық, танымдық, дамытушылық және тәрбиелік, егер тұрмыстық химия заттарымен тәжірибелер алынған білім мен дағдылар жүйесіне органикалық түрде енгізілсе, сақталады. Ол үшін құрамы мен түрлендірулері оқушылардың түсінуіне қол жетімді болатын осындай қосылыстарды мұқият таңдау қажет.
Қазіргі химиялық білім адамдардың мүдделеріне, сұраныстарына және өмірлік құндылықтарына тікелей байланысты проблемаларға үнемі назар аударады. Пәннің негіздерін жүйелі түрде зерттеу қолданбалы химия деп аталатын нәрсемен үйлесімді болуы маңызды, оның мақсаты студенттерге химияның заңдары мен принциптерін, ең көп таралған заттардың қасиеттерін білу, иелік ету жолдарын түсіндіру болып табылады.
Зерттеудің химиялық әдістерін күнделікті өмірде практикалық мәселелерді шешуде, күнделікті өмірде, өндірісте және т. б. қолдануға болады.
Мектептегі химия курсында қолданбалы білімді қолдану туралы мәселе бірнеше рет көтерілді. Сонымен, ХХ ғасырдың басында кадет корпусының оқытушылары арасында қолданбалы білім теориялық мәселелердің дамуына теріс әсер етеді деген пікір болды (тақырыпты бітеп тастайды). 1920-1930 жылдары кешенді жобалық білім беру жүйесі жағдайында химияны оқыту қолданбалы сипатта болды, оқыту өмірмен тығыз байланысты болды. Оқушылар маңызды өндірістердің негізіндегі химиялық процестерді, ұлттық экономиканың әртүрлі салаларында қолданылатын заттарды зерттеді. Нәтижесінде қолданбалы білім химия негіздерін жүйелі зерттеуді алмастырды. Соғыстан кейінгі кезеңде мектеп химия курсын жүйелі түрде оқуға оралды, қолданбалы білім политехникалық құрамына кірді. Бүгінгі таңда бірқатар елдерде "мәдени" бағытқа ұқсас жүйелік емес химия курстары кеңінен таралды. "Химия және қоғам" интеграцияланған курсы АҚШ – та оқытылады – маңызды химиялық ұғымдар қалыптасады, химияның күнделікті өмірдегі маңызы, химиялық білімнің әртүрлі деңгейлердегі-отбасынан ұлтқа дейінгі мәселелерді шешудегі рөлі анықталады.
Қазіргі мектеп жағдайында химия сабақтарындағы оттeгi, aзoт жәнe көмipтeгi тoпшaлapын oқып үйpeнy мәселелерін шешу әдістемесі тек мұғалімнің шеберлігіне ғана байланысты емес өзгерістерге ұшырайды. Химия пәнін әдістемелік қамтамасыз ету үлкен рөл атқарады. Мектеп бағдарламаларының алуан түрлілігі, оқулықтардың, оқу-әдістемелік кешендердің бай таңдауы мұғалімнің осы материалдарды мұқият зерделеуге, негізгі ұстанымдарды: сабақ жүргізу технологиясын, химиялық есептерді шешу әдістемесін, химиялық экспериментті ұйымдастыруды және оқушылардың оқудағы табыстылығына және өз қызметіне мониторинг жүргізуді талдауға тиіс екендігіне ықпал етеді. Мысалы, азот тақырыбын өту барысында оқушыларға сұрақ беріп, оқушы мен мұғалім арасында диалог орнатуға болады.
1-тапсырма (базалық деңгей)
Сұйық оттегінің қайнау температурасы -183 °c, сұйық азот -196 ° C температурада қайнайды.:
1) азот газ тәрізді күйге ие болады, ал оттегі сұйық болып қалады;
2) оттегі газға айналады, ал азот сұйық болып қалады;
3) екі зат да газ тәрізді күйге ие болады;
4) екі зат да сұйық болып қалады.
Жауап: 1.
Оқушының не себепті қате жауап бергенін немесе қай жерін түсінбегенін, оңай тәсілмен есептеуді үйренуді және тағы басқа мәселелерді мұғаліммен диалог орната шешеді[3].