МЕНЮ


Фестивали и конкурсы
Семинары
Издания
О МОДНТ
Приглашения
Поздравляем

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ


  • Инновационный менеджмент
  • Инвестиции
  • ИГП
  • Земельное право
  • Журналистика
  • Жилищное право
  • Радиоэлектроника
  • Психология
  • Программирование и комп-ры
  • Предпринимательство
  • Право
  • Политология
  • Полиграфия
  • Педагогика
  • Оккультизм и уфология
  • Начертательная геометрия
  • Бухучет управленчучет
  • Биология
  • Бизнес-план
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Банковское дело
  • АХД экпред финансы предприятий
  • Аудит
  • Ветеринария
  • Валютные отношения
  • Бухгалтерский учет и аудит
  • Ботаника и сельское хозяйство
  • Биржевое дело
  • Банковское дело
  • Астрономия
  • Архитектура
  • Арбитражный процесс
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Административное право
  • Авиация и космонавтика
  • Кулинария
  • Наука и техника
  • Криминология
  • Криминалистика
  • Косметология
  • Коммуникации и связь
  • Кибернетика
  • Исторические личности
  • Информатика
  • Инвестиции
  • по Зоология
  • Журналистика
  • Карта сайта
  • Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов

    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 [18].

    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[18].

    Те же операции учащиеся проделывают с квасцами. В результате они

    убеждаются, 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.

    На втором уроке [18], учащиеся решают экспериментальную задачу:

    установите экспериментальным путем количественную зависимость растворимости

    нитрата калия от температуры. Составьте план определения коэффициента

    растворимости нитрата калия при температуре 20, 30, 40, 50° С и осуществите

    его в лаборатории, имея необходимое оборудование. Используя ваши данные,

    начертите график зависимости растворимости нитрата калия от температуры,

    предварительно обсудив с учителем план решения данной экспериментальной

    задачи. Учащиеся последовательно выполняют следующие операции: взвешивают,

    пустую фарфоровую чашку – m1 в колбе на 50-100 мл. Готовят в 30-50 мл воды

    концентрированный раствор нитрата калия при температуре на 5-10° С больше,

    чем заданная, и следя за показанием термометра, медленно охлаждают раствор

    до заданной температуры (на дне колбы должны выпадать кристаллы). Быстро

    отливают во взвешенную чашку 5-10 мл раствора (выпавшие кристаллы должны

    остаться в колбе). Взвешивают чашку с раствором, предварительно охладив его

    до комнатной температуры (на дне чашки появляются кристаллы нитрата калия)

    – m2. Осторожно выпаривают раствор досуха, охлаждают чашку с оставшимся в

    ней нитратом калия и взвешивают – m3. Оставшийся в колбе раствор можно

    вновь нагреть до растворения выпавших кристаллов, охладить до другой,

    заданной температуры и повторить все операции.

    Расчет осуществляется следующим образом:

    1. Масса отлитого раствора: m2 – m1 = m4(г)

    2. Масса сухого остатка нитрата калия: m3 – m1 = m5(г)

    3. Масса испарившейся воды: m4 – m5 = m6(г)

    4. Коэффициент растворимости нитрата калия при данной температуре

    (растворимостью соли в 100 г воды): в m6(г) H2O растворяется m5(г)

    KNO3; в 100 г H2O растворяется Х(г) KNO3.

    Составляем пропорцию и находим Х:

    100 ( m5

    Х = (((((( .

    m6

    Одна из важнейших форм проведения экспериментальных занятий, впервые

    разработанная В.Н. Верховским – лабораторный урок. Задачей такого

    лабораторного урока может быть проведение небольшой исследовательской

    экспериментальной работы , направленной на эвристический вывод определенных

    положений [18].

    Оригинальный химический эксперимент предлагается авторами [19], как

    прекрасное средство для обобщения материала по курсу химии. Так первая

    серия включает превращение по химии иона Fe3+. В пробирку помещают 30

    капель 0,1М раствора хлорида железа (III) FeCl3 и пять капель 2М раствора

    карбоната натрия Na2CO3. В результате образования нестойкой кислоты и

    нерастворимого гидроксида железа, происходит необратимый гидролиз соли:

    2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3v + 3CO2^ + 6NaCl

    К полученному осадку, кирпично-красного цвета, добавляют семь капель

    3М раствора хлороводорода HCl. В результате связывания оставшихся карбонат

    ионов и растворения осадка раствор становиться прозрачным:

    Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O

    Добавление четырех капель 0,05М раствора тиоцината калия KSCN,

    приводит к окрашиванию раствора в кроваво-красный цвет в следствии

    образования комплексного иона:

    Fe3+ + 6SCN( = Fe(SCN)63(

    При добавлении 20 капель 1М раствора фторида натрия NaF раствор

    обесцвечивается вследствие образования более стабильного фторидного

    комплекса:

    Fe(SCN)63( + 6F( = FeF63( + 6SCN(

    Последующее добавление 10 капель 1М раствора гидроксида натрия NaOH,

    разрушает комплексный ион и приводит к выпадению кирпично-красного осадка:

    FeF63( + 3ОН( = Fe(OH)3v + 6F(

    При добавлении к полученному раствору двух капель 1М раствора

    сульфида натрия Na2S происходит восстановление трехвалентного железа в

    двухвалентное, а так же переход железа из одной осажденной формы

    (гидроксид) в другую – более стойкую (сульфид). В пробирке образуется

    осадок черного цвета.

    Fe(OH)3 + 2S2( = FeSv + Sv + 3ОН(

    Вторая серия включает превращение по химии иона меди Cu2+. Для этого

    в пробирку наливают 20 капель 0,1М раствора сульфата меди (II) CuSO4

    происходит необратимый гидролиз и образуется осадок синего цвета:

    CuSO4 + Na2CO3 + H2O = Cu(OH) 2v + CO2^ + Na2SO4

    Далее пять капель раствора хлороводорода HCl вызывают растворение

    выпавшего осадка:

    Cu(OH) 2 + 2Н+ = Сu2+ + 2H2O

    Добавляем в пробирку пять капель 1М раствора иодита калия KJ, что приводит

    к восстановлению ионов Сu2+ до Сu+ и вызывает образование осадка

    коричневого цвета, представляющего особую смесь белого иодита меди (I) и

    свободного иода:

    2 Сu2+ + 4J( = 2CuJv + J2

    Еще одна окислительно-восстановительная реакция происходит при

    помещении в образовавшийся раствор пять капель 1М раствора тиосульфата

    натрия Na2S2O3 . Тиосульфат натрия связывает свободный йод, в результате

    цвет осадка становится белым – это оставшийся CuJ :

    2S2O32( + J2 = S4O62( + 2J(

    При добавлении двадцати капель 3М раствора аммиака NH4 осадок

    растворяется вследствие образования бесцветного комплексного соединения

    меди:

    CuJ + 2NH3 = Cu(NH3) 2+ + J(

    Добавление одной капли 3% раствора перекиси водорода вновь окисляется

    Сu+ и Сu2+ , что приводит к окрашиванию раствора в глубокий синий цвет из-

    за образования окрашенного комплексного иона Cu(NH3) 42+

    2Cu(NH3) 2+ + H2O2 + 4NH3 = 2Cu(NH3) 42+ + 2OH(

    Добавляем четыре капли 0,5М раствора сульфида натрия Na2S, что

    приводит к разрушению комплекса вследствие образования черного осадка

    сульфида меди (II) CuS с очень низким произведением растворимости:

    Cu(NH3) 42+ + S2( = CuSv + 4NH3^

    Рекомендованные концентрации и количество реагентов подобраны

    экспериментально, но могут потребовать корректировки из-за разных условий

    хранения и чистоты реактивов.

    В зависимости от подготовленности учащихся и цели, которые ставит

    учитель, обсуждение результатов эксперимента можно проводить

    дифференцированно в широком диапазоне [19]. 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

    [19].

    Методике определения общей жесткости воды посвящается статья [20].

    Где определяют общую жесткость воды в лабораторных условиях методом

    комплексонометрического титрования или с помощью кальциево-магниевых

    ионоселективных электродов. Но эти методы требуют дорогостоящих и

    практически недоступных для школы реактивов и приборов, поэтому авторы [20]

    предлагают более приемлемый для школьной лаборатории способ с применением

    соляной кислоты и ортофосфата натрия. Метод основан на осаждении ионов Ca2+

    и Mg2+ избытком раствора ортофосфата натрия Na3PO4 , с последующим

    определением остатка осадителя:

    3MeCl2 + 2Na3PO4 = Me3(PO4)2v + 6NaCl

    3Me(HCO3)2 + 2Na3PO4 = Me3(PO4)2v + 6NaHCO3

    Как видно из приведенных уравнений, из Me(HCO3)2 образуется

    эквивалентное количество NaHCO3 . При титровании осадка фосфата натрия

    соляной кислотой одновременно оттитровывается и гидрокарбонат натрия, на

    определение которого расходуется такое же количество соляной кислоты, как и

    на определение временной жесткости воды.

    Приводится методика проведения анализа: в мерную колбу, вместимостью

    250 мл, переносят 100 мл анализируемой воды, добавляют точно измеренный

    объем (например 25 мл) 0,2М раствора Na3PO4 и оставляют на ~ 30 минут.

    Затем добавляют до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают и

    фильтруют через плотный бумажный фильтр в сухую емкость. В коническую колбу

    объемом 250 мл отбирают 100 мл фильтрата для проведения титрования и

    добавляют две – три капли индикатора метилоранжа, затем титруют соляной

    кислотой до появления бледно-розовой окраски раствора. Параллельно

    определяют объем соляной кислоты, пошедшей на определение временной

    жесткости воды в идентичных условиях. Для этого берут мерную колбу

    вместимостью 250 мл, добавляют 100 мл анализируемой воды, добавляют до

    метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. После этого, в

    коническую колбу для титрования отбирают 100 мл раствора, добавляют 2-3

    капли метилоранжа и титруют соляной кислотой до появления бледно-розовой

    окраски. Следует однако отметить, что в школьных условиях использование

    данной методики так же достаточно сложно.

    Авторами [21] разработана 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 [21] 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 H2O > щелочь

    H2^

    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 H2O > оксид

    H2^

    ср. актив Ме

    Ме H2O >

    малоактив

    В связи с тем, что при взаимодействии не Ме с водой не имеет общих

    закономерносей, то схема предлагается следующим образом:

    не Ме H2O > . . . .

    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 авторы [21] строят по-

    разному: с применением как исследовательского, так и иллюстративного

    метода. В любом случае они предлагают использовать 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.

    Как отмечают авторы [22], 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. По их

    мнению [22], одним из способов выхода из кризиса может служить разработка и

    совершенствование в методическом отношении домашнего химического

    эксперимента как вида самостоятельной работы учащихся.

    В статье [22] 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

    Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7


    Приглашения

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»




    Copyright © 2012 г.
    При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.