МЕКТЕП ХИМИЯ КУРСЫНДА БЕЙМЕТАЛДАРДЫ ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .
1 БЕЙМЕТАЛДАРҒА ЖАЛПЫ 6
СИПАТТАМА ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..
1.1 Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінде бейметалдардың орналасуы.
Табиғатта 6
кездесуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .
1.2 Химияны оқыту әдістемесінің зерттейтін 18
мәселелері ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.3 Бейметалдар тақырыбын оқыту әдістемесінің еңбектеріне 33
шолу ... ... ... ...
2 МЕКТЕП ХИМИЯ КУРСЫНДА БЕЙМЕТАЛДАРДЫ ОҚЫТУ
ӘДІСТЕМЕСІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...50
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
2.1 Көміртек пен кремний тақырыбына КТК сайыс сабағының
әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...50
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... 56
2.2 10сыныпқа арналған Оттек тақырыбын оқыту әдістемесі 59
... ... ... ... ... .
2.3 Алынған нәтижелерді
сараптау ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... .
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
... ... ... ... ... ... ... ... .. ...
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 64
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
Тақырыптың өзектілігі. Ұлттық бәсекелестік қабілеті бірінші кезекте
оның білімділік деңгейімен анықталады. Егемен елімізде болып жатқан
әлеуметтік – экономикалық және саяси өзгерістер ғылым мен өндірістің
барлық салаларында жұмыс істейтін маман даярлау сапасын жетілдіруде, тәрбие
мәселеріне тыңғылықты байыппен қарауды бүкіл педагогикалық процесті
басқарып және оған қатысып отырған мамандар талап етеді.
Қазіргі кездегі Қазақстан Республикасындағы Білім беру жүйесінде болып
жатқан өзгерістер Білім берудің мемлекеттік стандарттардындағы білім
берудің мақсаты мен мазмұнынан мұғалімдерге қойылып отырған талаптардың
жоғары екендігін айқындайды. Бүгінгі таңда қоғамымыздың кез-келген
саласында өзі үшін де, елі үшін де өскелең экономикалық және әлеуметтік
жауапкершілік жағдайында өмір сүріп, жұмыс жасай білетін білікті,
қабілетті, іздеңгіш азаматтар қажет екені белгілі.
Қазақстан Республикасында 2015жылға дейінгі білім беруді дамыту
тұжырымдамасына сәйкес 12 жылдық білім беру жүйесіне көшу жағдайында жас
ұрпаққа білім беру ісінде оның жеке даралық ерекшеліктеріне мейлінше мән
бере отырып, оқушылардың мектепте алған білімдері олардың бүкіл өмірлік
азығы болатындай етіп білім беру, оны өмірге дайындау, мамандық таңдауға
бағыттау мәселесі бүгінгі жаңа қоғамның білім саласындағы кезек
күттірмейтін ауқымды мәслелер қатарында тұр [1].
Жас ұрпаққа жан-жақты білім, тәлімді тәрбие беру - әрбір мұғалімнің
басты міндеті. Оқушылардың химия пәніне ынтасын арттырып, сабақты қызықты
және мазмұнды етіп өткізу үшін оқыту үрдісінде әр түрлі әдістерді
пайдаланған тиімді.
Оқытудың технологиясы білім берудің теориялық және қызметтік негізін
қалыптастыруда, білімді еңбекпен ұштастырып, іс-әрекеттің сапалығын
дамытады, мақсатты өмір сүруге ұмтылуға әсер етеді. Оқыту технологиясы оқу
бағдарламаларында қарастырылған алға қойған мақсатқа жетудің тиімділігін
қамтамасыз ететін оқытудың әдіс-құрал түрлерінің жүйесі арқылы оқыту
мазмұнын жүзеге асыру жолы. Оқыту технологиясында мазмұн, әдіс және
құралдардың өзара байланысы мен себептілігі жатыр, ал қажетті мазмұнда,
тиімді әдістер мен құралдарды, бағдарлама мен алға қойылған педагогикалық
міндетке сәйкес іріктей білу.
Әрбір мұғалімнің алдына қоятын міндеті – сабақтың мақсаты мен мазмұнына
сай тиімді әдістерді таңдап, тақырыпты оқушыға терең жеткізу, ұғындыра
білу. Бұл орайда мұғалімдерге жүктелетін міндет ерекше. Себебі, оқушы
сабақты толық түсініп, өз дәрежесінде ұғып қабылдаса, ол ұмытылмай есте
жақсы сақталады. Оқушы алған білімін өмірде, сабақтың келесі тақырыптарын
өткен кезде еркін пайдалана алады. Егер оқушы өткізілген сабақты жетік
меңгермесе, келесі тақырыптарды түсінуі қиындай түседі.
Мектептегі дәстүрлі оқытуда оқушылардың бар назары негізінен білім,
білік және дағдырларды қалыптастыруға аударылады да, ал ғылыми- білімдердің
логика-операциялық жағынан көңіл бөлінбейді. Нәтижеде жеке тұлғаға ең
қажетті қасиеттер: бақылампаздық пен ойлау заңдылықтарын талап деңгейінде
меңгермейді.
Жоғарыда айтылып өтілгендей, оқушылардың химия сабағына қызығушылығын
арттыру мақсатында, химияның адамзат өміріне маңыздылығын көрсету негізінде
жаңа оқу әдістемесін ұйымдастыру кәзіргі таңдағы педагогтың басты міндеті
болып саналады.
Тақырыптың зерттеліну деңгейі. Педагогикада оқу – тәрбие процесінде
оқушылардың белсенділігін жоғарылатудың жолдары үздіксіз түрде
жүргізілетіндігі көрсетіледі. Оқу үдерісінде оқушылардың өз бетінше және
белсенділік принципі атақты дидакт М.Н.Скаткиннің жұмыстарында ұсынылды.
Кейін ол М.И.Махмутова, Т.И.Шамова, Н.А.Половникова, Д.В.Вилькеева,
И.Я.Лернер зерттеулерінде дамыды. Бірақтан да алдыңғы ғасырдың 80–жылдарына
дейін бұл бағытты зерттеу оқытуды ұйымдас-тырудың бір түрі–тек сабақта ғана
жүргізілді. Сабақтың әр кезеңдерінде оқушыларды белсенділігін арттырудың
тәсілдері қарастырылды. Зерттеушілер оқу процесінде әрбір оқушының
белсенділігін арттыруда оқу әрекетін жекешелендіру мүмкіндіктерін
қарастырды. Басқалары бұл міндетті шешуде оқытудың жаңа технологияларын
қарастырды. 80 – жылдардың басынан бастап педагогикада педагогикалық
технологиялармен байланысты зерттеудің жаңа бағыттары пайда болды. Бұл
бағыт аумағында әр түрлі оқытудың инновациялық технологиялары қарқынды
түрде бастау ала бастады және олардың қатарында оқытудың ұжымдық әдісі де
рөл атқарды. Педагогикада бұл технология В.К.Дьяченко атымен байланысты. Ол
бұл форманың негізін, мазмұнын және мақсатын құрды. Ол өзінің
зерттеулерінде ұжымдық оқыту технологиясының әрбір оқушының белсенділік
әрекетінің міндеттерін шешуде, оқушылардың ынтасын жоғарылатуда,
коммуникативті дағдыларын қалыптастыруда үлкен мүмкіндікке ие екендігін
айтты. Сол уақыттарда оның қарқынды түрде жүзеге асуына жұмыстар
жүргізілмеді.
Диплом жұмысының мақсаты. Орта мектептің химия курсын оқыту барысында
бейметалдар химиясын оқытудың әдістемесін жасау.
Диплом жұмысының міндеттері:
- бейметалды элементтерге теориялық әдістемелік шолу;
- орта мектепте химия курсында бейметалдар химиясының орны мен
мазмұнын анықтау;
- 10 сыныпқа арналған Оттек, Көміртек және кремний тақырыптарына
оқыту әдістемесін жасау;
-орта мектепте өткізілген сабақтардың (оқыту әдістемелерінің)
нәтижелерін талдау;
- зерттеу бойынша берілген негізгі ұсыныстар мен әдістерді
педагогикалық экспериментке қою және оның оң нәтижелерін анықтау.
Зерттеудiң ғылыми әдiстерi: Зерттеу бағыты бойынша ғылыми-әдістемелік,
психологиялық, педагогикалық әдебиеттерді талдау; оқушылар-мен,
мұғалімдермен, мектеп басшыларымен, олардың арасында сауалнамалар жүргізу;
оқу үрдісіне енгізу жолдарын ұсыну.
Зерттеу объектісі: Бейорганикалық химия курсында бейметалдар химиясы.
Зерттеу пәні: Бейорганикалық химия сабақтарында оқушылардың ойлау
қабілетін, логикалық пікірлеу, шығармашылық қабілетін дамыту жолдары.
Зерттеудің ғылыми жаңалығы:
Орта мектепте бейорганикалық химияны оқыту үрдісінде ұжымдық оқыту
әдісі пайдаланылса, онда оқушылардың білім көрсеткіштері жоғарылап, химия
пәніне деген қызығушылықтары оянып, танымдық белсенділіктері артады және
сабаққа деген ынтасы жақсарады.
Диплом жұмысының құрылымы кіріспеден, екі бөлімнен және қорытынды мен
пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 БЕЙМЕТАЛДАРҒА ЖАЛПЫ СИПАТТАМА
1.1 Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінде бейметалдардың орналасуы.
Табиғатта кездесуі
Бізді қоршаған орта элементтерден құралады. Тарихқа көз жіберсек,
элемент ұғымына әр түрлі ойлар айтылады. Ежелгі грек философтары элемент
ретінде 4 түрлі затты қарастырды. Олар - жылу, суық, құрғақ және
ылғалдылық. Олар өзара бір-бірімен жұптасып барлық заттардың төрт
бастамасын құрайды – от, ауа, су және жер. Орта ғасырларда бұл
бастамаларға тұз, күкірт және сынап қосылды. XVIIғасырда Р.Бойль барлық
элементтер материалдық сипатта болып, олардың саны өте көп болуы мүмкін
деген болжам айтты. 1787 жылы химик А.Лавуазе "Жай денелердің кестесін"
құрастырды. Сол кездегі барлық белгілі элементтер кестеге ендірілді.Соңына
қарай ол кестеге күрделі заттар да қосылып кеткендігі анықталды. Қазіргі
таңда "химиялық элемент" ұғымына дәл анықтама берілген. Химиялық элемент
бұл – ядроның оң зарядтары бірдей атомдардың түрі. (Соңғысы Д.И.Менделеев
кестесіндегі элементтердің реттік нөміріне тең).
Қазіргі уақытта 109 элемент белгілі, солардың 90-ға жуығы табиғатта
кездеседі. Қалғандары ядролық реакциялар арқылы жасанды жолмен алынды. 104-
109 элементтерді Дубне қаласындағы ядролық зерттеулерді жүргізетін біріккен
институтында ғалым –физиктер синтездеді. Қазіргі уақытта да реттік нөмірі
одан да жоғары химиялық элементтерді жасанды жолмен алу қарқынды түрде
жалғасуда. Барлық элементтер металдар және бейметалдар деп бөлінеді. 109
элементтің 87 металдар. Бейметалдарға келесі элементтер жатады: гелий,
неон, аргон, криптон, ксенон, радон, фтор, хлор, бром, йод, астат, оттегі,
күкірт , селен, теллур, азот, фосфор, мышьяк, көміртек, кремний, бор,
сутегі. Бірақ, бұл бөлу шартты түрде ғана. Белгілі жағдайларда металдар-
бейметалдық қасиет көрсетеді, ал бейметалдар-металдық қасиет көрсетеді [2].
Бейметалдық элементтерді металдық элементтермен салыстырғанда саны
аздау. Бейметалдық қасиеті бар элементтер периодтық жүйеде ІІІА-VІІА
топтарда орналасқан. Сутегіні де бейметалдар ретінде қарастырады. Бірақ,
сутегі бейметалдардың да, металдардың да химиялық қасиеттерін
көрсетеді.Химиялық элементтердің Д.И.Менделеев жасаған периодтық жүйесінде
металдар қандай орын алады? Бұл сұраққа жауап беруден бұрын едәуір аз
болса да бейметалдардың мұнда қалай орналасқанын естеріңе түсіріңдер.
Металдардың негізінен периодтық жүйенің сол жағына және төменгі бөлігіне
(яғни негізінен I, II және III топтарда), ал бейметал-дардың оң жақ
бөлікте жоғары орналасатыны 1-кестеде көрініп тұр.
Бейметалдар негізінен периодтық жүйеде оң жақ жоғарғы бұрышында
орналасқан, шартты түрде бор-астат диагоналімен шектелген. Фтор ең белсенді
элемент болып табылады.
Кесте 1
Бейметалдардың периодтық кестеде орналасуы
Периодтар Химиялық элементтердің периодтық жүйесінде
бейметалдардың топ бойынша орналасуы
I II III IV V
B C N O F Ne
1s22s22p1 1s22s22p2 1s22s22p3 1s22s22p4 1s22s22p5 1s22s22p6
2p1 2p2 2p3 2p4 2p5 2p6
2s2 ↑
1 2 3
Жалпы екі затта кәдімгі жағдайда - газдар
екі затта – жай заттар
екеуі де – бір элементтен, яғни оттегіден құралған,
аллотропиялы модификация.
Екеуі де – күшті тотықтырғыштар.
Айырмашылық
белгілері
1. Физикалық Түссіз, иіссіз газ, сұйық Көк түсті өткір иісі бар
қасиеттері күйінің түсі –көгілдір, қатты газ. Оттегімен
күйі – көк кристалл-дар. Суда салыстырғанда суда 10
ерігіштігі аз. Ультркүлгін есе жақсы ериді.
сәулесін ұстамайды. Ультракүлгін сәулелерін
ұстайды.
2.Биологиялық Улы емес. Бактериоцидті емес. Тыныс алу жолдары мен
қасиеттері Аэробты ағзалар үшін тыныс алу көді өте қатты
заты тітіркен-діреді. Жоғары
концен-трациясы улы.
Бактерио-цидті.
3.Химиялық Күшті тотықтырғыш. Платиналы Оттегіге қарағанда
қасиеттері металдардан басқа барлық күштірек тотықтырғыш,
металдармен және галогендерден сондықтан озон қатысатын
басқа бейметалдармен реакциялар үлкен
әрекеттеседі. Олардың жылдамдықпен жүреді.
қосылыстарын жанама жолмен Барлық жәй заттар мен
алады. (Аu және Pt да) күрделі
заттарды белсенді түрде
тотықтырады.
4.Табиғатта Ауада: көлем бойынша - 21%, Ауа құрамында: жазда
таралуы масса бойынша 23,15%. Еріген көлемі бойынша –
түрде суда және топырақ 7∙10-9%, қыста -
құрамында кездеседі. 2∙10-10%-ке дейін.
Атмосферада жерден
20-25км қашықтықта озон
қабаты түзіледі, ол
жерді ультракүлгін
сәулелерден қорғайды
5. Алынуы Сұйық ауаны фракциялық айдау Ауадағы оттегіге
және NaOH немесе H2SO4 ультра-кулгін
қатысында суды электролиздеу сәулелерімен немесе
арқылы алады. электр разрядтарымен
әсер ету арқылы алады.
6. Қолданылуы Тыныс алуда және жануда Суды залалсыздандыруда,
маталарды ағартуда,
тағам өнімдерін
дезодорлеу мақсатында
пайдаланылады.
Кесте 4
Фосфордың аллотропиялық түр өзгерістері
Қасиеті Рақ Рқызыл Рқара
Құрылысы Р4 – тәтраэдрлі Рn Рх
формаға ие.
Сыртқы Ақшыл сары түсті Малина түстес ұнтақ Қара түсті ұнтақ
көрінісі
Tбалқу 44°С 593°С ≈ 1000°С
Тығыздығы 1,83 гсм3 2-2,4 гсм3 2,7 гсм3
Улылығы Өте улы Улы емес
Оттегі аллотропиясын қарастыру барысында аллотропия құбылысының
бірінші себебін – сандықтың сапалыққа көшу құбылысын ашуға мүмкіндік
болады. Екінші себебі – кристалл торының әртүрлі құрылысы – фосфордың
аллотропиясын мысалға келтіріп көрсетуге болады [6].
Бейметалдардың-жай заттардың кристалдық құрылымы. Аллотропия.
Бейметалды элементтерді металдармен салыстырғанда, аллотропияға бейім. Бір
химиялық элемент атомдарының бірнеше жай зат түзу қабілеті аллотропия, ал
осы жай заттар – аллотропиялық түр өзгерістер немесе модификациялар деп
аталады.
Себебі
Біртекті атомның көп санынан
әртүрлі кристалдық түрдің
молекуланың түзілуі (оттегі, озон)
түзілуі (алмаз, графит)
Бейметалдардың молекуласын қарастырайық. Бейметалдар бір атомды да, екі
атомды да молекуланы түзе алады. Бір атомдық бейметалдарға инертті газдар
жатады, практика жүзінде ең актив заттарменде әрекеттеспейді. Инертті
газдар периодтық жүйеде VIII топта орналасқан, ал жай заттарының химиялық
формулалары келесідей: He, Ne, Ar, Kr, Xe және Rn. Инертті элементтердің
радиустары өскен сайын олардың атомдарының поляризациялануы күшейіп,
олардың арасындағы ван-дер-ваальстық күштері молайып, балқу және қайнау
температуралары гелийден радонға қарай жоғарылай бастайды. Инертті
газдардың сыртқы қауызы 8 электронды (гелийде-2) тұрақты болады, сондықтан
олар электрон беріп не алып реакцияласпайды – инертті. Кейбір бейметалдар
екі атомды молекула түзеді. Олар H2, F2, Cl2, Br2, I2 (периодтық жүйедегі
VII топтың элементтері), сол сияқты о-ттегі O2 және азот N2. Ал үш атомды
молекуланы озон газы түзеді O3[7] .
Қатты күйінде болатын бейметалдық заттардың химиялық формуласын құру
өте қиын. Графиттегі көміртегі атомдары (Сурет 1) бір-бірімен әртүрлі күйде
байланысқан. Көрсетілген құрылымдардан жеке молекуланы бөліп алу қиындыққа
соғады. Мұндай заттардың химиялық формуласын жазғанда, металдарда да
осындай жағдайда, мұндай заттар тек атомдардан тұрады деп есептелінеді.
Сондықтан, химиялық формулалары индекссіз жазылады - C, Si, S және т.б.
Сурет 1. Алмаз және графиттің құрылысы
Сапалық құрамы бірдей, бірақ молекуладағы атомдарының санымен
ерекшеленетін, мысалы озон және оттегі сияқты (екеуі де бір элемент –
оттегіден құралған) жай заттардың қасиетері де әртүрлі болады (Сурет 2,3).
Сурет 2. Аллотропиялық түр өзгерістері
Сурет 3. Фулерронның құрылысы
Оттегі иіссіз, ал озонның өзіндік иісі бар. Оны, біз найзағай пайда
болғанда иісін сезе аламыз. Қатты бейметалдардың қасиеттері, графит және
алмаз, сапалық құрамы бірдей, бірақ әртүрлі құрылысты, бір-бірінен өзара
тез ерекшеленеді (графит борпылдақ, алмаз қатты). Сонымен, заттың қасиеті
оның сапалық құрамымен ғана анықталынбайды, заттың молекуласында қанша атом
бар және өзара қандай байланыспен байланысқанына да тәуелді. Бейметалдар
жай зат күйінде қатты және газ күйінде кездеседі (бром сұйық күйінде
кедесетінін ескертеміз). Олар металдарға тән физикалық қасиеттерді
көрсетпейді. Қатты бейметалдарда металдық жылтыры болмайды, олар борпылдақ,
электр тогін және жылуды нашар өткізеді (графиттен басқасы).
Ең типтік бейметалл молекулалық құрылысты, ал азырақ типтік бейметал
молекулалы емес. Осыған байланысты олардың қасиеттері өзара бір-бірінен
ерекшеленеді [8].
Құрылысы молекулалық емес жай заттар.Молекулалық құрылысты: C, B, Si,
F2, O2, Cl2, Br2, N2, I, S8.Бұл, бейметалдарда кристалдық торы бар,
сондықтан олар үлкен қаттылықты және жоғары балқу температурасын көрсетеді.
Бұл металдардың қатты күйінде молекулалық кристалдық торлары бар. Бұлар
қалыпты жағдайда газдар, сұйықтар және төменгі температурада балқитын қатты
заттар. Кристалдық бордың балқу температурасы жоғары (2075°С) және өте
қатты болып келеді. Бордың электр өткізгіштігі температураның жоғарылауына
байланыста артады, бұл қасиеті оны жартылай өткізгіш ретінде техникада
кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Алюминий, мыс, никель және т.б.
балқымаларына борды қосса, олардың механикалық қасиеттерін жақсартады [9].
Боридтер (бордың кейбір металдармен қосылысы, мысалы титанмен ТіВ,
ТіВ2) реактивті двигательдердің детальдары үшін ең керекті зат. Көміртегі
С, кремний Si, бор В құрылысы ұқсас болғандықтан кейбір қасиеттері де
ұқсас. Жай заттар сияқты олар екі түрөзгерістерде - кристалды және аморфты
күйде кездеседі. Бұл элементтердің кристалдық түр өзгерісі өте қатты, өте
жоғары температурада балқиды. Кристалдық кремний жартылай өткізгіштік
қасиет көрсетеді.Осы элементтер металдармен - карбидтер, силицидтер,
боридтер (CaC2, Al4 C3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2) түзеді. Олардың
кейбіреулері қатты заттар, мысалы Fe3C, TiB. Кальций карбиді ацетилен алуда
қолданылады [10].
Бейметалдардың жалпы физикалық және химиялық қасиеттері
Егер металдар – металдық байланыстың есебінен түзілген жай заттар
болса, онда бейметалдар – жай заттар үшін коваленттік полярсыз химиялық
байланыс тән. Бейметалдар металдармен салыстырғанда – жай заттар,
қасиеттерінің әр қилылығымен, үлкендігімен сипатталады. Полюссіз ковалентті
химиялық байланысты бейметалдар кәдімгі жағдайда әртүрлі агрегаттық күйде
болады:
1) газдар – Н2, О2, О3, N2, F2, CI2;
2) сұйық - Br2;
3) қатты заттар – күкірттің, фосфордың, кремний, көміртегінің
модификациялары.
Бейметалдар әртүрлі спектр түстерін көрсетеді: фосфордың түсі қызыл,
бромның түсі қоңырқай, күкірттің түсі сары, хлор – сары –жасыл, иод буының
түсі күлгін түсті және т.б.
Бейметалдардың оксидтері қышқылдық оксидтерге жатады, яғни олар сумен
әрекеттесіп қышқылдар түзеді. Бейметалдар сутегімен газтәрізді қосылыстар
түзеді (мысалы HCl, H2S, NH3). Олардың кейбіреулерінің судағы ерітінділері
(мысалы, галогенсутектердің) – күшті қышқылдар. Типтік бейметалдар
металдармен иондық байланысты қосылыс түзеді (мысалы, NaCl). Бейметалдар
белгілі жағдайларда өзара әрекеттесіп ковалентті полярлы (Н2О, HCl) және
ковалентті полярсыз байланыстары бар қосылыстар түзеді. Сутегімен ұшқыш
қосылыстар түзеді, мысалы фторсутек НF, күкіртті сутек H2S, аммиак NH3,
метан CH4. Судағы ерітінділерінде галогендердің, күкірттің, селеннің,
теллурдың сутекті қосылыстары осы формуладағы қышқылдарды түзеді: HF, HCl,
HCl, HBr, HI, H2S, H2Se, H2Te. Аммиак суда еріп, аммиак суын түзеді,
формуласы мына түрде жазылып NH4OH аммоний гидроксиді деп аталады. Оны мына
формуламен жазуға болады NH3 • H2O және аммиак гидраты деп те
аталынады.Бейметалдар оттегімен қышқылдық оксидтер түзеді. Кейбір оксидтер,
яғни топ нөміріне сәйкес келетін максималды тотығу дәрежесін көрсетеді,
(мысалы, SO3, N2O5), ал басқалары – төмендеу тотығу дәрежесін көрсетеді
(мысалы, SO2, N2O3). Қышқылдық оксидтер қышқыл түзеді. Тотығу дәрежесі
жоғары болған сайын қышқылдың күші де артады. Мысалы, азот қышқылы HNO3
азотты қышқылдан HNO2 күштірек, ал күкірт қышқылы H2SO4 күкіртті қышқылдан
H2SO3 күштірек болады.
Фтор, хлор және басқа галоген атомдарының электрондарын орбитальдарға
орналастырып, салыстырғанда олардың қасиеттерінде айырмашылықтың бар
екендігін көруге болады. Фтор атомында бос орбитальдар жоқ. Сондықтан фтор
атомы І валенттілік пен -1 тотығу дәрежесін көрсетеді. Басқа галогендердің
атомдарында, мысалы хлор атомында, бос d-орбиталі болады. Бос
орбитальдардың болуына байланысты, атомдардағы электрондарды үштүрлі жолмен
қозуы салдарынан, әртүрлі тотығу дәрежесін көрсетеді. Бірінші жағдайда хлор
+3 тотығу дәрежесін көрсетіп хлорлы қышқылын НСІО2 түзеді, оған
хлориттердің тұзы сәйкес келеді, мысалы – калий хлориті КСІО2.
Екінші жағдайда хлор +5 тотығу дәрежесін көрсететін қосылыс түзуі
мүмкін. Мұндай қосылыстарға хлорлау қышқылы HСlO3 және оның тұзы–хлораттар,
мысалы калий хлораты КСlO3 (бертолле тұзы). Үшінші жағдайда хлор тотығу
дәрежесі +7 болатын қосылысын түзеді, мысалы хлорқышқылы және оның
тұздары–перхлорат, мысалы калий перхлораты КClO4.
Хлор оттегімен бірнеше оксидтер түзеді: хлор (I) оксиді Сl2О, хлор (ІV)
оксиді СlО2, хлор оксиді СlО3, хлор (VІІ) оксиді Сl2О7. Бұл оксидтерге
мынадай қышқылдар сәйкес келеді: НСlО – хлорлылау қышқылы, НСlО2 – хлорлы
қышқылы, НСlО3 – хлорлау қышқылы, НСlО4 – хлор қышқылы [10, 85б.].
Хлорлылау қышқылы ең аз тұрақты және тек ерітіндіде болады. Хлорлау
қышқылы тұрақтылау, бірақ қыздырғанда қопарылыс бере алады. Хлордың оттекті
қышқылдарының арасында ең күшті әрі тұрақтылау – ол хлор қыш-қылы. Сәйкес
қышқылдағы хлордың тотығу дәрежесі 5-кестеде келтірілген.
Кесте 5
Қышқылдардағы хлордың тотығу дәрежесі
Қышқыл формуласы Хлордың тотығу Аталуы
дәрежесі
қышқылдар тұздар
HClO +1 хлорлылау гипохлориттер
HClO2 +3 хлорлы хлориттер
HClO3 +5 хлорлау хлораттар
HClO4 +7 хлор перхлораттар
Хлор (ІV) оксидімен хлор (VІ) оксидін суда еріткенде әрқайсысы екі
қышқылдан түзеді:
2ClO2 + H2O = HClO2 + HClO3
2ClO3 + H2O = HClO3 + HClO4
Хлор (І) оксиді сумен әрекеттесіп хлорлылау қышқылын түзеді:
Cl2O + H2O = HClO
Хлорлылау қышқылы НСlО бос күйінде алынбайды, ол тек ерітіндіде болады.
Бұл қышқыл хлорды суда еріткенде де түзіледі:
Cl2 + H2O = HClO + HCl
Хлорлылау қышқылы жағдайға байланысты үш түрлі жолмен ыдырайды:
HCl HCl + O
2HClO Cl2O + H2O
3HClO 2HCl + HClO3
Хлорлылау қышқылының ыдырауы бірінші (І) реакция бойынша жарық
түскенде, екінші (ІІ) реакция бойынша су сіңіретін зат қатысқанда (мысалы
СаСl2), үшінші (ІІІ) реакция бойынша қыздырғанда жүреді.
Хлорлылау қышқылының тұздары гипохлориттер салқын сілтіде хлорды
еріткенде түзіледі:
Cl2O + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O
Хлорлылау қышқылы да және оның тұздары – гипохлоридтер де күшті
тотықтырғыштар, мысалы:
3NaClO + Cr2 (SO4)3 + 10NaOH = 3NaCl + 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 + 5H2O
Хлорлылау қышқылының тұздары ішіндегі аса маңыздысына кальций
гипохлориты жатады. Ол қос тұз түрінде хлорды сөндірілген әкке сіңіргенде
түзіледі:
Cl2 + Ca(OH)2 = CaOCl2 + H2O
Бұл ақ түсті ұнтақ зат ағартқыш әк немесе хлорлы әк деген атпен
көбінесе дезинфекция жасауға қолданады.
Хлор (ІV) оксиді суда ерігенде түзілетін хлорлы қышқыл НСlО2 тұрақсыз
қосылыс, бірақ оның тұздары – хлориттер тұрақты болады. Хлориттер хлор(ІV)
оксидін сілтіде еріткенде хлораттармен бірге түзіледі:
2ClO2 + 2KOH = KClO2 + KClO3 + H2O
Бұл тұзға сутегі пероксидін қосса хлорат тотықсызданып хлоритке
айналады:
KClO3 + H2 O2 = KClO3 + O2 + H2O
Гипохлориттер сияқты хлориттер де күшті тотықтырғыштар.
Гипохлориттердің балқымасын қыздырғанда немесе қайнаған сілтіге хлор
сіңіргенде хлораттар түзіледі:
3KClO = KClO + 2KCl
3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O
Барийдің хлоратына концентрациялы күкірт қышқылымен әсер ету арқылы
хлорлау қышқыл алады:
Ba(ClO3)2 + H2SO4 = 2HClO3 + BaSO4
Хлораттарды қыздыру арқылы хлор қышқылының тұздары – перхлораттарды
алады:
4KClO3 = 3KClO4 + KCl
Перхлораттарға күкірт қышқылымен әсер ету арқылы хлор қышқылын алады:
KClO4 + H2SO4 = HClO4 + KHSO4
Хлорлау қышқыл да, хлор қышқылы да және олардың тұздары да күшті
тотықтырғыштар.
Хлордың барлық оттекті қышқылдарындағы оның оң заряды артуымен
қышқылдық қасиеттері күшейеді және қалыпты жағдайда тотықтыру белсенділігі
әлсірейді (хлормен оттек атомдары байланыстарының түзілуіне қатысатын
электрон санының артуы салдарынан):
қышқылдық қасиеті күшейеді
HClO HClO2 HClO3 HClO4
тотықтыру белсенділігі әлсірейді
Бромдылау қышқылы НВrО, иодтылау қышқылы НІО да бром мен иодты суға
сіңіру арқылы алынады. Бромдау қышқыл НВrО3 пен иодтау қышқыл НІО3 хлордың
осындай қосылыстары сияқты алынады. Бұларға сәйкес келетін броматтар мен
иодаттардың қасиеттері де хлораттарға ұқсас болады [11].
Бейметалдардың оттекті және сутекті қосылыстары
Бейметалдар оттегімен қышқылдық оксидтер түзеді. Кейбір оксидтер, яғни
топ нөміріне сәйкес келетін максималды тотығу дәрежесін көрсетеді, (мысалы,
SO3, N2O5), ал басқалары – төмендеу тотығу дәрежесін көрсетеді (мысалы,
SO2, N2O3). Қышқылдық оксидтер қышқыл түзеді. Тотығу дәрежесі жоғары болған
сайын қышқылдың күші де артады. Мысалы, азот қышқылы HNO3 азотты қышқылдан
HNO2 күштірек, ал күкірт қышқылы H2SO4 күкіртті қышқылдан H2 SO3 күштірек
болады.
Бейметалдардың оттекті қосылыстарына сипаттама:
1. Период бойынша солдан оңға қарай жоғарғы оксидтердің негіздік
қасиеттен қышқылдық қасиетке қарай өзгереді.
2. Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай жоғарғы оксидтердің қышқылдық
қасиеттері төмендейді. Мұны осы оксидтерге сәйкес келетін қышқылдардың
қасиеті бойынша талдауға болады.
3. Жоғарғы оксидтердің қышқылдық қасиеттерінің артуына байланысты,
сәйкес элементтердің период бойынша солдан оңға қарай иондық зарядтарының
артуымен түсіндіріледі.
4. Периодтық жүйенің негізгі топшасында жоғарыдан төмен қарай
бейметалдардың жоғарғы оксидтерінің қышқылдық қасиеттері төмендейді.
Периодтық жүйеде топ бойынша химиялық элементтердің сутектік
қосылыстары келесідегідей:
I II III IV V VI VII
RH RH2 RH3 RH4 RH3 H2R HR
Сутегі металдармен ұшқыш емес қосылыс түзеді, олардың құрылысы
молекулалық емес қатты заттар. Сондықтан, олардың балқу температуралары
салыстырмалы жоғары. Сутегі бейметалдармен молекулалық құрылысты ұшқыш
қосылыс түзеді. Қалыпты жағдайда олар газдар немесе ұшқыш сұйықтықтар [12].
Период бойынша солдан оңға қарай бейметалдардың ұшқыш сутекті
қосылыстарының судағы ерітінділерінің қышқылдық қасиеттері артады. Оттегі
ионында электрон жұбы бар, ал сутегі ионында бос орбитальі бар, сондықтан
бұл процесс келесі түрде жүреді:
H2O + HF = H3O+ + F-
Фторсутек судағы ерітіндісінде сутегінің оң зарядталған ионын бөліп,
яғни қышқылдық қасиет көрсетеді. Бұл процеске басқа жағдай да әсер етеді:
оттегі ионында бөлінбеген жұп электрон, ал сутегі ионында бос орбиталь бар,
олар өзара бір-бірімен әрекеттесіп, донорлы-акцепторлы байланысы бар
қосылыс түзеді. Аммиакты суда еріткенде қарама-қарсы процесс жүреді. Яғни,
азот ионында бөлінбеген жұп электроны, ал сутегі ионындағы бос орбитальға
орналасып, аммоний NH4+ және гидроксид ОН- иондары түзіледі, қосымша
байланыс пайда болады. Нәтижесінде ерітінді негіздік қасиет көрсетеді. Бұл
процессті келесі формуламен өрнектеуге болады:
H2O + NH3 = NH4+ + OH-
Аммиак молекуласы сулы ерітіндісінде сутегі ионын өзіне қосып алады,
яғни аммиак негіздік қасиет көрсетеді. Енді не үшін фторсутек сулы
ерітіндісінде қышқылдық қасиет көрсетеді, бірақ тұз қышқылымен
салыстырғанда төмен. Бұл фтор ионының радиусы, хлор ионының радиусымен
салыстырғанда төмен екенімен түсіндіріледі. Сондықтан, фтор ионы күштірек
сутек ионын өзіне тартады, хлор ионымен салыстырғанда.
Келтірілген мысалдардан келесідей қорытынды шығаруға болады:
1. Период бойынша солдан оңға қарай элемент иондарының оң заряды
артады. Соған байланысты ұшқыш сутекті қосылыстардың сулы ерітінділерінде
қышқылдық қасиеттері артады.
2. Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай теріс зариадталған аниондардың
барлығы сутегінің оң зарядталған Н+. ионын нашар тартады. Соған байланысты
ұшқыш сутекті қосылыстардың қышқылдық қасиеттері артады.
3. Сулы ерітінділерінде қышқылдық қасиет көрсететін бейметалдардың
ұшқыш сутекті қосылыстары, негіздермен әрекеттеседі. Ал сулы
ерітінділерінде негіздік қасиет көрсететін бейметалдардың ұшқыш сутекті
қосылыстары негіздермен әрекеттеседі.
4. Бейметалдардың сутекті қосылыстарының тотықтыру активтілігі топ
бойынша жоғарыдан төмен қарай артады [13].
1.2 Химияны оқыту әдістемесінің зерттейтін мәселелері
Химияны оқыту әдістемесінің зерттейтін объектісі — сол пәнді оқыту
әрекеті. Оқыту педагогика, дидактика және әдістеме ғылымы тұрғысынан
түсінуге болатын күрделі әрекет болып табылады.
1. Педагогикалық тұрғыдан қарастырғанда оқыту дегеніміз-
жасөспірімнің бойына ұжымдық, тәжірибені сіңіру.
2. Дидактикалық жағынан алғанда, оқыту — білім берудің мазмұнын
жасөспірімге жеткізу ісіндегі сабақ беру (мұғалімнің қызметі)
мен оқудың (оқушының таным әрекеті) бірлігі.
3. Әдістемелік тұрғыдан алғанда оқыту — нақтылы оқу пәнінің
материалын жасөспірімге жеткізу ісіндегі сабақ беру мен
оқудың бірлігі.
Оқыту әрекетіне мұғалім — оқушы, оқушы — оқу пәні, оқушы — оқушы
қатысады. Осылардың ішіндегі ең негізгісі — мұғалім мен оқушы қарым-
қатынасының бірлігі мен үйлесуі, оқытудың мақсаттары мен міндеттері,
мазмұны, ұйымдастыру формалары, құралдары мен әдістері арқылы жүзеге асады.
Химияны оқыту әдістемесі ғылымы оқыту әрекетін әдістемелік деңгейде
зерттейді (Сызбанұсқа 1). Оқыту әрекетін тұтасынан алғанда, дидактика зерт-
тейді. Ол оқыту әрекетінің мәнін ашып береді, заңдылықтары мен негіздерін
саралайды. Дидактика, бір жағынан, оқытудың теориясын жасайды, екінші
жағынан, сол теорияны қолдану арқылы оқытудың сарамандығын жетілдіреді.
Сызбанұсқа 1. Оқыту әрекетінің жеке бөліктері
Қазір, еліміз егемендік алғаннан кейін, болашақ химик мұғалімдерді
даярлауға жоғары талап қойылып отырғандығы белгілі. Елімізде қолға алынған
әлеуметтік қайта құру әрекеті халыққа білім беру саласын терең қамтып,
мектеп реформасын жүзеге асыру тұжырымдамаларын тудырды. Осыған орай
мектептегі химия пәнінің мазмұнын жіктеп, түрлендіру міндеті қойылды.
Қазірдің өзінде жалпы білім беретін мектептерге және химияны тереңдетіп
оқытатын кластар мен мектептерге арналған бағдарламалар жарық көрді. Орта
мектептерімізге ізгілік сипат беру және демократияландыру кезінде бұл
бастама жалғасын тауып, оқыту мазмұнының түрленуі арта түспекші. Солардың
әрқайсысын саралап, ғылыми жағынан негіздеу -химияны оқыту әдістемесінің
зерттейтін негізгі мәселелерінің бірі [14].
Химия оқыту әдістемесінің зерттейтін тағы бір мәселесі-оқытудың
ұйымдастыру формаларын, құралдарын және әдістерін жетілдіру, мектептің
алдына қойылған жаңа талаптарға сәйкестендіру. Бұлар мұғалім мен оқушы
еңбегінің арасындағы қатынасты, оқушының еріктілігін, дәйектілігін және
белсенділігін арттыру жағына қарай бағыттап отыр. Әдістеме химияны
оқытудың нәтижесін, оқушылардың білім сапасына, тәрбиесі мен адами
тұлғасына тигізген әсерін зерттейді. Оқушылардың химиялық білімді игерудегі
таным әрекетінің ерекшеліктерін және оны іске жұмылдыру жолдарын
іздестіреді [15].
Сонымен, айтылғандарға сүйеніп, мынадай сұрақ қоюға болады: химияны
оқыту әдістемесіне ғылыми тұрғыда қандай анықтама беруге болады? Орыс
тілінде жарияланған оқу құралдарында мынадай анықтама берілген: бұл - жас-
өспірімдерге химия ғылымын үйретудің қоғамдық әрекеті, адамгершілік,
инабаттылық тәрбие беру, білім алуға тәрбиелеп, оны дамыту, мектептегі
химия курсының мазмұны және оны оқушыларға игерту заңдылықтары туралы
педагогикалық ғылым. Өздерің байқап отырғандай, бұл анықтамада химияны
оқыту әдістемесінің объектісі молырақ қамтылады немесе оқыту барысының жеке
бөліктері тым аз беріледі.
Тәрбие беру және оқушыларды дамыту-орта мектепте оқылатын барлық
пәндердің міндеті. Бұл салада мектепте өтілетін жиырмадан астам пәндердің
бірі ретінде ғана химия өз үлесін қосады. Оның үстіне химия өзінің бұл
міндетін оқу пәні мазмұнының негізінде жүзеге асырады.
Сондықтан химияны оқыту әдістемесіне ғылыми анықтама бергенде оның қай
ғылымның саласына жататынын, зерттейтін объектісін, тұтасынан алғандағы
оқыту барысын, химияның жалпы білім беретін орта мектептен басқа да арнайы
орта және жоғары оқу орындарында оқылатынын ескеру керек. Химияны оқыту
әдістемесі педагогикалық ғылым және оқу пәні болғандықтан, қоғам
талаптарына сай педагогика ғылымы анықтап берген жалпы орта білім беру және
тәрбиелеудің мақсаттары мен міндеттеріне сәйкес химия пәнінің өзіндік
ерекшіліктеріне негізделіп құрылады.
Білім саласындағы бетбұрыстың негізгі мақсаты–оқу-тәрбие үрдісін
түбегейлі жақсарту. Ол үшін білім беру құрлымын жаңашаландыру, оқушылардың
еңбек тәрбиесін және мамандануға бейімделу жүйесін жақсарту, оқытудың іс-
тәжірибиелік бағытын күшейту, білім берудің сапалығын көтеру қажет.
Жоғарғы оқу орнында оқитын студенттерді бағдарлама талаптарына сәйкес
сапалы және биік деңгейге жеткізе химия негізінің мықты, жүйелік, терең
білімімен сусындатуымыз керек. Осыдан химия сабақтарына тиімділігін,
сапалығын арттыру қажеттігі туындайды. Бұнда мұғалімнің ұстаздық шеберлігі
аса қажет. Мұғалім мен студенттердің арақатынасы, бірін-бірі танып білуі,
біреуінің білімі мен тәджірибесі және біреудің оны қабылдауы мен меңгеруі
аралығында жүреді [16].
Сабаққа қойылатын қазіргі талаптар мұғалімнен зор шеберлікті қажет
етеді. Мұғалім сабақ үрдісіне материалды дайын күйінде бермей, оқушы
ізденісіне жол ашатындай әдіс-тәсілдерді таңдап алуы қажет. Сонда ғана
оқушының мәнінде өзіндік ойлау қабілеті бар жеке адам болып қалыптасады.
Ұлы ойшыл, қытай философы Конфуцийдің: “Естігенді ұмытамын, көргенді есте
сақтаймын, ал өз ақыл-ойыммен істеген ісімді түсінемін” деген даналық
сөздері осы айтылғандары дәлелдей түседі [17].
Химияны оқыту әдістемесінің қалыптасуы және дамуы
Жастарға химиялық білім беру туралы көзқарас химия ғылымының даму
кезеңдеріне сәйкес қалыптасты. Орыстың атақты ғалымдары химия ғылымының
дамуына зор үлес қосумен бірге, жасөспірімдерге химиялық білім беру ісімен
тікелей айналысты, көптеген құнды әдістемелік пікірлер айтты.
М.В.Ломоносов (1711-1765) химияның қоғамдағы маңызын және пайдасын
насихаттады, жастарға химиялық білім беруді ұйымдастыру мәселелерін шешуге
белсене араласты. Ол тұңғыш химия зертханасын ұйымдастырып, химияны
үйренудегі эксперименттің мәнін жоғары бағалады, физикалық химияның орыс
тіліндегі тұңғыш оқулығын жазды.
Д.И.Менделеев (1834-1907) жастарға химиялық білім берудің қажеттігін,
мақсаттарын, мазмұнын, сипатын талдаған еңбектер мен оқулықтар жазды,
химияның өнеркәсіпте және ауыл шаруашылығында қолданылуын көрсету арқылы
оқушыларды еңбекке, практикалық іске әзірлеу, химияның мазмұнына деректі
және теориялық материалдарды енгізу, химиялық экспериментті кеңінен
пайдалану туралы пікірлер айтты. Ол ой-өрісі кең, ғылымды жетік білетін
және жақсы көретін ұстаз ғана шәкірттерінің жүрегіне жол табады деп
мұғалімнің рөлін жоғары бағалады.
А.М.Бутлеров (1828-1886) ғылымдағы және оқыту әрекетіндегі теориялық
білімнің алатын орнын негіздеп түсіндірді, өте жақсы химия оқулықтарын
жазды.
М.В.Ломоносов негізін қалаған атом — молекулалық ілім мен массаның
сақталу заңы, Д.И.Менделеев ашқан периодтық заң және периодтық жүйе,
А.М.Бутлеровтың органикалық заттардың құрылыс теориясы орта мектептегі
химия курсының теориялық негізін құрайды.
Химияны оқыту әдістемесі ол орта мектепке тұрақты оқу пәні болып
енгеннен кейін ғана ғылым ретінде қалыптасты. Патшалық Россияның жалпы
білім беретін гимназиялары мен училищелерінде химия жеке пән ретінде ұдайы
оқытылмады. Сондықтан Қазан революциясының алдындағы кезеңде химиктер
С.И.Сазонов, Г.М.Григорьев, А.Н.Реформатский жалпы білім беретін орта
мектептің оқу жоспарында химияның оқу пәнін тұрақтандыру үшін күресті.
Қазан революциясынан кейін ғана орта мектептердің оқу жоспарынан химия
өзіне лайықты орын алды. Кеңес мектебіндегі оқыту сипатының сол кезеңдегі
жалпы бағыттарына сәйкес химия курсының мазмұнын анықтау ісі қолға алынды.
В.Н.Верховский, Л.М.Сморгонский, Я.Л.Гольдфарб химияның жүйелі курсының
бағдарламасын жасады, тұрақты оқулықтарын және тұңғыш методикасын жазды
(1933-34ж.ж). Бұдан кейінгі кезеңде орта мектептегі химия курсының мазмұны
мен құрылымын ғылыми жағьнан негіздеуде Л.А.Цветков, Ю.В.Ходаков және
С.Г.Шаповаленко, т. б. көп еңбек сіңірді.
Химияны оқыту әдістемесі жалпы білім беретін орта мектептегі химия
пәнін оқыту мәселелерін жан-жақты зерттейтін көп салалы ғылымға айналды.
Атап айтқанда, химияны оқытудың ұйымдастыру реформаларын және әдістерін
жетілдіруді Д.И.Кирюшкин, химияның негізгі ұғымдарын қалыптастыру, химияны
оқыту құралдарын жасау және тиімді пайдалану методикасын С.Г.Шаповаленко,
Н.Е.Кузнецова, химияны оқытудың өндіріспен байланысы және химиядан
тереңдетіп білім беру мәселелерін Д.А.Энштейн, химиялық эксперименттің
теориясы мен сарамандығын В.С.Полосин, Қ.Я.Парменов, органикалық химияны
оқыту мәселелерін Л.А.Цветков, химияның теориялық негіздерін оқыту
методикасын Г.И.Шелинский, В.П.Гаркунов, химияны оқытудың басқа пәндермен
байланысын Е.Е.Минченков, Д.П.Ерыгин, Г.М.Чернобельская зерттеді. Бұлардың
әрқайсысы көптеген ғалым шәкірттер тәрбиелеп шығарды, оқу методикалық
еңбектер жариялады [18].
Қазан революциясынан кейін педагогикалық зерттеулер жүргізетін бірнеше
ғылыми мекемелер құрылды. Солардың ішінде Педагогика ғылымы академиясының
орны ерекше. Академияның оқыту мазмұны және әдістері ғылыми-зерттеу
институты химия зертханасының қызметкерлері көптеген ғылыми зерттеулерді
жүзеге асырды. Одақ көлемінде жүргізілетін әдістемелік зерттеулерді
үйлестіріп отырды. Зертхананың ғылыми қызметкерлері Л.А.Цветков,
Р.Г.Иванова, Е.Е.Минченков, М.В.Зуева, Т.В.Смирнова, Т.3.Савич, И. Н.
Чертков, П.А.Глориозов химияны оқытудың жалпы методикасын жазды,
мұғалімдерге күнделікті көмегін тигізетін бірнеше методикалық құралдарды
жариялады. Солардың ішінде Р.Г.Иванованың, И.Н.Чертковтың,
П.А.Глориозовтың, Ю.В.Ходаковтың және т.б. әдістемелік құралдары қазақ
тілінде аударылды. Химияны оқыту методикасына творчестволық жұмыс істейтін
мұғалімдер де өз үлестерін қосып келеді.
Қазақстанда химияны оқыту әдістемесі ғылымының дамуы. Өткен ғасырдың 40-
шы жылдарынан бастап Қазақстанда химияны оқыту әдістемесін жасау және
жетілдіру ісі қолға алынды. Бастапқыда озат мұғалімдердің іс тәжірибесін
кеңінен тарату және мұғалімдерге әдістемелік көмек керсету мақсатымен біраз
еңбектер жазылды. Солардың ішінен О.А.Суворованың Химияны оқытудың
социалистік құрылыстың практикасымен байланысы (1940ж.), Есеп-химияны
оқытуды практикамен ұштастырудың негізгі құралы (1940ж.), Орта мектепте
лабораториялық жұмыстар жүргізудің әдістері (1941ж.) еңбектерін атап өтуге
болады.
Бұл еңбектерде химия есептерін құрастыру, шығару тәсілдері және
әдістемесі жайында нақтылы кеңестер берілді. Газдарды алуға және жинауға
байланысты зертханалық тәжірибелерді жасаудың техникасы мен әдістемесі жан-
жақты түсіндірілді.
Қазақстанда химияны оқыту әдістемесі бойынша жүргізілген зерттеу
жұмыстарының негізгі бағыты -орта мектеп химиясының өзге пәндермен
және өндіріспен байланысын ғылыми жағынан негіздеу.
Д.Қоянбаев Қазақстанның оңтүстік аймағындағы оқушылардың
ауыл шаруашылық тәжірибелік жұмыстарындағы химия, С.Мұсабеков—химияны
оқытудың биология және ауыл шаруашылық өндірісімен байланысы, А.Г.Гатаулин-
ауыл мектептерінде химияны оқытудың топырақтану негіздерімен байланысы,
Л.П.Калашникова-химияны оқытудың, жер туралы ғылымдармен байланысы,
Л.3.Дюсюпова-органикалық химияны оқытудың физикамен байланысы,
К.А.Сарманова-химияны оқытуда оқушылардын, IV-VI кластарда
жаратылыстану-математикадан алған білімін пайдалану мәселе-лерін зерттеді.
Қазақстандағы органикалық химияның дамуы белгілі ғалымдар Д.В.Сокольский,
Т.К.Чумбалов, И.Н.Әзербаев, А.Ф.Сейтжанов есімдерімен тікелей байланысты.
З.П.Петренко металдармен байланысты оқушылардың өздігінен істейтін жұмыс
формаларын салыстыру, О.Хаймолдин—химияны оқыту әрекетінде оқушылардың
таным әрекетін жандандыру, А.Мырзабаев−химиядан кластан тыс жұмыстар
жүргізумен байланысты оқушылардың практикалық дағдылары мен икемділіктерін
қалыптастыру, М.Д.Жадрина- химияны оқыту әрекетінде оқушылардың оқуға
икемділігін дамыту мәселелері бойынша зерттеулер жүргізді. Осы жолдардың
авторы қазақ тілінде химия терминологиясының шығуы және дамуы барысын,
химия терминдерін оқыту методикасын, кейіннен ғылым тілінің оқыту
әрекетіндегі дидактикалық кызметтерін зерттеді. Айтылған ғылыми
зерттеулердің нәтижесінде көптеген мақалалар және методикалық құралдар
жазылды [19].
Мектепте химияны оқытудың озат тәжірибелерін жинақтап, көпшілікке
таратуда, мұғалімдерге арналған методикалық кеңестер жариялауда бұрынғы
КСРО Педагогика ғылым академиясының оқытудың мазмұны мен әдістері ғылыми-
зерттеу институты қазақ бөлімшесінің қызметкерлері К.Ә.Сарманова,
М.Д.Жадрина, әдіскер М.X.Хасенова едәуір еңбек сіңірді. Олар жетілдірілген
бағдарлама бойынша химияны оқытуға арналған бірнеше методикалық құралдар
жариялады. Республикалық ғылыми-педагогикалық журнал Қазақстан мектебі
әдістемелік зерттеулердің нәтижесін және мұғалімдердің тәжірибелерін
жариялауға ұдайы назар аударып келеді. Онда химия пәндерінің мұғалімдері
Р.Алимов, О.Зырянова, X.Өлкебаеваның, т.б. көптеген құнды мақалалары жарық
көрді.
Қорыта келгенде, Қазақстан Республикасында химияны оқыту әдістемесі
жеке адамдар ғана емес, аралық ғылыми ұжымдар шұғылдануда.
Химияны оқыту әдістемесінің қалыптасуы және дамуымен оның алдында
тұрған міндеттер туралы бірнеше ғалым-әдіскерлермен қатар, химия пәнінің
мұғалімдері көптеген ғылыми-педагогикалық әдістемелік мәселелер көтеруде.
Солардың ішінде, химияны оқыту әдістемесінің әдіснамалық негізі бойынша
профессор Ж.Ә.Шоқыбаев өзінің ғылыми мектебін қалыптастыруда. Көрнекті
әдіскер, И.Нұғыманұлы, профессор Ж.Ә.Шокыбаев, ізденуші З.О.Өнербаева
Номенклатура мен символиканың өзара байланысы арқылы оқушылардың химиялық
білімін жетілдіру бағытында зерттеу жұмысын жүргізді. Профессор
Ж.Ә.Шоқыбаевтің жетекшілігімен ізденуші А.Н.Даниярова Методика
осуществления обощения знаний на уроках химии, ізденуші С.Г.Айтуғанова
Методическая система контроля знаний студентов по химии как средство
активации учебной деятельности, Р.С.Абекова Экологиялық мазмұндағы
есептерді шығарту методикасы, Х.М.Рахымбек Химия ғылымының дамуына
байланысты химияны оқыту әдістемесін жетілдіру жолдары, С.Жайлау Жоғары
мектептерде физикалық және коллоидты химияны оқыту әдістемесі жарық көрді
[20].
Бейметалдарды оқытудың әдістемелік негіздері
Бейметалды элементтерді оқып ,үйренудің әдістемелік негіздері. Орта
мектептегі химия курсы мазмұнының маңызды бөлігін химиялық элементтер және
олардың қосылыстары туралы білім құрайды. Оқушыларды химиялық элементтермен
таныстырғанда оқудың жекеден жалпыға, белгіліден белгісізге, оңайдан қиынға
қарай жылжитын аса маңызды негіздері қолданылады. Осы негіздерге сәйкес
элементтерді және олардың қосылыстарын оқып-үйрену бірнеше кезеңде жүзеге
асады: 1)жеке элемент және оның қосылыстарымен таныстыру; 2)элементтердің
табиғи топтары жөнінде ұғым қалыптастыру; 3)периодтық заң және периодтық
жүйені оқыту; 4)периодты заңдылықтың негізінде элементтерді топ және
топшалары бойынша қарастыру; 5) химиялық элементтер туралы білімді жинақтап
қорыту;
Алғашқы химиялық ұғымдардан кейін жеке элементтерден оттегі және сутегі
индукциялық тәсілмен өтіледі. Бұл элементтер кең таралған, қосылыстары
оқушыларға табиғаттану, биология және физика курстарынан жақсы таныс.
Оқушыларға оттегінің ауада кездесетіні, организмдер тыныс алғанда оттегін
сіңіріп, көмірқышқыл газын шығаратыны, оттегінің алынуы, жануды қолдайтыны
және физикалық қасиеттері белгілі.
Мұның бәрі оттегінің жай зат түріндегі қасиеттері. Оқушылардың осы
білетіндеріне қосымша оттегі жай затының молекуласы оттегі элементінің екі
атомынан түзілетіні, элементтің химиялық таңбасы, салыстырмалы атомдық
массасы, қосылыстардағы валеттілігі, табиғатта таралуы түсіндіріледі.
Ауаның, судың жер қыртысының құрамында, тірі организмдердің денесінде
болатыны айтылады, күрделі заттар айырылғанда алынатыны, тотығу реакциясына
қатысып, оксидтер түзетіні талданады. Қасиетіне қарай жасанды тыныс алатын
жерлерде (ғарышта, су астында, медицинада), жануды күшейтуді қажет ететін
өнеркәсіпте (металлургияда, химия заводтарында), пиротехникада қолданылуы
сызбанұсқа түрінде көрсетіледі. Сөйтіп, химиялық элементпен алғашқы
таныстыру мына жоспар бойынша жүзеге асырылады: а)химиялық таңбасы және
салыстырмалы атомдық массасы; ә)табиғатта кездесуі; б)бос күйінде алынуы;
в)жай затының қасиеттері; г)маңызды химиялық қосылысының құрамы және
қасиеттері; ғ)қосылыстарындағы валенттілігі; д)халық шаруа-шылығындағы
маңызы.
Осы жоспарға сәйкес оттегі мен сутегінің элементтері оқылып, олар
түзетін маңызды қосылыстар су, оксидтер, қышқылдар, тұздар және негіздер
туралы білім беріледі. Бұл білім элементтерді оқып-үйренудің екінші
кезеңіне негіз болады. Екінші кезеңде өзара өте ұқсас химиялық
элементтердің үш тобы-галогендер, сілтілік металдар және инертті газдар
қарастырылады. Периодтық заңдылықты игеруге нақтылы әзірлік жасалады.
Үшінші кезеңде оқушылар барлық элементтердің басын біріктіретін, бірімен-
бірі ұштастыратын жалпы заңдылықпен танысады. Периодтық жүйеге
орналастырылған химиялық элементтер арасындағы көлбеу, тік және қиғаш
байланыстардың мәнін түсіндіреді. Элементтердің периодқа, қатарға, топқа,
және топшаға орналасуының негіздерін, әрқайсысының ерекшеліктерін игереді.
Химиялық элементтерді ашу және жіктеу дамылсыз жүзеге асып, ақырында
периодтық заңның ашылғанын біледі. Табиғаттың ұлы заңын ашу үшін танымдық
ой-өрісі кең, сіңісіп кеткен кертартпа пікірлерге батыл қарсы шығатын ғалым
керек болғанын, Д.И.Менделеевтің осы талаптарға сай келгенін түсінетін
дәрежеге көтеріледі. Д.И.Менделеев ашқан периодтық заң, сондай-ақ периодтық
жүйе химиялық элементтерді және оларды оқып-үйренудің теориялық негізіне
айналады.
Төртінші кезеңде 8-9 сыныптарда топ және топшалар бойынша оқылады.
Алдымен III-IV негізгі топшаларда орналасқан бейметалдар, содан соң
металдардың жалпы қасиеттері, I-III негізгі топшаның металдары, соңында
қосымша топшаларда орналасқан металдар өтіледі.
Элементтерді оқып-үйрену дедуктивтік сипат алады. Топтың, содан ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .
1 БЕЙМЕТАЛДАРҒА ЖАЛПЫ 6
СИПАТТАМА ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..
1.1 Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінде бейметалдардың орналасуы.
Табиғатта 6
кездесуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .
1.2 Химияны оқыту әдістемесінің зерттейтін 18
мәселелері ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.3 Бейметалдар тақырыбын оқыту әдістемесінің еңбектеріне 33
шолу ... ... ... ...
2 МЕКТЕП ХИМИЯ КУРСЫНДА БЕЙМЕТАЛДАРДЫ ОҚЫТУ
ӘДІСТЕМЕСІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...50
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
2.1 Көміртек пен кремний тақырыбына КТК сайыс сабағының
әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...50
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... 56
2.2 10сыныпқа арналған Оттек тақырыбын оқыту әдістемесі 59
... ... ... ... ... .
2.3 Алынған нәтижелерді
сараптау ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... .
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
... ... ... ... ... ... ... ... .. ...
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 64
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
Тақырыптың өзектілігі. Ұлттық бәсекелестік қабілеті бірінші кезекте
оның білімділік деңгейімен анықталады. Егемен елімізде болып жатқан
әлеуметтік – экономикалық және саяси өзгерістер ғылым мен өндірістің
барлық салаларында жұмыс істейтін маман даярлау сапасын жетілдіруде, тәрбие
мәселеріне тыңғылықты байыппен қарауды бүкіл педагогикалық процесті
басқарып және оған қатысып отырған мамандар талап етеді.
Қазіргі кездегі Қазақстан Республикасындағы Білім беру жүйесінде болып
жатқан өзгерістер Білім берудің мемлекеттік стандарттардындағы білім
берудің мақсаты мен мазмұнынан мұғалімдерге қойылып отырған талаптардың
жоғары екендігін айқындайды. Бүгінгі таңда қоғамымыздың кез-келген
саласында өзі үшін де, елі үшін де өскелең экономикалық және әлеуметтік
жауапкершілік жағдайында өмір сүріп, жұмыс жасай білетін білікті,
қабілетті, іздеңгіш азаматтар қажет екені белгілі.
Қазақстан Республикасында 2015жылға дейінгі білім беруді дамыту
тұжырымдамасына сәйкес 12 жылдық білім беру жүйесіне көшу жағдайында жас
ұрпаққа білім беру ісінде оның жеке даралық ерекшеліктеріне мейлінше мән
бере отырып, оқушылардың мектепте алған білімдері олардың бүкіл өмірлік
азығы болатындай етіп білім беру, оны өмірге дайындау, мамандық таңдауға
бағыттау мәселесі бүгінгі жаңа қоғамның білім саласындағы кезек
күттірмейтін ауқымды мәслелер қатарында тұр [1].
Жас ұрпаққа жан-жақты білім, тәлімді тәрбие беру - әрбір мұғалімнің
басты міндеті. Оқушылардың химия пәніне ынтасын арттырып, сабақты қызықты
және мазмұнды етіп өткізу үшін оқыту үрдісінде әр түрлі әдістерді
пайдаланған тиімді.
Оқытудың технологиясы білім берудің теориялық және қызметтік негізін
қалыптастыруда, білімді еңбекпен ұштастырып, іс-әрекеттің сапалығын
дамытады, мақсатты өмір сүруге ұмтылуға әсер етеді. Оқыту технологиясы оқу
бағдарламаларында қарастырылған алға қойған мақсатқа жетудің тиімділігін
қамтамасыз ететін оқытудың әдіс-құрал түрлерінің жүйесі арқылы оқыту
мазмұнын жүзеге асыру жолы. Оқыту технологиясында мазмұн, әдіс және
құралдардың өзара байланысы мен себептілігі жатыр, ал қажетті мазмұнда,
тиімді әдістер мен құралдарды, бағдарлама мен алға қойылған педагогикалық
міндетке сәйкес іріктей білу.
Әрбір мұғалімнің алдына қоятын міндеті – сабақтың мақсаты мен мазмұнына
сай тиімді әдістерді таңдап, тақырыпты оқушыға терең жеткізу, ұғындыра
білу. Бұл орайда мұғалімдерге жүктелетін міндет ерекше. Себебі, оқушы
сабақты толық түсініп, өз дәрежесінде ұғып қабылдаса, ол ұмытылмай есте
жақсы сақталады. Оқушы алған білімін өмірде, сабақтың келесі тақырыптарын
өткен кезде еркін пайдалана алады. Егер оқушы өткізілген сабақты жетік
меңгермесе, келесі тақырыптарды түсінуі қиындай түседі.
Мектептегі дәстүрлі оқытуда оқушылардың бар назары негізінен білім,
білік және дағдырларды қалыптастыруға аударылады да, ал ғылыми- білімдердің
логика-операциялық жағынан көңіл бөлінбейді. Нәтижеде жеке тұлғаға ең
қажетті қасиеттер: бақылампаздық пен ойлау заңдылықтарын талап деңгейінде
меңгермейді.
Жоғарыда айтылып өтілгендей, оқушылардың химия сабағына қызығушылығын
арттыру мақсатында, химияның адамзат өміріне маңыздылығын көрсету негізінде
жаңа оқу әдістемесін ұйымдастыру кәзіргі таңдағы педагогтың басты міндеті
болып саналады.
Тақырыптың зерттеліну деңгейі. Педагогикада оқу – тәрбие процесінде
оқушылардың белсенділігін жоғарылатудың жолдары үздіксіз түрде
жүргізілетіндігі көрсетіледі. Оқу үдерісінде оқушылардың өз бетінше және
белсенділік принципі атақты дидакт М.Н.Скаткиннің жұмыстарында ұсынылды.
Кейін ол М.И.Махмутова, Т.И.Шамова, Н.А.Половникова, Д.В.Вилькеева,
И.Я.Лернер зерттеулерінде дамыды. Бірақтан да алдыңғы ғасырдың 80–жылдарына
дейін бұл бағытты зерттеу оқытуды ұйымдас-тырудың бір түрі–тек сабақта ғана
жүргізілді. Сабақтың әр кезеңдерінде оқушыларды белсенділігін арттырудың
тәсілдері қарастырылды. Зерттеушілер оқу процесінде әрбір оқушының
белсенділігін арттыруда оқу әрекетін жекешелендіру мүмкіндіктерін
қарастырды. Басқалары бұл міндетті шешуде оқытудың жаңа технологияларын
қарастырды. 80 – жылдардың басынан бастап педагогикада педагогикалық
технологиялармен байланысты зерттеудің жаңа бағыттары пайда болды. Бұл
бағыт аумағында әр түрлі оқытудың инновациялық технологиялары қарқынды
түрде бастау ала бастады және олардың қатарында оқытудың ұжымдық әдісі де
рөл атқарды. Педагогикада бұл технология В.К.Дьяченко атымен байланысты. Ол
бұл форманың негізін, мазмұнын және мақсатын құрды. Ол өзінің
зерттеулерінде ұжымдық оқыту технологиясының әрбір оқушының белсенділік
әрекетінің міндеттерін шешуде, оқушылардың ынтасын жоғарылатуда,
коммуникативті дағдыларын қалыптастыруда үлкен мүмкіндікке ие екендігін
айтты. Сол уақыттарда оның қарқынды түрде жүзеге асуына жұмыстар
жүргізілмеді.
Диплом жұмысының мақсаты. Орта мектептің химия курсын оқыту барысында
бейметалдар химиясын оқытудың әдістемесін жасау.
Диплом жұмысының міндеттері:
- бейметалды элементтерге теориялық әдістемелік шолу;
- орта мектепте химия курсында бейметалдар химиясының орны мен
мазмұнын анықтау;
- 10 сыныпқа арналған Оттек, Көміртек және кремний тақырыптарына
оқыту әдістемесін жасау;
-орта мектепте өткізілген сабақтардың (оқыту әдістемелерінің)
нәтижелерін талдау;
- зерттеу бойынша берілген негізгі ұсыныстар мен әдістерді
педагогикалық экспериментке қою және оның оң нәтижелерін анықтау.
Зерттеудiң ғылыми әдiстерi: Зерттеу бағыты бойынша ғылыми-әдістемелік,
психологиялық, педагогикалық әдебиеттерді талдау; оқушылар-мен,
мұғалімдермен, мектеп басшыларымен, олардың арасында сауалнамалар жүргізу;
оқу үрдісіне енгізу жолдарын ұсыну.
Зерттеу объектісі: Бейорганикалық химия курсында бейметалдар химиясы.
Зерттеу пәні: Бейорганикалық химия сабақтарында оқушылардың ойлау
қабілетін, логикалық пікірлеу, шығармашылық қабілетін дамыту жолдары.
Зерттеудің ғылыми жаңалығы:
Орта мектепте бейорганикалық химияны оқыту үрдісінде ұжымдық оқыту
әдісі пайдаланылса, онда оқушылардың білім көрсеткіштері жоғарылап, химия
пәніне деген қызығушылықтары оянып, танымдық белсенділіктері артады және
сабаққа деген ынтасы жақсарады.
Диплом жұмысының құрылымы кіріспеден, екі бөлімнен және қорытынды мен
пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 БЕЙМЕТАЛДАРҒА ЖАЛПЫ СИПАТТАМА
1.1 Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінде бейметалдардың орналасуы.
Табиғатта кездесуі
Бізді қоршаған орта элементтерден құралады. Тарихқа көз жіберсек,
элемент ұғымына әр түрлі ойлар айтылады. Ежелгі грек философтары элемент
ретінде 4 түрлі затты қарастырды. Олар - жылу, суық, құрғақ және
ылғалдылық. Олар өзара бір-бірімен жұптасып барлық заттардың төрт
бастамасын құрайды – от, ауа, су және жер. Орта ғасырларда бұл
бастамаларға тұз, күкірт және сынап қосылды. XVIIғасырда Р.Бойль барлық
элементтер материалдық сипатта болып, олардың саны өте көп болуы мүмкін
деген болжам айтты. 1787 жылы химик А.Лавуазе "Жай денелердің кестесін"
құрастырды. Сол кездегі барлық белгілі элементтер кестеге ендірілді.Соңына
қарай ол кестеге күрделі заттар да қосылып кеткендігі анықталды. Қазіргі
таңда "химиялық элемент" ұғымына дәл анықтама берілген. Химиялық элемент
бұл – ядроның оң зарядтары бірдей атомдардың түрі. (Соңғысы Д.И.Менделеев
кестесіндегі элементтердің реттік нөміріне тең).
Қазіргі уақытта 109 элемент белгілі, солардың 90-ға жуығы табиғатта
кездеседі. Қалғандары ядролық реакциялар арқылы жасанды жолмен алынды. 104-
109 элементтерді Дубне қаласындағы ядролық зерттеулерді жүргізетін біріккен
институтында ғалым –физиктер синтездеді. Қазіргі уақытта да реттік нөмірі
одан да жоғары химиялық элементтерді жасанды жолмен алу қарқынды түрде
жалғасуда. Барлық элементтер металдар және бейметалдар деп бөлінеді. 109
элементтің 87 металдар. Бейметалдарға келесі элементтер жатады: гелий,
неон, аргон, криптон, ксенон, радон, фтор, хлор, бром, йод, астат, оттегі,
күкірт , селен, теллур, азот, фосфор, мышьяк, көміртек, кремний, бор,
сутегі. Бірақ, бұл бөлу шартты түрде ғана. Белгілі жағдайларда металдар-
бейметалдық қасиет көрсетеді, ал бейметалдар-металдық қасиет көрсетеді [2].
Бейметалдық элементтерді металдық элементтермен салыстырғанда саны
аздау. Бейметалдық қасиеті бар элементтер периодтық жүйеде ІІІА-VІІА
топтарда орналасқан. Сутегіні де бейметалдар ретінде қарастырады. Бірақ,
сутегі бейметалдардың да, металдардың да химиялық қасиеттерін
көрсетеді.Химиялық элементтердің Д.И.Менделеев жасаған периодтық жүйесінде
металдар қандай орын алады? Бұл сұраққа жауап беруден бұрын едәуір аз
болса да бейметалдардың мұнда қалай орналасқанын естеріңе түсіріңдер.
Металдардың негізінен периодтық жүйенің сол жағына және төменгі бөлігіне
(яғни негізінен I, II және III топтарда), ал бейметал-дардың оң жақ
бөлікте жоғары орналасатыны 1-кестеде көрініп тұр.
Бейметалдар негізінен периодтық жүйеде оң жақ жоғарғы бұрышында
орналасқан, шартты түрде бор-астат диагоналімен шектелген. Фтор ең белсенді
элемент болып табылады.
Кесте 1
Бейметалдардың периодтық кестеде орналасуы
Периодтар Химиялық элементтердің периодтық жүйесінде
бейметалдардың топ бойынша орналасуы
I II III IV V
B C N O F Ne
1s22s22p1 1s22s22p2 1s22s22p3 1s22s22p4 1s22s22p5 1s22s22p6
2p1 2p2 2p3 2p4 2p5 2p6
2s2 ↑
1 2 3
Жалпы екі затта кәдімгі жағдайда - газдар
екі затта – жай заттар
екеуі де – бір элементтен, яғни оттегіден құралған,
аллотропиялы модификация.
Екеуі де – күшті тотықтырғыштар.
Айырмашылық
белгілері
1. Физикалық Түссіз, иіссіз газ, сұйық Көк түсті өткір иісі бар
қасиеттері күйінің түсі –көгілдір, қатты газ. Оттегімен
күйі – көк кристалл-дар. Суда салыстырғанда суда 10
ерігіштігі аз. Ультркүлгін есе жақсы ериді.
сәулесін ұстамайды. Ультракүлгін сәулелерін
ұстайды.
2.Биологиялық Улы емес. Бактериоцидті емес. Тыныс алу жолдары мен
қасиеттері Аэробты ағзалар үшін тыныс алу көді өте қатты
заты тітіркен-діреді. Жоғары
концен-трациясы улы.
Бактерио-цидті.
3.Химиялық Күшті тотықтырғыш. Платиналы Оттегіге қарағанда
қасиеттері металдардан басқа барлық күштірек тотықтырғыш,
металдармен және галогендерден сондықтан озон қатысатын
басқа бейметалдармен реакциялар үлкен
әрекеттеседі. Олардың жылдамдықпен жүреді.
қосылыстарын жанама жолмен Барлық жәй заттар мен
алады. (Аu және Pt да) күрделі
заттарды белсенді түрде
тотықтырады.
4.Табиғатта Ауада: көлем бойынша - 21%, Ауа құрамында: жазда
таралуы масса бойынша 23,15%. Еріген көлемі бойынша –
түрде суда және топырақ 7∙10-9%, қыста -
құрамында кездеседі. 2∙10-10%-ке дейін.
Атмосферада жерден
20-25км қашықтықта озон
қабаты түзіледі, ол
жерді ультракүлгін
сәулелерден қорғайды
5. Алынуы Сұйық ауаны фракциялық айдау Ауадағы оттегіге
және NaOH немесе H2SO4 ультра-кулгін
қатысында суды электролиздеу сәулелерімен немесе
арқылы алады. электр разрядтарымен
әсер ету арқылы алады.
6. Қолданылуы Тыныс алуда және жануда Суды залалсыздандыруда,
маталарды ағартуда,
тағам өнімдерін
дезодорлеу мақсатында
пайдаланылады.
Кесте 4
Фосфордың аллотропиялық түр өзгерістері
Қасиеті Рақ Рқызыл Рқара
Құрылысы Р4 – тәтраэдрлі Рn Рх
формаға ие.
Сыртқы Ақшыл сары түсті Малина түстес ұнтақ Қара түсті ұнтақ
көрінісі
Tбалқу 44°С 593°С ≈ 1000°С
Тығыздығы 1,83 гсм3 2-2,4 гсм3 2,7 гсм3
Улылығы Өте улы Улы емес
Оттегі аллотропиясын қарастыру барысында аллотропия құбылысының
бірінші себебін – сандықтың сапалыққа көшу құбылысын ашуға мүмкіндік
болады. Екінші себебі – кристалл торының әртүрлі құрылысы – фосфордың
аллотропиясын мысалға келтіріп көрсетуге болады [6].
Бейметалдардың-жай заттардың кристалдық құрылымы. Аллотропия.
Бейметалды элементтерді металдармен салыстырғанда, аллотропияға бейім. Бір
химиялық элемент атомдарының бірнеше жай зат түзу қабілеті аллотропия, ал
осы жай заттар – аллотропиялық түр өзгерістер немесе модификациялар деп
аталады.
Себебі
Біртекті атомның көп санынан
әртүрлі кристалдық түрдің
молекуланың түзілуі (оттегі, озон)
түзілуі (алмаз, графит)
Бейметалдардың молекуласын қарастырайық. Бейметалдар бір атомды да, екі
атомды да молекуланы түзе алады. Бір атомдық бейметалдарға инертті газдар
жатады, практика жүзінде ең актив заттарменде әрекеттеспейді. Инертті
газдар периодтық жүйеде VIII топта орналасқан, ал жай заттарының химиялық
формулалары келесідей: He, Ne, Ar, Kr, Xe және Rn. Инертті элементтердің
радиустары өскен сайын олардың атомдарының поляризациялануы күшейіп,
олардың арасындағы ван-дер-ваальстық күштері молайып, балқу және қайнау
температуралары гелийден радонға қарай жоғарылай бастайды. Инертті
газдардың сыртқы қауызы 8 электронды (гелийде-2) тұрақты болады, сондықтан
олар электрон беріп не алып реакцияласпайды – инертті. Кейбір бейметалдар
екі атомды молекула түзеді. Олар H2, F2, Cl2, Br2, I2 (периодтық жүйедегі
VII топтың элементтері), сол сияқты о-ттегі O2 және азот N2. Ал үш атомды
молекуланы озон газы түзеді O3[7] .
Қатты күйінде болатын бейметалдық заттардың химиялық формуласын құру
өте қиын. Графиттегі көміртегі атомдары (Сурет 1) бір-бірімен әртүрлі күйде
байланысқан. Көрсетілген құрылымдардан жеке молекуланы бөліп алу қиындыққа
соғады. Мұндай заттардың химиялық формуласын жазғанда, металдарда да
осындай жағдайда, мұндай заттар тек атомдардан тұрады деп есептелінеді.
Сондықтан, химиялық формулалары индекссіз жазылады - C, Si, S және т.б.
Сурет 1. Алмаз және графиттің құрылысы
Сапалық құрамы бірдей, бірақ молекуладағы атомдарының санымен
ерекшеленетін, мысалы озон және оттегі сияқты (екеуі де бір элемент –
оттегіден құралған) жай заттардың қасиетері де әртүрлі болады (Сурет 2,3).
Сурет 2. Аллотропиялық түр өзгерістері
Сурет 3. Фулерронның құрылысы
Оттегі иіссіз, ал озонның өзіндік иісі бар. Оны, біз найзағай пайда
болғанда иісін сезе аламыз. Қатты бейметалдардың қасиеттері, графит және
алмаз, сапалық құрамы бірдей, бірақ әртүрлі құрылысты, бір-бірінен өзара
тез ерекшеленеді (графит борпылдақ, алмаз қатты). Сонымен, заттың қасиеті
оның сапалық құрамымен ғана анықталынбайды, заттың молекуласында қанша атом
бар және өзара қандай байланыспен байланысқанына да тәуелді. Бейметалдар
жай зат күйінде қатты және газ күйінде кездеседі (бром сұйық күйінде
кедесетінін ескертеміз). Олар металдарға тән физикалық қасиеттерді
көрсетпейді. Қатты бейметалдарда металдық жылтыры болмайды, олар борпылдақ,
электр тогін және жылуды нашар өткізеді (графиттен басқасы).
Ең типтік бейметалл молекулалық құрылысты, ал азырақ типтік бейметал
молекулалы емес. Осыған байланысты олардың қасиеттері өзара бір-бірінен
ерекшеленеді [8].
Құрылысы молекулалық емес жай заттар.Молекулалық құрылысты: C, B, Si,
F2, O2, Cl2, Br2, N2, I, S8.Бұл, бейметалдарда кристалдық торы бар,
сондықтан олар үлкен қаттылықты және жоғары балқу температурасын көрсетеді.
Бұл металдардың қатты күйінде молекулалық кристалдық торлары бар. Бұлар
қалыпты жағдайда газдар, сұйықтар және төменгі температурада балқитын қатты
заттар. Кристалдық бордың балқу температурасы жоғары (2075°С) және өте
қатты болып келеді. Бордың электр өткізгіштігі температураның жоғарылауына
байланыста артады, бұл қасиеті оны жартылай өткізгіш ретінде техникада
кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Алюминий, мыс, никель және т.б.
балқымаларына борды қосса, олардың механикалық қасиеттерін жақсартады [9].
Боридтер (бордың кейбір металдармен қосылысы, мысалы титанмен ТіВ,
ТіВ2) реактивті двигательдердің детальдары үшін ең керекті зат. Көміртегі
С, кремний Si, бор В құрылысы ұқсас болғандықтан кейбір қасиеттері де
ұқсас. Жай заттар сияқты олар екі түрөзгерістерде - кристалды және аморфты
күйде кездеседі. Бұл элементтердің кристалдық түр өзгерісі өте қатты, өте
жоғары температурада балқиды. Кристалдық кремний жартылай өткізгіштік
қасиет көрсетеді.Осы элементтер металдармен - карбидтер, силицидтер,
боридтер (CaC2, Al4 C3, Fe3C, Mg2Si, TiB, TiB2) түзеді. Олардың
кейбіреулері қатты заттар, мысалы Fe3C, TiB. Кальций карбиді ацетилен алуда
қолданылады [10].
Бейметалдардың жалпы физикалық және химиялық қасиеттері
Егер металдар – металдық байланыстың есебінен түзілген жай заттар
болса, онда бейметалдар – жай заттар үшін коваленттік полярсыз химиялық
байланыс тән. Бейметалдар металдармен салыстырғанда – жай заттар,
қасиеттерінің әр қилылығымен, үлкендігімен сипатталады. Полюссіз ковалентті
химиялық байланысты бейметалдар кәдімгі жағдайда әртүрлі агрегаттық күйде
болады:
1) газдар – Н2, О2, О3, N2, F2, CI2;
2) сұйық - Br2;
3) қатты заттар – күкірттің, фосфордың, кремний, көміртегінің
модификациялары.
Бейметалдар әртүрлі спектр түстерін көрсетеді: фосфордың түсі қызыл,
бромның түсі қоңырқай, күкірттің түсі сары, хлор – сары –жасыл, иод буының
түсі күлгін түсті және т.б.
Бейметалдардың оксидтері қышқылдық оксидтерге жатады, яғни олар сумен
әрекеттесіп қышқылдар түзеді. Бейметалдар сутегімен газтәрізді қосылыстар
түзеді (мысалы HCl, H2S, NH3). Олардың кейбіреулерінің судағы ерітінділері
(мысалы, галогенсутектердің) – күшті қышқылдар. Типтік бейметалдар
металдармен иондық байланысты қосылыс түзеді (мысалы, NaCl). Бейметалдар
белгілі жағдайларда өзара әрекеттесіп ковалентті полярлы (Н2О, HCl) және
ковалентті полярсыз байланыстары бар қосылыстар түзеді. Сутегімен ұшқыш
қосылыстар түзеді, мысалы фторсутек НF, күкіртті сутек H2S, аммиак NH3,
метан CH4. Судағы ерітінділерінде галогендердің, күкірттің, селеннің,
теллурдың сутекті қосылыстары осы формуладағы қышқылдарды түзеді: HF, HCl,
HCl, HBr, HI, H2S, H2Se, H2Te. Аммиак суда еріп, аммиак суын түзеді,
формуласы мына түрде жазылып NH4OH аммоний гидроксиді деп аталады. Оны мына
формуламен жазуға болады NH3 • H2O және аммиак гидраты деп те
аталынады.Бейметалдар оттегімен қышқылдық оксидтер түзеді. Кейбір оксидтер,
яғни топ нөміріне сәйкес келетін максималды тотығу дәрежесін көрсетеді,
(мысалы, SO3, N2O5), ал басқалары – төмендеу тотығу дәрежесін көрсетеді
(мысалы, SO2, N2O3). Қышқылдық оксидтер қышқыл түзеді. Тотығу дәрежесі
жоғары болған сайын қышқылдың күші де артады. Мысалы, азот қышқылы HNO3
азотты қышқылдан HNO2 күштірек, ал күкірт қышқылы H2SO4 күкіртті қышқылдан
H2SO3 күштірек болады.
Фтор, хлор және басқа галоген атомдарының электрондарын орбитальдарға
орналастырып, салыстырғанда олардың қасиеттерінде айырмашылықтың бар
екендігін көруге болады. Фтор атомында бос орбитальдар жоқ. Сондықтан фтор
атомы І валенттілік пен -1 тотығу дәрежесін көрсетеді. Басқа галогендердің
атомдарында, мысалы хлор атомында, бос d-орбиталі болады. Бос
орбитальдардың болуына байланысты, атомдардағы электрондарды үштүрлі жолмен
қозуы салдарынан, әртүрлі тотығу дәрежесін көрсетеді. Бірінші жағдайда хлор
+3 тотығу дәрежесін көрсетіп хлорлы қышқылын НСІО2 түзеді, оған
хлориттердің тұзы сәйкес келеді, мысалы – калий хлориті КСІО2.
Екінші жағдайда хлор +5 тотығу дәрежесін көрсететін қосылыс түзуі
мүмкін. Мұндай қосылыстарға хлорлау қышқылы HСlO3 және оның тұзы–хлораттар,
мысалы калий хлораты КСlO3 (бертолле тұзы). Үшінші жағдайда хлор тотығу
дәрежесі +7 болатын қосылысын түзеді, мысалы хлорқышқылы және оның
тұздары–перхлорат, мысалы калий перхлораты КClO4.
Хлор оттегімен бірнеше оксидтер түзеді: хлор (I) оксиді Сl2О, хлор (ІV)
оксиді СlО2, хлор оксиді СlО3, хлор (VІІ) оксиді Сl2О7. Бұл оксидтерге
мынадай қышқылдар сәйкес келеді: НСlО – хлорлылау қышқылы, НСlО2 – хлорлы
қышқылы, НСlО3 – хлорлау қышқылы, НСlО4 – хлор қышқылы [10, 85б.].
Хлорлылау қышқылы ең аз тұрақты және тек ерітіндіде болады. Хлорлау
қышқылы тұрақтылау, бірақ қыздырғанда қопарылыс бере алады. Хлордың оттекті
қышқылдарының арасында ең күшті әрі тұрақтылау – ол хлор қыш-қылы. Сәйкес
қышқылдағы хлордың тотығу дәрежесі 5-кестеде келтірілген.
Кесте 5
Қышқылдардағы хлордың тотығу дәрежесі
Қышқыл формуласы Хлордың тотығу Аталуы
дәрежесі
қышқылдар тұздар
HClO +1 хлорлылау гипохлориттер
HClO2 +3 хлорлы хлориттер
HClO3 +5 хлорлау хлораттар
HClO4 +7 хлор перхлораттар
Хлор (ІV) оксидімен хлор (VІ) оксидін суда еріткенде әрқайсысы екі
қышқылдан түзеді:
2ClO2 + H2O = HClO2 + HClO3
2ClO3 + H2O = HClO3 + HClO4
Хлор (І) оксиді сумен әрекеттесіп хлорлылау қышқылын түзеді:
Cl2O + H2O = HClO
Хлорлылау қышқылы НСlО бос күйінде алынбайды, ол тек ерітіндіде болады.
Бұл қышқыл хлорды суда еріткенде де түзіледі:
Cl2 + H2O = HClO + HCl
Хлорлылау қышқылы жағдайға байланысты үш түрлі жолмен ыдырайды:
HCl HCl + O
2HClO Cl2O + H2O
3HClO 2HCl + HClO3
Хлорлылау қышқылының ыдырауы бірінші (І) реакция бойынша жарық
түскенде, екінші (ІІ) реакция бойынша су сіңіретін зат қатысқанда (мысалы
СаСl2), үшінші (ІІІ) реакция бойынша қыздырғанда жүреді.
Хлорлылау қышқылының тұздары гипохлориттер салқын сілтіде хлорды
еріткенде түзіледі:
Cl2O + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O
Хлорлылау қышқылы да және оның тұздары – гипохлоридтер де күшті
тотықтырғыштар, мысалы:
3NaClO + Cr2 (SO4)3 + 10NaOH = 3NaCl + 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 + 5H2O
Хлорлылау қышқылының тұздары ішіндегі аса маңыздысына кальций
гипохлориты жатады. Ол қос тұз түрінде хлорды сөндірілген әкке сіңіргенде
түзіледі:
Cl2 + Ca(OH)2 = CaOCl2 + H2O
Бұл ақ түсті ұнтақ зат ағартқыш әк немесе хлорлы әк деген атпен
көбінесе дезинфекция жасауға қолданады.
Хлор (ІV) оксиді суда ерігенде түзілетін хлорлы қышқыл НСlО2 тұрақсыз
қосылыс, бірақ оның тұздары – хлориттер тұрақты болады. Хлориттер хлор(ІV)
оксидін сілтіде еріткенде хлораттармен бірге түзіледі:
2ClO2 + 2KOH = KClO2 + KClO3 + H2O
Бұл тұзға сутегі пероксидін қосса хлорат тотықсызданып хлоритке
айналады:
KClO3 + H2 O2 = KClO3 + O2 + H2O
Гипохлориттер сияқты хлориттер де күшті тотықтырғыштар.
Гипохлориттердің балқымасын қыздырғанда немесе қайнаған сілтіге хлор
сіңіргенде хлораттар түзіледі:
3KClO = KClO + 2KCl
3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O
Барийдің хлоратына концентрациялы күкірт қышқылымен әсер ету арқылы
хлорлау қышқыл алады:
Ba(ClO3)2 + H2SO4 = 2HClO3 + BaSO4
Хлораттарды қыздыру арқылы хлор қышқылының тұздары – перхлораттарды
алады:
4KClO3 = 3KClO4 + KCl
Перхлораттарға күкірт қышқылымен әсер ету арқылы хлор қышқылын алады:
KClO4 + H2SO4 = HClO4 + KHSO4
Хлорлау қышқыл да, хлор қышқылы да және олардың тұздары да күшті
тотықтырғыштар.
Хлордың барлық оттекті қышқылдарындағы оның оң заряды артуымен
қышқылдық қасиеттері күшейеді және қалыпты жағдайда тотықтыру белсенділігі
әлсірейді (хлормен оттек атомдары байланыстарының түзілуіне қатысатын
электрон санының артуы салдарынан):
қышқылдық қасиеті күшейеді
HClO HClO2 HClO3 HClO4
тотықтыру белсенділігі әлсірейді
Бромдылау қышқылы НВrО, иодтылау қышқылы НІО да бром мен иодты суға
сіңіру арқылы алынады. Бромдау қышқыл НВrО3 пен иодтау қышқыл НІО3 хлордың
осындай қосылыстары сияқты алынады. Бұларға сәйкес келетін броматтар мен
иодаттардың қасиеттері де хлораттарға ұқсас болады [11].
Бейметалдардың оттекті және сутекті қосылыстары
Бейметалдар оттегімен қышқылдық оксидтер түзеді. Кейбір оксидтер, яғни
топ нөміріне сәйкес келетін максималды тотығу дәрежесін көрсетеді, (мысалы,
SO3, N2O5), ал басқалары – төмендеу тотығу дәрежесін көрсетеді (мысалы,
SO2, N2O3). Қышқылдық оксидтер қышқыл түзеді. Тотығу дәрежесі жоғары болған
сайын қышқылдың күші де артады. Мысалы, азот қышқылы HNO3 азотты қышқылдан
HNO2 күштірек, ал күкірт қышқылы H2SO4 күкіртті қышқылдан H2 SO3 күштірек
болады.
Бейметалдардың оттекті қосылыстарына сипаттама:
1. Период бойынша солдан оңға қарай жоғарғы оксидтердің негіздік
қасиеттен қышқылдық қасиетке қарай өзгереді.
2. Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай жоғарғы оксидтердің қышқылдық
қасиеттері төмендейді. Мұны осы оксидтерге сәйкес келетін қышқылдардың
қасиеті бойынша талдауға болады.
3. Жоғарғы оксидтердің қышқылдық қасиеттерінің артуына байланысты,
сәйкес элементтердің период бойынша солдан оңға қарай иондық зарядтарының
артуымен түсіндіріледі.
4. Периодтық жүйенің негізгі топшасында жоғарыдан төмен қарай
бейметалдардың жоғарғы оксидтерінің қышқылдық қасиеттері төмендейді.
Периодтық жүйеде топ бойынша химиялық элементтердің сутектік
қосылыстары келесідегідей:
I II III IV V VI VII
RH RH2 RH3 RH4 RH3 H2R HR
Сутегі металдармен ұшқыш емес қосылыс түзеді, олардың құрылысы
молекулалық емес қатты заттар. Сондықтан, олардың балқу температуралары
салыстырмалы жоғары. Сутегі бейметалдармен молекулалық құрылысты ұшқыш
қосылыс түзеді. Қалыпты жағдайда олар газдар немесе ұшқыш сұйықтықтар [12].
Период бойынша солдан оңға қарай бейметалдардың ұшқыш сутекті
қосылыстарының судағы ерітінділерінің қышқылдық қасиеттері артады. Оттегі
ионында электрон жұбы бар, ал сутегі ионында бос орбитальі бар, сондықтан
бұл процесс келесі түрде жүреді:
H2O + HF = H3O+ + F-
Фторсутек судағы ерітіндісінде сутегінің оң зарядталған ионын бөліп,
яғни қышқылдық қасиет көрсетеді. Бұл процеске басқа жағдай да әсер етеді:
оттегі ионында бөлінбеген жұп электрон, ал сутегі ионында бос орбиталь бар,
олар өзара бір-бірімен әрекеттесіп, донорлы-акцепторлы байланысы бар
қосылыс түзеді. Аммиакты суда еріткенде қарама-қарсы процесс жүреді. Яғни,
азот ионында бөлінбеген жұп электроны, ал сутегі ионындағы бос орбитальға
орналасып, аммоний NH4+ және гидроксид ОН- иондары түзіледі, қосымша
байланыс пайда болады. Нәтижесінде ерітінді негіздік қасиет көрсетеді. Бұл
процессті келесі формуламен өрнектеуге болады:
H2O + NH3 = NH4+ + OH-
Аммиак молекуласы сулы ерітіндісінде сутегі ионын өзіне қосып алады,
яғни аммиак негіздік қасиет көрсетеді. Енді не үшін фторсутек сулы
ерітіндісінде қышқылдық қасиет көрсетеді, бірақ тұз қышқылымен
салыстырғанда төмен. Бұл фтор ионының радиусы, хлор ионының радиусымен
салыстырғанда төмен екенімен түсіндіріледі. Сондықтан, фтор ионы күштірек
сутек ионын өзіне тартады, хлор ионымен салыстырғанда.
Келтірілген мысалдардан келесідей қорытынды шығаруға болады:
1. Период бойынша солдан оңға қарай элемент иондарының оң заряды
артады. Соған байланысты ұшқыш сутекті қосылыстардың сулы ерітінділерінде
қышқылдық қасиеттері артады.
2. Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай теріс зариадталған аниондардың
барлығы сутегінің оң зарядталған Н+. ионын нашар тартады. Соған байланысты
ұшқыш сутекті қосылыстардың қышқылдық қасиеттері артады.
3. Сулы ерітінділерінде қышқылдық қасиет көрсететін бейметалдардың
ұшқыш сутекті қосылыстары, негіздермен әрекеттеседі. Ал сулы
ерітінділерінде негіздік қасиет көрсететін бейметалдардың ұшқыш сутекті
қосылыстары негіздермен әрекеттеседі.
4. Бейметалдардың сутекті қосылыстарының тотықтыру активтілігі топ
бойынша жоғарыдан төмен қарай артады [13].
1.2 Химияны оқыту әдістемесінің зерттейтін мәселелері
Химияны оқыту әдістемесінің зерттейтін объектісі — сол пәнді оқыту
әрекеті. Оқыту педагогика, дидактика және әдістеме ғылымы тұрғысынан
түсінуге болатын күрделі әрекет болып табылады.
1. Педагогикалық тұрғыдан қарастырғанда оқыту дегеніміз-
жасөспірімнің бойына ұжымдық, тәжірибені сіңіру.
2. Дидактикалық жағынан алғанда, оқыту — білім берудің мазмұнын
жасөспірімге жеткізу ісіндегі сабақ беру (мұғалімнің қызметі)
мен оқудың (оқушының таным әрекеті) бірлігі.
3. Әдістемелік тұрғыдан алғанда оқыту — нақтылы оқу пәнінің
материалын жасөспірімге жеткізу ісіндегі сабақ беру мен
оқудың бірлігі.
Оқыту әрекетіне мұғалім — оқушы, оқушы — оқу пәні, оқушы — оқушы
қатысады. Осылардың ішіндегі ең негізгісі — мұғалім мен оқушы қарым-
қатынасының бірлігі мен үйлесуі, оқытудың мақсаттары мен міндеттері,
мазмұны, ұйымдастыру формалары, құралдары мен әдістері арқылы жүзеге асады.
Химияны оқыту әдістемесі ғылымы оқыту әрекетін әдістемелік деңгейде
зерттейді (Сызбанұсқа 1). Оқыту әрекетін тұтасынан алғанда, дидактика зерт-
тейді. Ол оқыту әрекетінің мәнін ашып береді, заңдылықтары мен негіздерін
саралайды. Дидактика, бір жағынан, оқытудың теориясын жасайды, екінші
жағынан, сол теорияны қолдану арқылы оқытудың сарамандығын жетілдіреді.
Сызбанұсқа 1. Оқыту әрекетінің жеке бөліктері
Қазір, еліміз егемендік алғаннан кейін, болашақ химик мұғалімдерді
даярлауға жоғары талап қойылып отырғандығы белгілі. Елімізде қолға алынған
әлеуметтік қайта құру әрекеті халыққа білім беру саласын терең қамтып,
мектеп реформасын жүзеге асыру тұжырымдамаларын тудырды. Осыған орай
мектептегі химия пәнінің мазмұнын жіктеп, түрлендіру міндеті қойылды.
Қазірдің өзінде жалпы білім беретін мектептерге және химияны тереңдетіп
оқытатын кластар мен мектептерге арналған бағдарламалар жарық көрді. Орта
мектептерімізге ізгілік сипат беру және демократияландыру кезінде бұл
бастама жалғасын тауып, оқыту мазмұнының түрленуі арта түспекші. Солардың
әрқайсысын саралап, ғылыми жағынан негіздеу -химияны оқыту әдістемесінің
зерттейтін негізгі мәселелерінің бірі [14].
Химия оқыту әдістемесінің зерттейтін тағы бір мәселесі-оқытудың
ұйымдастыру формаларын, құралдарын және әдістерін жетілдіру, мектептің
алдына қойылған жаңа талаптарға сәйкестендіру. Бұлар мұғалім мен оқушы
еңбегінің арасындағы қатынасты, оқушының еріктілігін, дәйектілігін және
белсенділігін арттыру жағына қарай бағыттап отыр. Әдістеме химияны
оқытудың нәтижесін, оқушылардың білім сапасына, тәрбиесі мен адами
тұлғасына тигізген әсерін зерттейді. Оқушылардың химиялық білімді игерудегі
таным әрекетінің ерекшеліктерін және оны іске жұмылдыру жолдарын
іздестіреді [15].
Сонымен, айтылғандарға сүйеніп, мынадай сұрақ қоюға болады: химияны
оқыту әдістемесіне ғылыми тұрғыда қандай анықтама беруге болады? Орыс
тілінде жарияланған оқу құралдарында мынадай анықтама берілген: бұл - жас-
өспірімдерге химия ғылымын үйретудің қоғамдық әрекеті, адамгершілік,
инабаттылық тәрбие беру, білім алуға тәрбиелеп, оны дамыту, мектептегі
химия курсының мазмұны және оны оқушыларға игерту заңдылықтары туралы
педагогикалық ғылым. Өздерің байқап отырғандай, бұл анықтамада химияны
оқыту әдістемесінің объектісі молырақ қамтылады немесе оқыту барысының жеке
бөліктері тым аз беріледі.
Тәрбие беру және оқушыларды дамыту-орта мектепте оқылатын барлық
пәндердің міндеті. Бұл салада мектепте өтілетін жиырмадан астам пәндердің
бірі ретінде ғана химия өз үлесін қосады. Оның үстіне химия өзінің бұл
міндетін оқу пәні мазмұнының негізінде жүзеге асырады.
Сондықтан химияны оқыту әдістемесіне ғылыми анықтама бергенде оның қай
ғылымның саласына жататынын, зерттейтін объектісін, тұтасынан алғандағы
оқыту барысын, химияның жалпы білім беретін орта мектептен басқа да арнайы
орта және жоғары оқу орындарында оқылатынын ескеру керек. Химияны оқыту
әдістемесі педагогикалық ғылым және оқу пәні болғандықтан, қоғам
талаптарына сай педагогика ғылымы анықтап берген жалпы орта білім беру және
тәрбиелеудің мақсаттары мен міндеттеріне сәйкес химия пәнінің өзіндік
ерекшіліктеріне негізделіп құрылады.
Білім саласындағы бетбұрыстың негізгі мақсаты–оқу-тәрбие үрдісін
түбегейлі жақсарту. Ол үшін білім беру құрлымын жаңашаландыру, оқушылардың
еңбек тәрбиесін және мамандануға бейімделу жүйесін жақсарту, оқытудың іс-
тәжірибиелік бағытын күшейту, білім берудің сапалығын көтеру қажет.
Жоғарғы оқу орнында оқитын студенттерді бағдарлама талаптарына сәйкес
сапалы және биік деңгейге жеткізе химия негізінің мықты, жүйелік, терең
білімімен сусындатуымыз керек. Осыдан химия сабақтарына тиімділігін,
сапалығын арттыру қажеттігі туындайды. Бұнда мұғалімнің ұстаздық шеберлігі
аса қажет. Мұғалім мен студенттердің арақатынасы, бірін-бірі танып білуі,
біреуінің білімі мен тәджірибесі және біреудің оны қабылдауы мен меңгеруі
аралығында жүреді [16].
Сабаққа қойылатын қазіргі талаптар мұғалімнен зор шеберлікті қажет
етеді. Мұғалім сабақ үрдісіне материалды дайын күйінде бермей, оқушы
ізденісіне жол ашатындай әдіс-тәсілдерді таңдап алуы қажет. Сонда ғана
оқушының мәнінде өзіндік ойлау қабілеті бар жеке адам болып қалыптасады.
Ұлы ойшыл, қытай философы Конфуцийдің: “Естігенді ұмытамын, көргенді есте
сақтаймын, ал өз ақыл-ойыммен істеген ісімді түсінемін” деген даналық
сөздері осы айтылғандары дәлелдей түседі [17].
Химияны оқыту әдістемесінің қалыптасуы және дамуы
Жастарға химиялық білім беру туралы көзқарас химия ғылымының даму
кезеңдеріне сәйкес қалыптасты. Орыстың атақты ғалымдары химия ғылымының
дамуына зор үлес қосумен бірге, жасөспірімдерге химиялық білім беру ісімен
тікелей айналысты, көптеген құнды әдістемелік пікірлер айтты.
М.В.Ломоносов (1711-1765) химияның қоғамдағы маңызын және пайдасын
насихаттады, жастарға химиялық білім беруді ұйымдастыру мәселелерін шешуге
белсене араласты. Ол тұңғыш химия зертханасын ұйымдастырып, химияны
үйренудегі эксперименттің мәнін жоғары бағалады, физикалық химияның орыс
тіліндегі тұңғыш оқулығын жазды.
Д.И.Менделеев (1834-1907) жастарға химиялық білім берудің қажеттігін,
мақсаттарын, мазмұнын, сипатын талдаған еңбектер мен оқулықтар жазды,
химияның өнеркәсіпте және ауыл шаруашылығында қолданылуын көрсету арқылы
оқушыларды еңбекке, практикалық іске әзірлеу, химияның мазмұнына деректі
және теориялық материалдарды енгізу, химиялық экспериментті кеңінен
пайдалану туралы пікірлер айтты. Ол ой-өрісі кең, ғылымды жетік білетін
және жақсы көретін ұстаз ғана шәкірттерінің жүрегіне жол табады деп
мұғалімнің рөлін жоғары бағалады.
А.М.Бутлеров (1828-1886) ғылымдағы және оқыту әрекетіндегі теориялық
білімнің алатын орнын негіздеп түсіндірді, өте жақсы химия оқулықтарын
жазды.
М.В.Ломоносов негізін қалаған атом — молекулалық ілім мен массаның
сақталу заңы, Д.И.Менделеев ашқан периодтық заң және периодтық жүйе,
А.М.Бутлеровтың органикалық заттардың құрылыс теориясы орта мектептегі
химия курсының теориялық негізін құрайды.
Химияны оқыту әдістемесі ол орта мектепке тұрақты оқу пәні болып
енгеннен кейін ғана ғылым ретінде қалыптасты. Патшалық Россияның жалпы
білім беретін гимназиялары мен училищелерінде химия жеке пән ретінде ұдайы
оқытылмады. Сондықтан Қазан революциясының алдындағы кезеңде химиктер
С.И.Сазонов, Г.М.Григорьев, А.Н.Реформатский жалпы білім беретін орта
мектептің оқу жоспарында химияның оқу пәнін тұрақтандыру үшін күресті.
Қазан революциясынан кейін ғана орта мектептердің оқу жоспарынан химия
өзіне лайықты орын алды. Кеңес мектебіндегі оқыту сипатының сол кезеңдегі
жалпы бағыттарына сәйкес химия курсының мазмұнын анықтау ісі қолға алынды.
В.Н.Верховский, Л.М.Сморгонский, Я.Л.Гольдфарб химияның жүйелі курсының
бағдарламасын жасады, тұрақты оқулықтарын және тұңғыш методикасын жазды
(1933-34ж.ж). Бұдан кейінгі кезеңде орта мектептегі химия курсының мазмұны
мен құрылымын ғылыми жағьнан негіздеуде Л.А.Цветков, Ю.В.Ходаков және
С.Г.Шаповаленко, т. б. көп еңбек сіңірді.
Химияны оқыту әдістемесі жалпы білім беретін орта мектептегі химия
пәнін оқыту мәселелерін жан-жақты зерттейтін көп салалы ғылымға айналды.
Атап айтқанда, химияны оқытудың ұйымдастыру реформаларын және әдістерін
жетілдіруді Д.И.Кирюшкин, химияның негізгі ұғымдарын қалыптастыру, химияны
оқыту құралдарын жасау және тиімді пайдалану методикасын С.Г.Шаповаленко,
Н.Е.Кузнецова, химияны оқытудың өндіріспен байланысы және химиядан
тереңдетіп білім беру мәселелерін Д.А.Энштейн, химиялық эксперименттің
теориясы мен сарамандығын В.С.Полосин, Қ.Я.Парменов, органикалық химияны
оқыту мәселелерін Л.А.Цветков, химияның теориялық негіздерін оқыту
методикасын Г.И.Шелинский, В.П.Гаркунов, химияны оқытудың басқа пәндермен
байланысын Е.Е.Минченков, Д.П.Ерыгин, Г.М.Чернобельская зерттеді. Бұлардың
әрқайсысы көптеген ғалым шәкірттер тәрбиелеп шығарды, оқу методикалық
еңбектер жариялады [18].
Қазан революциясынан кейін педагогикалық зерттеулер жүргізетін бірнеше
ғылыми мекемелер құрылды. Солардың ішінде Педагогика ғылымы академиясының
орны ерекше. Академияның оқыту мазмұны және әдістері ғылыми-зерттеу
институты химия зертханасының қызметкерлері көптеген ғылыми зерттеулерді
жүзеге асырды. Одақ көлемінде жүргізілетін әдістемелік зерттеулерді
үйлестіріп отырды. Зертхананың ғылыми қызметкерлері Л.А.Цветков,
Р.Г.Иванова, Е.Е.Минченков, М.В.Зуева, Т.В.Смирнова, Т.3.Савич, И. Н.
Чертков, П.А.Глориозов химияны оқытудың жалпы методикасын жазды,
мұғалімдерге күнделікті көмегін тигізетін бірнеше методикалық құралдарды
жариялады. Солардың ішінде Р.Г.Иванованың, И.Н.Чертковтың,
П.А.Глориозовтың, Ю.В.Ходаковтың және т.б. әдістемелік құралдары қазақ
тілінде аударылды. Химияны оқыту методикасына творчестволық жұмыс істейтін
мұғалімдер де өз үлестерін қосып келеді.
Қазақстанда химияны оқыту әдістемесі ғылымының дамуы. Өткен ғасырдың 40-
шы жылдарынан бастап Қазақстанда химияны оқыту әдістемесін жасау және
жетілдіру ісі қолға алынды. Бастапқыда озат мұғалімдердің іс тәжірибесін
кеңінен тарату және мұғалімдерге әдістемелік көмек керсету мақсатымен біраз
еңбектер жазылды. Солардың ішінен О.А.Суворованың Химияны оқытудың
социалистік құрылыстың практикасымен байланысы (1940ж.), Есеп-химияны
оқытуды практикамен ұштастырудың негізгі құралы (1940ж.), Орта мектепте
лабораториялық жұмыстар жүргізудің әдістері (1941ж.) еңбектерін атап өтуге
болады.
Бұл еңбектерде химия есептерін құрастыру, шығару тәсілдері және
әдістемесі жайында нақтылы кеңестер берілді. Газдарды алуға және жинауға
байланысты зертханалық тәжірибелерді жасаудың техникасы мен әдістемесі жан-
жақты түсіндірілді.
Қазақстанда химияны оқыту әдістемесі бойынша жүргізілген зерттеу
жұмыстарының негізгі бағыты -орта мектеп химиясының өзге пәндермен
және өндіріспен байланысын ғылыми жағынан негіздеу.
Д.Қоянбаев Қазақстанның оңтүстік аймағындағы оқушылардың
ауыл шаруашылық тәжірибелік жұмыстарындағы химия, С.Мұсабеков—химияны
оқытудың биология және ауыл шаруашылық өндірісімен байланысы, А.Г.Гатаулин-
ауыл мектептерінде химияны оқытудың топырақтану негіздерімен байланысы,
Л.П.Калашникова-химияны оқытудың, жер туралы ғылымдармен байланысы,
Л.3.Дюсюпова-органикалық химияны оқытудың физикамен байланысы,
К.А.Сарманова-химияны оқытуда оқушылардын, IV-VI кластарда
жаратылыстану-математикадан алған білімін пайдалану мәселе-лерін зерттеді.
Қазақстандағы органикалық химияның дамуы белгілі ғалымдар Д.В.Сокольский,
Т.К.Чумбалов, И.Н.Әзербаев, А.Ф.Сейтжанов есімдерімен тікелей байланысты.
З.П.Петренко металдармен байланысты оқушылардың өздігінен істейтін жұмыс
формаларын салыстыру, О.Хаймолдин—химияны оқыту әрекетінде оқушылардың
таным әрекетін жандандыру, А.Мырзабаев−химиядан кластан тыс жұмыстар
жүргізумен байланысты оқушылардың практикалық дағдылары мен икемділіктерін
қалыптастыру, М.Д.Жадрина- химияны оқыту әрекетінде оқушылардың оқуға
икемділігін дамыту мәселелері бойынша зерттеулер жүргізді. Осы жолдардың
авторы қазақ тілінде химия терминологиясының шығуы және дамуы барысын,
химия терминдерін оқыту методикасын, кейіннен ғылым тілінің оқыту
әрекетіндегі дидактикалық кызметтерін зерттеді. Айтылған ғылыми
зерттеулердің нәтижесінде көптеген мақалалар және методикалық құралдар
жазылды [19].
Мектепте химияны оқытудың озат тәжірибелерін жинақтап, көпшілікке
таратуда, мұғалімдерге арналған методикалық кеңестер жариялауда бұрынғы
КСРО Педагогика ғылым академиясының оқытудың мазмұны мен әдістері ғылыми-
зерттеу институты қазақ бөлімшесінің қызметкерлері К.Ә.Сарманова,
М.Д.Жадрина, әдіскер М.X.Хасенова едәуір еңбек сіңірді. Олар жетілдірілген
бағдарлама бойынша химияны оқытуға арналған бірнеше методикалық құралдар
жариялады. Республикалық ғылыми-педагогикалық журнал Қазақстан мектебі
әдістемелік зерттеулердің нәтижесін және мұғалімдердің тәжірибелерін
жариялауға ұдайы назар аударып келеді. Онда химия пәндерінің мұғалімдері
Р.Алимов, О.Зырянова, X.Өлкебаеваның, т.б. көптеген құнды мақалалары жарық
көрді.
Қорыта келгенде, Қазақстан Республикасында химияны оқыту әдістемесі
жеке адамдар ғана емес, аралық ғылыми ұжымдар шұғылдануда.
Химияны оқыту әдістемесінің қалыптасуы және дамуымен оның алдында
тұрған міндеттер туралы бірнеше ғалым-әдіскерлермен қатар, химия пәнінің
мұғалімдері көптеген ғылыми-педагогикалық әдістемелік мәселелер көтеруде.
Солардың ішінде, химияны оқыту әдістемесінің әдіснамалық негізі бойынша
профессор Ж.Ә.Шоқыбаев өзінің ғылыми мектебін қалыптастыруда. Көрнекті
әдіскер, И.Нұғыманұлы, профессор Ж.Ә.Шокыбаев, ізденуші З.О.Өнербаева
Номенклатура мен символиканың өзара байланысы арқылы оқушылардың химиялық
білімін жетілдіру бағытында зерттеу жұмысын жүргізді. Профессор
Ж.Ә.Шоқыбаевтің жетекшілігімен ізденуші А.Н.Даниярова Методика
осуществления обощения знаний на уроках химии, ізденуші С.Г.Айтуғанова
Методическая система контроля знаний студентов по химии как средство
активации учебной деятельности, Р.С.Абекова Экологиялық мазмұндағы
есептерді шығарту методикасы, Х.М.Рахымбек Химия ғылымының дамуына
байланысты химияны оқыту әдістемесін жетілдіру жолдары, С.Жайлау Жоғары
мектептерде физикалық және коллоидты химияны оқыту әдістемесі жарық көрді
[20].
Бейметалдарды оқытудың әдістемелік негіздері
Бейметалды элементтерді оқып ,үйренудің әдістемелік негіздері. Орта
мектептегі химия курсы мазмұнының маңызды бөлігін химиялық элементтер және
олардың қосылыстары туралы білім құрайды. Оқушыларды химиялық элементтермен
таныстырғанда оқудың жекеден жалпыға, белгіліден белгісізге, оңайдан қиынға
қарай жылжитын аса маңызды негіздері қолданылады. Осы негіздерге сәйкес
элементтерді және олардың қосылыстарын оқып-үйрену бірнеше кезеңде жүзеге
асады: 1)жеке элемент және оның қосылыстарымен таныстыру; 2)элементтердің
табиғи топтары жөнінде ұғым қалыптастыру; 3)периодтық заң және периодтық
жүйені оқыту; 4)периодты заңдылықтың негізінде элементтерді топ және
топшалары бойынша қарастыру; 5) химиялық элементтер туралы білімді жинақтап
қорыту;
Алғашқы химиялық ұғымдардан кейін жеке элементтерден оттегі және сутегі
индукциялық тәсілмен өтіледі. Бұл элементтер кең таралған, қосылыстары
оқушыларға табиғаттану, биология және физика курстарынан жақсы таныс.
Оқушыларға оттегінің ауада кездесетіні, организмдер тыныс алғанда оттегін
сіңіріп, көмірқышқыл газын шығаратыны, оттегінің алынуы, жануды қолдайтыны
және физикалық қасиеттері белгілі.
Мұның бәрі оттегінің жай зат түріндегі қасиеттері. Оқушылардың осы
білетіндеріне қосымша оттегі жай затының молекуласы оттегі элементінің екі
атомынан түзілетіні, элементтің химиялық таңбасы, салыстырмалы атомдық
массасы, қосылыстардағы валеттілігі, табиғатта таралуы түсіндіріледі.
Ауаның, судың жер қыртысының құрамында, тірі организмдердің денесінде
болатыны айтылады, күрделі заттар айырылғанда алынатыны, тотығу реакциясына
қатысып, оксидтер түзетіні талданады. Қасиетіне қарай жасанды тыныс алатын
жерлерде (ғарышта, су астында, медицинада), жануды күшейтуді қажет ететін
өнеркәсіпте (металлургияда, химия заводтарында), пиротехникада қолданылуы
сызбанұсқа түрінде көрсетіледі. Сөйтіп, химиялық элементпен алғашқы
таныстыру мына жоспар бойынша жүзеге асырылады: а)химиялық таңбасы және
салыстырмалы атомдық массасы; ә)табиғатта кездесуі; б)бос күйінде алынуы;
в)жай затының қасиеттері; г)маңызды химиялық қосылысының құрамы және
қасиеттері; ғ)қосылыстарындағы валенттілігі; д)халық шаруа-шылығындағы
маңызы.
Осы жоспарға сәйкес оттегі мен сутегінің элементтері оқылып, олар
түзетін маңызды қосылыстар су, оксидтер, қышқылдар, тұздар және негіздер
туралы білім беріледі. Бұл білім элементтерді оқып-үйренудің екінші
кезеңіне негіз болады. Екінші кезеңде өзара өте ұқсас химиялық
элементтердің үш тобы-галогендер, сілтілік металдар және инертті газдар
қарастырылады. Периодтық заңдылықты игеруге нақтылы әзірлік жасалады.
Үшінші кезеңде оқушылар барлық элементтердің басын біріктіретін, бірімен-
бірі ұштастыратын жалпы заңдылықпен танысады. Периодтық жүйеге
орналастырылған химиялық элементтер арасындағы көлбеу, тік және қиғаш
байланыстардың мәнін түсіндіреді. Элементтердің периодқа, қатарға, топқа,
және топшаға орналасуының негіздерін, әрқайсысының ерекшеліктерін игереді.
Химиялық элементтерді ашу және жіктеу дамылсыз жүзеге асып, ақырында
периодтық заңның ашылғанын біледі. Табиғаттың ұлы заңын ашу үшін танымдық
ой-өрісі кең, сіңісіп кеткен кертартпа пікірлерге батыл қарсы шығатын ғалым
керек болғанын, Д.И.Менделеевтің осы талаптарға сай келгенін түсінетін
дәрежеге көтеріледі. Д.И.Менделеев ашқан периодтық заң, сондай-ақ периодтық
жүйе химиялық элементтерді және оларды оқып-үйренудің теориялық негізіне
айналады.
Төртінші кезеңде 8-9 сыныптарда топ және топшалар бойынша оқылады.
Алдымен III-IV негізгі топшаларда орналасқан бейметалдар, содан соң
металдардың жалпы қасиеттері, I-III негізгі топшаның металдары, соңында
қосымша топшаларда орналасқан металдар өтіледі.
Элементтерді оқып-үйрену дедуктивтік сипат алады. Топтың, содан ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz