2.1 Периодтық заң және атом құрылысы – мектеп химия курсының негізі.

Д.И.Менделеев ашқан периодтық заң – табиғат дамуының жалпы заңдарының бірі. Ол химиялық элементтер және олардың қосылыстары туралы білімді бір жүйеге түсіруге түсіндіруге және батыл болжамдар жасауға мүмкіндік берді.

Атомның құрылысын анықтауға жаңа элементтер ашуға және синтездеуге жол-жоба көрсетті. Периодтық заңның негізінде атомдық физика геохимия және басқада жаратылыстану ғылымы жедел дамыды.

Периодтық заң және периодтық жүйе –орта мектептегі химия курсының теориялық негізі.Бұлардың негізінде құрылған химияның мазмұны ғылыми жағынан шынайы, жүйелі және түсінікті болып келеді.

Периодтық заң және атом құрылысы өтілген соң химия курсының теориялық деңгейі артады.Оқушылардың түсінуінше химия суреттеме ғылымынан теориялық ғылымға айналады. Химияны оқып үйренуде дедукцияның маңызы күшейеді. Ғылыми болжамның құдіретіне оқушылардың сенімі артады.Ашылмаған химиялық элементтер жіне олардың қосылыстарының қасиеттері туралы Д.И. Менделеев батыл болжамдарының тәжірибеде расталуы оқушыларда мақтаныш сезімін тудырады.

Периодтық заң және атом құрылысы туралы оқу материалы элементтер және олардың қосылыстары қасиеттерінің периодты түрде өзгеретіні және оның себептері жөнінде ұғым қалыптастырды. Химиялық әрекеттердің жүру заңдылықтарын терең түсінуге жәрдемдеседі, бейорганикалық және органикалық химияның негіздерін саналы меңгеруге көмектеседі.

Оқушыларда ғылыми көзқарас қалыптасуында периодтық заң және периодтық жүйенің маңызы зор. Басқа ғаламшарлар мен жердің, жердегі тірі табиғат пен өлі табиғаттың материалдық бірлігіне оқушылардың көзі жетеді.Бұларда кездесетін заттардың барлығы санаулы ғана химиялық элементтердің қосылыстары болып табылады.Элементтер арасындағы өзара байланыстың, жүйе мен жекенің арасындағы байланыстың мәні ашылады.Жүйеден тыс элемент бола алмайды, жүйе белгілі элементтерді толық қамтиды. Д.И. Менделеев жасаған периодтық жүйе Л.Мейер жасаған жүйеден барлық элементтерді қамтуы, ашылмаған элементтерге орын қалтыруы бойынша ерекшеленеді. Периодтық жүйеден химиялық элементтер атомдарының біртіндеп күрделенуі, санның сапаға ауысуы айқын көрінеді. Реттік нөмер бірге артқанда атомның заряды, электрон саны артады, соған орай химиялық сапасы өзгереді.Біртіндеп металдық қасиет жойылып, бейметалдық қасиет күшейеді, содан соң инертті элементтер пайда болады. Осыған орай оқушыларда дүниені танып білуге болатыны жөнінде нақтылы пікір қалыптасады. Галиидің, скандийдің және германийдің болжанған қасиеттері мен тәжірибеде сыналған қасиеттерінің дәлме-дәл шығуы оқушыларды еріксіз таңдандырады, Д.И.Менделеевтің ғылыми ерлік жасағанына шүбәсіз сенеді.

Периодтық заң, атом құрылысы оқу материалын игеру барысында оқушылар өте көп салыстырулар жасап, қиысынды ойлау барысын ұштай түседі.

Периодтық заң және периодтық жүйе тақырыбының орта мектеп курсындағы орны үздіксіз өзгеріске ұшырайды. Ең алғашқы үлгілі бағдарламаларда ол химия курсының соңына орналастырылады. Одан кейінгі кешенді бағдарламаға кірмей қалды. Химиялық тұрақты бағдарламалардағы оның орны жөнінде екі түрлі пікір үстем болды.

Біріншісі бойынша периодтық заңдылықты түсіну үшін оқушылардың деректі материалдардан біршама әзірлігі болуы тиіс. Осы көзқарасқа сәйкес периодтық заң 9-сыныпта гологендер, оттекке ұқсас элементтер және сілтілік металдар өтілгеннен кейін оқылады.

Екінші пікірді қолдаушылар периодтық заң мен жүйені ертерек өтіп, химиялық элементтерді солардың негізінде оқып, үйрену тиімді деп есептеді. Осы пікірге сәйкес бұл тақырып 8-сыныпта оқылуы тиіс[2].

Тақырыпты оқып, үйренудің әдістемелік тәсілдері. Қазіргі кезде периодтық заң және атом құрылысы туралы оқу материалын қарастырудың үш тәсілі қалыптасты.

Бірінші тәсіл химия ғылымының даму жолына негізделеді. Ғылымда алдымен периодтық заң ашылып, периодтық жүйе жасалды, соңынан периодтық жүйедегі заңдылықтарды түсіндіретін атом құрылысы туралы мәліметтер анықталды. Д.И.Менделеевтің периодтық заңын тәжірибелік білімге сүйеніп қорытты, бірақ ішкі мәнісін түсіндіре алмады. Бірақ оның болашақта дамитынына, жаңа деректермен толысатынына кәміл сенді. Сондықтан Д.И.Менделеевтің данышпандығын, жалпы заңды ашудағы ғылыми ерлігін көрсету үшін алдымен периодтық заң және периодтық жүйе толық өтіледі. Содан соң атом құрылысы қарастырылып, периодтық заң және периодтық жүйе электрондық теория тұрғысынан қайтадан оқытылады.

Екінші тәсіл-біріншіге керісінше жүзеге асырылады. Алдымен атом құрылысы туралы оқу материалы өтіледі. Соның тұрғысынан периодтық заңдылықтар қорытылып шығарылады.

Үшінші тәсіл бойынша периодтық заң мен атом құрылысы бір мезгілде өтіледі. Жаңа бағдарлама бойынша оқыту осы тәсілге негізделген. Периодтық заң және атом құрылысы туралы негізгі мәліметтер 8-сыныпта қарастырылады да 11-сыныптағы жалпы химия курсынды кеңейтіледі.

Оқушылар периодтық заңға дейін химияның алғашқы ұғымдарын танысады.

Екі химиялық элементі (оттегін және сутегін), олар түзетін жай және күрделі заттарды оқып үйренеді. Бейорганикалық қосылыстардың маңызды кластары-оксидтер, қышқылдар, негіздер және тұздар жөнінде едәуір толық ұғым алады.

Заттарды жіктеудің негіздерімен танысады. Бұларға қосымша кейбір элементтердің табиғи топтары туралы алғашқы түсініктер, элементтердің қасиеттері салыстырмалы атомдық массалардың артуына қарай өзгеретіні жөнінде білім алады. Осының бәрі периодтық заңды саналы қабылдауға негіз болады.

Сонымен, периодтық заң және периодтық жүйе туралы материалды ойдағыдай игеру шарттарына мыналар жатады:

1. Атом, элемент, салыстырмалы атомдық масса, жай және күрделі зат, заттардың физикалық және химиялық қасиеттері, амфотерлік ұғымдарын жетік білу.

2. Бейорганикалық қосылыстардың маңызды кластары жөніндегі білімді тиімді пайдалану.

3. Тарихи негізді орынды жүзеге асыру.

4. Оқытудың диалектикалық сипатын қамтамасыз ету, қайшылықтарға оларды шешу жолдарына көңіл аудару.

5. Түйінді мәселелерді оқытуды жүзеге асыру. Периодтық заңның қалай ашылғанына, оны пайдалана білу жақтарына назар аудару.

6. Оқушылардың өздігінен істейтін жұмыстарын жиі және тиімді ұйымдастыру: қосымша әдебиеттерді оқуға ұсыну; элементтерге карточкалар әзірлеу және олармен жұмыс; кестелер және сызбанұсқалар сызу; тәжірибелер жасау, т.б.

7. Зерттеу әдістерін жиі қолдану; периодтық заңдылықты қорытып шығару; оқылмаған элементтер мен қосылыстардың қасиеттерін болжау.

Тақырыпты оқып үйренудің жиі қолданылатын жоспары: 1. Химиялық элементтерді жіктеудегі алғашқы әрекеттер. 2. Асыл газдардың, сілтілік металдардың және галогендердің табиғи топтары. 3. Д.И.Менделеевтің периодтық заңы, элементтің реттік нөмері және ядро заряды. 4. Атом ядроларының құрамы. Изотоптар. 5. Атомдардың электрондық конфигурацисы. 6. Химиялық элеенттердің Д.И.Менделеев жасаған периодтық жүйесі және оның құрылымы. 7. Периодтық заңның маңызы. Д.И.Менделеевтің өмірі мен еңбектері. 8. Қайталау және қорыту[3].