Dastlabki kimyoviy tushuncha va qonunlar o'qitish metodikasi Reja

Toza moddalar va aralashmalar
Mavzuning vazifasi: moddaning molekulyar tuzilishi haqidagi tasavvur asosida toza modda va aralashmalar haqida tushuncha berish.
Har qanday bilish hodisalarni kuzatishdan boshlanadi. Hodisalar — shu terminning ma’nosidak ko‘rinib turibdiki bevosita yoki bilvosita kuzatilishi mumkin, ammo ular narsalar mohiyatini ochib bermaydi: narsalarning mohiyati tafakkur bilan ochiladi. «Inson fikri hodisadan mohiyatga tomon, aytaylik, birinchi tartibdagi mohiyatdan ikkilamchi tartibdagi mohiyatga va hokazolarga tomon cheksiz chuqurlashib boraveradi». Kimyoda hodisadan mohiyatga o‘tish moddaning tuzilish nazariyasining rivojlanishi bilan bog‘liqdir. Moddalarda va ularning o‘zgarishlaridagi birinchi xil mohiyatni ochishning kaliti bo‘lib kimyoviy atomistika, ikkinchi xil mohiyatni ochishning kaliti bo‘lib esa kimyoviy elektronika xizmat qiladi.
Kimyoviy atomistika — boshqacha kilib aytganda atom-molekulyar ta’limotdir. O‘quvchilar «atom» va «molekula» tushunchalarini chalkashtirib yubormasliklari uchun bu tushunchalar har xil muddatda alohida-alohida o‘rganilishi shart. Dastavval modda tushunchasidan kelib chiquvchi «molekula» tushunchasi o‘rganiladi.
«Molekula» tushunchasining hozirgi zamon tasavvurlariga bir oz bo‘lsada, yaqinroq keladigan ta’rifini faqat antik muammodan keltirib chiqarish mumkin: moddaning bo‘linish chegarasi bormi yoki yo‘qmi? Ha, bor: bu molekula.
Har bir moddaning molekulasi shu moddaning eng mayda zarrachasidir. Bunday ta’rif mantiqiy jihatdan qat’iy bo‘lib, eng yaqin jinsni («shu moddaning zarrachasini») va birdan-bir zarur hamda yetarli bo‘lgan xususiy belgini («eng mayda»ni) ko‘rsatadi. Ammo «mustaqil mavjud bo‘la oladigan» kabi «mukammallashgan» ta’rif esa mantiqiy jihatdan hojati yo‘q ta’rif bo‘lib, buning ustiga u bizni soxta tushunchaga olib keladi va ta’rifni bekordan bekorga cho‘zib, uni ortiqcha iboralar bilan kengaytirib yuboradi.
Darhaqiqat, osh tuzi kristalli molekulalardan iborat bo‘lmasada ( yuqorida aytib o‘tilganidek), natriy xlorid molekulasi osh tuzi bug‘larida mavjuddir. Bertole tuzi molekulalari hech qanday sharoitda ham «mustaqil» mavjud bo‘la olmaydi, demak bu tuzning molekulalari haqida so‘z yuritishning o‘zi ham to‘g‘ri bo‘lmaydi. Ba’zan ta’riflarga qo‘shimcha qilinganidek, molekula «mazkur moddaning xossalarini o‘zida saqlab qoladigan zarrachasidir» degan fikr ham noto‘g‘ri. Shuni nazarda tutish kerakki, darslikning shu paragrafida va keyingi misollarda hodisalar molekulyar nazariya nuqtai nazaridan talqin qilinganda molekulalar protsessida ishtirok etuvchi haqiqatda mavjud zarrachalar sifatida gavdalanadi, Shunga zrishmoq kerakki, shu darsdan boshlab «molekula» terminini o‘quvchilar tez-tez ishlatadigan va shunga o‘xshash hollarda hamda keyinchalkk, masalan, filtrlash va bug‘latishni tushuntirishda «molekula» terminidan foydalanadigan bo‘lsinlar.
Shuning uchun mazkur mavzu bo‘yicha o‘tkaziladigan so‘rash darslariga bir qator fizikaviy protsesslarning molekulyar nazariya nuqtai nazaridan tahlili kiritilishi kerakki, bu «molekula» tushunchasini ana shunday hodisalar bilan oldinroq bog‘lashga imkon beradi.
Fizikada molekulyar ta’limot ko‘rib chiqilganligini hisobga olib bu mavzuni mustaqil ishlab chiqish uchun topshirish mumkin. O‘quvchilar darslik paragrafi oxiridagi savollarga og‘zaki javob tayyorlashlari lozim. Ta’limning kimyoviy talaffuzini alohida qayd qilmoq kerak:
1) har xil moddalarning molekulalari har xil turda bo‘ladi («tur» tushunchasi o‘quvchilarga zoologiya kursidan ma’lum);
2) har bir moddaning molekulalari bir xil bo‘ladi, moddaning tarkibi doimiy bo‘lishiga sabab ana shudir.
O‘qituvchi molekulalar haqidagi ta’limotni qaytadan bayon qilmoqchi bo‘lsa, joylardan: « Biz buni o‘rganib olganmiz» degan gaplarni eshitishi mumkin.
O‘quvchilarga o‘zlari o‘qib chiqqan darslik matnidagi misollardan tashqari, fizikaviy hodisalarni molekulyar nazariya nuqtai nazaridan biz tavsiya etgan tartibda izohlab berishga misollar keltirish taklif kilinsa, ulardan, masalan, mana bunday mazmundagi ishonchli va asosli javoblar olish mumkin:
«Molekulalar mavjuddir, biz modda qanday uchib ketishini payqay olamiz. Bitta molekula uzilsa, uni payqay olmaymiz, ancha ko‘p molekula uzilib chiqadigan bo‘lsa, buni moddaning miqdori kamayishiga qarab bilib olsa bo‘ladi» yoki «tosh suv ta’siridan yuviladi, odam oyog‘i ostida yupqalashib qoladi. Bu shuni tasdiqlaydiki, tosh yaxlit bir narsa bo‘lmay, zarrachalardan tuzilgan, bu zarrachalar undan uzilib chiqib ketaveradi». Shundan keyin o‘qituvchiga mavzuning bunday muhokamasini yakunlashgina qoladi, xolos.
O‘rganilayotgan mavzuda o‘quvchilar uchun birdan bir yangi narsa modda tarkibining doimiyligi uning olinish usuliga bog‘liq emasligi haqidagi masala hisoblanadi. O‘quvchilarning turmush va o‘quv tajribalari mavzuga yakun yasaydigan bu haqiqatni qo‘llab-quvvatlash u yoqda tursin, balki unga ko‘proq zid bo‘lib chiqadi, bu ziddiyat esa shu haqiqatga yondoshish uchun qulay zamin yaratib beradi.
Faraz qilaylik, bizga yer sharining turli joylaridan yomg‘ir suvi namunalari, qutb o‘lkalaridan esa muzni eritish yo‘li bilan olingan suv namunalari yuborilgan bo‘lsin. Shisha idishlar ustiga yozilgan yorliqlar yo‘lda tushib qolgan, deylik. Suvning har bir namunasini nihoyatda diqqat bilan tekshirib, u qayerdan keltirilganligini va qanday olinganini aniqlab bo‘larmikin? Yo‘q bo‘lmas ekan. Turli tabiiy manbalar — daryo, dengiz, buloqlardan olingan suv namunalari nima uchun aynan bir xil emas.
Tabiatshunoslikni o‘rganishda o‘quvchilar bu masalani mustaqil hal qilishga tayyorlangan. Mavzuni ana shu taxlitda yakunlab turib, kursning keyingi mavzulariga o‘tish uchun zamin yaratiladi.
Har bir modda ayni bir xil molekulalardan, turli moddalar esa har xil tur molekulalardan tuzilganligi haqidagi tasavvur, nima sababdan har xil moddalar har xil xossalarga ega ekanligini tushuntirishga imkon beradi. Ayni bir modda bir xil molekulalardan tuzilgani sababli, shu moddaning turli namunalari ham ayni bir xossalarga ega bo‘ladi. Eng yaxshisi, bu qoidani fizikaviy konstantalari o‘kuvchilarga ma’lum bo‘lgan suv misolida oydinlashtirib berish kerak.
Har qanday moddaning ayni bir xil xossalar namoyon qilishi uning tozaligiga bog‘liq. Suvning xossalari (rangi, mazasi, zichligi, qaynash temperaturasi) unga har xil narsalar aralashganda qanday o‘zgarishini ko‘rsatib berish mumkin.
Xossalarni to‘g‘ri aniqlash uchun moddalar nihoyatda toza (hech qanday narsa aralashmagan) bo‘lishi shart. Holbuki tabiatda moddalar deyarli hamma vaqt bir-biriga aralashib ketgan holatda bo‘ladi.
Granit bo‘lagini ko‘rib chiqish va u modda yoki aralashma ekanligini aniqlashni tavsiya etish mumkin. Granit tarkibida nimalar bo‘ladi? Uning tarkibiy qismlarini bir-biridan qanday farq qilish mumkin va ular qanday xossalarga ega?
Ammo tashqi ko‘rinishiga qarab moddaga boshqa narsalar aralashganini hamma vaqt ham osongina bilib olsa bo‘ladimi?
O‘quvchilar bu savolga javob bera oladigan bo‘lishlari uchun, suv bilan erigan modda aralashmasidan iborat eritmalarni ko‘rsatish kerak. O‘quvchilar aksari qattiq moddaning suyuqlik bilan har qanday aralashmasini zritma deb ataydilar. Ularda to‘g‘ri tushuncha hosil bo‘lishi uchun eritma bilan muallaq zarrachali suyuqlikni taqqoslab ko‘rsatish zarur. Buning uchun suvli bitta idishga maydalab tuyilgan bo‘r yoki tuproq solinadi, boshqasiga qand yoki osh tuzi solib, yaxshilab aralashtiriladi va bu ikki aralashma bir-biridan nima bilan farq qilishi o‘quvchilardan so‘raladi. O‘quvchilar eritma tiniq bo‘lib, erigan moddani hatto zng kuchli mikroskop bilan ham ko‘rib bo‘lmasligini, muallaq zarrachali suyuqlik esa loyqa bo‘lib, undagi kattiq modda zarrachalarini oddiy ko‘z bilan ham ko‘rish mumkinligini aytadilar. Muallaq zarrachali suyuqlik bilan eritma orasidagi bu farqning sababi molekulyar nazariya asosida tushuntirilsa ravshan bo‘lib qoladi. Eritma—erituvchi molekulalari bilan erigan modda molekulalarining aralashmasi, muallaq zarrachali suyuqlik esa suv molekulalari bilan moddaning birmuncha yirik zarralari aralashmasidir. Ko‘rib chiqilgan misollar modda bir xil molekulalardan, eritma turli xil molekulalardan tuzilgan, degan xulosa chiqarishga imkon beradi.