§3.3.Ковалентті химиялық байланыстың қасиеттері.Атомдық орбитальдардың гибридтенуі жәнеи молекулалардың геометриясы.

Тақырыбы

§3.3.Ковалентті химиялық байланыстың қасиеттері.Атомдық орбитальдардың гибридтенуі жәнеи  молекулалардың геометриясы.

уақыты

Білімділік мақсаты:  дамытушылық:

тәрбиелік:

Ковалентті байланыстың қасиеттері, оның маңызды сипаттамалары туралы білімді қалыптастыру; Берілген химиялық байланыстың түрлерін анықтай білу,ковалентті байланыс туралы білімдерін жүйелеу және қорытындылау,салыстыру, білім-білік дағдыларын дамыту;                                                                                                                      сабақ уақытын бағалауға үйрету,еңбекқорлыққа және пәнге қызығушылығын арттыру.

Сабақ типі:

Жаңа білім беру сабағы.

Сабақ өткізілу түрі:

Мұғалімнің түсіндіруі,кітаппен өз бетінше жұмыс, жаттығулар орындау, кестемен,сызбанұсқамен жұмыс, фронталды әңгімелесу,

Құралдар мен реактивтер:

Кітап,  дәптер, интерактивті тақта . Түрлі түсті шариктер, таяқшалар.

Ұйымдастыру

кезеңі:

(Сабақтың мақсаты мен кезеңдерін анықтау.)

  -сабақта  қалыпты жұмыс істеуге мүмкіндік жасау ;

  -оқушыларды психологиялық дайындау.

Амандасу.Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру. Оқушылардың көңілін сабаққа аудару. Сабақтың  жалпы мақсатын ашу ,оны өткізу жоспарын көрсету.

1-2

Үй тапсырмасын тексеру кезеңі: 

Сабақтың  білімділік мақсаты:

-үй тапсырмасының дұрыс, толық орындалғанын тексеру ;

-білімдеріндегі кеткен кемшіліктерді,тапсырма орындау барысында қиындықтарды анықтау ;

-кеткен кемшіліктерді жою.

1.Жаттығуды тексеру.

5-7

Оқушыларды білімді ,саналы және белсенді түрде меңгеруге дайындау кезеңі:

1.Сабақ тақырыбын хабарлау.Оқушылармен біріге отырып сабақ мақсатын  айқындау.

Жаңа материалды оқып үйренудің  практикалық қажеттілігін көрсету. Оқушылардың алдына оқу проблемасын қою.

Білімділік міндеттері:

-оқушылардың  білім алуға деген    ынта-ықыласын жұмылдыру.

 -оқушыларды  білім алудың мақсаттарын анықтауға;

- оқушылардың материалды бір мезгілде қабылдауы ,ой қорытындыларын жасауы,жалпылай және жүйелей білуі.

 2.Оқыту проблемалары:

    Ковалентті байланыстың қасиеттері

3.Білімді жаңғырту.  (Актуализация ):          

1.Фронталды әңгімелесу:(нашар үлгерушілермен жұмыс)

·         Ковалентті байланыстың негізгі сипаттамаларына анықтама беріңдер:байланыс ұзындығы, байланыс энергиясы,  қандай ?

·          Аммоний ионы мысалында ковалентті байланыстың донорлы-акцепторлы байланыс механизмінің ерекшеліктерін түсіндіріңдер.

·         s және p байланыстың түзілуінің айырмашылығы неде?

3-4

Жаңа сабақ түсіндіру.

Білімділік міндеттері:

-оқушылардың өтілген материалды қабылдау ,есте сақтауын қамтамасыз ету;

 -нақты қорытындылауға ,жүйелеуге әкелетін әдістермен тәсілдерді меңгеруіне жағдай туғызу;

- оқушыларды өтілген материалды қайта жаңғыртып, еске түсіру әдістерімен қамтамасыз ету;

 -түсініктер,заңдар,ережелерді философиялық тұрғыдан түсінуге ,талдауға көмек ету;

-оқушылардың оқу материалын өз әдіс -тәсілдерімен бетінше қабылдауын қамтамасыз ету.

Жаңа сабақ материалын түсіндіру:

     Коваленттік байланыстың негізгі қасиеттеріне қанығуы, полюстенуі, бағытталуы жатады.             

     Коваленттік байланыстың қанығуы әр атомға тән ортақ электрон жұптарының санымен анықталады. Химиялық байланыстың ерекшелігі – қанығуға қабілеті бар, яғни атом өзінің валенттік орбитальдарын толық пайдалануға тырысады. Қанығуына сай молекулалық байланыстың да белгілі құрамы болады. Сондықтан, Н₂, НСl, Н₂О, BCl₃,CH₄ сияқты молекулалардағы байланыстар қаныққан, яғни атомдардың барлық орбитальдарында ортақ электрон жұптары орналасқан.

     Коваленттік байланыстың полюстенуі молекулалардың өздерінің және олардағы жеке байланыстардың полюстігінің сыртқы электр өрісінің әсерінен өзгеру қабілетімен сипатталады.

     Полюстену молекуладағы электрон тығыздығының бірдей болмауына әкеледі. Мысалы, НСl молекуласында сутек ядросына қарағанда хлор ядросының маңында электрон тығыздығы жоғары. Молекуладағы оң және теріс зарядтың орталықтары сәйкес келмейді де біраз қашықтықта болады. (3.1-сурет). Бүтіндей хлорсутектің бейтарап молекуласы q^- зарядты хлор атомынан q⁺ зарядты сутек атомынан тұратын электрлік диполь болып табылады.

     Молекуладағы атомдардың нақты (реал) зарядтарын тиімді (эффективті) зарядтар деп атайды. НСl молекуласында

                q_Cl- = -0,18, ал  q_Н⁺= +0,18.

     Молекула мен байланыстың полюстігін бағалау үшін әдетте тиімді заряд шамасы q («ку») мен диполь ұзындығының l («эл») көбейтіндісіне тең диполь моментінің тұрақтысы µ_р («мю») қолданылады , яғни

                                   µ =   q ·  l.

     Диполь моменті дебаймен (голландиялық ғалым Дебайдың құрметіне) өлшенеді. СИ жүйесіндегі диполь моментінің бірлігі – Кл · м (Клоун · метр) 1D=3,33· 10ۤ Кл· м. Молекулалардың диполь моменті 0-ден 11D-ға дейінгі мәндерге ие болады.

     «Молекуланың полюстігі» мен «байланыстың полюстігі» түсінігін ажырата білу қажет. НСl мысалында көрсетілгендей екі атомды молекула үшін бұл түсініктер сәйкес келеді. Мұндай молекулаларда электртерістік айырымы неғұрлым үлкен болса, диполь моменті соғұрлым үлкен болады.

     Көпатомды молекулаларда атомдар арасындағы байланыс полюсті, ал кеңістіктік құрылысына байланысты молекулалар полюсті әрі полюссіз болуы мүмкін. Көпатомды молекулалардың  диполь моменті полюсті байланыстың санымен және олардың бағыттылығымен анықталады. Ол жеке байланыстардың диполь моменттерінің  векторлық қосындысына тең. Мысалы, С=О байланыста µ=2,7 D-ге тең, ал СО₂ молекуласында 0-ге тең. Бұл СО₂ сызықты молекулада µ-байланыстың векторы орталықтан радиалды бағытталған, сондықтан µ нәтижесі нөлге тең болуымен түсіндіріледі.(      Бұрышты су молекуласында Н₂О екі байланыстың µ векторлық қосындысы параллелограмның диагоналімен өрнектеледі және ол 1,84D-ге тең Егер молекуладағы әр түрлі диполь моменттері бар векторлардың  геометриялық қосындысы нөлге тең болмаса, онда ол полюсті.

     Диполь моментінің шамасымен заттың реакцияласу қабілеті байланысты болады. Молекуланың µ неғұрлым көп болса, оның әрекеттесу қабілеті соғұрлым жоғары болады. Диполь моменті мен заттың ерігіштігі де байланысты. Сұйықтардың полюсті молекулалары оларда еріген электролиттердің электролиттік диссоциациялануын қамтамасыз етеді.

     Коваленттік байланыстың бағытталуы молекулалардың кеңістіктік құрылымын (пішінін), яғни олардың геометриялық формасын тудырады. Мұны кәдімгі молекулалардың: НСl, Н₂О және NH₃ түзілу мысалында қарастырайық. Коваленттік байланыс атомдардың қосылу сызығының бойында электрон бұлттары, (орбитальдары) максимал бүркескен бағытта пайда болады.

     Хлорсутек НСl молекуласы сызықты, өйткені сутек атомының s-орбиталі мен хлор атомының p-орбиталінің бүркесуі есебінен түзіледі (3.3-сурет).

     Су молекуласы Н₂О түзілгенде, оттек атомы екі валенттік р-электрондары арқылы сутекпен бұрышты молекула түзеді

     Аммиак молекуласы NH₃ түзілгенде байланыстар сутектің үш атомының s-электрондарымен байланысқан азот атомының үш р-орбиталінің үш осі бойына орналасады. Молекула дұрыс тригональді пирамида пішініне ие болады

     Коваленттік байланыстың бағытталуы орталық атомның валенттік орбитальдарының гибридтенуіне және олардың кеңістікте орналасуына тәуелді. Орбитальдардың гибридтенуі – әр түрлі электрон бұлттарының араласуы және олардың пішіні мен энергиясы бойынша бірдей болуы. Бұл жағдайда электрон орбитальдарының алғашқы пішіні өзгереді, ассиметриялы және ядроның бір жағына қарай созылыңқы гибридті орбитальдар түзіледі. Гибридтік орбитальдардан түзілген химиялық байланыс бүркесуі көбірек болғандықтан, бастапқы орбитальдардың электрондары қатысында түзілген байланысқа қарағанда берік болады.

     Байланыс түзуге әр түрлі типті электрондар, мысалы, s- және р-электрондар қатысқанда үнемі гибридтену жүреді. Бериллий хлориді BeCl₂, бор хлориді BCl₃ және метан CH₄ молекулаларының гибридті орбитальдары түзген конфигурациясын қарастырайық.

    BeCl₂молекуласында химиялық байланыс түзу үшін бериллий атомының бір s- және бір р-электрондары қатысады. Бұл кезде sр- («эс пэ» деп оқылады) гибридтену жүреді BeCl₂  молекуласы сызықты, өйткені, sр-гибридті орбитальдары қарама-қарсы бағытқа бағдарланған

     Бор хлоридінің молекуласында BCl₃ sр²- («эс пэ екі» деп оқылады) гибридтену іске асады. Байланыстыруға бір s- және екі р-электрондар қатысады да, жазық үшбұрышты молекула түзеді .

     Метан молекуласындағы СН₄  көміртек атомында бір s- және үш р-электрондар гибридтенуге ұшырайды. Бұл sр³- («эс пэ үш» деп оқылады) гибридтену тетраэдрлік конфигурация түзеді .

      Орбитальдардың гибридтенуі арқылы су молекуласындағы байланыстың валенттік бұрышымен (104,5º) және аммиак молекуласындағы валенттік бұрыштың (107,3º) өзгеруі түсіндіріледі. Ол азот және оттек атомының sр³-орбиталындағы байланыстырғыш электрон жұптарының тебілу әсеріне тәуелді.

15-16

Жаңа сабақты қалай қабылдағанын  алғашқы тексеру кезеңдері:

Білімділік мақсаты:

- оқылған материалды оқушылардың дұрыс өз мәнінде қабылдағанын анықтау;

 -алғашқы берілген түсінікте кеткен кемшілікті анықтау;

Жаттығу орындау:№1-3 .94  бет кітаппен 1нұсқа;  10-ЕТЖ-1 -2 нұсқа.

3-4

Білімді жүйелеу және қорытындылау

Білімділік міндеттері:

 - оқылған материалды оқушылардың дұрыс меңгергенін анықтау;

 -алғашқы берілген түсінікте кеткен кемшілікті анықтау;

- кеткен кемшілікті жою жұмыстары

-тапсырмаларды оқушылар өз бетінше орындайтындай дәрежеге жеткізу;

-оқушылар білімі мен сыныптың ерекшелігіне қарай отырып тапсырманың күрделілігін анықтау

.Дәптерге қорытынды жазу.

 1.Ковалентті байланысқа полюстілік, баңытталу, қанығу тән.

 2.Қанығуы толық мөлшерде валентті орбитальдарының толық жұмсауға тырысқан атомның валенттілігік санына сай келеді.

 3.Молекуладағы полюстілік ковалентті байланыстың электрон тығыздығының әркелкі таралып орналасуына байланысты сипатталады.

 4.Байланыстың бағытталуы молекуланың кеңістіктік құрылысын анықтайды.

 5. Ковалентті байланыстың бағытталуына қарай молекуланы сызықтық,бұрышты,үшбұрышты, пирамидалық, тетраэдрлық деп үш топқа бөледі.

5-6

Бақылау және өзбетінше бақылау кезеңдері.

Білімділік міндеттері:

  - оқылған материалды оқушылардың дұрыс меңгергенін анықтау;

 -алғашқы берілген түсінікте кеткен кемшілікті анықтау;

- кеткен кемшілікті жою жұмыстары;

1.Соңғы берілген жаттығуларды тексеру

Үй тапсырмасын беру кезеңі:

Білімділік міндеттері:

-оқушыларға  үй тапсырмасының берілу мақсаты ,мазмұны шығарылу жолы түсінікті болуын қамтамасыз ету

1. Үй тапсырмасын орындауға берілетін нұсқаулар.

     Параграф   3.3   оқу -, 8-9(94бет) –жазбаша.

2. Күнделікке жазғанын тексеру.

1-2

 Сабақ қорытындысын шығару кезеңі.

- жекелеген оқушылар мен сынып жұмысына баға беру.Сабақтың кемшілігі мен қорытындысын шығару. Баға қою.  

1-2

 Рефлексия кезеңі:

Білімділік міндеттері:

-оқушы мен мұғалім арасындағы дұрыс қарым қатынасты тудыру.

-оқушылардың өзін өзі басқару және басқа адамдармен дұрыс қарым –қатынас принципін үйрету.Сіздерге сабақ қызықты болды ма? Білгендеріңнің маңызы қандай?

1-2