Химиялық байланыс және зат қҰрылысы тақырыбына әдеби шолу
Шатастырылған логикалық баулар
жүктеу/скачать 1,69 Mb.
|
диплом Лаззат
- Бұл бет үшін навигация:
- «б-б-б» кестесі («білемін – білгім келеді – білдім»
- 1.3 «Химиялық байланыстар және зат құрылысы» тақырыбын оқыту әдістемесінің ерекшеліктері Заттар құрылысы
| Шатастырылған логикалық баулар
«а» нұсқасы: «Басты терминдер» тәсілінің түрленуі. Қосымша сәті болып тақтадағы басты терминдердің арнайы «шатастырылған» логикалық тізбекте орналасуы болып табылады. Мәтінмен танысқаннан кейін «рефлексия» сатысында оқушыларға бұзылған тізбекті қалпына келтіру ұсынылады. «б» нұсқасы: Жеке беттерге мәтіннен (әдетте, тарихи-хронологиялық немесе жаратылыстанулық) 5-6 оқиға жазылады. Сыныптың алдында әдейі бұзылған тізбекте көрсетіледі. Оқушыларға хронологиялық немесе себеп-салдарлық баудың дұрыс ретін қалпына келтіру ұсынылады. Әртүрлі ойларды тыңдағап, қандай да бір ортақ шешімге келгеннен кейін, оқытушы оқушыларға бастапқы мәтінмен танысып, олардың ұйғарымдарының дұрыстығын анық-тауды ұсынады. Осы форма зейін мен логикалық ойлаудың дамуына көмек-теседі. Көбінесе ақпараттық-мазмұндық мәтіндерді оқығанда қолданылады. «б-б-б» кестесі («білемін – білгім келеді – білдім» Материалды графикалық ұйымдастырудың және логикалық-мағыналық құрылымдаудың бір тәсілі. Тақырыптың мазмұны кешенді түрде қарас-тырылатын болғандықтан, түр ыңғайлы. 1 қадам: Мәтінмен таныспай тұрып, оқушылар өздері немесе топта бірінші және екінші «Білемін», «Білгім келеді» бағандарын толтырады. 2 қадам: Мәтінмен танысу барысында немесе оқығанды талдау үрдісінде оқушылар «Білдім» бағанын толтырады. 3 қадам: Қорытынды жасау, бағандардың мазмұнын салыстыру. Студенттерге қосымша екі – «ақпарат көздері» , «ашылмаған не қалды» бағандарын ұсынуға болады. Өзара сұрақЖұппен жұмыс жасаудың бір тәсілі. «Ұғыну» сатысында қолданылады. Қолдану технологиясы: екі студент әрбір азат жолдан кейін тоқтай отырып мәтінді оқиды, содан кейін бір-біріне оқығанының мазмұны бойынша әртүрлі деңгейдегі сұрақтар қояды. Берілген түр коммуникативті дағдылардың дамуына әсер етеді. 1.3 «Химиялық байланыстар және зат құрылысы» тақырыбын оқыту әдістемесінің ерекшеліктері Заттар құрылысы Бұл бөлімнің міндеті негізгі химиялық байланыстың иондық және ковалентті — оның екі түр өзгерістерімен — полюссіз және иолюсті — түр-лерінін электрондық механизмі, байланыс тың түрінен шығатын кристалл торларының, ерекшеліктерін, ал олардың соған орай төрт түрлі кристалл торларының әр қай сысына иондық, атомдық, молекулалық және металдық түрле ріне тән жалпы физикалық қасиеттерді айқын көрсету болып та былады. Мектепте байланыстың түрлері екі түрлі ретпен оқытылады: 1) иондық, ковалентті — полюссіз, полюсті; 2) ковалентті полюссіз, иолюсті; иондық. Бірінші ретте кез келген байланыс тардың түзілу механизмінде электрондық оттектің ролі байқа лады (донор — акцептор механизмін қоса алғанда, IX класс оқулығындағы СО мысалын қара); екінші жолы полюсті және иондық қосыл-ғыштар арасында шок болмайтыны туралы идеяға тікелей әкеп соғады. Атомдардағы электрондардың күйі Химиялық байланыс теориясына кірісу ретінде оқушыларды атомдардағы электрондар козғалысының формасы мен сипаты туралы қазіргі көзқарастармен таныстыруға тура келеді. Оқушылар ғылыми және ғылыми көпшілік әдебиеттерді оқи отырып, осы көзқарастарға кездеседі, сондықтан оларды онымен таныстыру керек, бірак бұл түсініктер орта мектептегі химия курсының негізін жасайды деп есептеуге болмайды. Бұл сабақ материалының әдістемелік жағынан мынадай ерекшеліктері бар: 1) мұның алдындағы баяндау атом ішін дегі электрондар туралы егжей-тегжейлі түсінікке келе алмай, сонымен жаңа тақырыпқа проблемалық тұрғыдан қараудың мүмкіндігі болмай қалады; 2) бұл түсініктер физика курсында сүйенері болмағандықтан дәлелсіздікке душар болады. Бұдан басқа оларды одан зор егжей-тегжейлі, атап айтқанда, атомның қозған күйі (жұптасқан электрондардың даралануы), π — байланыстардың резонансы туралы түсініктерінсіз анорганикалық химияның келесі материалын теориялық тұрғыда ойластыруда ғы жаңа түсініктердің ролі өте шектелуі болып шығады. Бұл түсініктерді енгізудің сөзсіз кажеттігі тек органикалык химия курсында туады. VIII және IX кластар курсында атомның ішкі электрондары туралы түсініктердің қажеттігі тұрған толқындар сияқты, іс жүзінде мынаған тіреледі: 1) ковалентті байланыстарының түзілу механиизмін түсіндіру; 2) электролиттік диссоциация теориясында механизмін түсіндіргенде пайдаланылатын су молекуласының «бұрыштық» конфигурациясын дәлелдеу. Сондықтан осы тақырып материалы бағдарлама мен оқулық шегінен шықпай, ақпарат түрінде баяндалады. Окушылар дың атомдардағы электрондар күйі туралы алған информация сы көлемі жағынан тек олардың сыртқы қабатына ғана қатысты: 1)бұл қабат электрондардың екі түрін қамти алады: элек трон бұлттарының сфералы формада (белгіні есте сактау үшін, «сфералы» сөзінің «эс» әріптерінсн басталатынына назар аударуға болады) — 5-электрондар және электрон бұлты созылың қы, гантель формалы р-электрондары, мұнда бұлттардың осьтері өзара перпендикуляр болады («перпендикуляр» сөзі «пэ» әрпі нен басталады); 2) электрон бұлттары қос-қостан бірігіп, екі электрондық бұлт түзе алады, мұндай электрондарды жұптасқан электрон дар деп айтады. Атомдардың жеке схемасының графикалық бейнесін тақтаға кескіндеу қиын болғандықтан және бұндай кескіндеудің көрнектілігінің кемділігіне байланысты» тәжірибе көрсеткендей оны мынадай таңбалар қосындысымен алмастыру дұрыс болады; N-электрондар, әр уақытта s әрпі мен, р-электрон-дар, егер электрон бұлты х координат осі бойынша бағытталған болса рх символымен, у осіне бағытталған болса — pv, z — осіне бағытталған болса — рг символдарымен бейнеленеді. Бұлтты түзетін электрон саны (1 немесе 2) жоғары оң жаққа жазылады мысалы, $и рх (бір электрондык бұлттар), s2, р (екі электрон дық бұлттар). Оқушыларды жоғарғы оқу орындарында кездес тірулері мүмкін атомдардың электрондық формулаларын белгілеуге даярлағанда I период пен II период элементтерінің және келесі периодтардың негізгі топша элементтері атомдарының сыртқы қабатының құрамы мынадай болады: (координат осьтерін оқушылар математика курсынан біледі, көрнектілік үшін үш сымнан жасалған немесе түзетілген скрепка кіргізілген пластилин шариктен модель жасап көрсетуге болады.) Осы схемаларды талдаған кезде оқушылардың назарын мынаған аудару керек: инертті газдар атомының сыртқы қабатындағы барлық электрондар жұптасқан, VII топтың металл еместерінің сыртқы қабатында бір-бірден дара электрон, VI топтын металл еместеріндеі — екіден, V топ элементтерінде үш дара р-электрон бар. Оқушылар схемаларды дәптерлеріне көшіріп алады да, ал жазбаларын келесі «Химиялық байланыс» тақырыбын талқылап, есептер шығарғанда және курстың сипаттау тақырыбын оқыған кезде анықтама материал ретінде графикалық кескіндердің орнына пайдаланады. Химиялық байланыс тақырыбын оқыту әдістемесі Бұл тақырыптың методикасын баяндаудан бұрын бір қосылыс бай-ланысының түрін сипаттағанда әдебиетте кейде кездесетін қайшылықтарды талқылап алу керек: байланыс кейде иондық, кейде ковалентті болып мәлімделеді, біздің химия курсын да да бір қосылыстағы, атап айтқанда, металл еместердің су текті қосылыстары VIII класта ковалентті деп қарастырылады да IX класта шын мәнінде иондық байланыс ретінде қарастыры лады. Бұл диалектикалық логика негізінде түсіндіруді талап етеді. Химиялық байланыс проблемасы — бұл қазіргі химияның негізгі проб-лемасы. Оның электрондық теориясы бірден екі вариантта бірінші дүние жүзілік соғыс кезінде: Германияда электр валенттілік теория (Қоссельдің) және ковалентті теория (Льюистің) түрінде АКШ-та пайда болды. Бірден сол екеуінің қол данылу шегі туралы, қосылыстарды электр валентті және кова лентті деп белу туралы, әрбір берілген қосылыстың сол екеуінің біріне жататындығының критерийі туралы сұрақ тууы табиғи нәрсе. Бұл шекті, бұл критерийді іздеу ешқандай нәтиже бермеді: оның жоқ екендігі енді белгілі болды. Егер химиялық байланыстың табиғаты туралы біздің жағ дайдағыдай таласта зерттеу үшін сұрақ түрінде проблема қойы латын болса, оның осы заманғы эксперименттік техника деңгейінде шешілуі мүмкін болғанымен, шешімі табылмайды, сондықтан ерте ме, кеш пе: ол логикалық жағынан теріс емес пе екен? —деген «сұрақты табиғатқа қоюға» тура келеді, сөйтіп проблема тұжырымы қайта қарастырылатын болады. Алайда екі логика бар: үшіншісі ескерілмейтін заң деп аталатын формальды (А дегеніміз Б немесе А дегеніміз Б емес), сондай-ақ формальды логиканы өзгертпей, Ф. Энгельс бейнелі түрде - жо ғарғы математика төменгі математиканы өзіне кірістіріп алады деп салыстырғандай, оны өзіне енгізіп алатын диалектикалық логика [21]. Біз координациалдық кристалл торларында молекуланы жекеленген бөлшектер деп қарастырылмайтын секілді, ондағы атомдарды да жеке бөлшектер деп қарастырмаймыз. Шындығында, біздің формулада Н таңбалары сутек атом дарын емес, протондарды көрсетеді. Егер біз формуладан олар ды «алып тастасақ», көміртек атомының орнына оның ионы С4~ қалады. Формулада Н таңбаларын шартты түрде протонның белгісімен аударып бейнелейік. Бұл алмастыру металл молеку ласын 4 протон қосып алған көміртек (оның төрт электрондық жұбы есебінде) ионы ретінде анықтауға немесе сипаттауға мүмкіндік береді. Аммиак пен фосфинде негіздік, ал VII және VI топтардағы металл еместердің сутекті қосылыстарында қыш қылдық қасиеттердің болуы тәрізді осындай қажеттікте метан да да дәл осы «иондық» формуласында иондық қасиеттердің болмауының туындауы IX класс оқулығында көрсетілген. Ал, мысалы, фторсутек молекуласы туралы істің мәнісі мүлде басқаша. Оны протон қосып алған фтор ионына ұқсас анықтау фторидтердің NaHF2 типіндегі «жалған қышқыл» түзгені тәрізді фторсутек реакциясын түсіндіру үшін қажет, өйткені оның құ рамындағы НҒ2 анионын фтордың екі ионын өзіне қосып алған протон ретінде болмаса, басқаша сипаттауға болмайды. Фтор сутек молекуласын сипаттаудың немесе анықтаудың бұл екінші жолы молекуланың «бұрынғысын», яғни оның атомдардан түзілу механизмін емес, «қазіргісін»: құрылысын, сондай-ақ хи миялық тәртібін, химиялық функциясын кескіндейді; оны структуралық-функционалдық анықтамаға (мысалы, IX класта осы түздарды металдар иондарының қышқыл қалдықтары иондары мен қосылуы сияқты анықтамаға) жатқызған жөн. Электрон (бөлшек және толқын) диалектикасы тәрізді бір құбылыстарға қатыса отырып, бөлшек ретінде, ал басқа құбылыстарда «толқынды пакет» ретінде көрініс береді; амфотерлік қасиеттің диалектикалық мәні мынада: протолит бір заттар үшін негіз ретінде, ал басқаларында қышқыл ретінде әсер етеді, хи миялық байланыстың диалектикасы да әр түрлі жағдайларда екі жақты пайда болады. Полюсті байланыстардың екі жақтылығы олардың химиялық реакцияларға екі түрлі формада қа тысуымен нақтылы көрінеді: бір жағдайда — электр нейтрал атомдарға ыдырайды, мысалы: Біріншіде Q1 энергиясы сутек атомымен хлор атомы арасындағы ковалентті байланысты үзуге (атап айтқанда, органикалық хи мияда галогенсутектермен реакциялар осылай жүреді, екіншіде Q2 энергиясы — протонды хлор ионының тарту күшін жеңуге жұмсалады: металл еместердің сутекті қосылыстарының реак циялары анорганикалық химияда, атап айтқанда, протолити калық реакцияларда осылай жүреді). Енді «түпкі мәннің бірінші түрі» — химиялық атомистика дан «түпкі мәннің екінші түрін» — химиялық электроникаға өткен кезде, химиялық байланыстын сандық сипаты болып та былатын химиялық атомистика арқылы енген валенттілік тура лы ұғым қалай өзгеретінін қарастыру алдымызда тұр. Химиялық электрониканың бірінші этапында — Льюйс пен Коссель теориясы — валенттілік не деген сұраққа бір мәнді, егер иондық қосылыстар болса (Коссель пікірі бойынша — бүл иондар заряды, ковалентті қосылыстар болса (Льюйс пікірі бойынша) — берілген атомды оған қосылған атомдармен байланыстырып түрған электрон жұптарының саны деп жауап береді. Американ электроникасында химиялық байланыстың жаңа, ерекше түрі ковалентті байланыс пен иондық байланыс арасындағы айрықша «гибрид» — семиополюсті байланыс туралы ұғым пайда болған кезде ең алғашқы қиыншылықтар пайда болды. Жоғарғы оксидтердегі және соларға сәйкес металл еместердің оттекті қышқылдарындағы металл еместер атомдар да электрондарынан артық мөлшерде электрондық октет сақ талуы үшін, олардың химиялық байланыстарында қосылған бір немесе бірнеше оттек атомдарына «беріледі»: американ мектебі нің бастығы Л. Полинг1 насихаттаған «Льюистік» электрондық формулалар да қышқылдарға тән деп есептеледі [22]. «Санаға қонымды» «Бутлеров» формуласының «Льюистік» формуласына айналуын азот қышқылының мысалында былай көрсетуге болады: (стрелкамен азот атомында ковалентті байланысты жүзеге асырып тұрған бөлінген электрондық жұптың оттек атомына берілгенін көрсетеді, соның нәтижесінде оның ионының заряды 1-ге тең болады). Сонымен олардың жоғарғы оттекті қышқылдарындағы барлық металл еместер атомдарында валенттіліктің белгілі бір мәні — оларды оттек атомдарының электрон жұпта рын байланыстыратын саны, атап айтқанда 4пайда болады. Ғылыми ұғым-дардың даму ерекшелігі жойылып: оның дамуы кезеңінде атом — молекулалық ілім дәрежесінде химияға енген валенттілік ұғымының «рациональ дәні» жоқ болып кетті. Осы, ның орнын толтыру үшін американ электроникасында жаңа, аздап формальды тотықтырғыш сан (oxydation number) ұғымы ұсынылды, оған ғылым мен сабақ беруде валенттілік ұғымымен орындалатын маңызды роль жүктелген. «Тотықтырғыш сан» ұғымына валенттілік ұғымының «рациональ дәні» міне осылай өтеді. Соңынан «Жалпы химияда» Полингтің өзі қышқылдардың, «Льюистік» формуласынан бас тартқан және тек бір ғана: азот қышқылын (әрине, оның ангидриді мен тұздарын) қоспағанда Бутлеров жағына шықты. Екінші қиыншылық ковалентті байланыс түзілудің екінші механизмін табудан туды (бірақ, кейбір оқулықта қате айтылатындай, бұл химиялық байланыстың жаңа формасы емес) ол донорлы — акцепторлы байланыс, мұн да электрондық жұптардың ығысуы нәтижесінде атомдардың біреуінде артық электрондар (сегізден көп) кеміп, сегізге дейін жетіспейтін электрондар толықтырылады. IX кластың оқулы ғында келтірілген атомдардан көміртек (II) оксиді молекула сының түзілуі мысалын қарастырайық. Жоғарыда келтірілген иллюстрацияда HN03-тeгi семиополюсті байланыс түзілуі секілді, СО молекуласында байланыстар түзілуін көрсетуге болады: Оттек пен көміртек арасында екі валентті байланыс пайда болған кезде көміртек атомында бос орбиталь қалды: оған се-гізге дейін екі электрон жетіспейді. Бұл жетіспеушілік оттек атомының бөлінбеген электрондық жұптарының біреуінің бөлін ген электрон жұптарына өтуі нәтижесінде толады — көміртек пен оттек атомдары арасында қосымша ковалентті байланыс пайда болады. Нәтижесінде химиялық электроника тұрғысынан валенттілік тің мүмкіндігі бар үш альтернативтік анықтамасы шығады: 1) бұл осы атомның өзіне қойылған атомдар электрондарымен жұптасуға жұмсалған электрондар саны; 2) бұл осы атомға қосылған атоммен байланыстырып тұрған электрондар жұбы ның саны; 3) бұл осы атомға қосылған атомды байланыстыруға жұмсаған электрондардың саны. Бұл анықтамалар арасында химиялық байланыс түзілуінің донорлы-акцепторлы механизмі пайда болғанша қарама-қайшылық тумайды. Сонымен, пирит FeS2 формуласындағы әр атомға тән электрондарды әр түрлі таңбалармен белгілеп: Әр анықтама тұрғысынан көз жіберіп, пириттегі күкірттің екі валентті екенін білу оңай. Алайда ковалентті байланыс тек қосылатын атомдар электрондарының жұптасуы жолымен ғана емес, бір атомның екіншісіне «дайын» электрон жұбын беруі арқылы да түзіледі, бірақ мұнда үш анықтама арасындағы үйлесімділік бұзылады. Сонымен, электрондық құрылысы жоға рыда келтірілген көміртек (II) оксиді тәрізді қаранайым қосы лыстың өзінен-ақ бұл қосылыста VII кластағыдан көміртек пен оттегінің валенттілігі тек бірінші анықтамадағыдай екі валентті болып қалатынын оңай түсінуге болады; екінші анық тама бойынша олар үш валентті болады; ал үшінші анықтамаға сәйкес олардың валенттігі әр түрлі; көміртек екі валентті, ал оттек төрт валентті болып келеді. Валенттік жөніидегі мәселе молекулалық орбиталь («МО») теориясы тұрғысынан одан әрі қиындай түседі. Осы жағдайларға байланысты валенттілікті электрондық тұрғыдан түсіндіргенде валенттілік мәндерінің ролі осы күнде Л.Полинг енгізген тотықтырғыштың санына немесе тотығу дәрежесіне ауысты. Оны қосылыс-тарда былай анықтайды: егер берілген жұптардың электрондары бірдей емес атомдарды бай ланыстырып тұрса, оларды шартты түрде электр терістігі жо-ғары атомға ауыстырды, егер электрондар бірдей атомдарды байланыстырып тұрса, оларды осы атомдарға тең етіп бөледі. Электрондарды осылай ойша бөлгеннен кейінгі атомдар заряды атомдардың тотығу дәрежесін көрсетеді. Осыдан полюссіз бай ланыстары жоқ қосылыстарда әр атомның тотығу дәре-жесінің саидық мәні мен валенттілігі сәйкес келеді; мұндай жағдайда ва ленттілік пен тотығу дәрежесі арасындағы айырмашылық тек тотығу дәреже-сінде қосу және алу белгісінің болуын қамтиды. Полюссіз байланысы бар қосы-лыстарда бұл сәйкестік жойыла ды: мәселен, пиритте (жоғарыдан кара) күкірт-тің валенттілігі 2-ге тең, ал оның тотығу дәрежесі-1 (S22~ ионының заряды 2-ге тең, яғни әр атомға-1-ден келеді), бірақ біздің аноргани калық химия курсында мұндай қосылыстар кездеспейді. Сон дықтан «валенттілік» ұғымының ролі VII класта периодтық заңды оқытар алдында қолданғаннан кейін бітеді деп есептеуге тура келеді. Бұдан былайғы жерде жоғарғы оқу орындарының оқулықтарындағы тәрізді, «валенттіліктің» «рациональ дәні» ұғымы оның атқаратын ролін түсіндіретін «тотығу дәрежесі» үғымына ауысады [23]. Иондық байланысты оқыту әдістемесі Иондық байланысты оқығанда оқушылар химиялық табиғаты жағынан өте алшақ элементтер — металл еместер мен металдар арасында химиялық байланыс түзілген кезде әр уақытта металл емес элементтің басты роль атқаратынына көздерін жеткізеді: металл еместер атомдары сыртқы қабатында аяқталуға жетіспейтін электрондарын металл атомынан тартып алу сал дарынан қосылыстар түзеді. Неліктен керісінше емес? Бұл сұраққа оқушылар жауап бере алады. Оларға металл емес атом дарға қарағанда металл атомдарында электрондар әлсіз байла нысқаны және неліктен әлсіз екені де белгілі. Металдар мен ме талл еместер арасындағы бұл айырмашылық тәрізді, олардың бос күйіндегі физикалық қасиеттерінің айырмашылығы қалай көрініс беретіні де айқындалған. Енді оқушылар металдар мен металл еместер атомдары арасында осы айырмашылықтар олардың химиялық қасиеттерінде қалай көрініс беретінін ойласты рады: металл емес атомдарында электрондарды қосып алу, ал металл атомдарында беру тенденциясы бар деген периодтық заңның басты қасиетін түсіндіру осымен аяқталады. Реттік нөмір артқан сайын элементтердің металдық және металл еместік қасиеттері периодты өзгереді. Осы жерде оқушылар химиялық символиканың жаңа түрімен — электрондық теңдеулермен танысады, оң және теріс зарядталған иондар жайында және иондық байланыс түзілуінің электростатикалық табиғаты жайында түсінік алады. Алда, «Химиялық байланыс» бөлімінің жиынтықтау тақырыптары: электр терістілік және тотығу-тотықсыздану реакциялары тұрғанын еске алсақ, мүнда «жаттығу» есептеріне уақыт кетірудің қажеттігі жоқ сияқты. Құбылыстан оның мәніне қалай көшу — натрийдің хлорда және магнийдің ауада жануын -иондық қосылыстардың электрондық түзілу механизмін талдау осы тақырыпта мысалға алынған реакция арқылы жүзеге асатыны оқушыларға белгілі, бірақ оларды тағы да демонстрациялау артық болмайды. Элек трондардың ығысу бағытын талқылаған кезде және келесі са бақтарда оқушыларға «антропоморфты» түсінік беруден аулақ болу керек. Мысалы, «мына бір атомға сыртқы қабатын аяқтау үшін аз электрон жетпей тұр, сондықтан ол электрондарды оңай тартып алады[24]. Ковалентті байланыс тақырыбын оқыту әдістемесі Иондық байланыстағы электрондық механизмнің түзілуін түсіндірген кезде қосылысатын атомдардың екеуінде де бір-бі рімен жұптасқан, жұптаспаған электрондардың болуы сияқты маңызды нәрсе назардан тыс қалады. Бұл нәрсе химиялық байланыстың басқа түрі Н2, С12 молекулаларын мысал ретінде алып, полюссіз ковалентті байланыстың пайда болуының элек трондық механизмін талқылағанда өте анық көрінеді. Сонымен қатар бұл жерде жол-жөнекей электрондық қабаттары «таби ғатынан» аяқталмаған атомдардың ковалентті байланысы түзілген кезде, иондық байланыстардың түзілуі кезіндегідей аяқталған қабат: сутегінде дублет және қалған металл еместерде октет пайда болатыны мәлім. Атомдардағы электрондардың орналасуын, әсіресе металл емес атомдарда — жұптасқан электрондармен қатар жұптаспа ған электрондардың болуын қарастырған кезде алған білімді осы тақырыпта пайдалану үшін атомдар схемаларында «жұптасқан» және «жұптаспаған» электрон дарды нүктелермен, ал ковалентті байланыс түзілген кездегі электрондардың жұптасуын түсіндіргенде, көрнекілік қажет болған жағдайда, бір атомның электрондарын бір түрлі, ал басқаларын басқа таңбалармен бейнелеу ұсынылады. Ковалентті байланыс электрондық бұлттар қатысуымен түзілетін «нәзік» механизмін ең алғаш ковалентті байланысты талқылауда сутек молекуласының мысалында информациялық түрде түсіндіріледі; бұдан былай су молекуласын мысалға ал ғанда, түзілу механизмін осылай нақты көрсету ковалентті бұрыштар туралы ұғым енгізуге әкеліп соғады; бірақ оқушы лардың назарын осындай нәрселерге бөле берудің керегі жоқ. Бұл материал информациялық тұрғыда болғандықтан, оқушы лардан оны есте сақтауды талап етпесе де болады. Жай заттарда, яғни полюссіз байланыстар жағдайында атомдардың әрқайсысында октет түзіледі. Бұдан гюлюсті бай ланыстарды карастыруға көшкен кезде, полюсті ковалентті бай ланыс қосылыстарында— кез келген металл еместер басқа ме талл еместермен қосылғанда, сол металл еместердің қайсысын да болса да, олардың атомдарында міндетті түрде электрондық октет түзіледі деген қате түсінік пайда болуы мүмкін (және солай болады да!) олай болған жағдайда, мысалы, хлормен оттегінің қосылысын бір ғана СІ20 формуласымен, ал күкірт пен оттегінің қосылысын формуласымен өр нектеуге тура келер еді. Кез келген қосылыстағы («льюистік формулалардағы») кез келген металл еместер атомдарына электрондық оттекті «еріксіз қосу» талпыныстары баяндалған. Сонымен өзінің химиялық табиғаты жағынан және алшақ элементтер атомдары қосылысқан кезде пайда болатын химия лық байланыстың ең соңғы түрінің бірі — иондық байланыс түзілісінің электрондық механизмін түсіндіру соңынан заңды түр де мынадай сұрақ туады: оқушылар Н2, О2, Сl2 тәрізді жай заттар молекулаларының құрамын бұрыннан білетіндіктен химиялық табиғаты бойынша элементтер атомдарының арасында химиялық байланыс қалай түзіледі? Бұл сұрақ осы сияқты молекулалардың ең қарапайымы ның—сутек молекуласының пайда болу механизмін талдап, су тек атомының «толқынды-механикалық» моделіне сүйене отырып шешіледі. Мұнда сутегінің екі атомы бір-біріне жақындас қан кезде (бір жағынан—ядроның да, электрондық бұлттардың да өзара тебісуі, екінші жағынан — әрбір атом ядроларының екінші атомының электрондық бұлттарын тартуы) қандай күштің пайда болатыны айқындалып, тартылу және тебісу күшінің өзара теңесуі нәтижесінен сутегінің екі атомынан молекуланың қалай түзілетіні түсіндіріледі. Мұғалім ковалентті байланыстың анықтамасын тұжырымдап, оқушылар сутек молекуласының атомдардан түзілуі мысалынан сондай байланыстың символдық бейнеленуін игереді, Олар екінші мысалды пайдалана отырып, ковалентті байланыстар түзілген кезде қосылатын атомдардың аякталмаган қабаттарының аяқталып бітетініне, бірақ оның иондық байланыстар түзілгендегіден басқаша жолмен жүретіндігіне көздерін жеткізеді. Сонымен қатар инертті газдардың бір атомынан тұратындығы түсіндіріледі, өйткені олардың атом дарының сыртқы қабаты аяқталуды қажет етпейді. Ол аяқталған болып табылады. Осылайша, хлорсутек пен су молекулаларының түзілуін мысал ретінде пайдаланып, әр түрлі атомдар арасындағы ковалентті байланыстар түзілуі талқыланады. жүктеу/скачать 1,69 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|