Химиялық байланыс және зат қҰрылысы тақырыбына әдеби шолу
жүктеу/скачать 1,69 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Зерттеу обьектісі.
- Жұмыстың ғылыми жаңалығы.
- Зерттеудiң ғылыми әдiстерi
- Диплом жұмысының құрылымы мен көлемі
| Диплом жұмысының мақсаты. Орта мектептің химия курсын оқыту барысында химиялық байланыстар және зат құрылысы тарауын оқытудың әдіс-темесін жасау.
Диплом жұмысының міндеттері: -химиялық байланыстар, олардың типтері мен заттар құрылысына теориялық әдістемелік шолу; -орта мектепте химия курсында «Химиялық байланыстар және зат құрылысы» тарауының орны мен мазмұнын анықтау; - «Атом құрылысы. Химиялық байланыс» тақырыбындағы сабақты ойын әдісімен оқыту әдістемесі -«Химиялық байланыс. Зат құрылысы» тақырыбын қайталау және қорытындылау сабағының әдістемесі - 11 сыныпқа арналған «Химиялық байланыс» тақырыбын сыни тұрғыда ойлау технологиясымен оқыту әдістемесін жасау; - орта мектепте өткізілген сабақтардың нәтижелерін талдау; - зерттеу бойынша берілген негізгі ұсыныстар мен әдістерді педагогикалық экспериментке қою және оның оң нәтижелерін анықтау. Зерттеу обьектісі. Негізгі мектепте химияны оқыту үрдісі. Зерттеу пәні. Орта мектеп химия курсында оқушыларға химиялық бай-ланыстар және зат құрылысын оқыту. Жұмыстың ғылыми жаңалығы. 1. Негізі мектеп химиясы бойынша химиялық байланыс және зат құрылы-сы тақырыбын оқуға негізделді. 2. Химия пәні бойынша оқушылардың білімін тереңдетіп, қызығушылы-ғын арттыра отырып, мектептің жоғары сатысында дұрыс бағдар таңдауға негіз болатындығы сараланды. Зерттеудiң ғылыми әдiстерi. Педагогикалық эксперимент жүргізу, арнайы бақылау, мұғалімдермен, оқушылармен сұхбаттасу, сауалнама, педагогикалық эксперимент нәтижелерін сұрыптау. Диплом жұмысының құрылымы мен көлемі кіріспеден, екі бөлімнен, қорытынды мен пайдаланылған әдебиеттер тізімінен және 71 беттен, қосымшадан тұрады. 1 ХИМИЯЛЫҚ БАЙЛАНЫС ЖӘНЕ ЗАТ ҚҰРЫЛЫСЫ ТАҚЫРЫБЫНА ӘДЕБИ ШОЛУ 1.1 Химиялық байланыс және зат құрылысы ұғымының дамуы Химиялық байланыстың табиғаты – химияның ең негізгі мәселелерінің бірі. Мұндағы негізгі сұрақ не себептен атомдар бірігіп молекула түзеді? Атом-дарды байланыстыратын күштің табиғаты қандай? Заттың құрылысы туралы алғашқы атомистикалық ілім пайда болғалы аса жақсы ғылыми тірек бермесе де ойлау, ойлану, тәжірибе арқылы зерделеу ісін біртіндеп дұрыс жолға қоя бастады. Нәтижеде заттың ең кіші бөлшектерінен корпускула (молекула) арқылы атомға қарай жеткізіп, химиялық байланысты жай механикалық байланыстан бастап түрлі ілгек, тұзақ, жай байланыс арқылы электрге әкелді. XIX ғасырдың басында Г.Деви және И.Берцелиус жаңа теория жасап ұсынды, оған сәйкес бөлшектердің химиялық әрекеттесуі тұсында, бұған қатыс-қан әрбір бөлшек біріне-бірі қарсы зарядталады да бұл байланысты тудырады. Бұл электрохимиялық теория бірдей атомдардан түзілген малекуланың (мысалы: Н2; СІ2; О2 және т.б.) табиғатын түсіндіре алмайды [1]. 1852жылы ағылшын ғалымы Франклид химияға атомдылық деген түсінік ензгізді. Көп кешікпей бұл түсінік валенттілік деп аталады. Химияға валент-тілік туралы ұғымның енуі химияның ары қарай дамуына үлкен әсерін тигізді. 1861жылы орыстың ұлы ғалымы А.Н.Бутлеров заттардың химиялық құр-ылыс теориясын ұсынды. Химиялық құрылыс теориясы органикалық химия курсында қарастырылады. Біз бұл теорияның негізгі қағидаларына ғана тоқ-талып өтеміз. Қай заттың болсын молекуласындағы атомдар бірімен – бірі белгілі ретпен қосылысқан. Молекуланың құрамындағы атомдар өзді-өзі тікелей не болмасабасқа атом арқылы қосылысса да біріне –бірі әсер етеді. Заттың қасиеті молекуладағы атомдардың қосылу ретіне және олардың біріне –бірінің әсеріне, яғни «химиялық құрылысына» тәуелді. Заттың химиялық қасиеттеріне сүйнен отырып, оның молекуласының құрылысын анықтауға болады, керісінше, формуласы бойынша оның қасиеттерін болжауға болады. Бутлеровтың құрылыс теориясы химиялық қосылыстардың сан түрлілігін және изомерия құбылыстарын түсіндіріп, молеуланың құрылысын анықтаудың нақты жолдарын көрсетті. Бұл теория молекуланың құрылысы туралы ілімнің негізі болып табылады. Бутлеровтың құрылыс теориясы әрмен қарай Голландия ғалымы Вант –Гофф пен Франция ғалымы Ле Бель дамытты. Олар 1874жылы көміртек атомының валенттіліктері тетраэдердің төбелеріне бағытталған деген болжам айтты. Вант –Гофф пен Ле Бел пікірі бойынша, егер көміртек атомын тетра-эдрдың центрінде орналасқан деп есептесе, оның валенттіліктері тетраэдрдың төбелеріне қарай бағытталып, бірімен –бірі 109,5 бұрыш жасап тұрады. Кейінірек органикалық молекулалардың құрылысы физикалық әдістермен зерттеліп, Вант –Гофф пен Ле Бель постулатының дұрыстығын айқындалды. Сонымен қатар, XIX ғасырдың аяғында валенттілік күштерінің белгілі бір бағыты болатыны ашылды. Бутлеров пен Вант-Гофф, Ле Бель еңбектері заттар молекуласының құрылысын танып білуге көмегін тигізді. Бірақ осыған қарамастан XIX ғасырда атомдардың молекулаға бірігу себебі және валент-тіліктің мазмұны әлі де белгісіз болып қала береді. Бұл сұрақтарға жауап тек біздің ғасырымызда атом құрылысы анықталғаннан кейін барып табылды. Қазіргі кездегі электронддық қабаттарының әсерлесуі нәтижесінде пайда болады. Демек, атомдарды байлыныстыратын күштердің электрлік табиғаты бар деп есептіледі [2]. 1907жылы Дж. Томсон бірінші болып электрондық тұжырымдамасын ұсынды. Мұнда атомдар белгілі бір электрондық құрылымда болады. электронды беру не қосып алу кезінде химиялық байланыс туындайды екен. 1916жылы неміс ғалымы В.Коссель атомдар мен молекулалардың электро-статикалық теориясын тұжырымдады, оның негізгі ережелері келесідей: 1) инертті газдардың атомдарында екі немесе сегіз электронды тұрақты сыртқы қабаты болады; 2) басқа элементтердің атомдарында екіден немесе сегізден аз электронды қабаты болады. олардың электрондық қабаттары (қауыздары) тұрақсыздау; 3) молекулалардың түзілуі бір элеметтің (металдың) атомынан белгілі бір сандағы электрондарды басқа элементтің (бейметалдың) атомына беруі салдарынан іске асады. Мұндай қайта бөлісу нәтижесінде металл атомы оң зарядты қабылдайды, ал бейметалл -теріс зарядты. Олардың арасындағы қосылыс электростатикалық тартылу күштерімен байланысты. В.Корсель идеясы байланыстың иондық теориясын жасауға негізгі тірек болды. Бірақ та бұл теория да бірдей атомдардың арасындағы байланыстың табиғатын түсіндіре алмады. Сол 1916жылы американдық ғалым Г.Льюис, молекулалардағы тұрақты сыртқы электрондық конфигурациялардың пайда болуы, екі атом арасында ортақ, екеуіне де бірдей жалпыланған электрондардың түзілуінен шығар дегендей болжамды ұсынды. Мұндай жағдайдағы химиялық байланыс жалпы электрондық жұптың түзілуі арқылы жүреді, оған, яғни элекрондық жұпқа, әрбір атом өзінің сыртқы электрондық қабатынан бір электроннан береді. Бұл байланысты ковалентті, яғни бірге әрекет етуші деп атайды. Бұл теориялардың барлығы химиялық байланыс жайлы электрондық түсініктің дамуына қосылған аса маңызды үлес еді. Бірақ олар да сапалық сипатта болып, химиялық байланыстардың түзілу механизмін айқындаған жоқ және де оның сандық сипаттамасын есептеуге мүмкіндік бермеді [3]. Химиялық байланыстың үш түрі бар: коваленттік, иондық, және металдық байланыс. Өзімізді қоршаған дүниеліктердің құрамына қарай жай жэне күрделі заттар болып екі түрге бөлінетіні белгілі. Жай зат болсын, күрделі зат болсын өте ұсақ атом-молекулалардан тұратыны аян. Енді, осы бөлшектерді өзара байланыс-тырып түратын күш табиғатына тоқталалық. XIX - ғасыр басында фращуз химигі Бертолле Клод Луй (1748-1822) зат құрамындағы химиялық элементтердің өзара байланыс жасауын бүкіл элемдік тартылыс заңымен түсіндірді. Аталған көзқарас бойынша массасы жеңіл элементтерге қарағанда, ауыр элементтер берік қосылыс түзуі тиіс. Ал енді, қосылыс табиғаты мен беріктігіне назар аударсақ, бұған керісінше, жеңіл элементтерден құралған зат молекулаларының байланысы өте берік болатындығын аңғару қиын емес [4]. Швед ғалымы Берцеллиус Иенс Якоб (1779-1848) болса, химиялық элементгер арасындағы байланысты олардың электрлік қасиеті тұрғысынан қарастырды. Бұл түсінік бойынша химиялық элементтердің бір түрінде оң, ал екіншілерінде теріс заряд басым болады. Оң заряды басым элементтерге металдарды, ал теріс заряды басым элементтерге металл еместерді жатқыза отырып, химиялық қосылыстар осылардың арасындағы тартылыстан туын-дайды ден есептелінді. Аталған ілім біртүрлі атомдардан тұратын оттегі, сутегі, азот сияқты жай заттар арасындағы байланысты түсіндіре алмады [5]. Химиялық элементтердің өзара байланысқа түсуін атомдардың элек-трон қосып алу иемесе беріп жіберу нэтижесінде зарядты бөлшекке айналып электрлік тартылыс әсерінен жүзеге асады деген көзқарасты В.Нернст, Р.Абегг және Бодлендерлер болды. 1904ж. Р.Абегг электрлік валенттілік үғымын кіргізіп, әрбір элемент оң да теріс те валенттілік көрсете алатындығын және осы шамалардың абсолюттік қосындысы сегізден артпайтындығын ұсынды. Р.Абептің ұсынысының период-тық кестемен өте тьғыз байланыста болатындығын төмендегі жүйелеуден аңғаруға болады [6]. Р.Абеггтің молекуланы құрайтын кейбір атомдардың байланысы арасындағы «полюстік сипат», яғни полярлылық жорамалы химиялық байланысты дамытуда үлкен маңызға ие болды (Кесте 1). Кесте 1 Абегтің кестесі
*Контрваленттілік деп металдардың теріс, ал металл еместердің валенттілігін Абегг осылай атаған. Электртерістілік ұғымын ендіру керек. Химиялық байланыстың түзілуі электртерістілікке байланысты. Электртерістілік бұл – химиялық элемент атом-дарының химиялық байланыс түзуге қатысатын электрон жұбын тарту қабілеті. Полинг бойынша элементтердің салыстырмалы электртерістілік мәндері төмен-дегі кестеде келтірілген (Кесте 2). Кесте 2 Элементтердің салыстырмалы электртерістілігі
Химиялық элементтерді байланыстырушы күш атомдардың сыртқы электрон қабатындағы электрондардың жұпталуы деген көзқараста Н.А.Морозов, И.Штарктар болды. Ал В.Коссель болса Э.Резерфорд, Н.Бор пікірлерін ескере отырып 1916ж. өз еңбегінде атомдардың инертті газ электрондық құрылымына ие болуға ұмтылатындығын негізге алды. Химиялық элементтердің теріс не оң электрлік қасиетке ие болып байланыс түзуі, олардың сыртқы қабатында екі немесе сегіз электрондық құрылымға ұмтылуынан деп түсіндіріледі. Электрон беру не қосып алу нәтижесінде түзілген иондар - иоидық байланыстың негізін құрайды деген тұжырым жасалынады [7]. Бүгінгі таңдағы көзқарас бойынща қосылыстардағы элемент-тердің өзара байланысы - электрондармен ядро арасындағы электростати-калық тартылыс күштері негізінде жүзеге асатындығы дәлелденді және оларды ковалентті, ионды және металдық байланыстар деп үшке бөледі. Енді осы байланыстарды жеке-жеке қарастыралық. жүктеу/скачать 1,69 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||