Ознакомление учащихся с периодическим законом должно предшествовать изучению периодической системы, а изучение периодической системы — освещению теории строения атомов, потому что каждое последующее может быть понято только на основе предыдущего. Так оно было и в истории развития науки.

В процессе изучения периодического закона, периодической системы и теории строения атомов систематизируются и углубляются на их основе все те знания, которые были приобретены учащимися до этого.

Изучение теории строения атомов раскрывает физический смысл периодического закона и периодической системы и служит объяснению валентности элементов и свойств веществ. Сведения о строении атомов являются хорошей предпосылкой для ознакомления учащихся с ионами, с диссоциацией кислот, солей и оснований в растворе, реакциями между ионами в растворе и с ионной формой химических уравнений. Это и должно быть сделано вслед за изучением периодического закона и строения атомов.

Отступая от исторической последовательности, мы здесь не нарушаем логики развития науки: теория строения атомов объяснила ионную теорию и раскрыла ее физический смысл, поэтому и понятие об ионах легче, лучше и правильнее усваивается после ознакомления с теорией строения атомов. Учащиеся должны получить знания о молярных и нормальных растворах, как наиболее часто встречающихся способах выражения их концентрации.

После ознакомления с периодической системой и теорией строения атомов изучение химических элементов и их соединений поднимается на более высокий теоретический уровень. Если ознакомление с первоначальными понятиями химии до атомистики составляло первый этап изучения основ этой науки, а период от атомистики до изучения периодического закона — второй этап, то сейчас начинается третий этап, включающий в себя весь остальной материал программы по неорганической химии.

Последовательность изучения химии после ознакомления с периодическим законом. После ознакомления с периодической системой, строением атомов и ионной теорией продолжается систематическое изучение элементов. Относительно последовательности изложения курса химии на данном этапе возникают следующие вопросы:

а) в каком порядке изучать химические элементы, чтобы достигнуть осмысленных, конкретных, прочных и систематических знаний о периодической системе в целом;

б) нужно ли изучать общие свойства металлов, если нужно, то в каком месте курса;

в) в каком месте курса следует изучать органические вещества, в каком порядке и какое место в этом изучении должна занять структурная теория.

По вопросу о порядке изучения химических элементов существуют три точки зрения.

Первая заключается в том, чтобы сначала изучить неметаллы, т. е. элементы главных подгрупп VI, V и IV групп, а затем щелочноземельные металлы, алюминий и железо.

Вторая сводится к тому, что рассмотрение металлов и неметаллов следует чередовать: сначала учащиеся знакомятся со щелочноземельными металлами, затем с кислородом и серой, потом с алюминием, азотом и фосфором, далее с углеродом и кремнием и, наконец, с железом.

И первая и вторая точки зрения не вызывают каких-нибудь принципиальных возражений. Каждая из них имеет свои достоинства.

В первом случае создаются хорошие условия для сравнения неметаллов и их соединений между собой, что способствует хорошему усвоению их. Идущее вслед за этим рассмотрение металлов может начинаться с общих свойств, что сокращает время и труд на ознакомление с ними. Сравнение свойств неметаллов и их соединений со свойствами металлов и их соединений содействует углублению понимания периодического закона.

Во втором случае продолжается тот порядок в изучении элементов, который был принят до ознакомления с периодическим законом и который основан на систематическом рассмотрении элементов с противоположными свойствами и их противопоставлении. В общем виде (включая и группы элементов, изученные до периодического закона) этот порядок таков: сначала рассматриваются элементы, резко противоположные по своим свойствам (щелочные металлы и галогены), имеющие положительную (щелочные металлы) и отрицательную (галогены) валентность, равную единице, затем — элементы, которые хотя и противоположны по своим свойствам, но противоположность которых выражена менее резко (кислород и сера, магний и кальций), причем одни из них имеют отрицательную валентность, а другие — положительную валентность, равную двум, далее — элементы, противоположные свойства которых выражены еще менее резко (алюминий с одной стороны, азот и фосфор, с другой стороны), причем алюминий имеет положительную, а азот и фосфор отрицательную валентность, равную трем; изучение завершается рассмотрением углерода и кремния, которые имеют и положительную и отрицательную валентность, равную четырем. Такая последовательность, бесспорно, помогает ясному и прочному усвоению периодической системы. Однако в этом случае изучение общих свойств металлов должно идти в конце темы и теряет свое дидактическое значение. Кроме того, место железа после углерода и кремния оказывается случайным, хотя и выгодно для сознательного усвоения научных принципов выплавки чугуна и стали.

Первая последовательность подкреплена в средней школе многолетним положительным опытом; вторая последовательность еще ждет своей экспериментальной проверки. Поэтому, стоя на точке зрения использования в методике преподавания того, что проверено и нашло подтверждение в практике, мы считаем более обоснованным применить первую последовательность. Однако в нее надо ввести некоторое изменение, подсказываемое необходимостью установить связь курса химии с жизнью. Производственное обучение требует того, чтобы уже в начале курса X класса ученики изучали металлы, знание которых служит опорой для приобретения ряда важных технических сведений. Но если дальнейшее изучение элементов начать с металлов, а потом рассмотреть элементы VI, V и IV подгрупп, то это будет уже новая, третья точка зрения, которой мы и придерживаемся.

Принятие указанной выше последовательности в изучении элементов не снимает вопроса о месте изучения общих свойств металлов. По этому вопросу существуют две точки зрения. Первая заключается в том, чтобы знакомить учащихся с общими свойствами металлов до изучения отдельных металлов, вторая предлагает знакомить с общими свойствами металлов после того, как отдельные металлы будут изучены.

Поскольку при изучении свойств окислов, оснований, кислот, солей, щелочных металлов и неметаллов учащиеся накопили уже некоторые представления об отдельных металлах, рассмотрение общих свойств металлов имеет достаточную эмпирическую основу. Поэтому систематическому изучению металлов вполне возможно предпослать рассмотрение общих свойств. Но можно изучением общих свойств и завершить изучение металлов. Это ускоряет изложение данного раздела курса. При изучении общих химических свойств металлов возможно углубить понимание окислительно-восстановительных процессов с точки зрения электронной теории. Это поднимает теоретический уровень изучения металлов.

По вопросу о месте органических веществ в курсе химии средней школы также существуют две точки зрения.

Согласно первой точке зрения в средней школе не должно быть отдельного курса органической химии. Поскольку органические соединения — это соединения углерода, то их следует изучать при ознакомлении учащихся с углеродом и притом очень кратко.

Согласно второй точке зрения с органическими соединениями учащиеся должны знакомиться после изучения всех элементов и их соединений. Органические соединения многочисленны и с каждым годом приобретают все большее и большее практическое значение (каучуки, пластмассы, искусственные и синтетические волокна и т. д.). Хотя общие закономерности химии свойственны также и органическим веществам, однако они имеют известное своеобразие по сравнению с неорганическими соединениями и классифицируются в другой системе. С органическими соединениями надо знакомить так, чтобы учащиеся получили полноценные знания о свойствах важнейших веществ, применении их в жизни, познакомились бы с успехами органического синтеза. Чтобы обеспечить научность в изучении органических соединений, надо все преподавание проводить на основе теории химического строения А. М. Бутлерова. Но для понимания свойств органических соединений в свете структурной теории необходимо серьезное химическое развитие учащихся. Оно достигается после изучения неорганических соединений.

Поскольку структурная теория является ведущей теорией в изучении органических соединений и служит базой для понимания их химических свойств, с ней надо знакомить учащихся по возможности раньше. Однако рассмотрение структурной теории перед изучением органических соединений, как это имело место в учебнике В. Н. Верховского, преждевременно. Учащиеся не имеют еще необходимых фактов для осмысления теории, да и потребности в этой теории они не чувствуют, что неблагоприятно сказывается на качестве усвоения. Как показала экспериментальная работа лаборатории методики преподавания химии АПН РСФСР, с теорией химического строения А. М. Бутлерова целесообразно знакомить учащихся тогда, когда в ходе изучения курса накопятся факты, требующие объяснения и, следовательно, изложения теории. Такие факты появляются впервые при изучении гомологического ряда предельных углеводородов и изомерии их. В этом месте возникает потребность в теории, и тут ее следует давать. В дальнейшем структурная теория используется как научное и дидактическое средство для осмысленного, прочного и систематического усвоения химических свойств органических соединений и их генетических связей.

Чтобы учащимся были понятны химические свойства веществ, органические соединения должны изучаться в генетическом порядке: углеводороды, галогенопроизводные, спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, сложные эфиры и жиры, углеводы, белки.

Изучение органических веществ составляет последний, четвертый этап изучения химии в средней школе.