«Химиялық эксперимент- сапалы сабақ құралы»

ШҚО, Семей қаласы «№ 8 жалпы орта білім беретін

көркемдік-эстетикалық білім және тәрбие беру мектеп-кешені» КММ

Химия-биология пәні мұғалімі Асылханова Альфида Бектасовна

Қазіргі таңда ҚР-да білім берудің мемлекеттік стандартына сәйкес мектептегі оқыту мен тәрбиелеу маңызы түбегейлі өзгеріп, бірінші кезекке бұрынғыдай оқушыны пәндік білім, білік және дағдылардың белгілі бір жиынтығымен қаруландыру емес, оқушының оқу-таңымдық іс-әрекетін дұрыс және тиімді ұйымдастыру негізінде жеке бас тұлғасын қалыптастыру мақсаты алға қойылып отыр.

Ұстаз міндеті – оқушыға кез-келген білім саласын меңгертудің жеңіл де тиімді жолдарын тауып, шығармашылық жұмыс істей білуге үйрету. Кезінде педагог-ғалым А.Сухомлинский «Сабақ-мұғалімнің педагогикалық мәдениетінің айнасы» деген болатын. Уақыт өткен сайын сабақ өткізуді жетілдірудің жолдары мен әдістері үнемі өзгеріп, жаңаруда. Оқытудың көптеген түрлерінің ішінде балаға білім беруде практикалық оқытудың алатын орыны зор, оның ішінде химияны оқытуда эксперименттік есептер шығарту ерекше орын алады, себебі ол – химия сабағында оқушылардың танымдық белсенділігін арттырудың негізгі жолдарының бірі.

Эксперименттік есептерді шешуде әр түрлі жаңа технологияларды қолдануға болады, соның ішінде АКТ, CТО, денгейлеп оқыту, интерактивті тақтаны тиімді пайдалану өз нәтижесін беруде. Әсіресе, интерактивті тақтада алдын-ала дайындалған эксперименттер, бейнетәжірибелерді көру арқылы оқушы тапсырманы терең меңгеріп, дұрыс тұжырым жасап, қорытынды шығара алады.

Химия есептері сан және сапа есептері болып екіге жіктеледі. Сапа есептерін эксперимент есептері деп те атайды, өйткені оларда сандық мәліметтер болмайды, химиялық тәжірибелер жасау арқылы шығарылады. Эксперимент есептерін шығарту жолдарының негізгі кезеңдері:

І кезеңде берілген есеп теория жүзінде талқыланады. Мұғалім әңгімелесе отырып жоспар құрады, қажетті тәжірибелерді анықтайды да бір оқушы немесе мұғалімнің өзі көрнекі көрсетеді.

ІІ кезеңде есепті шығару жоспары көпшілік оқушылармен бірлесіп талқылау арқылы жүзеге асырылады да, тәжірибелер демонстрация түрінде көрсетіледі.

ІІІ кезеңде арнайы практикалық сабақтарда оқушылар эксперименттік есептерін өздігінен орындайды.

Эксперимент есептер оқушылардың танымдық іс әрекетінің сипатына қарай бірнеше типтерге бөлінеді. Солардың іс жүзінде жиі қолданылатындары:заттарды бір-бірінен ажырату; химиялық құбылысты бақылау және түсіндіру; заттарды алу; заттардың сапалық құрамын анықтау; қоспаның құрамын анықтау және бөлу; берілген заттарға тән реакцияларды жасау; әр түрлі концентрациялы ерітінділерді даярлау; химиялық сапасын құрастыру және оны қолдану.

Эксперимент есептерінің аталып өткен типтерін шешу жолдары:

1.Сынау және қателесу жасайды;

2.Есте қалғаны бойынша шығару;

3.Анализ және синтез;

4.Гипотеза жасау;

5.Алгоритм тәсілі қолданылады;

Сынау және қателесу тәсілі- оқушылардың білімі жеткіліксіз болғанда қолданылады. Тиісті нәтиже алғанға дейін тәжірибені қайталап жасай береді. Есепте берілген мәліметтер оқушыларға бұрыннан таныс болса, есте сақталғаны бойынша шығарады. Берілген мәліметтер толық болмаса оқушы алдымен жорамал жасайды, содан соң, тәжірибе арқылы оның дұрыс-бұрыстығы тексеріледі. Ең тиімді кең тараған тәсілі- анализ және синтез, оқушы есептің шартын нақтылы талдау арқылы шешу жоспарын жасайды да, соған сәйкес іс- әрекеттерді жүзеге асырады.

Есептің мазмұны мен шығару әдістері біркелкі болса, оқушылар жалығып кетеді, сондықтан есептің типін жиі өзгертіп, оқушылардың ынтасын, ойын үздіксіз дамытып отыру керек. Бұл талап химия ғылымында ерекше ескерілуі керек.

Заттың сапалық құрамын анықтау:

Есеп: Заттар салынып нөмірленген сынауықтарда қайсысында кальций хлориді, алюминий хлориді, темір (III) хлориді ерітінділерінің бар екендігін анықтаңдар.

Шешуі: оқушылар бұл есепті мына ретпен шығара алады:

1. Берілген заттардың химиялық формуласын жазу;
2. Заттар тұздар класы,аниондары бірдей екенін анықтау;
3. Қосылыстарға тән реактивтерді анықтау;
4. Тұздар мен реактивтердің арасында жүруі мүмкін реакцияларды кестеге жазу:
   

   Берілген заттар	Реактивтер
   	NaOH
   СаCI2	Аз еритін ақ тұнба
   AICI3	Ерімейтін ақ тұнба
   FeCI3	Қызыл-қоңыр тұнба

5. Кестеге қарап анализдің ретін анықтау;

Үшеуіне де натрий гидроксидін қосқанда түрлі түстегі тұнбалар тұседі, түзілген тұнбаның түстері арқылы анықтауға болады.

Заттармен байланысты эксперимент есептерін шығару 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 бөліңіздер»;

ә) бастапқы заттары көрсетілмеген жағдайда заттарды алу, мысалы, «мырыш хлоридін мүмкін болған тәсілдермен алыңыздар»;

б) затты аралық өнім арқылы жанама жолмен алу, мысалы, «темір(ІІІ) хлоридінің темір (ІІІ) оксидін алыңыздар».

1-есеп : Логикалық жағынан жүргізілген ойлау процесі нәтижесінде жүзеге асады. Мыс (ІІ) оксидіне ерімейтін негіз сәйкес келеді, демек, оны оксидке су қосу арқылы алу мүмкін емес. Қалған екі зат: мыс(ІІ) сульфаты мен натрий сілтісінің арасында алмасу реакциясы жүріп, ерімейтін негіз тұнбаға түседі: CuSO4 + 2NaOH = Cu (OH)2↓ + Na2SO4

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 талқыланады. Электролиттік диссоциациялану теориясы өтілген соң заттарды алу иондар алмасуы арқылы түсіндіріледі, келтірілген теңдеуден басқа толық және қысқа иондық теңдеулер түрінде жазылады. Жоғары сыныптарда оқушы реакцияның нақты мәнін көрсететін қысқартылған теңдеуді жазса жеткілікті. Мыс (ІІ) гидроксидін алу үшін ерітіндіде мыс(ІІ) катионы мен гидроксид аниондары болуы керек: Сu2+ + 2ОН- = Сu (ОН)2↓ Кесте. Аниондар және оларды анықтайтын реактивтер:

Аниондар	Реактивтер
Хлорид-анион Бромид-анион Сульфид-анион Сульфат-анион Нитрат-анион Карбонат-анион Фосфат-анион	Күміс нитраты Хлор суы Қорғасын, мыс катионы барий катионы күкірт қышқылы және мыс сутегі катионы күміс нитраты

2-есеп:Алюминий хлоридінің формуласы – АІСІ3тұздар класына жатады. Алюминийдің бар екенін дәлелдеу үшін тұз ерітіндісіне сілтінің аз мөлшерін құямыз, сонда ақ тұнба түзілуі тиіс:

АІСІ3+ 3КОН = АІ(ОН)3↓ + 3КСІ

Тұздың екінші бөлігі-хлорсутек қышқылының қалдығы, оны анықтау үшін күміс нитратының ерітіндсін құямыз. Келтірілген реактивтер заттарды бір-бірінен айырып, тану үшін де пайдаланылады.

3-есеп: Қатты заттар салынып, нөмірленген сынауықтардың қайсысында натрий хлориді, натрий иодиді, натрий бромиді және натрий карбонаты бар екенін анықтаңыздар.

Шешуі: Оқушы бұл есепті мына ретпен шығара алады:

1. Берілген заттардың химиялық формулаларын жазу;
2. Формулаларына қарап заттар тұздар класы, катиондары бірдей екендігін және қышқыл қалдықтарын анықтау ;
3. Тұздар мен реактивтердің арасында жүруі мүмкін реакцияларды кестеге жазу;
   

   Берілген заттар	Реактивтері
   	АgNО3	НСІ	хлор суы	бром суы
   NaСІ NaВr NaІ Na2СО3	ақ тұнба сары тұнба сары тұнба ақ тұнба	– – – газ	– сарғыш түс қызыл қоңыр түс	қызыл қоңыр түс

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

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2

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

2NaI + Br2 = 2NaBr + I2

Үшінші сынау хлор суымен жасалады. Қалған екі пробиркада бромидтің бар екені ерітінді түсінің өзгеруінен байқалады: 2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2

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

Қоспаның құрамын анықтау және бөлу. Заттар таза күйінде сирек кездеседі. Оларды қоспаның құрамынан тауып, тазартуға тура келеді. мысалы: «техникалық ас тұзында сульфаттың қосымшасы болатынын қалай анықтайды?, «мырыш хлоридінмыс (ІІ) хлориді мен қорғасын (ІІ) хлоридінің қоспаларынан қалай тазартады?»

Соңғы есептің шешуі. Есептің шартына қарағанда мыс және қорғасын металдарының атомдарынан құтылу керек. Бұлар – металдардың белсенділік қатарында мырыштан кейін орналасқан белсенділігі 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.

Эксперименттік есептерді шығару әдістемесі:

Химияны оқытуда оқушылар назарына эксперименттік есептердің жеті типі ұсынылады.

І тип – есептің шарты бойынша тәжірибені орындау ұсынылып, бақылау қорытындысын түсіндіру тапсырылады. Мысалы, «сынауыққа 2-3 мл 15%-дық тұз қышқылын құйып, үстіне мырыш түйірін салыңыздар. Не байқалады? Байқағандарыңызды түсіндіріңіздер.

ІІ тип – зат қасиетін сипаттайтын білімді қолданып есептер шығару. Мысалы «Тұз қышқылына тән реакцияларды іске асырыңыздар».

ІІІ тип – заттың құрамын эксперименттік түрде анықтауға арналған есептер. Мысалы, «Тұз қышқылының құрамына сутегі мен хлор енетінін эксперименттік жолмен дәлелдеңіздер».

IV тип – бірнеше зат қатар берілгенде соны анықтауға арналған есеп. Мысалы, «Бір сынауықта тұз қышқылы, екіншісінде күкірт қышқылы, үшіншісінде сірке қышқылыберілген. Қай сынауықта қандай зат барын анықтаңыздар».

V тип – бастапқы берілген заттардан жаңа заттар алуға арналған есептер:

а)тікелей; б)аралық қосылыстар арқылы немесе жанама жолмен. Мысалы, а) «Мырыш хлоридін әртүрлі әдіспен алыңыздар»; ә) «Мына айналуларды іске асырыңыздар: «Сu ? CuCl2»

VІ тип – берілген үлгіде қоспа барын физикалық және химиялық әдістерді қолданып дәлелдеп, затты қоспадан бөлуге арналған есеп. Мысалы, а) «Ас тұзына араласқан құмды қандай жолмен бөлуге болады?» ә) «темір шегені таттан қалай тазартуға болады?»

VІІ тип – қарапайым аспап құрып, онымен тәжірибе жүргізуге арналған есеп. Мысалы, «Берілген құралдар арқылы газ алатын аспап құрастырып, хлорсутек газын алыңыздар».

Химиялық эксперимент – сабақ тиімділігін арттырудың – мықты құралы. Химиядан оқушылардың білім мен біліктілігін, қызығушылығын қалыптастыруда, алған білімін бақылап, бағалауда эксперимент есептерінің маңызы зор, көзбен көрген құбылыс, қолмен ұстаған зат оқушы ойында ұзақ сақталады, өзіндік қорытынды жасауына мүмкіндік туғызады, әсіресе химия сабағында жаңа тақырыпты тәжірибесіз түсіндіру жоғары нәтиже бермейді. Қарапайым сабақтарға қарағанда лабораториялық-практикалық сабақтар күрделі болып келеді, олар химиялық құрал-жабдықтармен және реактивтермен жұмыс істеу дағдыларын нығайтып, жетілдіре түседі. Оқушылардың химиядан білім сапасы мен практикалық әзірлігі эксперимент есептерін шығару үстінде айқын білінеді.Сондықтан химиядан мектеп бітіру емтиханы билеттерінің бір сұрағы эксперимент есебі түрінде беріледі Эксперимент есептерін үзбей шешіп, машықтанғанда оқушылар өздігінен жұмыс істей білуге, ұқыптылыққа, өз ісіне сын көзімен қарауға үйренеді. Эксперимент нәтижесінде оқушы теориялық білімін практикамен, практиканы теориямен ұштастырады.