Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования. Особенности преподавания химии в средней школе с использованием химического эксперимента Конструкторские умения и навыки

18.10.2023 | Литература

Выпуск:

УДК 371.388:372.854

Библиографическое описание статьи для цитирования:

Сафарова М. А., Карпенко Г. М. Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2013. – № 12 (декабрь). – С. 31–35..htm.

Аннотация. В статье представлено обобщение сведений об использовании экспериментальных работ различного характера на уроках химии и во внеклассной работе. Предложены возможные темы научно-исследовательских и домашних экспериментальных работ.

Текст статьи

Сафарова Марина Александровна,учитель химии МОУ «Лицей№15», г. Саратов[email protected]

Карпенко Галина Михайловна,учитель химии МОУ «Лицей№15», г.Саратов[email protected]

Химический эксперимент в современной школе

как важнейший инструмент естественнонаучного образования

Аннотация.В статье представлено обобщение сведений об использовании экспериментальных работ различного характера на уроках химии и во внеклассной работе. Предложены возможные темы научноисследовательских и домашних экспериментальных работ. Ключевые слова:химический эксперимент в школе, процесс обучения, исследовательская работа, специфический метод обучения, компетентностный подход.

Красивый эксперимент сам по себе часто гораздо ценнее, чем двадцать формул, добытых в реторте отвлеченной мысли.А.ЭйнштейнСовременная тенденция гуманизации образования предполагает развитие личностной природы индивидуума, инсталляцию образовательного материала в соответствии с интересами и потребностями ученика, создание условий для самоопределения, самореализации личности ребенка, снабжения его разума не готовыми знаниями и фактами, а инструментами для обучения. Ведущим фактором такой формы обучения становится проблемнопоисковая, проектноисследовательская ориентация. Успешность сегодняшних образовательных технологий определяется системой совместных целенаправленных действий обучающего и обучаемого для достижения запланированных результатов обучения, воспитания и образования. Если говорить о месте эксперимента в современном школьном естественнонаучном образовании, то, несомненно, стоит отметить его недостаточное использование вследствие некоторых причин: сокращение часов предмета химии, ограничении используемых реактивов и материалов. Однако эффективное использование эксперимента и экспериментальных данных на всех этапов урока и внеклассного мероприятия служит инструментом активизации познавательной активности обучающихся, развитию исследовательских умений, аналитических и рефлексивных возможностей, социализации и адаптации индивидуума в социуме. Считается, что в данном случае задействована эмоциональная память обучающегося, что позволяетулучшить запоминание и понимание знания, а также соединить воедино теоретический и практический аспект науки. Обсуждение видов и целесообразности применения эксперимента на разных этапах урока было проведено в работах Е.В.Тягловой , И.В.Ширшиной , В.Я.Вивюрского , Э.Г.Злотникова ,Использование эксперимента возможно в виде нескольких форм организации, как иллюстрационный (демонстрационный) эксперимент, лабораторные опыты и работы, практические работы и опыты, внеклассный (исследовательский) и домашний эксперимент . Для эффективной реализации экспериментальной составляющей урока необходима детальная проработка всех этапов эксперимента. Преподавателю необходимо учитывать наглядность данного эксперимента, его безопасность для учителя и учеников (необходимо соблюдать все меры предосторожности), целесообразность применения для освещения конкретной проблемы. Полученные данные и результаты исследования должны быть трактованы, снабжены логичными и верными комментариями и выводами.Если рассмотреть структуру урока, то экспериментальной составляющей на любой фазе урока найдется соответствующая ниша. Так, на этапе инициации, при сообщении целей урока и планирования его результатов использование проблемного эксперимента с нестандартным содержанием или неожиданным результатом способно побудить учеников включиться в активнопознавательную деятельность на уроке, заинтересовать обучающихся. Как правило, такой демонстрационный эксперимент может быть проведен учителем,либо специально подготовленным обучающимся, незаменимо так же использование материалов виртуальной лаборатории. Примерами такого рода экспериментов могут служить демонстрация электропроводности различного типа растворов и твердых тел в преддверии объяснения темы: «Электролитическая диссоциация», демонстрация различной скорости протекания реакции в зависимости от ее условий перед объяснением темы «Кинетика реакций», демонстрация различия признаков химических и физических превращений перед объяснением темы «Физические и химические явления» и т.д.. Практика показывает, что привлечение проблемного эксперимента на этой стадии урока делает обучающегося не сторонним наблюдателем, а активным участником поискового процесса, ученик заинтересован и направлен на решение вопроса: «Почему?», ответ на который он в обязательном порядке должен получить в конце урока (идеальным вариантом является, если выводы им сделаны будут самостоятельно с контролем и направлением со стороны учителя).В процессе актуализации материала на уроке, включающей интеракции всех участников образовательного процесса, демонстрационноисследовательский эксперимент и лабораторные опыты (работы) позволяют визуализировать химические процессы и реакции, закрепить полученные знания и навыки, получить подтверждение гипотезе, сформированной учеником при просмотре проблемного эксперимента в начале урока (или опровергнуть ее). В данном случае преподаватель предлагает учащимся провести несложные опыты по определенному алгоритму, наверняка приводящим к искомому результату. Немаловажно, когда учитель призывает ребят к дискуссии, комментируя и резюмируя выводы обучающихся, а у ребенка складывается четкая позиция правильности и последовательности полученных результатов. Так химические свойства классов неорганических соединений и органических веществ целесообразно проводить в виде лабораторных опытов. Каждому обучающемуся выдается набор реактивов, включающих в себя индикаторы, растворы кислоты и щелочи, воду. Проводя эксперимент, ученик закрепляет полученные знания. При этом для устранения возможных неточностей в трактовке результата и ошибок в проведении эксперимента, учитель обращает внимание на их наличие. Необходимо обратить внимание на тот факт, что один из кислотных оксидов с водой взаимодействовать не будет, о чем скажет отсутствие изменения окраски индикатора, а амфотерные оксиды и основания проявляют двойственные кислотноосновные свойства. Лабораторные опыты знакомят обучающегося с небольшим конкретизированным набором фактического материала, позволяя обучающемуся решить определенную исследовательскую задачу, подтвердить или конкретизировать конкретное понятие или процесс, совершенствовать экспериментальные знания и навыки. Как правило, такие опыты включают 2–3 простых операции с веществами, но должны сопровождаться обоснованными выводами, записью в тетради или лабораторном журнале ученика. Похожие явления или процессы, с которыми встречается ученик в повседневной жизни можно взять также за источник информации, описать, по аналогии с реакциями в пробирке, явления, происходящие вокруг нас. Мировоззренческая и образовательная функция проблемного и исследовательского эксперимента позволяет обучающимся формировать и корректировать собственные представления о различных процессах и явлениях, связывать лабораторный опыт и бытовое или промышленное явление, использовать полученные навыки на следующих этапах изучения и для объяснения похожих явлений и процессов. На этапе закрепления материала возможно включение эксперимента в виде практической работы, а возможно использованиезадач и заданий, основанных на полученных ранее экспериментальных данных или составление их для ситуаций, требующих практического решения (метод кейсов). В данном случае можно говорить о реализации компетентностногоподхода в обучении, межпредметных связях и применении знаний и умений в конкретных жизненных ситуациях . Практическая работа, несомненно, охватывает большой раздел материала и требует от обучающегося предварительной теоретической подготовки, знания и умения безопасной работы и грамотности в обращении с реактивами и оборудовании. Ученик самостоятельно или же при помощи учителя ставит перед собой цель эксперимента, проводит соответствующие манипуляции, наблюдает химическое явление или процесс, описывает его сущность, вносит свои наблюдения в тетрадь, записывает в большинстве случаев уравнение химической реакции. Учителем при проведении данного вида экспериментальных работ должна быть оказана дифференцированная помощь. В практические и лабораторные работы целесообразно включать небольшие творческие задания. Так, определение галогенидов с применением нитрата серебра можно испробовать не только на лабораторном растворе, но и на обычной водопроводной и минеральной воде (например, иодированной), свойства органических соединений, качественные реакции на различные функциональные группы можно провести с использованием различных лекарственных средств. определение аминокислот, молочной кислоты с помощью соли железа можно провести для сравнения в смыве с кожи, крахмал, лактозу, глюкозу можно обнаружить в пищевых объектах. Обучающимся можно предложить составить алгоритм решения подобного задания для другого набора реактивов, другого набора объектов и условий. На уроке по теме «Смеси» ученикам была предложена практическая задача на выбор, при проведении практической работы «Приготовление раствора определенной концентрации» готовили раствор сахара в чае (взвешивали столько ложек, сколько обучающийся ежедневно кладет в чай), обнаружение карбонат иона проводили на кусочке мрамора, раковине, скорлупе от яйца, обнаружение крахмала с помощью раствора иода проводили на многих пищевых объектах. Как правило, такие задания заставляют обучающихся применить полученные знания на решении здоровьесберегающих, экологических и производственнобытовых проблем. Следующий этап урока –рефлексияполученных знаний и навыков, критический анализ полученной информации и собственных достижений на этапах урока. На этом этапе ученик осмысляет ход и результаты всего занятия, информация, полученная на уроке из различных источников, формирует устойчивые и отчетливые образы новых умений и навыков. Все использованные факты и данные необходимо четко связать с полученными результатами, все проблемные и исследовательские вопросы урока должны быть решены. В настоящее время широко реализуется практика внедрения домашнего эксперимента , что несомненно служит не только расширению и углублению знаний и навыков обучающихся, способствует удовлетворению исследовательских и познавательных интересов учеников, но и способствует развитию творческой деятельности, осуществление связи наукажизнь. Особенно такого рода деятельность интересна и необходима для обучающихся 7–9хклассов. В процессе подготовки и проведения домашнего эксперимента ученик приобретает необходимые экспериментальные навыки, закрепляет правила безопасного обращения с оборудованием и веществами, развивает творческое мышление и удовлетворяет потребность в творчестве. Ребенок не ограничен во времени, может использовать доступные реактивы и оборудование, планирует и проводит эксперимент, описывает, руководствуясь имеющимися знаниями, составляет отчет и записывает выводы. Однако при проведении эксперимента преподаватель должен быть уверен, что ученик проведет эксперимент правильно с соблюдением техники безопасности и получит соответствующие выводы, поэтому роль преподавателя состоит в четком инструктировании проведения опыта, обсуждении и проверке полученных результатов.Следует отметить, что систематическое использование домашнего эксперимента при изучении химии в школе обеспечивает развитие мотивации к изучению предмета, положительное отношение школьника к получению знаний, практическая подоплека теоретического знания по химии, популяризация химической науки, расширение сферы применения знаний .Можно рассматривать домашний эксперимент как способ проверки истинности знаний. В каждом доме есть импровизированная химическая лаборатория с набором специфических реактивов и оборудования. Методика выполнения работ и правила безопасности должны быть понятны ученику. Домашний химический эксперимент должен выполняться только с разрешения родителей. Примерами заданий для домашнего эксперимента я использую следующие: разделение смесей различными методами (раздаются готовые смеси с инструктированием по разделению);экстрагирование и хромотография, как способы разделения смеси. В данном случае ученику предлагается экстрагировать с помощью спирта зеленый пигмент (хлорофилл) из листа зеленого растения и с помощью бумажной хромотографии провести разделение экстракта на два компонента; окрашивание пламени ионами металлов в различные цвета; исследование индикаторной способности различных природных красителей, выделяемых из доступных веществ; явление адсорбции различных веществ (как вариант предлагается адсорбция активированным углем красителя из гуашевых красок, раствора чая или другого окрашенного или пахучего вещества), изучение действия этилового спирта или других веществ на прорастание семян или луковиц;выращивание кристаллов поваренной соли и медного купороса; изучение воздействия температуры и катализаторов на скорость разложения пероксида водорода; изучение источников тока из подручных материалов;определение витамина С в продуктах питания и т.д.Присистематической реализации таких заданий у обучающихся возникает потребность к познавательному творчеству, формируются интеллектуальные, организационные и технические умения и навыки, создаются предпосылки для выбора предмета химии для профильного изучения.Особую ценность несет научнопроблемный, проектноисследовательский эксперимент . Как правило, его осуществление возможно за рамками урока на внеурочных или кружковых занятиях. В отличии от домашнего химического эксперимента проектноисследовательская работа включает в себя несколько блоков: сбор и поиск информации по теме, подготовка и реализация эксперимента в школьной химической лаборатории, анализ и обработка полученных результатов, оформление и представлении работы перед аудиторией на школьной конференции. Такая деятельность может включать три различных степени свободы: реализация исследовательской работы индивидуально или в малой группе по уже известной схеме, но с непредсказуемым результатом. Например, с группой учеников мною проводилась работа по сравнительному изучению содержания нитратионов в фруктах и овощах. Обучающимися проводилась пробоподготовка, анализ по предложенной методике соответствующих объектов и занесение результатов в лабораторный журнал. Обобщение результатов такого экспериментального задания происходит, как правило, в форме дискуссии или диалога, порезультатам которого учениками;реализация обучающимися исследовательской работы по изучению конкретного объекта с помощью, выбранных ими в сотворчестве с учителем, методами и методиками. В качестве примера можно предложить выделение и исследование поведения природных индикаторах в растворах различной кислотности; синтез органических и неорганических веществ; количественное и качественное определение различных компонентов в природных объектах;в данном случае обучающийся сам формирует проблему, выбирает цели и пути проведения исследования. Роль учителя заключается в компетентном направлении и консультировании обучающегося. Ученик со всех сторон анализирует возможный объект исследования, рассматривая возможные методы, проводит возможный эксперимент и обрабатывает полученные результаты исследования, предоставляя конкретный результат на обсуждение, защищает собственную позицию, руководствуясь полученными знаниями и навыками.В своей практике нами были реализованы следующие темы практикоисследовательских работ: анализ воды из различных источников; природные индикаторы; исследование фруктов и овощей на присутствие нитратов; что мы едим? Пищевые добавки; кислоты в природы; детергенты в нашей жизни; экологический мониторинг водопроводной воды Саратовской области; волшебные кристаллы; наножелезо и т.д. Данные работы были представлены на конференциях различного уровня и получили дипломы в различных номинациях.Должное внимание химическому эксперименту на уроках и во внеурочной деятельности позволяет: стимулировать интерес обучающихся к предмету, увеличить мотивацию, успешность в освоении науки; отработать навыки и способы безопасной работы с реактивами и оборудованием. Систематическое использование экспериментальной работы на различных этапах урока и во внеурочной деятельности позволяет учителю привить обучающимся потребность в получении и успешной обработки результатов исследования, показать уникальность и взаимосвязь процессов и явлений в природе, быту, теле человека; сделать упор на здоровьесберегающие и экологические проблемы; повысить интеллектуальный уровень учеников, укрепить позицию личности в социуме. Проведение экспериментальных работ требует от преподавателя овладения соответствующей методикой проведения такого рода работ, подготовка, инструктирование, дифференцированная помощь при проведении и обсуждении результатов целесообразных опытов и работ. Только атмосфера сотворчества и сотрудничества ученика и учителя позволит сделать эксперимент эффективным инструментов в обучении, воспитании, всестороннем развитии личности.

Ссылки на источники1.Тяглова Е.В. Исследовательская деятельность учащихся по химии.–М.: Глобус, 2007.–224с.2.Ширшина И.В.Химия. Проектная деятельность обучающихся.–Волгоград: Учитель, 2006. –184 с.3.Вивюрский В.Я. Методика химического эксперимента в средней школе // Химия. Приложение к газете «Первое сентября».–URL:http://him.1september.ru/2003/28/4.htm.4.Маркина И.В.Современный урок химии.–Ярославль: Академия развития,2008.–288с.5.ГабриелянО.С., ВатлинаЛ. П. Химический эксперимент в школе.–М.: Дрофа, 2005. –224 с. 6.ЗлотниковЭ.Г.Химический эксперимент как специфический метод обучения// Химия. Приложение к газете «Первое сентября».–URL:http://him.1september.ru/articlef.php?ID=200702404.7.ГабриелянО.С., КрасноваВ.Г.Компетентностныйподход в обучении химии//Химияв школе.–2007.–№2. –С.16–21.

8.Еременко Е.Б. Ведение домашнего эксперимента в процессе обучения химии семиклассников // Фестиваль творческих идей «Открытый урок».–URL:http://festival.1september.ru/articles/565314.

9.Казанцев Ю.Н., Кривенко В.А. Из опыта использования индивидуальных домашних заданий // Химия в школе. –2010. –№3.–С. 41–46. 10.БалаевЛ.И. Домашние практические задания // Химия в школе. –2010. –№3.–С. 71–74. 11.Штремплер Г.И. Домашняя химическая лаборатория. –М.: Просвещение, 1996. –96 с.12.Штремплер Г.И. Методика учебного химического эксперимента в школе.Саратов,2008.–284 с.

Safarova Marina,chemistry teacher, Lyceum № 15, [email protected] Galina,chemistry teacher, Lyceum № 15, [email protected] experiment in the modern school as the most important tool of natural sciences educationAbstract. The authors present the synthesis of information about the use of various types experimental work at chemistry lessons and during the extracurricular work: the possible topics of research and experimental home work. Keywords:chemistry experiment at school, learning process, research, specific teaching method, competence approach.

Сафарова Марина Александровна,

Карпенко Галина Михайловна,

учитель химии МОУ «Лицей № 15», г. Саратов [email protected]

Ключевые слова: химический эксперимент в школе, процесс обучения, исследовательская работа, специфический метод обучения, компетентностный подход.

Современная тенденция гуманизации образования предполагает развитие личностной природы индивидуума, инсталляцию образовательного материала в соответствии с интересами и потребностями ученика, создание условий для самоопределения, самореализации личности ребенка, снабжения его разума не готовыми знаниями и фактами, а инструментами для обучения. Ведущим фактором такой формы обучения становится проблемно-поисковая, проектно-исследовательская ориентация.

Успешность сегодняшних образовательных технологий определяется системой совместных целенаправленных действий обучающего и обучаемого для достижения запланированных результатов обучения, воспитания и образования. Если говорить о месте эксперимента в современном школьном естественнонаучном образовании, то, несомненно, стоит отметить его недостаточное использование вследствие некоторых причин: сокращение часов предмета химии, ограничении используемых реактивов и материалов. Однако эффективное использование эксперимента и экспериментальных данных на всех этапов урока и внеклассного мероприятия служит инструментом активизации познавательной активности обучающихся, развитию исследовательских умений, аналитических и рефлексивных возможностей, социализации и адаптации индивидуума в социуме. Считается, что в данном случае задействована эмоциональная память обучающегося, что позволяет улучшить запоминание и понимание знания, а также соединить воедино теоретический и практический аспект науки. Обсуждение видов и целесообразности применения эксперимента на разных этапах урока было проведено в работах Е. В. Тягловой , И. В. Ширшиной , В. Я. Вивюрского , Э. Г. Злотникова ,

Использование эксперимента возможно в виде нескольких форм организации, как иллюстрационный (демонстрационный) эксперимент, лабораторные опыты и работы, практические работы и опыты, внеклассный (исследовательский) и домашний эксперимент . Для эффективной реализации экспериментальной составляющей урока необходима детальная проработка всех этапов эксперимента. Преподавателю необходимо учитывать наглядность данного эксперимента, его безопасность для

Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования

Красивый эксперимент сам по себе часто гораздо ценнее, чем двадцать формул, добытых в реторте отвлеченной мысли.

А. Эйнштейн

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

Сафарова М. А., Карпенко Г. М. Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования // Концепт. - 2013. - №12 (декабрь). - ART 13247. -0,5 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2013/13247.htm. -Гос. per. Эл № ФС 77-49965. - ISSN 2304-120Х.

учителя и учеников (необходимо соблюдать все меры предосторожности), целесообразность применения для освещения конкретной проблемы. Полученные данные и результаты исследования должны быть трактованы, снабжены логичными и верными комментариями и выводами.

Если рассмотреть структуру урока, то экспериментальной составляющей на любой фазе урока найдется соответствующая ниша. Так, на этапе инициации, при сообщении целей урока и планирования его результатов использование проблемного эксперимента с нестандартным содержанием или неожиданным результатом способно побудить учеников включиться в активно-познавательную деятельность на уроке, заинтересовать обучающихся. Как правило, такой демонстрационный эксперимент может быть проведен учителем, либо специально подготовленным обучающимся, незаменимо так же использование материалов виртуальной лаборатории. Примерами такого рода экспериментов могут служить демонстрация электропроводности различного типа растворов и твердых тел в преддверии объяснения темы: «Электролитическая диссоциация», демонстрация различной скорости протекания реакции в зависимости от ее условий перед объяснением темы «Кинетика реакций», демонстрация различия признаков химических и физических превращений перед объяснением темы «Физические и химические явления» и т. д. . Практика показывает, что привлечение проблемного эксперимента на этой стадии урока делает обучающегося не сторонним наблюдателем, а активным участником поискового процесса, ученик заинтересован и направлен на решение вопроса: «Почему?», ответ на который он в обязательном порядке должен получить в конце урока (идеальным вариантом является, если выводы им сделаны будут самостоятельно с контролем и направлением со стороны учителя).

В процессе актуализации материала на уроке, включающей интеракции всех участников образовательного процесса, демонстрационно-исследовательский эксперимент и лабораторные опыты (работы) позволяют визуализировать химические процессы и реакции, закрепить полученные знания и навыки, получить подтверждение гипотезе, сформированной учеником при просмотре проблемного эксперимента в начале урока (или опровергнуть ее). В данном случае преподаватель предлагает учащимся провести несложные опыты по определенному алгоритму, наверняка приводящим к искомому результату. Немаловажно, когда учитель призывает ребят к дискуссии, комментируя и резюмируя выводы обучающихся, а у ребенка складывается четкая позиция правильности и последовательности полученных результатов. Так химические свойства классов неорганических соединений и органических веществ целесообразно проводить в виде лабораторных опытов. Каждому обучающемуся выдается набор реактивов, включающих в себя индикаторы, растворы кислоты и щелочи, воду. Проводя эксперимент, ученик закрепляет полученные знания. При этом для устранения возможных неточностей в трактовке результата и ошибок в проведении эксперимента, учитель обращает внимание на их наличие. Необходимо обратить внимание на тот факт, что один из кислотных оксидов с водой взаимодействовать не будет, о чем скажет отсутствие изменения окраски индикатора, а амфо-терные оксиды и основания проявляют двойственные кислотно-основные свойства.

Лабораторные опыты знакомят обучающегося с небольшим конкретизированным набором фактического материала, позволяя обучающемуся решить определенную исследовательскую задачу, подтвердить или конкретизировать конкретное понятие или процесс, совершенствовать экспериментальные знания и навыки. Как правило, такие опыты включают 2-3 простых операции с веществами, но должны

«VI О <Х»

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

сопровождаться обоснованными выводами, записью в тетради или лабораторном журнале ученика. Похожие явления или процессы, с которыми встречается ученик в повседневной жизни можно взять также за источник информации, описать, по аналогии с реакциями в пробирке, явления, происходящие вокруг нас. Мировоззренческая и образовательная функция проблемного и исследовательского эксперимента позволяет обучающимся формировать и корректировать собственные представления о различных процессах и явлениях, связывать лабораторный опыт и бытовое или промышленное явление, использовать полученные навыки на следующих этапах изучения и для объяснения похожих явлений и процессов.

На этапе закрепления материала возможно включение эксперимента в виде практической работы, а возможно использование задач и заданий, основанных на полученных ранее экспериментальных данных или составление их для ситуаций, требующих практического решения (метод кейсов). В данном случае можно говорить о реализации компетентностного подхода в обучении, межпредметных связях и применении знаний и умений в конкретных жизненных ситуациях . Практическая работа, несомненно, охватывает большой раздел материала и требует от обучающегося предварительной теоретической подготовки, знания и умения безопасной работы и грамотности в обращении с реактивами и оборудовании. Ученик самостоятельно или же при помощи учителя ставит перед собой цель эксперимента, проводит соответствующие манипуляции, наблюдает химическое явление или процесс, описывает его сущность, вносит свои наблюдения в тетрадь, записывает в большинстве случаев уравнение химической реакции. Учителем при проведении данного вида экспериментальных работ должна быть оказана дифференцированная помощь.

В практические и лабораторные работы целесообразно включать небольшие творческие задания. Так, определение галогенидов с применением нитрата серебра можно испробовать не только на лабораторном растворе, но и на обычной водопроводной и минеральной воде (например, иодированной), свойства органических соединений, качественные реакции на различные функциональные группы можно провести с использованием различных лекарственных средств. определение аминокислот, молочной кислоты с помощью соли железа можно провести для сравнения в смыве с кожи, крахмал, лактозу, глюкозу можно обнаружить в пищевых объектах. Обучающимся можно предложить составить алгоритм решения подобного задания для другого набора реактивов, другого набора объектов и условий. На уроке по теме «Смеси» ученикам была предложена практическая задача на выбор, при проведении практической работы «Приготовление раствора определенной концентрации» готовили раствор сахара в чае (взвешивали столько ложек, сколько обучающийся ежедневно кладет в чай), обнаружение карбонат иона проводили на кусочке мрамора, раковине, скорлупе от яйца, обнаружение крахмала с помощью раствора иода проводили на многих пищевых объектах. Как правило, такие задания заставляют обучающихся применить полученные знания на решении здоровьесберегающих, экологических и производственно-бытовых проблем.

Следующий этап урока - рефлексия полученных знаний и навыков, критический анализ полученной информации и собственных достижений на этапах урока. На этом этапе ученик осмысляет ход и результаты всего занятия, информация, полученная на уроке из различных источников, формирует устойчивые и отчетливые образы новых умений и навыков. Все использованные факты и данные необходимо четко связать с полученными результатами, все проблемные и исследовательские вопросы урока должны быть решены.

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

В настоящее время широко реализуется практика внедрения домашнего эксперимента , что несомненно служит не только расширению и углублению знаний и навыков обучающихся, способствует удовлетворению исследовательских и познавательных интересов учеников, но и способствует развитию творческой деятельности, осуществление связи наука-жизнь. Особенно такого рода деятельность интересна и необходима для обучающихся 7-9-х классов. В процессе подготовки и проведения домашнего эксперимента ученик приобретает необходимые экспериментальные навыки, закрепляет правила безопасного обращения с оборудованием и веществами, развивает творческое мышление и удовлетворяет потребность в творчестве. Ребенок не ограничен во времени, может использовать доступные реактивы и оборудование, планирует и проводит эксперимент, описывает, руководствуясь имеющимися знаниями, составляет отчет и записывает выводы. Однако при проведении эксперимента преподаватель должен быть уверен, что ученик проведет эксперимент правильно с соблюдением техники безопасности и получит соответствующие выводы, поэтому роль преподавателя состоит в четком инструктировании проведения опыта, обсуждении и проверке полученных результатов .

Следует отметить, что систематическое использование домашнего эксперимента при изучении химии в школе обеспечивает развитие мотивации к изучению предмета, положительное отношение школьника к получению знаний, практическая подоплека теоретического знания по химии, популяризация химической науки, расширение сферы применения знаний . Можно рассматривать домашний эксперимент как способ проверки истинности знаний. В каждом доме есть импровизированная химическая лаборатория с набором специфических реактивов и оборудования. Методика выполнения работ и правила безопасности должны быть понятны ученику. Домашний химический эксперимент должен выполняться только с разрешения родителей. Примерами заданий для домашнего эксперимента я использую следующие:

Разделение смесей различными методами (раздаются готовые смеси с инструктированием по разделению);

Экстрагирование и хромотография, как способы разделения смеси. В данном случае ученику предлагается экстрагировать с помощью спирта зеленый пигмент (хлорофилл) из листа зеленого растения и с помощью бумажной хромотографии провести разделение экстракта на два компонента;

Окрашивание пламени ионами металлов в различные цвета;

Исследование индикаторной способности различных природных красителей, выделяемых из доступных веществ;

Явление адсорбции различных веществ (как вариант предлагается адсорбция активированным углем красителя из гуашевых красок, раствора чая или другого окрашенного или пахучего вещества),

Изучение действия этилового спирта или других веществ на прорастание семян или луковиц;

Выращивание кристаллов поваренной соли и медного купороса;

Изучение воздействия температуры и катализаторов на скорость разложения пероксида водорода;

Изучение источников тока из подручных материалов;

Определение витамина С в продуктах питания и т. д.

При систематической реализации таких заданий у обучающихся возникает потребность к познавательному творчеству, формируются интеллектуальные, органи-

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

зационные и технические умения и навыки, создаются предпосылки для выбора предмета химии для профильного изучения.

Особую ценность несет научно-проблемный, проектно-исследовательский эксперимент . Как правило, его осуществление возможно за рамками урока на внеурочных или кружковых занятиях. В отличии от домашнего химического эксперимента проектно-исследовательская работа включает в себя несколько блоков: сбор и поиск информации по теме, подготовка и реализация эксперимента в школьной химической лаборатории, анализ и обработка полученных результатов, оформление и представлении работы перед аудиторией на школьной конференции. Такая деятельность может включать три различных степени свободы:

Реализация исследовательской работы индивидуально или в малой группе по уже известной схеме, но с непредсказуемым результатом. Например, с группой учеников мною проводилась работа по сравнительному изучению содержания нитрат-ионов в фруктах и овощах. Обучающимися проводилась пробоподготовка, анализ по предложенной методике соответствующих объектов и занесение результатов в лабораторный журнал. Обобщение результатов такого экспериментального задания происходит, как правило, в форме дискуссии или диалога, по результатам которого учениками;

Реализация обучающимися исследовательской работы по изучению конкретного объекта с помощью, выбранных ими в сотворчестве с учителем, методами и методиками. В качестве примера можно предложить выделение и исследование поведения природных индикаторах в растворах различной кислотности; синтез органических и неорганических веществ; количественное и качественное определение различных компонентов в природных объектах;

В данном случае обучающийся сам формирует проблему, выбирает цели и пути проведения исследования. Роль учителя заключается в компетентном направлении и консультировании обучающегося. Ученик со всех сторон анализирует возможный объект исследования, рассматривая возможные методы, проводит возможный эксперимент и обрабатывает полученные результаты исследования, предоставляя конкретный результат на обсуждение, защищает собственную позицию, руководствуясь полученными знаниями и навыками.

В своей практике нами были реализованы следующие темы практикоисследовательских работ:

Анализ воды из различных источников;

Природные индикаторы;

Исследование фруктов и овощей на присутствие нитратов;

Что мы едим? Пищевые добавки;

Кислоты в природы;

Детергенты в нашей жизни;

Экологический мониторинг водопроводной воды Саратовской области;

Волшебные кристаллы;

Наножелезо и т.д.

Данные работы были представлены на конференциях различного уровня и получили дипломы в различных номинациях.

Должное внимание химическому эксперименту на уроках и во внеурочной деятельности позволяет: стимулировать интерес обучающихся к предмету, увеличить мотивацию, успешность в освоении науки; отработать навыки и способы безопасной

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

работы с реактивами и оборудованием. Систематическое использование экспериментальной работы на различных этапах урока и во внеурочной деятельности позволяет учителю привить обучающимся потребность в получении и успешной обработки результатов исследования, показать уникальность и взаимосвязь процессов и явлений в природе, быту, теле человека; сделать упор на здоровьесберегающие и экологические проблемы; повысить интеллектуальный уровень учеников, укрепить позицию личности в социуме. Проведение экспериментальных работ требует от преподавателя овладения соответствующей методикой проведения такого рода работ, подготовка, инструктирование, дифференцированная помощь при проведении и обсуждении результатов целесообразных опытов и работ. Только атмосфера сотворчества и сотрудничества ученика и учителя позволит сделать эксперимент эффективным инструментов в обучении, воспитании, всестороннем развитии личности.

1. Тяглова Е. В. Исследовательская деятельность учащихся по химии. - М.: Глобус, 2007. - 224 с.

2. Ширшина И. В. Химия. Проектная деятельность обучающихся. - Волгоград: Учитель, 2006. - 184 с.

3. Вивюрский В. Я. Методика химического эксперимента в средней школе // Химия. Приложение к газете «Первое сентября». - URL: http://him.1september.ru/2003/28/4.htm.

4. Маркина И. В. Современный урок химии. - Ярославль: Академия развития, 2008. - 288 с.

5. Габриелян О. С., Ватлина Л. П. Химический эксперимент в школе. - М.: Дрофа, 2005. - 224 с.

6. Злотников Э. Г. Химический эксперимент как специфический метод обучения // Химия. Приложение к газете «Первое сентября». - URL: http://him.1september.ru/articlef.php?ID=200702404.

7. Габриелян О. С., Краснова В. Г. Компетентностный подход в обучении химии // Химия в школе. -2007.- № 2. - С. 16-21.

8. Еременко Е. Б. Ведение домашнего эксперимента в процессе обучения химии семиклассников // Фестиваль творческих идей «Открытый урок». - URL: http://festival.1september.ru/articles/565314.

9. Казанцев Ю. Н., Кривенко В. А. Из опыта использования индивидуальных домашних заданий // Химия в школе. - 2010. - № 3. - С. 41-46.

10. Балаев Л. И. Домашние практические задания // Химия в школе. - 2010. - № 3. - С. 71-74.

11. Штремплер Г. И. Домашняя химическая лаборатория. - М.: Просвещение, 1996. - 96 с.

12. Штремплер Г. И. Методика учебного химического эксперимента в школе. Саратов, 2008. - 284 с.

Safarova Marina,

chemistry teacher, Lyceum № 15, Saratov

Karpenko Galina,

chemistry teacher, Lyceum № 15, Saratov [email protected]

Chemistry experiment in the modern school as the most important tool of natural sciences education

Abstract. The authors present the synthesis of information about the use of various types experimental work at chemistry lessons and during the extracurricular work: the possible topics of research and experimental home work.

Keywords: chemistry experiment at school, learning process, research, specific teaching method, competence approach.

Горевым П. М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»; Утёмовым В. В., кандидатом педагогических наук

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Виды эксперимента и методика его использования. 2. Функции химического эксперимента. 3. Проблемный эксперимент.

1. Виды эксперимента и методика его использования. демонстрационный ученический лабораторные опыты практические занятия домашние опыты

Когда применяется демонстрационный эксперимент на уроке? В начале школьного курса - для привития экспериментальных умений и навыков, интереса к химии, ознакомления с посудой, веществами, оборудованием. Когда он сложен для самостоятельного выполнения учащимися. Когда он опасен для учащихся. Нет соответствующего оборудования и реактивов.

ТРЕБОВАНИЯ К ДЕМОНСТРАЦИОННОМУ ЭКСПЕРИМЕНТУ 1. Наглядность - большой объем реактивов и посуды, виден с последних рядов, на столе не должно быть лишних деталей. 2. Простота - в приборах не должно быть нагромождения лишних деталей. 3. Безопасность - учитель химии несет ответственность за жизнь учащихся. 4. Надежность - неудавшийся опыт вызывает разочарование у учащихся. 5. Техника выполнения опыта должна быть безукоризненная. 6. Необходимость объяснения демонстрационного эксперимента.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ ОПЫТОВ 1. Постановка цели опыта: для чего проводится данный опыт, в чем должны убедиться учащиеся, что понять. 2. Описание прибора, где проводится опыт, и условий его проведения. 3. Организация наблюдений учащихся: учитель должен сориентировать учеников, за какой частью прибора должны вестись наблюдения. 4. Выводы.

ТЕМА «КИСЛОРОД» последовательность демонстраций: горение угля горение серы горение фосфора горение железа При отборе опытов необходимо оптимально и гармонично включать их в канву урока.

ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ осознание цели опыта изучение веществ монтаж прибора выполнение опыта анализ результатов объяснение полученных результатов написание химических уравнений формулировка выводов составление отчета

ЛИСТ УЧЕТА Содержание операции Оценка выполнения операции Иванов Взять склянку с раствором серной кислоты так, чтобы этикетка была под ладонью Налить в стакан 20 мл раствора серной кислоты Снять каплю кислоты с горлышка склянки Собрать правильно штатив и на сетку поставить стакан с серной кислотой Поставить спиртовую горелку под сетку так, чтобы верхняя часть пламени касалась сетки Чистота рабочего места Соблюдение правил техники безопасности Петров Сидоров Дмитриев

ДОМАШНИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ – один из видов самостоятельной работы учащихся Используемые реактивы должны быть безопасными и приобретаться в хозяйственных магазинах или аптеках.

ЭКСПЕРИМЕНТ ЗАСТАВЛЯЕТ ЗАДУМАТЬСЯ НАД РЯДОМ ВОПРОСОВ: 1) В чем причина наблюдаемого явления? 2) Почему добавление азотной кислоты влияет на выделение водорода из раствора соляной кислоты? 3) Почему через определенное время выделение водорода возобновляется?

РАБОЧАЯ ГИПОТЕЗА водород, выделяющийся из соляной кислоты, затрачивается на восстановление азотной кислоты. HNО 3 + 8 Н = NH 3 + ЗН 2 О NH 3 + НСl = NH 4 Cl 4 Zn + 10 HNO 3 = 4 Zn(NO 3)2 + NH 4 NO 3 + 3 H 2 O Вывод: водород расходуется на восстановление азотной кислоты.

СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ - актуализация знаний; - постановка целей исследования; - проведение теоретического анализа; - построение гипотезы; - составление плана экспериментальной проверки гипотезы; - выполнение эксперимента; - обсуждение результатов и формулировка выводов.

ПРИМЕРЫ ПАРАДОКСАЛЬНЫХ ОПЫТОВ Слабая кислота вытесняет сильную из ее соли Реактивы. Борная кислота, хлорид натрия, универсальная индикаторная или синяя лакмусовая бумага. Объяснение опыта. 2 Na. Cl + 4 Н 3 ВО 3 = Na 2 B 4 О 7 + 5 Н 2 O+ 2 HCl

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТАЛЬПИИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ∆Н°(р-ции) 2 Na. Cl + 4 Н 3 ВО 3 = Na 2 B 4 О 7 + 5 Н 2 O + 2 HCl ∆Н ° 298 -410 к. Дж/моль -1087, 6 -3290 -241, 84 -92, 3 СОГЛАСНО СЛЕДСТВИЮ ИЗ ЗАКОНА ГЕССА: ∆Н (р-ции) = ∑∆Н(прод. р-ции) - ∑ ∆Н (исх. в-в) ∆Н °(р-ции) = [(-3290) + (-241, 84 5) + (-92, 3 2)] - [(-1087, 6 4) + (-410 2)] = =486, 6 к. Дж.

ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ∆S°(р-ции) 2 Na. Cl + 4 Н 3 ВО 3 = Na 2 B 4 О 7 + 5 Н 2 O+ 2 HCl ∆S° 298 72, 36 (ж/(моль К) 89, 49 189, 5 188, 74 186, 7 ∆S° (р-ции) = ∑∆S(прод. р-ции) - ∑∆S(исх. в-в) ∆S°(р-ции) = (189, 5 + 188, 74 -5 + 186, 7 -2) – - (72, 36 2 + 89, 49 4) = 1003, 9 Дж/К = =1 к. Дж/К. ИЗМЕНЕНИЕ ЭНЕРГИИ ГИББСА ∆G = ∆Н - T∆S ∆G° = 486, 6 - 298 1= 188, 6 к. Дж.

ТЕМПЕРАТУРА, ПРИ КОТОРОЙ ВОЗМОЖНО ПРОТЕКАНИЕ РЕАКЦИИ Т= ∆Н/∆S = 486, 6/1 = 486, 6 К, или 213, 6 °С. ВЫВОД: Данная химическая реакция протекает при сравнительно небольшом нагревании.

Растворение меди в растворе хлорида железа(III) Реактивы. Свежеосажденная медь, 10%-й раствор хлорида железа (III). Объяснение опыта. Сu + Fe. Cl 3 = Сu. С 12 + Fe. Cl 2 Ион железа Fe 3+ - окислитель, атом меди - восстановитель.

Src="https://present5.com/presentation/131736652_437384195/image-33.jpg" alt="ЭДС (Е) окислительновосстановительного элемента равна: Е = E(ок-ля) - E(в-ля) Если Е>0, то"> ЭДС (Е) окислительновосстановительного элемента равна: Е = E(ок-ля) - E(в-ля) Если Е>0, то данная реакция возможна. Окислительно-восстановительные потенциалы пар равны: E°(Fe 3+/Fe 2+) = 0, 771 В E°(Cu 2+/Cu°) = 0, 338 В ЭДС = 0, 771 - 0, 338 = 0, 433 В ВЫВОД: Положительное значение ЭДС подтверждает возможность протекания данной реакции в стандартных условиях.

Растворение меди в растворе аммиака Реактивы. 15 -25 %-й раствор аммиака, свежеосажденная медь. Объяснение опыта. 2 Cu + 8 NH 3 + O 2 + 2 H 2 O = = 22+ + 4 OH-

РАСЧЕТ ЭДС: Cu + 4 NH 3 - 2ē = 22+ Е° = - 0, 07 В O 2 + 2 H 2 O + 4ē = 4 OH- Е° = 0, 401 В ЭДС = 0, 401 – (-0, 07) = 0, 408 В ВЫВОД: Положительное значение ЭДС подтверждает возможность протекания данной реакции в стандартных условиях.

Ваниль, - душистая добавка к кондитерским изделиям. Ванилью называют высушенные плоды, стручки тропического растения из семейства орхидей Vanilla plantifonia.

2. Несколько миллилитров 3%-ого водного раствора ванилина поместите в пробирку и прилейте к нему 1 мл 10%-ого раствора едкого натра и 2 мл 30%-ого раствора пероксида водорода. Через некоторое время раствор окрасится в розовый цвет, поскольку при окислении образуется окрашенный 3 -метокси-1, 4 -диоксобензол.

3. Поскольку ванилин содержит альдегидную группу, то он может давать реакцию серебряного зеркала. Сначала приготовьте раствор аммиаката серебра: к 2 -3 мл 1%-ого раствора нитрата серебра прибавляйте, встряхивая, 5%ный раствор аммиака до тех пор, пока образующийся сначала осадок полностью не раствориться. Теперь поместите в чистую обезжиренную пробирку 2 -3 мл аммиака серебра и прилейте к нему 3 мл 3%-ого водного раствора ванилина. Пробирку погрузите в стакан с кипящей водой, через 10 минут вылейте содержимое из пробирки и промойте ее водой. На стенках останется налет серебра.

Данное пособие повышает интерес к предмету, развивает познавательную, мыслительную, исследовательскую деятельность. Учащиеся анализируют, сравнивают, изучают и обобщают материал, получают новую информацию и практические навыки. Некоторые опыты учащиеся могут провести самостоятельно в домашних условиях, но большинство на занятиях химического кружка под руководством учителя.

Скачать:

Предварительный просмотр:

пгт. Новомихайловский

Муниципального образования

Туапсинский район

« Химические реакции вокруг нас»

Учитель:

Козленко

Алевтина Викторовна

2015 г.

« Вулкан» на столе. В тигель насыпают дихромат аммония, смешанный с металлическим магнием (в центре холмик смачивают спиртом). Зажигают «вулкан» горящей лучиной. Реакция экзотермическая, протекает бурно, вместе с азотом вылетают раскаленные частички оксида хрома (III) и

горящего магния. Если погасить свет, то создается впечатление извергающегося вулкана, из кратера которого высыпаются раскаленные массы:

(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 +4Н 2 О + N 2 ; 2Mg + O 2 = 2MgO.

«Звездный дождь». Высыпают на лист чистой бумаги, тщательно перемешивая, по три ложечки перманганата калия, угольного порошка и порошка восстановленного железа. Полученную смесь высыпают в железный тигель, который укрепляют в кольце штатива и нагревают пламенем спиртовки. Начинается реакция, и смесь выбрасывается

в виде множества искр, производящих впечатление «огненного дождя».

Фейерверк в середине жидкости . В цилиндр наливают 5 мл концентрированной серной кислоты и осторожно по стенке цилиндра приливают 5 мл этилового спирта, затем бросают несколько кристалликов перманганата калия. На границе между двумя жидкостями появляется искорки, сопровождающиеся потрескиванием. Спирт воспламеняется при появлении кислорода, который образуется при взаимодействии перманганата калия с серной кислотой.

«Зеленый огонь» . Борная кислота с этиловым спиртом образуют сложный эфир:

Н 3 ВО 3 + 3С 2 Н 5 ОН = В(ОС 2 Н 5 ) + 3Н 2 О

В фарфоровую чашечку насыпают 1 г борной кислоты, приливают 10 мл спирта и 1 мл серной кислоты. Смесь перемешивают стеклянной палочкой и поджигают. Пары эфира горят зеленым пламенем.

Вода зажигает бумагу . В фарфоровой чашке смешивают пероксид натрия с мелкими кусочками фильтровальной бумаги. На приготовленную смесь капают несколько капель воды. Бумага воспламеняется.

Na 2 O 2 + 2Н 2 О = Н 2 О 2 + 2NaOH

2Н 2 О 2 = 2Н 2 О+О 2 |

Разноцветное пламя. Различные цвета пламени можно показать при сжигании хлоридов в спирте. Для этого берут чистые фарфоровые чашки с 2-3 мл спирта. В спирт добавляют по 0,2-0,5 г мелко растертых хлоридов. Смесь поджигают. В каждой чашке цвет пламени характерен для того катиона, который имеется в составе соли: литий - малиновый, натрий - желтый, калий - фиолетовый, рубидий и цезий - розово-фиолетовый, кальций - кирпично-красный, барий - желтовато-зеленый, стронций - малиновый и т. д.

Волшебные палочки. Три химических стакана наполняют растворами лакмуса, метилового оранжевого и фенолфталеина примерно на 3/4 объема.

В других стаканах подготавливают растворы соляной кислоты и гидрсксида натрия. Стеклянной трубочкой набирают раствор гидроксида натрия. Перемешивают этой трубочкой жидкости во всех стаканах, незаметно выливая каждый раз из нее небольшое количество раствора. Цвет жидкости в стаканах изменится. Затем набирают таким способом кислоту во вторую трубочку и перемешивают ею жидкости в стаканах. Окраска индикаторов опять резко изменится.

Волшебная палочка. Для опыта в фарфоровые чашки помещают заранее приготовленную кашицу из перманганата калия и концентрированной серной кислоты. Стеклянную палочку погружают в свежеприготовленную окислительную смесь. Быстро подносят палочку к влажному фитилю спиртовки или ватке, смоченной спиртом, фитиль воспламеняется. (Вносить повторно смоченную спиртом палочку в кашицу запрещается.)

2KMnO 4 + H 2 SO 4 = Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + Н 2 О

6Мп 2 О 7 + 5С 2 Н 5 ОН +12H 2 SO 4 = l2MnSO 4 + 10СО 2 + 27Н 2 О

Проходит реакция с выделением большого количества теплоты, спирт воспламеняется.

Самовоспламеняющаяся жидкость. В фарфоровую чашку помещают 0,5 г слегка растертых в ступке кристаллов перманганата калия, а затем из пипетки наносят 3-4 капли глицерина. Через некоторое время глицерин воспламеняется:

14КМnO 4 +3C 3 H 6 (OH) 3 = 14MnO 2 +9CO 2 +5H 2 O+14КОН

Горение различных веществ в расплавленных кристаллах.

Три пробирки на 1/3 заполняют белыми кристаллами нитрата калия. Все три пробирки закрепляют вертикально в штативе и одновременно нагревают тремя спиртовками. Когда кристаллы расплавятся, в первую пробирку опускают кусочек нагретого древесного угля, во вторую - кусочек нагретой серы, в третью - немного зажженного красного фосфора. В первой пробирке уголь горит, «прыгая» при этом. Во второй пробирке кусочек серы горит ярким пламенем. В третьей пробирке красный фосфор сгорает, выделяя такое количество теплоты, что плавится пробирка.

Вода - катализатор. На стеклянной пластинке осторожно смешивают

4 г порошкообразного йода и 2 г цинковой пыли. Реакция не происходит. На смесь капают несколько капель воды. Начинается экзотермическая реакция с выделением фиолетового пара йода, который реагирует с цинком. Опыт проводят под тягой.

Самовоспламенение парафина. Заполняют 1/3 пробирки кусочками парафина и нагревают до температуры его кипения. Льют кипящий парафин из пробирки, с высоты примерно 20 см, тонкой струей. Парафин вспыхивает и сгорает ярким пламенем. (В пробирке парафин загореться не может, так как нет циркуляции воздуха. При выливании парафина тонкой струей к нему облегчается доступ воздуха. А так как температура расплавленного парафина выше его температуры воспламенения, од вспыхивает.)

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 35

пгт. Новомихайловский

Муниципального образования

Туапсинский район

Занимательные опыты по тематике

« Химия в нашем доме»

Учитель:

Козленко

Алевтина Викторовна

2015 г

Дым без огня. В один чисто вымытый цилиндр наливают несколько капель концентрированной соляной кислоты, а в другой - раствор аммиака. Оба цилиндра закрывают крышками и ставят друг от друга на некотором расстоянии. Перед опытом показывают, что цилиндры пусть. Во время демонстрации цилиндр с соляной кислотой (на стенках) переворачивают вверх дном и ставят на крышку цилиндра с аммиаком. Крышку убирают: образуется белый дым.

«Золотой» нож. К 200 ил насыщенного раствора медного купороса добавляют 1 мл серной кислоты. Берут нож, почищенный наждачной бумагой. Опускают нож на несколько секунд в раствор медного купороса, вынимают, ополаскивают его и сейчас же насухо протирают полотенцем. Нож становится «золотым». Он покрылся ровным блестящим слоем меди.

Примерзание стакана. В стакан с водой всыпают аммиачную селитру и ставят его на влажную фанерку, которая примерзает к стакану.

Цветные растворы . Перед опытом обезвоживают кристаллогидраты солей меди, никеля, кобальта. После добавления к ним воды образуются цветные растворы. Безводный белый порошок соли меди образует раствор голубого цвета, зеленый порошок соли никеля-зеленого, синий порошок соли 4 кобальта - красного цвета.

Кровь без раны. Для проведения опыта используют 100 мл 3%-го раствора хлорида железа FeCI 3 в 100 ил 3%-го раствора роданида калия KCNS. Для демонстрации опыта используют детский полиэтиленовый меч. Вызывают кого-нибудь из зрителей на сцену. Ваткой промывают ладонь раствором FeCI 3 , а бесцветным раствором KCNS смачивают меч. Далее мечом проводят по ладони: на бумагу обильно течет «кровь»:

FeCl 3 + 3KCNS=Fe(CNS) 3 +3KCl

«Кровь» с ладони смывают ватой, смоченной раствором фторида натрия. Показывают зрителям, что раны нет и ладонь совершенно чистая.

Моментальная цветная «фотография». Желтая и красная кровяные соли, взаимодействуя с солями тяжелые металлов, дают различного цвета продукты реакций: желтая кровяная соль с сульфатом железа (III) дает синее окрашивание, с солями меди (II) -темно-коричневое, с солями висмута - желтое, с солями железа (II) - зеленое. Вышеуказанными растворами солей на белой бумаге выполняют рисунок и высушивают его. Поскольку растворы бесцветны, то и бумага остается неокрашенной. Для проявления таких рисунков по бумаге проводят влажным тампоном, смоченным раствором желтой кровяной соли.

Превращение жидкости в студень. В химический стакан наливают 100 г раствора силиката натрия и прибавляют 5 мл 24%-го раствора соляной кислоты. Размешивают стеклянной палочкой смесь этих растворов и держат палочку в растворе вертикально, Через 1-2 мин палочка уже не падает в растворе, потому что жидкость загустела так, что не выливается из стакана.

Химический вакуум в склянке. Заполняют склянку углекислым газом. Наливают в нее немного концентрированного раствора гидроксида калия и закрывают отверстие склянки очищенным крутым яйцом, поверхность которого смазана тонким слоем вазелина. Яйцо постепенно начинает втягиваться в склянку и с резким звуком выстрела падает на ее дно.

(В склянке образовался вакуум в результате реакции:

СО 2 + 2КОН = К 2 СО 3 +Н 2 О.

Давление наружного воздуха проталкивает яйцо.)

Несгораемый платочек. Платочек пропитывают раствором силиката натрия, высушивают и складывают. Для демонстрации негорючести его смачивают спиртом и поджигают. Платочек надо держать тигельными щипцами в расправленном виде. Спирт сгорает, а ткань, пропитанная силикатом натрия, остается невредимой.

Сахар горит огнем. Взять щипцами кусочек сахара-рафинада и попытаться его поджечь - сахар не загорается. Если же этот кусочек посыпать пеплом от папиросы, а затем поджечь его спичкой, сахар загорается ярким синим пламенем и быстро сгорает.

(В пепле содержатся соединения лития, которые действуют как катализатор.)

Уголь из сахара. Отвешивают 30 г сахарной пудры и переносят ее в химический стакан. Приливают к сахарной пудре ~ 12 мл концентрированной серной кислоты. Перемешивают стеклянной палочкой сахар и кислоту в кашеобразную массу. Через некоторое время смесь чернеет и разогревается, и вскоре из стакана начинает выползать пористая угольная масса.

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 35

пгт. Новомихайловский

Муниципального образования

Туапсинский район

Занимательные опыты по тематике

« Химия в природе»

Учитель:

Козленко

Алевтина Викторовна

2015 г

Добывание «золота». В одной колбе с горячей водой растворяют ацетат свинца, а в другой - иодид калия. Оба раствора сливают в большую колбу, дают смеси остыть и демонстрируют красивые золотистые чешуйки, плавающие в растворе.

Рb(СН 3 СОО) 2 + 2КI = РЬI 2 + 2СНзСООК

Минеральный «хамелеон». В пробирку наливают 3 мл насыщенного раствора перманганата калия и 1 мл 10%-го раствора гидроксида калия.

К полученной смеси при взбалтывании добавляют 10 - 15 капель раствора сульфита натрия до появления темно-зеленого цвета. При перемешивании цвет раствора становится синим, затем фиолетовым и, наконец, малиновым.

Появление темно-зеленого цвета объясняется образованием манганата калия

К 2 МпО 4 :

2КМпО 4 + 2КОН + Na 2 SO 3 = 2К 2 МпО 4 + Na 2 SO 4 + Н 2 О.

Изменение темно-зеленого цвета раствора объясняется распадом манганата калия под влиянием кислорода воздуха:

4К 2 МпО 4 +О 2 + 2Н 2 О = 4КМпО 4 + 4КОН.

Превращение красного фосфора в белый. В сухую пробирку опускают стеклянную палочку и кладут красного фосфора в объеме полгорошины. Дно пробирки сильно нагревают. Сначала появляется белый дымок. При дальнейшем нагревании на холодных внутренних стенках пробирки появляются желтоватые капельки белого фосфора. Он осаждается и на стеклянной палочке. После прекращения нагревания пробирки стеклянную палочку вынимают. Белый фосфор на ней воспламеняется. Концом стеклянной палочки снимают белый фосфор и на внутренних стенках пробирки. На воздухе происходит повторная вспышка.

Опыт проводит только учитель.

Фараоновы змеи. Для проведения опыта готовят соль - роданид ртути (II) путем смешивания концентрированного раствора нитрата ртути (II) с 10 %-ным раствором роданида калия. Осадок фильтруют, промывают водой и делают палочки толщиной 3-5 мм и длиной 4 см. Палочки высушивают на стекле при комнатной температуре. Во время демонстрации палочки кладут на демонстрационный столик и поджигают. В результате разложения роданида ртути (II) выделяются продукты, которые принимают вид извивающейся змеи. Ее объем во много раз превышает первоначальный объем соли:

Hg(NO 3 ) 2 +2KCNS = Нg(CNS) 2 + 2KNO 3

2Hg (CNS| 2 = 2HgS + CS 2 + C 3 N 4 .

Темно-серая «змея». В кристаллизатор или на стеклянную пластинку насыпают конусом песок и пропитывают его спиртом. В центре конуса делают отверстие и помещают туда смесь из 2 г пищевой соды и 13 г сахарной пудры. Поджигают спирт. Cаxap превращается в карамель, а сода разлагается с выделением оксида углерода (IV). Из песка выползает толстая темно-серая «змея». Чем дольше горит спирт, тем длиннее «змея».

«Химические водоросли ». В стакан наливают разбавленный равным объемом воды pаствор силикатного клея (силиката натрия). На дно стакана бросают кристаллы хлоридов кальция, марганца (II), кобальта (II), никеля (II) и других металлов. Через некоторое время в стакане начинают расти кристаллы соответствующих труднорастворимых силикатов, напоминающие водоросли.

Горящий снег. Вместе со снегом в банку кладут 1-2 кусочка карбида кальция. После этого к банке подносят горящую лучинку. Снег вспыхивает и горит коптящим пламенем. Реакция происходит между карбидом кальция и водой:

СаС 2 + 2Н 2 О = Са(ОН) 2 + С 2 Н 2

Выделяющийся газ - ацетилен горит:

2С 2 Н 2 +5О 2 = 4СО 2 + 2Н 2 О.

«Буран» в стакане. В химический стакан емкостью 500 мл насыпают 5 г бензойной кислоты и кладут веточку сосны. Закрывают стакан фарфоровой чашкой с холодной водой и нагревают над спиртовкой. Кислота сначала плавится, потом превращается в пар, и стакан заполняется белым «снегом», который покрывает веточку.

Средняя общеобразовательная школа № 35

п. Новомихайловский

Муниципального образования

Туапсинский район

Занимательные опыты по тематике

« Химия в сельском хозяйстве»

Учитель:

Козленко

Алевтина Викторовна

2015 г

Разные способы получения «молока». Для опыта готовят растворы: хлорида натрия и нитрата серебра; хлорида бария и сульфата натрия; хлорида кальция и карбоната натрия. Сливают эти растворы в отдельные стаканы. В каждом из них образуется «молоко» - нерастворимые соли белого цвета:

NaCI+ AgNO 3 = AgCI ↓ + NaNO 3 ;

Na 2 SO 4 + ВаСI 2 = BaSO 4 ↓ + 2NaCI;

Na 2 CO 3 + CaCI 2 = CaCO 3 ↓+ 2NaCI.

Превращение «молока в воду». К белому осадку, полученному сливанием растворов хлорида кальция и карбоната натрия, добавляют избыток соляной кислоты. Жидкость вскипает и становится бесцветной и

прозрачной:

CaCl 2 +Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓+2NaCl;

СаСОз↓ + 2НСI = СаСI 2 +Н 2 О + СО 2 .

Оригинальное яйцо . В стеклянную банку с разбавленным раствором соляной кислоты опускают куриное яйцо. Через 2-3 минуты яйцо покрывается пузырьками газа и всплывает на поверхность жидкости. Пузырьки газа отрываются, а яйцо снова опускается на дно. Так, ныряя и поднимаясь, яйцо двигается до растворения скорлупы.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 35

п. Новомихайловский

муниципального образования

Туапсинский район

Внеклассное мероприятие

«Интересные вопросы о химии»

Учитель:

Козленко

Алевтина Викторовна

2015 г.

Викторина.

1. Назовите десять наиболее распространенных в земной коре элементов.

2. Какой химический элемент открыт раньше на Солнце, нежели на Земле?

3. Каков редкостный металл входит в состав некоторых драгоценных камней?

4. Что такое гелийный воздух?

5. Какие металлы и сплавы плавятся в горячей воде?

6. Какие вы знаете тугоплавкие металлы?

7. Что такое тяжелая вода?

8. Назовите элементы, которые входят в состав человеческого организма.

9. Назовите самые тяжелые газ, жидкость и твердое вещество.

10. Сколько элементов используется в изготовлении автомобиля?

11. Какие химические элементы поступают в растение из воздуха, воды, почвы?

12. Какие соли серной и соляной кислот используют для защиты растений от вредителей и болезней?

13. Каким расплавленным металлом можно за морозить вод/ ?

14. Полезно ли человеку пить чистую воду?

15. Кто впервые методами синтеза и анализа определил количественный химический состав воды?

16 . Какой газ в твердом состоянии при температуре - 2>252 °С соединяется со взрывом с жидким водородом?

17. Какой элемент есть основа всего минерального мира нанки планеты?

18. Какое соединение хлора с ртутью является сильным ядом?

19. Названия каких элементов связаны с радиоактивными процессами?

Ответы:

1. Наиболее распространенны в земной коре следующие элементы: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, магний, калий, водород, титан. Эти элементы занимают приблизительно 96,4% массы земной коры; на все другие элементы остается только 3.5% массы земной коры.

2. Гелий сначала был открыт на Солнце, и только через четверть столетия его нашли на Земле.

3. Металл бериллий встречается в природе как составная часть драгоценных камней (берилл, аквамарин, александрит и др.).

4. Так называют искусственный воздух, в состав которого входит примерно 20% кислорода и 80% гелия.

5. В горячей воде плавятся такие металлы: цезий (+28,5 °С), галлий (+ 29,75 °С), рубидий (+ 39 °С), калий (+63 °С). Сплав Вуда (50% Bi, 25% Pb, 12,5% Sn, 12,5% Cd) плавится при температуре +60,5 °С.

6. Наиболее тугоплавкие металлы такие как: вольфрам (3370 °С), рений (3160 °С), тантал (3000 °С), осмий (2700?С), молибден (2620 °С), ниобий (2415 °С).

7. Тяжелой водой называют соединение изотопа водорода дейтерия с кислородом D 2 О. Тяжелая вода в небольшом количестве есть в обыкновенной воде (1 весовая часть на 5000 весовых частей).

8. В состав человеческого организма входит более 20 элементов: кислород (65,04%), углерод (18,25%), водород (10,05%), азот (2,65%), кальций (1,4%), фосфор (0,84%), калий (0,27%), хлор (0,21%), сера (0,21%) и

др.

9. Самым тяжелым газом, взятым при нормальных условиях, является шестифтористый вольфрам WF 6 , самой тяжелой жидкостью - ртуть, самым тяжелым твердым веществом - металл осмий Os.

10. В изготовлении автомобиля используется приблизительно 50 химических элементов, которые входят в состав 250 разных веществ и материалов.

11. Углерод, азот, кислород поступают в растение из воздуха. Водород и кислород из воды. Все остальные элементы поступают в растение из почвы.

12. Для защиты растений от вредителей и болезней используют сульфаты меди и железа, хлориды бария, цинка.

13. Заморозить воду можно ртутью, она плавится при температуре 39 °С.

14. Относительно чистой водой химики считают дистиллированную воду. Но она вредна для организма, потому что в ней нет полезных солей и газов. Она вымывает из клеток желудка соли, которые содержатся в клеточном соке.

15. Количественный химический состав воды сначала методом синтеза, а потом анализа определил Лавуазье.

16. Фтор - очень сильный окислитель. В твердом состоянии он соединяется с жидким водородом при температуре -252 °С.

17. Кремний составляет 27,6% земной коры и является главным элементом в царстве минералов и горных пород, которые исключительно состоят из соединений кремния.

18. Сильным ядом является соединение хлора с ртутью - сулема. В медицине сулема применяется как дезинфицирующее средство (1:1000).

19. С радиоактивными процессами связаны названия таких элементов: астат, радий, радон, актиний, протактиний.

Знаете ли вы, что...

На производство 1 т строительного кирпича требуется 1-2 м 3 воды, а на производство 1 т азотных удобрений и 1 т капрона - соответственно 600, 2500 м 3 .

Слой атмосферы на высоте от 10 до 50 км называют озоносферой. Общее количество газа озона невелико; при нормальном давлении и температуре О °С он распределился бы по земной поверхности тонким слоем 2-3 мм. Озон верхних слоев атмосферы поглощает большую часть ультрафиолетовой радиации, которую посылает Солнце, и предохраняет все живое от ее губительного влияния.

Поликарбонат - полимер, обладает интересными особенностями. Он может быть твердым, как металл, эластичным, как шелк, прозрачным, как хрусталь, или окрашенным в разные цвета. Полимер можно отливать в форме. Он не горит, сохраняет свои свойства при температурах от +135 до -150 °С.

Озон токсичен. В малых концентрациях (при грозе) запах озона приятный, освежающий. При концентрации в воздухе свыше 1% его запах крайне неприятен и дышать им невозможно.

Кристалл поваренной соли при медленной кристаллизации может достигнуть размера более полуметра.

Чистое железо встречается на Земле только в виде метеоритов.

Горящий магний нельзя тушить углекислым газом, так как он взаимодействует с ним и продолжает гореть за счет выделяющегося кислорода.

Самый тугоплавкий металл - вольфрам (t пл 3410 °С), а самый легкоплавкий металл - цезий (t пл 28,5 °С).

Самый большой самородок золота, найденный на Урале в 1837 г., весил около 37 кг. В Калифорнии был найден самородок золота в 108 кг, а в Австралии -250 кг.

Бериллий называют металлом неутомимости, потому что пружины, изготовленные из его сплава, могут выдержать до 20 млрд. циклов нагрузки (они практически вечны).

ЛЮБОПЫТНЫЕ ЦИФРЫ И ФАКТЫ

Заменители фреона . Как известно, фреоны и другие синтетические вещества, содержащие хлор и фтор, разрушают озоновый слой атмосферы. Советские ученые нашли замену фреону - углеводородные пропиланы (соединения пропана и бутана), безвредные для атмосферного слоя. К 1995 г. химическая промышленность будет выпускать 1 млрд. аэрозольных упаковок.

ТУ-104 и пластмассы. В самолете ТУ-104 насчитывается 120 000 деталей из органического стекла, других пластических масс и из различных комбинаций их с другими материалами.

Азот и молнии. Около 100 разрядов молний, ударяющих каждую секунду, являются одним из источников соединений азота. При этом происходят следующие процессы:

N 2 + О 2 = 2NO

2NO+O 2 =2NO 2

2NO 2 +H 2 О+1/2O 2 =2HNO 3

Таким образом в почву попадают нитратные ионы, которые усваиваются растениями.

Метан и потепление . Содержание метана в нижних слоях атмосферы (тропосферы) составляло 10 лет назад в среднем 0,0152 частей/млн. и было относительно постоянным. В последнее время наблюдается систематическое увеличение его концентрации. Рост содержания метана в тропосфере способствует усилению парникового эффекта, так как молекулы метана поглощают инфракрасное излучение.

Золою в морской воде . В воде морей и океанов находятся растворенные соли золота. Подсчеты показывают, что в воде всех морей и океанов содержится около 8 млрд. т золота. Ученые ищут наиболее выгодные способы добычи золота из морской воды. В 1 т морской воды содержимся 0,01-0,05 мг золота.

«Белая сажа» . Кроме обычной, всем хорошо известной черной сажи, имеется и «белая сажа». Гак называется порошок из аморфной двуокиси кремния, применяющийся в качестве наполнителя к каучуку при изготовлении из него резины.

Угроза от микроэлементов . Активная циркуляция накапливающихся в природных средах микроэлементов создает, по мнению специалистов, серьезную угрозу для здоровья современного человека и грядущих поколений. Их источники - миллионы тонн ежегодно сжигаемого топлива, доменное производство, цветная металлургия, внесенные в почву минеральные удобрения и т. д.

Прозрачная резина. При изготовлении резины из каучука применяют оксид цинка (он ускоряет процесс вулканизации каучука). Если вместо оксида цинка прибавить к каучуку пероксид цинка, то резина получается прозрачной. Через слой такой резины толщиной 2 см можно свободно читать книгу.

Масло дороже золота. Для приготовления многих сортов духов требуется розовое масло. Оно представляет собой смесь душистых веществ, извлекаемых из лепестков розы. Для получения I кг этого масла необходимо собрать и подвергнуть химической обработке 4-5 т лепестков. Розовое масло цедится в три раза дороже золота.

Железо внутри нас. В организме взрослого человека содержится 3,5 г железа. Это очень немного по сравнению, например, с кальцием, которого в организме больше 1 кг. Но если мы сравним не общее содержание этих элементов, а их концентрацию только в крови, то здесь железа раз в пять больше, чем кальция. В эритроцитах крови сконцентрирована основная масса железа, входящего в состав организма (2,45 г). Железо содержится в мышечном белке - миоглобине и во многих ферментах. 1% железа постоянно циркулирует в плазме - жидкой части крови. Главное «депо» железа - печень: здесь у взрослого мужчины может быть запасено до 1 г железа. Между всеми тканями и органами, содержащими железо, происходит постоянный обмен. Около 10% железа кровь приносит в костный мозг. Оно входит в состав пигмента, окрашивающего волосы.

Фосфор - элемент жизни и мысли . В организме животных фосфор сосредоточен главным образом в скелете, мышцах и нервной ткани. Тело человека содержит в среднем около 1,5 кг фосфора. Из этой массы 1,4 кг приходится на кости, около 130 г - на мышцы и 12 г - на нервы и мозг. Почти все физиологические процессы, происходящие в нашем организме, связаны с превращениями фосфорорганических веществ.

Асфальтовое озеро . На острове Тринидад в группе Малых Антильских островов имеется озеро, наполненное не водой, а застывшим асфальтом. Площадь его составляет 45 га, а глубина доходит до 90 м. Предполагают, что озеро образовалось в кратере вулкана, в который по подземным трещинам проникала нефть. Из него добыты уже миллионы тонн асфальта.

Микролегирование. Микролегирование - одна из центральных проблем современного материаловедения. Вводя небольшие количества (примерно 0,01%) некоторых элементов, удается заметно изменить свойства сплавов. Связано это с сегрегацией, т. е. образованием избыточной концентрации легирующих элементов на дефектах структуры.

Виды угля. «Бесцветный уголь» - это газ, «желтый уголь» - солнечная энергия, «зеленый уголь» - растительное топливо, «синий уголь» - энергия приливов и отливов морей, «голубой уголь» - движущая сила ветра, «красный уголь» - энергия вулканов.

Самородный алюминий. Недавние находки самородного металлического алюминия поставили вопрос о путях его образования. Как считают ученые, в природных расплавах под воздействием электротеллурических токов (электрических токов, текущих в земной коре) происходит электрохимическое восстановление алюминия.

Гвоздь из пластической массы. Пластические массы - поликарбонаты оказались пригодными и для изготовления гвоздей. Гвозди из них свободно вбиваются в доску и не ржавеют, во многих случаях отлично заменяя железные гвозди.

Серная кислота в природе . Серную кислоту получают на химических заводах. Оказалось, что она образуется в природе, прежде всего в вулканах. Например, в водах реки Рио-Негро, берущей начало у вулкана Пурачо в Южной Америке, в кратере которого образуется сера, содержится до 0,1% серной кислоты. Река ежедневно уносит в море до 20 л «вулканической» серной кислоты. В СССР серная кислота была обнаружена академиком Ферсманом в месторождениях серы в Каракумах.

Увлекательные химические игры

Кто быстрее и больше? Учитель предлагает участникам игры написать названия элементов, оканчивающиеся на одну и ту же букву, например, на «н» (аргон, криптон, ксенон, лантан, молибден, неон, радон и т. д.). Игру можно усложнить, предложив найти эти элементы в таблице

Д. И. Менделеева и указать, какие из них металлы, а какие неметаллы.

Составьте названия элементов. Учитель вызывает учащегося к доске и предлагает ему записать ряд слогов. Остальные учащиеся записывают их в тетради. Задание: за 3 мин составить из записанных слогов возможные названия элементов. Например, из слогов «се, тий, дий, ра, лев, ли» можно составить слова: «литий, сера, радий, селен».

Составление уравнений реакций. «Кто умеет быстро составлять уравнения реакций, например, между металлом и кислородом? - спрашивает учитель, обращаясь к участникам игры.- Запишите уравнение реакции окисления алюминия. Тот, кто первым напишет уравнение, пусть поднимет руку».

Кто больше знает? Полоской бумаги учитель закрывает в таблице

Д. И. Менделеева какую-нибудь группу элементов (или период) и поочередно предлагает командам назвать и написать знаки элементов закрытой группы (или периода). Победителем выходит тот ученик, который больше назовет химических элементов и правильно напишет их знаки.

Значение названий элементов в переводе с иностранного языка. Что означает в переводе с греческого языка слово «бром»? Можно проводить эту же игру и на выяснение участниками значения названий элементов в переводе с латинского языка (например, рутений, теллур, галлий, гафний, лютеций, гольмий и др.).

Назовите формулу. Учитель называет какое -нибудь соединение, например, гидроксид магния. Играющие, в руках которых таблички с формулами, выбегают, держа в руках табличку с соответствующей формулой.

Шарады, головоломки,

чайнворды, кроссворды.

1 . Первые четыре буквы фамилии знаменитого греческого философа» обозначают слово «народ» на греческом языке без последней буквы, последние четыре - это остров в Средиземном море; в целом - фамилия греческого философа, основателя атомистической теории. (Демос, Крит - Демокрит.)

2. Первый слог названия химического элемента является первым и у названия одного из элементов платиновой группы; в целом - это металл, за получение которого Мария Склодовская-Кюри получила Нобелевскую премию. (Радон, родий - радий.)

3. Первый слог названия химического элемента является также первым у названия «лунного элемента»; второй является первым у названия металла, открытого М. Склодовской-Кюри; в целом - это (на алхимическом языке) «желчь бога Вулкана». (Селен, радий - сера.)

4. Первый слог названия является также первым слогом названия удушливого газа, получаемого синтезом оксида углерода (II) и хлора; второй слог является первым у названия раствора формальдегида в воде; в целом - это химический элемент, о котором А. Е. Ферсман писал, что это элемент жизни и мысли. (Фосген, формалин - фосфор.)

Чтобы успешно преподавать химию, учителю необходимо овладеть школьным химическим экспериментом, в результате которого учащиеся приобретают необходимые знания и умения. Школьный химический эксперимент можно разделить на демонстрационный, когда эксперимент показывает учитель, и ученический, выполняемый учащимися. В свою очередь ученический эксперимент подразделяют на два вида:

лабораторные опыты, проводимые учащимися в процессе приобретения новых знаний;
практические работы, которые учащиеся проделывают после прохождения одной - двух тем

Во многих случаях практические работы проводятся в виде экспериментального решения задач, в старших классах – в виде практикума, когда после прохождения ряда тем практические работы проводятся на нескольких уроках.

Развитие познавательных интересов учащихся в процессе обучения имеет большое значение для любого учебного предмета. В изучении химии есть свои особенности, которые учителю важно иметь в виду. Прежде всего, это касается использования учебного химического эксперимента, широко применяемого в школе в различных формах. Эксперимент требует от учителя много времени для подготовки и проведения. Только в таком случае может быть достигнут ожидаемый педагогический эффект. При этом необходимо учитывать и свой опыт работы, и опыт других педагогов, известный по литературе и личному общению. Если учитель свободно владеет химическим экспериментом и применяет его для приобретения учащимися знаний и умений, то учащиеся с интересом изучают химию. При отсутствии химического эксперимента на уроках химии знания учащихся могут приобрести формальный оттенок – резко падает интерес к предмету.

Учителю химии необходимо овладеть не только техникой и методикой демонстрационного эксперимента, но и ученическим экспериментом. Иногда могут не удаваться самые простые опыты, когда не соблюдается необходимая концентрация реагирующих веществ в растворах или не учитываются условия проведения химических реакций. Вот почему следует до тонкости изучить простые пробирочные опыты, чтобы руководить в классе проведением ученического эксперимента, оказывать помощь учащимся.

В последнее время все чаще ученический эксперимент осуществляется или методом работы с малым количеством реактивов в небольших колбах и пробирках или полумикрометодом, когда опыты проводят в ячейках для капельного анализа, растворы берут пипеткой по нескольку капель. Если взять канцелярскую скрепку и конец её опустить в ячейку с раствором хлорида меди (11), то через несколько секунд скрепка будет покрыта ярким налетом меди. Полумикрометод экономит не только время учителя и учащихся, но и материальные ценности – дорогие реактивы, материалы, посуду.

Демонстрации опытов – наиболее распространенный вид школьного химического эксперимента, оказывающий сильное влияние на процесс усвоения учениками знаний по химии. При демонстрации опытов на учащихся особенно воздействуют следующие три стороны эксперимента:

1. Непосредственное воздействие самой химической реакции.

Если расположить в порядке значимости факторы, влияющие на учащихся во время демонстрации опытов, то в первую очередь на них будет оказывать воздействие световой раздражитель (вспышки, горение, окраска исходных и получающихся веществ). Большое значение имеют различные запахи, характерные для демонстрируемых и образующихся веществ

в процессе эксперимента. Они могут быть приятными и неприятными, сильными и слабыми. В случаях, когда вещества ядовиты и вредны для здоровья, опыты проводят под тягой или поглощают эти вещества. Третье место будут занимать слуховые раздражители: сильные взрывы или легкие звуки, возникающие при вспышке различных веществ. Обычно звуковые сигналы очень нравятся учащимся. К сожалению, они не всегда сопровождаются нужным педагогическим эффектом.

Немаловажное воздействие оказывают на учеников двигательные процессы (перемещение жидких и твердых веществ, перестановка деталей при сборке приборов). Например, учащиеся с интересом наблюдают за барботированием пузырьков газа в жидкости, движением окрашенных растворов. Если происходящие процессы при демонстрации мало заметны или слабо воспринимаются органами чувств, то демонстрации воспроизводятся с помощью различных приспособлений. Так, плохо видимые химические реакции проецируют на экран, используя графопроектор, компьютер, мультимедиа, интерактивную доску, видеофильм. Иногда целесообразно комбинировать демонстрации – хорошо видимые операции показывают в стеклянной посуде, а отдельные, плохо видимые детали, проецируют на экран.

2. Слово и действия учителя.

Известно, что демонстрации практически никогда не проводят молча. Учитель руководит наблюдением учащихся, направляет их мысль в зависимости от цели демонстрации. От характера этого руководства чаще всего получается различный педагогический эффект демонстрации.

Существенными являются и действия учителя: сборка им прибора, приливание растворов, перемешивание веществ, жестикуляция и т.д.

Нередко эти действия оказывают большое влияние на учащихся, и они иногда принимают их за главный, первостепенный признак, подробно указывая в своих записях, как учитель приливает растворы, смешивает вещества.

3. Различные средства наглядности (рисунки и схемы учителя, формулы и химические уравнения, модели и пр.)

Все они помогают ученикам правильно воспринимать и осмысливать химический эксперимент, подчеркивают плохо видимые детали, содействуют правильному раскрытию химизма демонстраций.

Как эти три стороны демонстрационного эксперимента влияют на учащихся? Демонстрируемые химические реакции имеют существенные и несущественные признаки. Существенный признак – это такой, без которого нельзя правильно воспринять химический процесс. Например, при демонстрации взаимодействия натрия с водой существенными признаками являются выделение водорода и образование щелочи. Несущественные признаки дополняют общую картину демонстрации, делают её более полной. В указанном примере несущественный признак – движение кусочка натрия по поверхности воды.

При наблюдении существенных и несущественных признаков на учащихся влияют сильные и слабые раздражители, возникающие в результате химической реакции. Иногда сильное возбуждение учащихся, полученное ими от действия мощного раздражителя, позволяет “затушевать” слабые компоненты, связанные с существенной стороной демонстрации опыта. Так в указанном примере демонстрации взаимодействия щелочного металла с водой на учеников большое влияние оказывает сильный раздражитель, связанный с несущественным признаком – движением металла по поверхности воды, а образование щелочи и водорода остается без особого внимания. При демонстрации озонатора у учащихся создается наиболее яркое представление о шуме индукционной катушки, которое затмевает суть химического процесса – образование озона. При взрыве гремучей смеси (водорода и кислорода) в жестяной банке на учеников наиболее сильное впечатление оказывает громкий взрыв (несущественный признак), а главный – образование воды – проходит мимо внимания учащихся, хотя учитель и сообщает об этом им. Известно, что для распознавания кислот и щелочей используют различные индикаторы (лакмус, фенолфталеин и др.), которые указывают на дополнительные свойства этих веществ. При демонстрации индикаторов, как установил Д.М.Кирюшин [ 3] в результате неверного сочетания слова и действий учителя учащиеся указывают на изменение окраски кислот и щелочей, а не самих индикаторов.

Как же поступать в случаях, когда ученики при демонстрации эксперимента принимают несущественные дополнительные признаки за существенные, главные? Психологи отмечают, что для предупреждения неверных восприятий у учащихся или их изменения необходимо использовать различные словесные указания учителя. Следует различать два основных типа указаний. Можно указать учащимся, на какие именно особенности предмета надо обращать внимание (положительные указания), и можно указать, на какие особенности не надо обращать внимание (отрицательные указания). При обучении химии, когда ученики воспринимают яркие вспышки и сильные взрывы за главный признак реакции, недостаточно применять только словесные указания, необходимо использовать различные средства наглядности, например, цветные рисунки и схемы в сочетании со словом учителя.

При демонстрации взаимодействия щелочных металлов с водой внимание учащихся необходимо обратить на то, что здесь образуются щелочь и водород. Не надо оставлять без внимания движение кусочка металла по поверхности воды. Учителю целесообразно задать учащимся следующие вопросы: почему он движется? Если бы не выделялся водород, то наблюдалось бы это явление? Чтобы подчеркнуть второй существенный признак данной химической реакции – образование щелочи, обращают внимание учащихся на изменение окраски раствора фенолфталеина.

Важным вопросом демонстрации по химии является количество опытов, которые учитель демонстрирует на уроке. В.Н.Верховский указывал на опасность перегрузки уроков демонстрационным химическим экспериментом. Большое количество опытов мешает ясности и отчетливости усвоения материала учащимися, лишние опыты отвлекают их внимание. Еще более плохие результаты получаются, если учитель демонстрирует недостаточное количество опытов, на основе которых делает теоретические выводы. Если показать ученикам только взаимодействие железа и цинка с кислотой, то у них возникает ошибка, которую трудно исправить даже в старших классах: для получения водорода ученики предлагают азотную кислоту и цинк.

Какое же количество опытов надо демонстрировать на уроке? В каждом отдельном случае учителю необходимо обдумать этот вопрос, руководствуясь тем, что их число должно быть оптимальным. Учащимся надо показать все существенные стороны демонстрируемого процесса при экономной затрате времени на уроке, чтобы в результате они получили осознанные и прочные знания, не забывая, что химический эксперимент оказывает большое влияние на сознание, иногда более сильное, чем слово учителя.

Познавательный интерес учащихся возникает в процессе увлекательного рассказа учителя, например, о ситуации, в которой он когда-то оказался. Рассказ вызывает у ребят положительные эмоции, без которых, как утверждают психологи, невозможно плодотворное обучение. Следует учитывать, что всегда необходимо говорить правду (пусть даже неприятную для самого учителя), так как учащиеся не терпят фальши. Жизненная интерпретация химического эксперимента оказывается наиболее убедительной. Особенно в тех случаях, когда эксперимент бывает небезопасным.

При изучении белого фосфора я вспоминала случай из студенческой жизни, когда в химической лаборатории сидевшая рядом со мной студентка взяла рукой кусочек белого фосфора, который мгновенно вспыхнул. Студентка растерялась, растерла ладонью горящий фосфор по халату, который также вспыхнул. Огонь потушили, но фосфор сильно обжег кожу руки и, проникнув в организм, вызвал его отравление.

Я, готовя смесь бертолетовой соли с красным фосфором для демонстрации на химическом вечере, сильно нажала на комочек бертолетовой соли, произошла вспышка – брови, ресницы, часть волос были опалены, горящий фосфор попал на руки и вызвал долго не заживающие ожоги.

Лаборантка кафедры неорганической химии выбросила остатки реактивов, среди которых оказался металлический калий в раковину – произошел взрыв, керамическая раковина разлетелась на куски.

Коллега из соседней школы рассказывала, когда она проводила опыт взаимодействия натрия с водой не в стакане, не в кристаллизаторе, а в пробирке – она лопнула у неё в руках от взрыва гремучего газа.

Поскольку прием личного опыта учителя ограничен, более широко следует использовать исторический опыт ученых-химиков, не только основываясь на их достижениях, но и не умалчивая об ошибках. Благодаря этому, учащиеся поймут, что развитие химической науки идет не по гладкой, проторенной дороге. Обычно это сложный путь борьбы мнений и доказательств.

Итак, демонстрационный эксперимент по химии необходимо проводить так, чтобы он оказывал эмоциональное воздействие на ученика, способствовал развитию их интереса к изучению химии.

Как утверждал А.Эйнштейн: “Красивый эксперимент сам по себе часто гораздо ценнее, чем двадцать формул, добытых в реторте отвлеченной мысли”.

Литература

Полосин В.С., Прокопенко В.Г. Практикум по методике преподавания химии – М.: Просвещение, 1989.
Полосин В.С. Школьный эксперимент по неорганической химии – М.: Просвещение, 1970.
Кирюшкин Д.М. Опыт исследования взаимодействия слова и наглядности в обучении – М.: Изд-во АПН, 1980.
Хомченко Г.П., Платонов Ф.П., Чертков И.Н. Демонстрационный эксперимент по химии – М.: Просвещение, 1978.
Верховский В.Н., Смирнов А.Д. Техника химического эксперимента в школе – М.: Просвещение, 1975.
Мощанский В.Н. О педагогических идеях Альберта Эйнштейна (к 100-летию со дня рождения) – Советская педагогика, 1979, № 10