Жаратылыстану математикалық факультетінін деканы

Пайдаланатын әдебиеттер :

2. И.Нұғманұлы «Химияны оқыту әдістемесі» 4 тарау, 47-48 беттер.

Дәріс мақсаты: Эксперименттік есептердің орны мен шығару әдістемтаныстыру

Эксперимент есептерін шешу тәсілдері.

Эксперименттік есептердің орны мен шығару әдістемесі.

Дәрістің мазмұны:

Эксперимент есептерінің орны және шығарту әдістемесі

Эксперимент есептерін шешу үшін сынау және қателесу, есте қалғаны бойынша шығару, жорамал жасау, анализ және синтез тәсілдері қолданылады.

Химияның бағдарламасы мен оқулықтарында эксперимент есептерінің типерін енгізу реті көрсетілмеген. Оны мұғалімнің өзі анықтайды.

Озат мұғалімдердің тәжірибесінде эксперимент есептерін енгізу оттегі тақырыбынан басталады. Алғашқыда оттегін алу, оттегін жинайтын құрал құрастыру, оттегін анықтауға байланысты қарапайым есептер шығарылады.

Сутегі тақырыбын өткенде есептердің мазмұны кеңейіп, жаңадан затқа тән реакцияны жасау, тұз алу, қоспаның құрамын анықтау және бөлу есептері қосылады.

Заттар мен байланысты эксперимент есептерін шығарудың мысалдары

Заттарды алу есептері. Эксперимент есептерінің ең жиі кездесетін типі. Мазмұнына қарай бірнеше түрлі болады:

а) берілген бастапқы заттардан бір зат алу, мысалы: «Мыс (ІІ) оксиді, су, мыс сульфаты және натрий гидроксиді берілген. Мыс гидроксидін алып, қоспадан бөліңдер»;

ә) бастапқы заттары көрсетілмеген жағдайда заттарды алу, мысалы: «Мырыш хлоридін мүмкін болған тәсілдермен алыңдар»;

б) заттарды аралық өнім арқылы жанама жолмен алу, мысалы: «Темір (ІІІ) хлоридінен темір (ІІІ) оксидін алыңдар».

Эксперимент есебінің шешуін келтірейік. Бұл есептің шартында оқушы білімінің тиянақтылығын бақылауға арналған артық мәліметтері бар. Олардың байыбына бармаған оқушы гидроксидтер негіздік оксидтерден алынады деген жалпы заңдылыққа (генетикалық байланысқа) сүйеніп реакция теңдеуін жазады, тәжірибе жасайды. Сынау арқылы немесе сыртқы белгілеріне қарап жаңа заттың түзілмегеніне көзі жетеді. Бұл арада оқушы жалпы мен жекенің арасындағы байланысты нақтылы түсінбегендіктен, жекенің ерекшелігін ескермей, қатеге ұрынды есептерді сынау және қателесу тәсілі бойынша шығаруға талаптанады.

Логикалық жағынан түзу жүргізілген ойлау процесі басқаша жүзеге асады. Мыс (ІІ) оксидіне ерімейтін негіз сәйкес келеді, демек, оны оксидке қосу арқылы алу мүмкін емес. Қалған екі зат мыс (ІІ) сульфаты мен натрий сілтісінің арасында алмасу реакциясы жүріп, ерімейтін негіз тұнбаға түседі:

Түзілген жаңа тұз – натрий сульфаты ерітіндіде жүреді. Мыс (ІІ) гидроксидін ерітіндіден бөлу үшін қағаз сүзгіден өткіземіз. Алынған тұнбаны сорғыш қағазбен құрғатып, ауада кептіреміз.

Берілген есепті шешу атом-молекулалық теория тұрғысынан талқыланды. Электролиттік диссоциациялану теориясы өтілген соң заттарды алу иондар алмасу арқылы түсіндіріледі. Келтірілген теңдеулерден басқа толық және қысқа иондық теңдеулер түрінде жазылады. Жоғары кластарда оқушы реакцияның нақты мәнін көрсететін қысқартылған теңдеуді жазса, жеткілікті. Мыс (ІІ) гидорксидін алу үшін ерітіндіде мыс (ІІ) катионы мен аниондары болуы керек:

Cu²⁺+ 2OH^- → Cu(OH)₂ ↓

Аниондар, көбінесе, қышқыл қалдықтары түрінде кездеседі, оларды анықтайтын реактивтер кестеде келтірілді.

Орта мектепте кездесетін эксперимент есептерін шешу үшін реактивтерді білу керек.

2-есеп. Алюминий хлоридінің сапалық құрамын анықтаңдар:

Шешуі: Алюминий хлоридінің формуласы – AlCl₃, оның құрамына алюминий және хлор элементтерінің атомдары кіреді, тұздар класына жатады.

Алюминийдің бар екенін дәлелдеу үшін тұздың ерітіндісіне сілтінің аз мөлшерін құямыз, ақ тұнба түзілуі тиіс:

AlCl₃ + 3КОН → Al(ОН)₃ + 3КСІ

Тұздың екінші бөлігі – хлорсутек қышқылының қалдығы, оны анықтау үшін күміс нитратының ерітіндісін құямыз.

Келтірілген реактивтер заттарды бір-бірінен айырып тану үшін де пайдаланылады.

Шешуі: Оқушы бұл есепті мына ретпен шығара алады:

1. 
   Берілген заттардың химиялық формулаларын жазу;
   
2. 
   Формулаларына қарағанда заттар тұздар класына жатады, катиондары бірдей, қышқыл қалдықтарын анықтау керек;
   
3. 
   Қышқыл қалдықтарының реактивтері: СІ^- – AgNO₃, Br^- -, J^- - хлор суы немесе бром суы, СО₃^2- - қышқыл.
   
4. 
   Тұздар мен реактивтердің арасында жүруі мүмкін реакцияларды кестеге жазу:
   

5 Кестеге қарап анализдің ретін анықтау. Сынауды алдымен күміс нитратымен жүргізсе, төрт пробиркада тұнда түседі, әр пробиркада не бар екені нақтылы анықталмайды. Сондықтан сынақты басқа реактивтен, мәселен, тұз қышқылынан бастаған дұрыс. Газ бөлінген пробиркада карбонат болғаны.

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl +Н₂О +СО₂

Екінші сынауды бром суымен жүргізген тиімді, иодиді бар пробиркада иодтың қызыл қоңыр түсі білінеді, оны крахмал арқылы анықтайды.

2NaІ + Br₂ → 2NaBr + J₂

Үшінші сынау хлор суымен жасалады. Қалған екі пробиркада бромидтің бар екені ерітінді түсінің өзгеруінен байқалады:

2NaBr+ СІ₂ → 2NaСІ+ Br₂

Бірінші сынау хлор суы немесе бром суымен басталуы мүмкін. Онда келесі сынаулар басқаша жүзеге асады.

Ажыратып тану есептерін шығарғанда салыстыру, қарама-қарсы қою, анализ және синтез, индукция және дедукция, ойлау әрекеттері жүзеге асады, оқушының логикалық ойлауын дамытуға жәрдемдеседі.

Сапалық құрамын анықтау және ажыратып тану есептері затқа тән реакцияларды жүргізу арқылы шығарылады, оларды кейде сапалық реакциялар деп атайды. Затқа тән реакцияларды жасау есептерінің мысалдары: «көміртегі (ІV) оксидіне тән реакцияларды жасаңдар», «мыс сульфатына тән реакцияларды жасаңдар». Мұндай есептерді шығару үшін заттың қай класқа жататынын тауып, сол кластың өкілдеріне тән жалпы қасиеттерді және берілген заттың ерекше қасиеттерін ескеру қажет.

Көміртегі (ІV) оксиді қышқылдық оксид, демек ол: а) сілтімен ә) негіздік оксидпен б) сумен әрекеттесе алады. Бұл жорамал тәжірибе арқылы тексеріліп, реакция теңдеулері жазылады.

Қоспаның құрамын анықтау және бөлу. Заттар таза күйінде сирек кездеседі. Оларды қоспаның құрамын тауып, тазартуға тура келеді. Мысалы: «Техникалық ас тұзында сульфаттың қосымшасы болатынын қалай анықтайды?», «Мырыш хлоридін мыс (ІІ) хлориді мен қорғасын (ІІ) хлоридінің қосымшаларынан қалай тазартады?».

Соңғы есептің шешуі. Есептің шартына қарағанда мыс және қорғасын металлдарының атомдарынан құтылу керек. Бұл металдар – активтік қатарда мырыштан кейін орналасқан активтілігі төмен металдар. Оларды мырыш арқылы ығыстырып, тұнбаға түсіруге және тұнбаны сүзіп тазартуға болады. Қоспаны толық тазарту үшін мырышты артық мөлшерде алу керек. Осындай теориялық талқылаудан кейін тәжірибелер жасалады

1. 
   Эксперимент есептері қандай типтерге жіктеледі?
   
2. 
   Заттарды алу есептеріне мысал келтір.
   
3. 
   Заттарды бір-бірінен ажыратып, тану есептеріне мысал келтір.
   
4. 
   Эксперимент есептерін шешу және қорытындысын шығару қалай жүзеге асады?
   
5. 
   Эксперимент есептерін шешуге байланысты қалыптасатын біліктер мен дағдыларды санап шығыңдар.