Методика изучения растворов

Дисциплина: Химия
Тип работы: Реферат
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 21 страниц
В избранное:

Министерство образования и науки РК

Казахский Национальный Педагогический Университет им. Абая

Естественно географический факультет

Кафедра:

Курсовая работа

Тема: Методика изучения растворов

Выполнила: студентка ХБР - 4 курс

Бахырдинова С. А.

Проверил:

Мансуров Б. А.

Алматы 2008

Содержание:

Введение. 1
Место эксперимента и его роль в развитии мышления школьника… . . . 1
Методика изучения растворов. . . . . 5
Реакции взаимодействия металлов с растворами солей.

Эксперимент по коллоидным растворам. . 16

Список литературы . . . . . 20

Введение.

У любой науке, в том числе и химии свои законы, теории, свой накопленный опыт, который усваивают многие поколения школьников. То есть наука - это главным образом сокровищница накопленных знаний, и обучение, в общем, и целом можно рассматривать как процесс переноса научных знаний из учебника в голову ученика. Но в тоже время, накопленные знания - это продукт духовной деятельности, органично включающий в себя нечто живое человеческое и, следовательно, не могут быть отделимы от человека. Поэтому перенос научных знаний из учебника или головы учителя в головы учеников нельзя осуществлять механически, игнорируя познавательную активность учащегося.

Любые научные знания - это всегда результат нелегкого поиска ответов

на возникшие вопросы и проблемы, выдвижения гипотез и смелых теорий; точнейшие эксперименты, завершающиеся выводами. На современном этапе к основной задаче обучения следует отнести действительное, истинное освоение учебного материала, что возможно лишь при творческом его восприятии, а не зубрежке, вызывающей отвращение к учебе. Чтобы решить эту проблему, необходимо использовать современные методики обучения, развивающие обучение и научить школьников «учить творчески». Сегодня учитель вправе самостоятельно выбирать содержание, организационные формы и методы обучения. В его распоряжении альтернативные концепции химического образования, вариативные программы и учебники, в основе которых, прежде всего, лежит химический эксперимент, без которого невозможно успешное изучение химии.

1. Место эксперимента и его роль в развитии мышления школьников.

Одним из важнейших словесно - наглядных и словесно - наглядно -практических методов обучения является химический эксперимент. Он играет особую роль в обучении химии. Химический эксперимент знакомит учащихся не только с самими явлениями, но и методами химической науки. Он помогает вызвать интерес к предмету, научить наблюдать процессы, освоить приемы работы, сформировать практические навыки и умения. Следует отметить, что проблема химического эксперимента в методике обстоятельно исследована. Большой вклад в нее внесли такие ученые как В. Н. Верховский, В. В. Фельдт, К. Я. Парменов, В. В. Левченко, В. С. Полосин, Д. М. Кирюшкин, Л. А. Цветков и другие. К. Я. Парменов не только уделял внимание технике эксперимента, но и методике его включения в учебный процесс. Он отмечал, что при провидении демонстрационного эксперимента необходимо подготовить учащихся к наблюдению опыта и умело руководить этими наблюдениями. Особенно детально разработана эта проблема В. С. Полосиным. Он исследовал эффективность различных способов приложения химического эксперимента, разработал методику комплексного использования химического эксперимента в сочетании с другими средствами обучения. Химический эксперимент можно разделить на два вида: демонстрационный и ученический.

Демонстрационный эксперимент относится к словесно - наглядным методам обучения. Демонстрационным называют эксперимент, который проводится в классе учителем, лаборантом или иногда одним из учащихся. Демонстрационный эксперимент, проводится в соответствии с государственной программой по химии для средней школы, по каждой конкретной изучаемой теме курса. Демонстрационный эксперимент дает возможность учителю формировать интерес к предмету у школьников, научить их выполнять определенные операции с веществом; приемам лабораторной техники. К требованиям, предъявляемым к демонстрационному эксперименту, следует отнести:

- Наглядность. Эксперимент следует проводить в цилиндрах, стаканах, чтобы химическое явление можно было наблюдать с любой точки класса. Стол преподавателя не должен быть загроможден лишними предметами, чтобы были видны руки учителя. Можно использовать подъемный столик или кодоскоп.

- Простота. Прибор, в котором демонстрируют эксперимент, не должен содержать лишних деталей и нагромождений, чтобы внимание обучаемых не отвлекалось от химического процесса. Не следует увлекаться эффектными опытами, так как менее эффектные опыты не будут пользоваться вниманием.

- Безопасность эксперимента. Учитель несет ответственность за безопасность учащихся, поэтому в кабинете должны находиться средства пожарной безопасности, вытяжной шкаф для проведения работ с вредными и пахучими веществами, средства для оказания первой помощи. Реактивы для проведения опытов должны быть проверены заранее; посуда для эксперимента - чистой.

При проведении опасных опытов следует использовать защитный экран.

- Надежность. Опыт всегда должен удаваться, и с этой целью техника

эксперимента перед его проведением должна быть тщательно отработана, все операции должны быть четкими, уверенными; недопустима неряшливость в оформлении опыта. Учитель должен следить за своим внешним видом и поведением. В случае неудачи, необходимо выяснить ее причину, и опыт на следующем уроке повторить.

- Необходимость объяснения эксперимента. Любой опыт должен сопровождаться словом учителя. Возникающие паузы можно использовать для организации диалога со школьниками, выяснения условий проведения эксперимента и признаков химических реакций, (условия - это то, что необходимо для того, чтобы реакция началась и протекала; признаки - это то, по чему судят о том, что реакция протекает или уже закончилась) . Следует помнить, что опыт - это метод исследования, поэтому лучше провести меньшее их количество, но каждый опыт должен быть объяснен. Как любой учебный процесс, демонстрационный эксперимент решает три задачи: образовательную, воспитательную, развивающую, суть которых состоит в следующем:

Образовательная цель - получить информацию о протекании химической реакции, свойствах веществ и методах химической науки;

Воспитательная - сформировать убеждение, что опыт - инструмент познания, что мир познаваем.

Развивающая - развитие наблюдательности, умение анализировать явления, факты; делать обобщения и выводы.

Практические работы проводятся после изучения определенной темы или раздела. Это уроки контролирующие знания, умения и навыки. К ним готовятся заранее по инструкции, изложенной в учебнике. Перед допуском к выполнению практической работы учитель проводит инструктаж по технике безопасности и выполнению работы. Объясняются наиболее сложные моменты в работе. Работа выполняется в течении 45 минут, оценки выставляются каждому ученику. Отчет формляется в специальных тетрадях, после проверки, проводится анализ.

Ученический эксперимент должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Учащиеся должны понимать суть опыта и знать последовательность выполнения отдельных операций по инструкции.

2. Соблюдать дозировку реактивов и правила работы с ними.

3. Уметь собирать приборы по рисунку и правильно работать с ними.

4. Неукоснительно выполнять правила техники безопасности при обращении с оборудованием, приборами и реактивами.

5. Четко оформлять отчет о проведенной экспериментальной работе.

Выполняя химические работы, самостоятельно, или наблюдая за их демонстрационной постановкой ученики узнают о природе вещества, устанавливают взаимосвязи между ее строением и свойствами.

2. Методика изучения растворов.

Теория растворов - одна из ведущих теорий курса химии. Причины важности темы кроется не только в том, что она имеет большое практическое значение, но и прежде всего во взаимосвязи этой темы со многими курсами химических дисциплин, а так же межпредметные связи ее с биологией, географией, физикой и другими дисциплинами. Первые сведения о воде школьники получают еще в начальной школе при изучении природоведения и географии, а более детально знакомятся со свойствами воды, растворимостью и растворами в курсе химии 8-го класса.

Проведем анализ литературных данных по изучаемому вопросу. Так в работе рассматривается методика проведения двух лабораторных уроков по теме: «Растворимость веществ в воде» . На первом уроке учитель сообщает учащимся, что многие газы, жидкости и твердые вещества, при контакте с водой растворяются в ней. Из курса физики учащимся известно, что молекулы веществ находятся в непрерывном движении. Этим и объясняется явление диффузии - самопроизвольного взаимопроникновения, приведенных в соприкосновение, различных веществ. Далее говорится о том, что если положить в цилиндр с водой кристаллы дихромата калия, то через некоторое время вокруг кристаллов вода окрасится в оранжевый цвет. Невидимые частицы дихромата калия под влиянием молекул воды оторвались от кристаллов и диффундировали в воде. Диффузия происходит медленно, но в конце концов получается однородный раствор. Затем предлагается ответить на вопрос: можно ли ускорить процесс растворения?

Для получения ответа учащиеся проделывают следующий лабораторный опыт: в одну пробирку они помещают немного поваренной соли крупного помола, а в другую - сильно измельченную. Затем в обе пробирки добавляют одинаковый объем воды. Учащиеся наблюдают, что соль мелкого помола растворяется быстрее, чем крупного. На основе этого опыта они делают вывод: процесс растворения ускоряется при измельчении вещества. Чем же это объясняется? Тем, что при измельчении вещества увеличивается поверхность соприкосновения его с жидкостью.

Далее учащиеся сравнивают растворение различных веществ в воде. При этом они выполняют следующий опыт. В четыре пробирки насыпают равные порции сульфата кальция, сульфата бария, алюмокалиевых квасцов, хлорида натрия. Во все пробирки наливают объем воды. Учащиеся наблюдают, что сульфаты бария и кальция как будто совсем не растворяются, квасцы растворились частично, а хлорид натрия практически полностью. Затем ставится перед учащимися вопрос: можно ли все-таки добиться растворения сульфата бария, сульфата кальция и квасцов? Учащиеся предлагают нагреть пробирки, в которых они растворяли указанные вещества. Выполнив эту операцию, они отмечают, что квасцы растворились, а сульфаты бария и кальция нет. На основе этого учащиеся приходят к выводу, что повысив температуру, все-таки можно увеличить растворимость веществ. Для подтверждения того, что сульфаты бария и кальция полностью не растворимы, учащиеся фильтруют через небольшие фильтры растворы с данными солями и несколько капель каждого фильтрата выпаривают на жестяной пластинке. При выпаривании капля сульфата бария на пластинке никакого следа не оставляет, а в случае с сульфатом кальция, на пластинке в небольшом количестве появляется белый налет.

Проведенный комплекс опытов дает возможность сделать вывод о том, что по растворимости в воде вещества делятся на растворимые, малорастворимые и нерастворимые. Учитель демонстрирует учащимся таблицу растворимости веществ в воде и объясняет, как ею пользоваться. После этого они записывают в тетрадь определение растворимости. Далее от качественной характеристики учитель переходит к количественной. Он предлагает учащимся проверить, насколько хорошо растворима поваренная соль. В пробирку с раствором поваренной соли из предыдущего опыта учащиеся добавляют примерно столько же поваренной соли, сколько было взято ранее. Они взбалтывают пробирки с поваренной солью и наблюдают, что новая порция соли полностью уже не растворяется. При нагревании этого раствора наблюдается тот же эффект. Таким образом, учитель подводит учащихся к понятию “насыщенный раствор” и даёт его определение.

Те же операции учащиеся проделывают с квасцами. В результате ониубеждаются, что в такой же порции воды при нагревании квасцов растворимость больше, чем поваренной соли. Учащиеся делают вывод: нагревание влияет на растворимость квасцов значительно сильнее, чем на растворимость поваренной соли. Зависимость растворимости солей от повышения температуры определяется природой растворяемого вещества. Изменение растворимости некоторых видов с изменением температуры наглядно показывают кривые растворимости. Учитель демонстрирует график кривых растворимости и разъясняет учащимся, как им пользоваться, раскрывает смысл коэффициентов растворимости, т. е. рассматривает количественную характеристику растворимости.

В зависимости от подготовленности учащихся и цели, которые ставит учитель, обсуждение результатов эксперимента можно проводить дифференцированно в широком диапазоне. Например, на начальной стадии изучения химии серия превращения послужит эффективной демонстрации признаков химических реакций. Резкие и многократные изменения окраски раствора при добавлении всего нескольких капель реагентов всегда вызывают у школьников неподдельный интерес. В старших профильных классах результаты эксперимента могут стать поводом для обсуждения физико-химических явлений. Например, природы окраски раствора, когда один и тот же ион придает соединениям различную окраску по мере изменения связанных с ними анионов.

Имеется разработанная методика проведения урока по изучению химических свойств воды для школьников 8-х классов, обучающихся по единой государственной программе. Специфичность урока заключается в применении игровых моментов и метода моделирования, значительно активизирующих познавательную деятельность школьников и позволяющих достичь поставленных целей урока: добиться усвоения учащимися химических свойств воды и продолжить формирование у них умения записывать уравнения химических реакций. Перед проведением урока готовится набор карточек с формулами веществ, набор схем для магнитной доски, оборудование для проведения опытов взаимодействия воды с активными металлами, оксидами, разложение воды и для решения экспериментальных задач. После проведения фронтального опроса и решения экспериментальной задачи предлагается тема урока и формируются цели. Урок проводится по следующему плану:

1. Взаимодействие воды с металлами и неметаллами.

2. Взаимодействие воды с оксидами Ме и неМе.

3. Разложение воды.

Химизм предлагаемого эксперимента подтверждается на магнитной доске по следующей схеме:

Ме H ₂ O > щелочь H ₂ ^ актив.

Об отношении воды к металлам средней и малой химической активности, учащиеся узнают из сообщения учителя или из учебника. Работа проводится аналогичным образом: сначала моделируют общие схемы, затем учащиеся работают с набором карточек. Постепенно повышается уровень их самостоятельности в записи уравнений химических реакций.

Ме H ₂ O > оксид H ₂ ^ ср. актив Ме

Ме H ₂ O > малоактив

В связи с тем, что при взаимодействии не Ме с водой не имеет общих закономерносей, то схема предлагается следующим образом:

не Ме H ₂ O > . . .

В качестве конкретизирующих уравнений химических реакций приводится взаимодействие водяного пара с углем, реакция воды с хлором. Второй пункт плана раскрывается с помощью демонстрационного эксперимента по взаимодействию оксидов фосфора (V), серы (IV), углерода (IV) и кальция с водой. Характер полученных продуктов доказывается с помощью индикаторов. Учащиеся должны выявить признаки реакции, определить их тип, назвать полученные вещества. Изучение разложения воды можно проводить по разному: с применением как исследовательского, так и иллюстративного метода. В любом случае используют химический эксперимент по разложению воды электрическим током. Обобщение и закрепление знаний они организуют в виде фронтальной работы с использованием фронтальной доски. На следующем уроке в ходе опроса используется дифференцированный подход. В последнее время все очевиднее становится проблема сокращения часов, предназначенных для изучения химии, которая, в свою очередь, неизбежно скажется на школьном эксперименте. Постепенно он просто-напросто сводится на нет. Естественно, это вызывает большое беспокойство, стремление как-то преодолеть сложившуюся ситуацию. Выходом из кризиса может служить разработка и совершенствование в методическом отношении домашнего химического эксперимента как вида самостоятельной работы учащихся.

Далее предлагается серия домашних опытов по теме «Вода. Растворы, Основания», способствующие развитию интереса к предмету и осознанному усваиванию основ научных знаний. Рассмотрим некоторые из предлагаемых опытов.

Опыт 1. Перегонка воды.

Оборудование и реактивы: чайник, кружка, тарелка, нагревательный прибор (электрическая или газовая плита), прихватка; вода. Ход работы: Нагрейте в чайнике воду. Когда вода закипит и из чайника начнет выходить пар, возьмите с помощью прихватки тарелку и подержите ее несколько минут над отверстием носика чайника. Под тарелкой расположите кружку и собирайте в нее дистиллированную воду. Сравните на вкус водопроводную и дистиллированную воду. Объясните явление. Возьмите сухое предметное стекло, согрейте его в руках и сразу подышите на него. Дайте стеклу охладиться и снова подышите на него. Что происходит?

Вопросы для обсуждения.

1. Почему выдыхаемый воздух «заметен» на морозном воздухе и «невидим» в теплом помещении?

2. Почему в теплое время года рано утром над рекой (прудом, озером) появляется густой туман?

3. Почему в конце весны в хорошую погоду (без осадков) роса с растений утром исчезает, а к вечеру снова появляется?

Опыт 2. Обнаружение щелочных свойств растворов, применяемых в быту.

Оборудование и реактивы: 2 - 3 флакона; индикаторы (лакмус и самодельный), растворы мыла, стиральной соды Na2CO3, питьевой соды NaHCO3, поваренной соли NaCl, аммиака в воде NH3 ( H2O, вода. Изготовление самодельного индикатора. Пропитайте полоски фильтровальной бумаги размером 10х2 см соком черной смородины или отваром красной свеклы. Высушите их в тени и положите в темные склянки (не забудьте приклеить этикетки с названием индикатора!) . Приготовленные индикаторы, окрашиваются в кислой среде в красный цвет, а в щелочной - в зеленый или синий.

Ход работы. Исследуемый раствор в каждом сосуде разделите на две части и испытайте одну часть лакмусом, а другую - самодельным индикатором. Какие произошли изменения? Почему? Результаты запишите в таблицу.

Внимание! После каждого анализа необходимо тщательно мыть посуду, иначе результаты следующего опыта могут быть искаженными.

Опыт 3. Изучение растворимости воздуха в воде.

Оборудование и реактивы: три стеклянных пузырька (например, из под глицерина, похожие на пробирки), резиновая пробка с отверстием, прямая трубочка (стержень от шариковой ручки или соломинка для коктейля),

использованный одноразовый шприц, прищепка, банка на 0, 5 л; горячая вода, кипяченая охлажденная вода.

Объясните явление. Банку заполните холодной не кипяченой водой и поставьте на стол. Наблюдайте, что происходит. Свяжите это явление с изменением температуры воды.

Ход работы. В первую импровизированную пробирку налейте кипяченую воду, во вторую и третью - холодную не кипяченую. Третью пробирку закройте пробкой с укрепленным в ней стержнем, в свободный конец которого плотно вставьте шприц, наполненный воздухом. Сделайте так, чтобы часть воздуха из него прошла в верхнюю часть пробирки. Не вынимая шприц, укрепите на стержне прищепку. Все пробирки поместите в банку с горячей водой и следите за происходящими изменениями. Почему не выделяются пузырьки газа в первой пробирке? Сравните результаты опыта во второй и третьей пробирках.

Опыт 4. Выращивание кристаллов.

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.