ӘӨЖ 37. 016. 547 Cпирттер тақырыбына экологиялық білім негіздерін кіріктіре оқыту



жүктеу 109.46 Kb.

Дата09.04.2017
өлшемі109.46 Kb.

 

 



 

ӘӨЖ 37.016.547 

 

CПИРТТЕР ТАҚЫРЫБЫНА ЭКОЛОГИЯЛЫҚ БІЛІМ НЕГІЗДЕРІН 

КІРІКТІРЕ ОҚЫТУ 

 

А.Ф. Сейтжанов , х.ғ.к., профессор,  

А.Е. Тренова , 2 курс магистрі 

(Алматы қ, Абай атындағы Қазақ 

Ұлттық 

педагогикалық университеті)  

 

Аңдатпа:  Мақалада  органикалық  химия  курсындағы  «Спирттер»  тақырыбы 

бойынша  экологиялық  білім  негіздерін  кіріктіру  қарастырылған.  Білім  жүйесін 

оптимизациялау  жағдайында  экологиялық  білім  берудің  ұтымды  да  экономикалық 

жағынан тиімді жолдарынын бірі жаратылыстану ғылымдарын экологияландыру арқылы 

жүзеге  асыру.  Пәнді  экологияландыру  арқылы  берілетін  экологиялық  білім  біріншіден, 

таным  шеберлігін  кеңейтеді,  екіншіден,  жинақталған  білім  жүйесі  қоршаған  ортаға 

қатысты. Демек, жас ұрпаққа экологиялық білім беру, табиғатты аялап, оны қорғай алатын 

азаматты тәрбиелеу міндеттері мен мақсаттары бүгінгі таңда жоймай, қайта одан әрі оны 

дамытып белгілі нәтижеге қол жеткізетіні сөзсіз.  

Сонымен  қатар  бұл  мақалада  студенттерге  «Спирттер»  тақырыбын  оқу  барысында 

экологиялық  білім  мен  мәдениетті  қалытастыру  үшін  спирттердің  экологиялық 

аспектілері мен терминдері келтірілген. 



Түйін сөздер: экологиялық білім, экологиялық тәрбие, экологиялық аспектілер. 

Қазіргі  таңда  адам  өмірінің  барлық  салаларында  жаңалықтар  енгізіліп,  сындарлы 

бағыттар  айқындалып  жатыр.  Елдің  болашағы  –  жас  ұрпақ.  Олай  болса,  алдағы  уақытта 

еңсесі биік ел болу үшін, жас жеткіншектерді тәрбиелеу 

 болашаққа баратын бірден – бір 



жол екені мәлім. Экологиялық білім беруді қалыптастырудың қажеттілігі «адам – қоғам – 

табиғат» жүйесіндегі өзара әсерлесудің диалектикалық сипатынан туындайды. Қоғам мен 

табиғат арасындағы күрделі қатынаста адам – табиғатты өзгертіп әсер етуші субъект, әрі 

сол  іс-әрекетінің  жағымды  және  жағымсыз  нәтижелерін  өзіне  қайта  айналып  келетін 

нысан ретінде қарастыру қажет [1]. 

Органикалық  химия  курсына  экологиялық  білім  негіздерін  кіріктіру  –  педагогика 

ғылымында  психологиялық,  дидактикалық  және  әдіснамалық  тұрғыдан  қарастырылатын 

кешенді  күрделі  мәселе.  Органикалық  химия  курсына  экологиялық  білім  негіздерін 

кіріктіруді жүзеге асыру оқу бағдарламаларын және жоспарларын оқу – тәрбие үрдісімен 

байланыстылықта қайта қарауға мүмкіндік береді.  

Оттекті  органикалық  қосылыстар  тақырыптарына  экологиялық  білім  кіріктірілген 

дәріс жоспары:  



Сабақтың  тақырыбы: Қаныққан бір атомды спирттер.  

Сабақтың мақсаты:  

Білімділік:  студенттерге  қаныққан  бір  атомды  спирттердің  жалпы  формуласы, 

жіктелуі,  гомологтық  қатары,  изомериясы,  номеклатурасы,  алынуы,  қасиеттері  және 

қолданылуы туралы білімді бере отырып, экологиялық мәселелерді кіріктіре негіздеу. 

Тәрбиелік: кез келген жағдайда тақырып мазмұны бойынша қорытынды жасай білуге 

берілген  тақырып  материалдарын  басқа  тақырып  материалдарымен  байланыстыра  және 

салыстыра алатын дәрежеге жетуге тәрбиелеу; спирттердің құрамы, құрылысы, қасиеттері 

және биологиялық функциясы арасындағы өзара байланыс, олардың тірі табиғаттағы екі 

жақты қызметі туралы мәліметтерді экологиялық тәрбиенің негізіне алу.  

Дамытушылық:  Қосымша  әдебиеттермен  жұмыс  жасай  білуге,  аудитория  алдында 

еркін сөйлеуге баулу. 



 

 



 

Сабақтың типі: дәріс сабақ 

Дәріс жоспары:  

1.

 



Спирттердің анықтамасы және олар туралы жалпы түсінік; 

2.

 



Қаныққан бір атомды спирттердің изомериясы, номенклатурасы; 

3.

 



Қаныққан бір атомды спирттердің алыну жолдары

4.

 



Қаныққан бір атомды спирттердің қасиеттері; 

5.

 



Қаныққан бір атомды спирттердің экологиялық аспектілері. 

Дәрістің  барысы:  Спирттер,  немесе  алкогольдер  деп  молекуласында  гидроксил 

топшасы  бар  көмірсутектерді  айтады.  Спирттер  қаныққан,  қанықпаған  болып  және 

гидроксил топшаның  санына қарай бір, екі, көп атомды болып бөлінеді.  

Қаныққан бір атомды спирттердің жалпы формуласы 

??????


??????

??????


2??????+1

????????????. Гидроксил топша 

байланысқан  көміртек  атомының  сипатына  қарай  спирттер  біріншілік 

?????? − ????????????

2

????????????  (І), 



екіншілік 

??????


2

???????????????????????? (ІІ) және үшіншілік ??????

3

?????? − ???????????? (ІІІ) болып бөлінеді [2].  



Изомерия. Номенклатура. Спирттердің изомериясы көміртек тізбегінің құрылысына 

және гидроксил тобының тізбектегі орнына байланысты.  

Мысалы,  құрамы 

??????


4

??????


9

????????????  болып  келетін  спирттерді  бутан  мен  изобутан 

молекулаларындағы  бір  атом  сутекті 

– ОН  топшасына  алмастырғанда  алынатын  ??????

4

??????


10

 

көмірсутегінің  туындылары  деп  қарастырады.  Қалыпты  бутаннан  гидроксил  топшаның 



орналасуына қарау екі изомер шығарады: 

 

????????????



3

− ????????????

2

− ????????????



2

− ????????????

3

 

 ????????????

3

− ????????????



2

− ????????????

2

− ????????????



2

????????????                ????????????

3

− ???????????? − ????????????



2

− ????????????

3

 

                             I                                                              

 ????????????            II 

Сол сияқты изобуттаннан да  спирттің екі изомерінің пайда болуын байқауға болады: 

                                                                                                       

???????????? 

                                                                                                        

????????????

3

−  ???????????? − ????????????



3

           

????????????

3

− ???????????? − ????????????



2

????????????                ????????????

3

− ?????? − ????????????



3

 

  



            

????????????

3

                                 

????????????

3

                                            

????????????

3

 

                                                   III                                                IV 

 

Әдетте  спирттерді  гидроксил  тобымен  байланысқан  радикал  бойынша  атайды. 

Систематикалық  номенклатура  бойынша  спирттің  аты  өзіне  сәйкес  қаныққан 

көмірсутектің атына ол жалғауын қосу және гидроксил тобы орналасқан көміртек атомын 

нөмірмен көрсету арқылы құрастырылады (1-кесте). Бұдан басқа спирттерді  рационалды 

номенклатура  бойынша  метил  спиртінің  яғни  карбинол  туындылары    ретінде  атауға 

болады. 

 

Кесте 1 – Спирттердің номенклатурасы 



 

Спирттердің формуласы 

Атаулары 

Халықаралық (ЮПАК) 

Рационалды 

Тарихи 


????????????

3

???????????? 



 

????????????

3

− ????????????



2

???????????? 

????????????

3

− ????????????



2

− ????????????

2

???????????? 



????????????

3

− ???????????????????????? − ????????????



3

 

метанол 



 

этанол 


1 – пропанол 

2 – пропанол  

карбинол 

 

метилкарбинол 



этилкарбинол 

диметилкарбинол 

метил спирті (ағаштан 

жасалған) 

этил спирті (шарап спирті) 

(біріншілік) пропил спирті 

(екіншілік) пропил спирті 

изопропил спирті 



 

Спирттердің алынуы:  

 

 



 

Алканолдарды  галогеналкандардан,  алкендерден,  карбонилді  қосылыстардан 

(альдегидтер  мен  кетондар),  металлорганикалық  қосылыстардан,  көміртек  (ІІ)  оксидінен 

алады. 


1.

 

Галогеналкандарды  гидролиздеу  арқылы  және  этиленді  көмірсутектерді 



гидратациялау арқылы алуға болады (IX тарау, 2 толық қарастырылған), [2]. 

2.

 



Алканолдарды этиленді көмірсутектерді гидратациялау арқылы алады (V тарау,4 

толық қарастырылған), [2].  

3.

 

Альдегидтерді,  кетондарды  және  күрделі  эфирлерді  катализаторлардың  (Ni,  Pt, 



Pd, Co) қатысуында тотықсыздандыру арқылы алканолдарды алуға болады. Бұл жағдайда 

альдегидтер мен күрделі эфирлер біріншілік спирттерді, ал кетондар екіншілік спирттерді 

түзеді:  

а) 


????????????

3

− ?????????????????? + ??????



2

??????


→ ????????????

3

− ????????????



2

− ???????????? 

ә) 

????????????



3

− ?????? − ?????? − ??????

2

??????


5

+ 2??????

2

??????


→ 2????????????

3

− ????????????



2

− ???????????? 

                ‖ 

                         

   O  

б) 


????????????

3

− ?????? − ????????????



3

+ ??????


2

??????


→ ????????????

3

− ???????????? − ????????????



3

 

                ‖                                      ∣ 

                          

 O                                      ????????????             

4.

 

Альдегидтерге, кетондарға және күрделі эфирлерге,  металорганикалық, мысалы, 



магнийорганикалық  қосылыстармен  әрекет  етіп,  алкандарды  синтездеуге  болады.  Ең 

алғаш  мұндай  синтезді  А.Бутлеровтың  шәкірттері  А.Зайцев  пен  Е.Вагнер 

мырышорганикалық қосылысты пайдаланып, жүзеге асырған. Мысалы, Гриньяр ұсынған  

әдіс бойынша реакциялар мына төмендегі схемалар бойынша жүреді: 

 Құмырсқа альдегидінен  біріншілік спирттер алынады: 

СН

2

= ?????? + ????????????



3

− ????????????????????????  → ????????????

3

− ????????????



2

− ?????? − ????????????????????????

??????????????????

→   ????????????

3

− ????????????



2

− ???????????? + ???????????????????????????????????? 

ал, 

кетондардан 



магнийорганикалық 

синтез 


бойынша 

үшіншілік 

спирттер 

алынады:


                                                                                      ????????????

3

 



 

????????????

3

− ?????? = ?????? + ????????????



3

− ????????????????????????  → ????????????

3

− ?????? − ?????? − ????????????????????????



??????????????????

→   


                  

           

????????????

3

                                                 



????????????

3

 



            

????????????

3

                                                         



 

 ????????????

3

− ?????? − ???????????? + ???????????????????????????????????? 



  

          

  ????????????

3

                                                         



 

Химиялық  қасиеттері.  Спирттердің  химиялық  қасиеттеріне  реакцияға  бейімді 

гидроксил тобы және онымен байланысқан радикал анықтайды. 

1.

 

Спирттермен  сілтілік  металдар  әрекеттескенде  гидроксилдегі  сутектің  орның 



металл басып,  алкоголят түзеді: 

2??????


2

??????


5

???????????? + 2???????????? → 2??????

2

??????


5

?????????????????? + ??????

2

 

натрий этилаты 

(алкоголят)

  

Спирттердің алкоголяттары судың әсерінен жылдам ыдырайды:  



 

2??????


2

??????


5

?????????????????? + ?????????????????? →   2??????

2

??????


5

???????????? + ???????????????????????? 



 

 

 



 

2.

 



Минералды  және  органикалық  қышқылдар  спирттермен  әрекеттесіп  сәйкес 

күрделі эфирлерді береді: 

 

2??????


2

??????


5

???????????? + ????????????????????????

3

?????? → ??????



2

?????? + ??????

2

??????


5

??????????????????

3

?????? 



этилсульфат 

этилкүкірт қышқылы 

O                                                    O 

‖                                               ‖ 

??????

2

??????



5

???????????? + ???????????? − ?????? − ????????????

3

→   ??????



2

?????? + ??????

2

??????


5

?????? − ?????? − ????????????

3

 

этилсірке эфирі 

этилацетат 

 

Күрделі  эфирлердің  түзілу  реакциясы  қайтымды:  белгілі  бір  сатыда  тепе-теңдік 



күйге келеді. 

3.

 



Спирттерге  су  тартқыш  заттармен  әсер  етсе,  молекула  аралық  немесе  молекула 

ішінде  судың  бөлінуі  жүреді.  Су  тартқыш  заттар  есебінде  қышқылдар  (концентрлі 

??????

2

????????????



4

,   ??????

3

????????????



4

, қымыздық, бензосульфоқышқылы және басқалар) оксидтер (алюминийдің, 

торийдің  және  басқаларының  оксидтері),  кейбір  тұздар  (калийдің  бисульфаты,  мыс 

сульфаты) қолданылады. 

Спирттердің молекулааралық сусыздандыруын жай эфирлер 

?????? − ?????? − ?????? алынады: 

 

?????? − ???????????? + ???????????? − ??????



→ ?????? − ?????? − ??????



+ ??????


2

?????? 


 

Ал  сол  катализаторлардың  қатысуымен,  бірақ  әлдеқайда  жоғары  температурада 

спирттердің  молекула  ішінде  дегидратациялануынан  қанықпаған  көмірсутектер  түзіледі. 

Мысалы:  

 

????????????



3

− ???????????????????????? − ????????????

3

→ ????????????



2

= ???????????? − ????????????

3

+ ??????


2

?????? 


изопропил спирті                пропен 

 

Судың  молекула  ішінде  бөліну  кезінде  сутек  атомы  гидроксил  топшасына  көрші 



сутек атомдары аз көміртек атомдарынан бөлінеді (Зайцев ережесі): 

 

????????????



3

− ????????????

2

− ???????????????????????? − ????????????



3

→ ????????????

3

− ???????????? = ???????????? − ????????????



3

+ ??????


2

?????? 

2 – бутен, симм-диметилэтилен 

 

Бұл  заңдылық  Морковников  ережесімен  бірігіп  спирттердің  бір  түрінен  екінші 



түріне өтуге мүмкіншілік береді. Мысалы, изобутил спиртінен үшіншілік бутил спиртіне 

былай өтеді.  

     ????????????

3

                                         ????????????



3

                                  ????????????

3

            



                                                                      

                    ????????????

3

− ???????????? − ????????????



2

????????????

−??????

2

??????



→    ????????????

3

− ?????? = ????????????



2

+??????


2

??????


→    ????????????

3

− ?????? − ????????????



3

 

                                                                                                 



                                                                                                              

???????????? 

                    изобутил спирті                   изобутилен             үшіншілік бутил   спирті 

 

4.



 

Спирттердің гидроксил топшасын галогендерге алмастыру:  

а) галогенсутекті қышқылдармен:  

?????? − ???????????? + ?????????????????? = ?????? − ???????????? + ??????

2

?????? 


ә) фосфор галогенидтерімен: 

 

 



 

3?????? − ???????????? + ??????????????????

3

→ 3?????? − ???????????? + ??????(????????????)



3

 

С

2

??????


5

???????????? + ??????????????????

5

→ ??????


2

??????


5

???????????? + ????????????????????????

3

+ ??????????????????   т.б.  химиялық  қасиеттері  (IX  тарау,  2 



толық  қарастырылған),  [2].  Спирттердің  экологиялық  аспектілері.  Қаныққан  бір  атомды 

спирттердің  экологиялық  аспектілеріне  келетін  болсақ  [3,4]:  спирттердің  гомологтық 

қатарындағы  алғашқылары  –  метанол  мен  этанол  қолданыста  кең  таралған  спирттер. 

Эколог  мамандардың  көзқарастары  бойынша  бұл  қосылыстар  болашақта  энергия  көзі 

болып, көлік отындарын ауыстырады. Сөйтіп, метанол мен этанол көлік двигательдерінде 

жанғанда, дәстүрлі моторлы отындарға қарағанда зиянды заттарды аз бөледі. «Экология» 

  бұл  қазіргі  таңда  ең  актуальды  және  проблемалық  мәселелердің  бірі.  Бұл  мәселенің  – 



кіші өндіріс зауыттарынан – мемлекеттік деңгейге дейін қатысы бар. Спирт, яғни «этанол» 

экологиялық Е әріпті отындардың қатарына жатқызуға болады. Соңғы жылдары Америка 

Құрамы Штаттарында 10% этанолы бар Е10 маркалы отын немесе «газохол» өндіріледі. 

Экологиялық  тұрғыдан,  спиртті  отындарды  пайдалану  газ  мөлшерін  азайтады. 

Спирттердің  жану  температураларының  төмендігінің  арқасында  азот  оксидтерінің  аз 

мөлшері бөлінеді. Толығырақ жану салдарынан – СО және көмірсутек (С

x

Н

y



) газдарының 

шығындары,  сонымен  бірге  ароматты  көмірсутеткердің  мөлшері  біршама  азаяды. 

Дегенмен,  басқа  жақтан  –  ацетальдигидтің  (этанол  үшін)  немесе  формальдигидтің 

(метанол үшін) шығымы 2 – 4 есеге артады. 

Метанолды – целлюлоза – қағаз өнеркәсібінде (58 г/л), фенол формальдегидті смола 

(25  г/л),  лак  бояу  өндірістерінде  қолданатын  судың  көлемі  құрамынан  табуға  болады. 

Метанол  концентрациясы  4  мг/мл  –  ден  асқанда  өзен  және  көл  суларының  экологиялық 

жағдайына  әсер  етеді,  одан  асса  биологиялық  белсенді  микроағзалардың  белсенділігін 

төмендетеді.  Метанол  –  нерв  жүйесіне,  көз  жүйкелеріне  және  тор  қабығының  қан 

тамырына әсер ететін өте күшті  у болып саналады. Ағзаға түссе тотығып, формальдегид 

пен  құмырсқа  қышқылы  түзіледі,  соның  әсерінен  ацидоз  пайда  болып,  қан  оттегімен 

толық  қанықпай,  көптеген    тотығу  –  тотықсыздану  процестері  бұзылады,  ал  бұл  адам 

денсаулығына зиян келтіреді. Этил спирті – органикалық синтезде, синтетикалық каучук 

өндірісінде,  тамақ,  лак  –  бояу  өнеркәсібінде  еріткіш  ретінде  қолданылады.  Этанолды 

бензин,  дизельді  жағармайларға  газ  құрамындағы  зиянды  заттардың  мөлшерін  азайту 

үшін қосады.  

Алкоголь жағымсыз экологиялық факторлардың әсерін күшейтеді. Ағзада этанол аз 

мөлшерде  синтезделеді,  оның  мөлшері  0,08  –  4%  құрайды.  Адам  ағзасында  этанолдың 

метаболизмі  бауырда  жүреді  (95%),  бұл  кезде  этанол  гидрогеназа  ферментінің  әсерінен 

ацетальдегидке  дейін  тотығады,  ал  ол  өз  кезегінде  биологиялық  мембраналардың, 

бауырдың бұзылуына әкеп соғады. 

Дәрісті бекіту сұрақтары:  

1.

 

Спирттерге сипаттама бер? 



2.

 

Тарихи  және  систематикалық  номенклатура  бойынша  қаныққан  біратомды 



спирттерге атаулар қалай беріледі? 

3.

 



Қаныққан бір атомды спирттерге изомерияның қандай түрлері тән? 

4.

 



Қаныққан бір атомды спирттердің экологиялық мәселелері? 

5.

 



Экологиялық тұрғыдан спирттерді отын ретінде пайдалану мүмкіндіктері? 

6.

 



Адам ағзасына метанолдың әсері қандай? 

7.

 



Адам ағзасында этанолдың метаболизмі қайда жүреді? 

8.

 



Метанол мен этанолдың қолдану аймақтары? 

Осылай  болашақ  мамандарға  экологиялық  білім  беру,  олардың  табиғат  пен  адам 

өмірінің бірлігін терең сезінетін, табиғатты аялап, оны қорғай алатын азаматты тәрбиелеу 

міндеттері  мен  мақсаттары  өз  маңыздылығын  бүгінгі  таңда  жоймай  қайта  одан  әрі 

көкейкестілігімен сипатталады деген ойдамыз. 

 

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 



 

 



 

 

1.

 



Cейтжанов  Ә.Ф.,  Тренова  А.Е.,  Таубаева  Э.  Органикалық  химияны  оқытудың 

экологиялық аспектілері // Хабаршы, Абай ат. ҚазҰПУ, №1(43)2015. 

2.

 

Сейтжанов Ә. Ф. «Органикалық химия». Алматы, 2005 жыл. 446 бет. 



3.

 

Сақарьянова  Қ.  «Органикалық  химияны  оқыту  барысында  экологиялық 



мәселелерді қамту жолдары»// Химия мектепте – 2004 ж. № 5,6 

4.

 



http://bioethanol.ru

 

 



РЕЗЮМЕ 

 

Сейтжанов А.Ф., к.х.н.,профессор, Тренова А.Е., магистрант

(г. Алматы, Казахский Национальный Педагогический Университет имени Абая) 

 

ИНТЕГРИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ ЗНАНИЙ ПРИ 

ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «СПИРТЫ» 

В статье рассматривается интегрирование экологических основ знаний при изучении 

темы «Спирты» в курсе органической химии. Одним из эффективных путей оптимизации 

системы  образования  в  условиях  реализации  экономически  рационального  и 

экологического  образования  это  –  экологизация  естественно  –  научных  знании.  С 

помощью  экологизации  образования  предоставляемые  через  преподаваемые  предметы  в 

системе  образования,  во  –  первых,  расширяет  познание  мастерства,  во  –  вторых, 

полученные  знания  имеет  отношение  к  окружающей  среде.  Следовательно,  воспитание 

подрастающего  поколения  экологическому  знанию,  учить  беречь  природу  и    его 

дальнейшее  развитие  безусловно,  даст  определенного  результата.  В  статье  также 

приводятся  экологические  термины  и  аспекты  для  обучении  студентов  экологическому 

знанию и культуре по теме «Спирты».  



Ключевые  слова:  экологическое  знание,  экологическое  воспитание,  экологические 

аспекты 


 

 

SUMMARY 

 

Seitzhanov A.F., cand.of ch.sci., professor, Trenova A.E., master degree  



(city Almaty, Kazakh National Pedagogical University named after Abay) 

 

THE INTEGRATION OF ENVIRONMENTAL PILLAR OF KNOWLEDGE 

WHEN STYDYING THEME "ALCOHOLS" 

The article presents integration environmental foundations in teaching organic chemistry 

course  on  the  theme  of  «Alcohols».  One  of  the  effective  ways  of  optimizing  the  system  of 

education in the implementation of economically rational and environmental education it is the 

greening  of  natural  –  science  knowledge.  With  the  help  of  greening  of  education  provided 

through the subjects taught in the education system, firstly, expands the knowledge of the skill , 

and  secondly,  the  acquired  knowledge  has  to  do  with  the  environment.  Consequently,  the 

education of the  younger generation of ecological knowledge, to teach to  protect nature and its 

further development will definitely give a certain result.  

The  article  also  provides  environmental  terms  and  aspects  for  teaching  students 

environmental knowledge and culture on the theme of «Alcohols». 

Keywords: environmental knowledge, environmental education, environmental aspects. 

 

 






©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал