Тақырып: Атом құрылысы және Д.И. Менделеевтің элементтердің периодтық жүйесі.
Күндізгі оқыту нысанының жұмыс оқу жоспары
| Оқу мерзімі | Курс | Семестр | Кредит саны | Лекиялар | Семиарлар | Лаборатор | соөж | сөж | Барлығы | Бақылау түрі |
| Емтихан |
| № | Тақырып атауы | Лекциялар | Лаборато-риялық сабақ | СОӨЖ | СӨЖ |
| Кіріспе. Бейорганикалық химияның теориялық негіздері пәні. Атом-молекулалық ілім. Химияның негізгі стехиометриялық заңдары. | |||||
| Атом құрылысы және Д.М. Менделеевтің периодтық жүйесі. | |||||
| Химиялық байланыс және валенттілік | |||||
| Комплексті қосылыстар | |||||
| Термохимия заңдары, термодинамика элементтері | |||||
| Химиялық кинетика және химиялық тепе-теңдік | |||||
| Барлығы (сағат) |
2. Оқытушылар туралы мәліметтер:
Кокибасова Гулмира Толепбергеновна, kokibasova@ mail.ru ҚарМУ-нің №6 оқу корпусы (Оңтүстік – шығыс, автостанция), химия факультеті, 310 – бөлме.
3. Пререквизиттері: Бейорганикалық химия, Жалпы химияның негіздері, Математика және Физика.
4. Постреквизиттері: Элементтер химиясы, Аналитикалық химия, Физикалық және коллоидтық химия, Химиялық технология.
5. Химия курсының мақсаты – студенттерге Д.И. Менделеевтің периодтық заңына, заттар құрылысының қазіргі көзқарастарына негізделген, химиялық элементтер қасиеттері мен олардың өзара қарым-қатынастары туралы білімді қалыптастыру. Негізгі міндеті – химияның негізгі стехиометриялық заңдарын, периодтық заң және атом құрылысын, химиялық кинетика мен термодинамика заңдарын, ерітінділер теориясын және осылардың негізінде элементтердің қасиеттерін тереңдетіп қарастыру арқылы кең көлемде теориялық базаны қалыптастыру болып табылады
Пән бойынша тапсырмаларды орындау және өткізу кестесі
| № | Жұмыс түрі | Тапсырма мақсаты және мазмұны | Пайдалануға ұсынылатын әдебиеттер | Балдар (рейтингтік шкалаға сай) | Бақылау түрі (рейтингтік шкалаға сай) | Бақылау түрі | Тапсыру уақыты |
| Бақы лау жұмы сы | Өткен тақырыптарды қорытындылау | Сабақтарға дайындалу ұсынылған әдебиеттерді қолдану | 50-100 балл | Ағым-дық бақылау | жазбаша жауап | 4 апта | |
| Лаборораторлық сабақтар | Студенттердің алған білімдерін тексеру, жұмыстарын қорғау | Сабақтарға дайындалу ұсынылған әдебиет терді қолдану | 50-100 балл | Ағымдық бақылау | Ауызша | апта | |
| Реферат жазу | Зерттеушілік қабілетті қалыптасты ру. | Сабақтарға дайындалу ұсынылған әдебиет терді қолдану | 50-100 балл | Ағымдық бақылау | Ауызша | апта | |
| Презентация дайындау | Пәнді оқу барысына инновациялық технологияларды пайданалуды үйрену | Сабақтар ға дайын далу ұсы нылған әдебиет терді қолдану | 50-100 балл | Ағымдық бақылау | Ауызша | 12 апта | |
| Студенттер дің белсенділігін баға лау | Семестр бойы жасаған жұмыстарының қортындысын шығарып бағалау | Сабақтар ға дайын далу ұсы нылған әдебиет терді қолдану | 50-100 балл | Ағымдық бақылау | Ауызша | апта |
Пәннің оқу - әдістемелік картасымен қамтамасыз етілуі
| № | Курс бойынша оқулықтар мен оқу құралдарының атауы | КарМУ кітапханасындағы оқулықтар мен оқу құралдарының саны |
| 1.Негізгі әдебиеттер* | ||
| Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. – Алматы: ҚазҰУ, 2001. – 744 б. | ||
| Бірімжанов Б.А., Нұрахметов Н.Н. Жалпы химия. – Алматы: Ана тілі. 1992. – 640 б. | ||
| Омаров Т.Т, Танашева М.Р. Бейорганикалық химия. – Алматы: Дәуір, 2008.-544 б. | ||
| Гольбрайх З.Е.,Маслов Е.И. Сборник задач и упражнений по химии. – М.: Изд-во АСТ, Астрель, 2004. – 383 с. | ||
| 2.Қосымша әдебиеттер** | ||
| Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 2004. – 527 с. | ||
| Неорганическая химия: В 3 Т. /Под ред. Ю.Д. Третьякова. Т.1.: Физико-химические основы неорганической химии. – М.: Изд. Центр «Академия», 2004. – 240 с. | ||
| Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 2002. – 743с. | ||
| 2.1 Мерзімдік әдебиеттер (басылымдар) тізімі | ||
| Реферативный журнал Химия (В. Неорганическая химия). – М., акырғы 2 жылғы. | ||
| Реферативный журнал (Серия химия. Охрана окружающей среды. Экология человека). – Алматы, акырғы 2 жылғы. | ||
| 2.2 Электрондық оқулықтар мен оқу құралдары тізімі | ||
| Кокибасова Г.Т. Бейорганикалық химия (Электрондық лекциялар курсы) ҚарМУ, 2016. | ||
| Рүстембеков К.Т. Бейнорганикалық химия практикумы. (Электрондық оқулық) ҚарМУ, 2016. | ||
| 2.3 Интернет көздері | ||
| http://www.rsc.org/ |
8. Лекциялық кешен (лекция тезисі)
Тақырып. Кіріспе. Бейорганикалық химияның теориялық негіздері пәні. Атом-молекулалық ілім. Химияның негізгі стехиометриялық заңдары.
Химия – материяны зерттейтін жаратылыстану ғылымдарының бірі. Материя және қозғалыс; материяның лениндік анықтамасы. Материя қозғалысының химиялық формасы.Материяның объективтік шындық ретінде өмір сүру формалары – зат және өріс. Масса мен энергияның байланысы. Эйнштейн теңдеуі.
Химия - заттардың құрамын, құрылысын, олардың бір түрден екінші түрге айналуын және осы айналу кезінде байқалатын құбылыстарды зерттейтін ғылым. Бейорганикалық химия – периодтық система элементтері мен олардың құрайтын жай және күрделі заттарын зерттейтін химияның саласы. Бейорганикалық химия мен жалпы химия біртұтас. Жалпы химия химиялық білімдердің барлық жүйесінің негізін құрайтын теориялық түсініктер мен концепцияларды зерттейді.
Химияның негізгі зерттеу әдістері: бақылау, гипотеза, тәжірибе, теориялық талдау.
Химия дамуының негізгі кезеңдері. Ғылыми химияның қалыптасуындағы М.В. Ломоносов, Д.И. Менделеев, А.М. Бутлеров т.б. ғалымдардың еңбегі.
Химияның маңызы, негізгі міндеттері, «құрам-құрылыс-қасиет» үшбұрышының өзара байланысы, химия және экология. Республикада, оның ішінде Орталық Қазақстанда химия ғылымы мен өнеркәсібінің дамуы. Академик Е.А. Бөкетовтің ғылыми мектебі.
Атом – молекулалық ілім. Химияның негізгі ұғымдары. Атом. Молекула. Химиялық элемент. Жай және күрделі зат. Салыстырмалы атомдық және молекулалық масса. Моль – зат мөлшерінің өлшем бірлігі. Авогадро саны. Мольдік масса.
Стехиометриялық заңдар: зат массасының сақталу, құрам тұрақтылық, эквиваленттер, еселі қатынас, көлемдік қатынас, Авогадро заңы. Ол заңдардың шектелуі. Дальтонидтер және бертоллидтер.
Зат массасының сақталу заңы (М.В. Ломоносов, 1748 ж., тәжірибе жүзінде 1756.): Реакцияға кіріскен заттардың массасы реакция нәтижесінде түзілген заттардың массасына тең болады.
Құрам тұрақтылық заңы (Ж.Л. Пруст, 1801 – 08 жж.): Алыну жолына қарамастан молекулалық құрылысты әрбір химиялық таза заттың сапалық және сандық құрамы тұрақты болады.
Еселі қатынас заңы (Д. Дальтон, 1803 ж.): Егер екі элемент бір-бірімен бірнеше молекулалық қосылыс түзетін болса, онда бір элементтің белгілі бір тұрақты массасына келетін екінші элементтің массаларының өзара қатынасы кіші бүтін сандардың қатынасындай болады.
Көлемдік қатынас заңы (Гей-Люссак, 1805 ж.): Реакцияға қатысқан газдар көлемдерінің өзара қатынасы және олардың реакция нәтижесінде түзілген газдардың көлемдеріне қатынасы кіші бүтін сандардың қатынасындай болады.
А. Авогадро заңы (1811 ж.): 1) Бірдей жағдайда (бірдей температура мен қысымда) әр түрлі газдардың бірдей көлемдеріндегі молекулалар саны бірдей болады; 2) газ тәрізді жай заттардың молекулалары екі атомнан тұрады.
Авогадро заңынан шығатын салдарлар:
1) бірдей температурада және қысымда, кез келген газ тәріздес заттың 1 молі бірдей көлем алады /қалыпты жағдай және молдік көлем ұғымдары/;
2) бірінші газ массасының екінші газдың сондай көлемінің массасына қатынасы бірінші газдың екінші газбен салыстырмалы тығыздығы деп аталады (салыстырмалы тығыздық арқылы мольдік массаны табу).
Эквивленттер заңы (Рихтер, 1792 – 1800 жж.): Элементтердің немесе күрделі заттардың бір-бірімен әрекеттесетін мөлшерлері олардың химиялық эквиваленттеріне пропорционал болады.
Басқаша айтқанда: әрекеттесетін заттардың массалары (көлемдері) олардың эквиваленттік массаларына (көлемдеріне) пропорционал болады.
Элементтің химиялық эквиваленті дегеніміз оның химиялық реакцияларда сутегі атомының 1 молімен яки оттегі атомының 0,5 молімен қосылыса алатын немесе сутегі мен оттегі атомдарының сондай мөлшерінің орнын баса алатын зат мөлшері.
Эквиваленттік масса, эквиваленттік фактор, эквиваленттік көлем ұғымдары. Эквивалентті табу әдістері. Күрделі заттың эквиваленті.
Газдардың молекулалық массаларын анықтау тәсілдері. Клапейрон-Менделеев, Ван-дер-Ваальс теңдеулері. Атомдық массаларды анықтау тәсілдері (Авогадро, Канниццаро, Дюлонг және Пти, Митчерлих, Менделеев әдістері; масса-спектроскопиялық әдіс).
Бейорганикалық қосылыстардың негізгі кластары, олардың номенклатурасы. Заттардың тазалығы жайында түсінік.
Негізгі әдебиет: [1- 3]
Қосымша әдебиет: [4-9]
тақырып: Атом құрылысы және Д.И. Менделеевтің элементтердің периодтық жүйесі.
Атом құрылысының күрделілігі. Ядро және электрондар-атомның құрамды бөліктері; олардың заряды және массасы. Атомның мөлшерін Авогадро тұрақтысы көмегімен бағалау. Сәуле шығарудың квант теориясы. Планк теңдеуі. Атом спектрлері. Атом құрылысының модельдері /Томсон, Резерфорд, Мозли жұмыстары/.
Сутек атомы құрылысының Н. Бор теориясы.
Бор постулаттары (1913 ж.):
1) Электрон ядроны айналғанда кез келген емес, квант теориясынан шығатын кесімді шарттарға сай орбиталар бойымен ғана қозғалады. Ол орбиталар стационар немесе квантталған орбиталар деп аталады.
Электрон өзіне тиісті квантталған орбитамен айналғанда энергия жұмсалмайды.
2) Электрон бір орбитадан екінші орбитаға көшкенде ғана энергия бөлініп шығады (не сіңіріледі).
Сутек атомының спектрі Бор теориясының эксперименттік дәлелденуі ретінде.
Жарықтың екі жақты табиғаты. Бөлшектік – толқындық дуализм. Де Бройль теңдеуі. Кванттық механика туралы түсінік.
Стационар күйлер үшін Шредингер теңдеуі. Толқындық функцияның қасиеттері. ІΨІ2dv шамасының физикалық мәні. Гейзенбергтің анықталмағыштық қатынасы.
Атом құрылысын квантты-механикалық түсіндіру. Шредингер теңдеуін сутек атомын сипаттауға қолдану. Квант сандары, олардың физикалық мәні. Атом орбитальдары. s-, p- және d- күйлері үшін электрон бұлттарының пішіні. Көп электронды атомдар.
Паули принципі (1925 ж.): Атомдағы әрбір электронның басқалардан гөрі ең кемінде бір квант саны өзгеше болу керек.
Ф.Хунд ережесі (1927 ж.): Берілген қатпардағы (деңгейшедегі) электрондардың спин сандарының қосындысы максималь болуы шарт.
Электрондық қатпарлардағы электрондардың максималь саны. Көп электронды атомдардағы энергетикалық деңгейлердің реті.
Атомдар мен иондардың иондану энергиясы. Электрон тартқыштық.
Периодтық заңның қазіргі кездегі анықтамасы. Периодтық жүйенің құрылымы. Периодтар, топтар, топшалар. Периодтық жүйедегі (системадағы) элементтер қасиетттерінің өзгеруі. Екіншілей /тік/ және іштей (көлденең) периодтық. Зерттелмеген заттардың қасиеттерін Периодтық заң көмегімен болжау.
Периодтық жүйе және оның атом құрылысымен байланысы. Атомдардың электрон қабаттарының және қатпарларының толтырылу реті. Энергияның минимум шарты.
Клечковский ережесі (1961 ж.):
1) электронның берілген екі жағдайының қайсысында бас және орбиталь квант сандарының қосындысы (n+l) үлкен болса, соның энергиясы үлкен болады.
2) егер n мен l қосындысы бірдей мәнге ие болса, энергия бас квант санының мәніне тәуелді болады; қай орбитальдың n мәні үлкендеу болса, соның энергиясы молырақ.
Негізгі және қосымша топшалардағы, актиноидтар мен лантаноидтар тектестеріндегі атомдар электрон құрылысының ерекшеліктері; s-, p-,d-,f- элементтер.
Атомдар радиустары және олардың периодтық жүйе бойынша өзгеруі. Иондық радиустар және олардың электрондық құрылыс пен тотығу дәрежесіне тәуелділігі. d- және f- сығылу эффектілері. Электртерістік /Малликен және Полинг шкаласы/. Атом ядросының эффективті заряды туралы түсінік, зарядтың электрондармен экрандалуы, Цинтл шекарасы.
Э – О – Н және Э – Н байланыстары бар қосылыстар; бұл заттардың қышқыл-негіздік қасиеттері және олардың элементтердің тотығу дәрежесі мен ион радиустарына тәуелділігі. Амфотерлі қосылыстар. Қосылыстардың қышқыл-негіздік қасиеттерінің периодтық жүйенің топтары және периодтары бойынша өзгеруі.
Негізгі әдебиет: [1- 3]
Қосымша әдебиет: [4-9]