Методика преподавания химии

Автор: Пользователь скрыл имя, 01 Июня 2013 в 10:00, реферат

Описание работы

Цель: показать эффективность применения проблемного обучения в школьном курсе химии.

Объект исследования: учебно-воспитательный процесс в общеобразовательных учреждениях.

Задачи:
Рассмотреть преимущества применения технологии проблемного обучения на уроках химии.
На практике показать целесообразность применения технологии проблемного обучения на уроках химии.
Исследовать эффективность проблемного обучения химии с применением школьного химического эксперимента.

Работа содержит 1 файл

Дипломная моя.docx

— 212.14 Кб (Скачать)

Работу  можно провести в парах учащихся, а обсуждение ведется в форме  эвристической беседы. Возможно также  выполнение эксперимента в группах, с последующей защитой каждого  опыта.

Цель работы: изучение совместного гидролиза солей

Реактивы и оборудование: 20%-ые растворы: карбоната натрия, нитрата бария, сульфата алюминия, хлорида бария, хлорида алюминия, сульфата меди (II), хлорида железа(III); пробирки.

Ход работы: Учащиеся получают задание – выполнить 5 опытов.

Опыт 1. К раствору карбоната натрия добавить раствор нитрата бария. Описать наблюдаемые явления, объяснить их, написать уравнение происходящей реакции в молекулярной, полной и сокращенной ионных формах. Проанализировать полученные вещества.

Опыт 2. К раствору сульфата алюминия добавить раствор хлорида бария. Описать наблюдаемые явления, объяснить их, написать уравнение происходящей реакции в молекулярной, полной и сокращенной ионных формах. Проанализировать полученные вещества.

Опыт 3. К раствору карбоната натрия добавить раствор хлорида алюминия. Описать наблюдаемые явления, объяснить их, написать уравнение происходящей реакции в молекулярной, полной и сокращенной ионных формах. Проанализировать полученные вещества.

Опыт 4. К раствору сульфата меди (II) добавить раствор карбоната натрия. Описать наблюдаемые явления, объяснить их, написать уравнение происходящей реакции в молекулярной, полной и сокращенной ионных формах. Проанализировать полученные вещества.

Опыт 5. К раствору хлорида железа (III) добавить раствор карбоната натрия. Описать наблюдаемые явления, объяснить их, написать уравнение происходящей реакции в молекулярной, полной и сокращенной ионных формах. Проанализировать полученные вещества.

Обсуждение результатов эксперимента

Опыты 1 и 2. Первые два опыта не вызывают у детей удивления, это обычные обменные реакции. Учащиеся фиксируют выпадение осадков, записывают уравнения реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионных формах.

Опыт 3. Смешав растворы хлорида алюминия и карбоната натрия, учащиеся наблюдают выделение газа и выпадение осадка. Если предположить, что идет реакция обмена, то газа быть не должно. Внесение в реакционный сосуд горящей лучины и ее угасание служит доказательством того, что образуется углекислый газ. Учащиеся полагают, что выпадающий осадок – карбонат алюминия. Чтобы определить состав осадка, они добавляют к промытому от исходного карбоната натрия осадку соляную кислоту. Газ при этом не образуется, осадок же растворяется. Если к осадку добавить раствор щелочи, то осадок тоже растворяется. Следовательно, осадок – гидроксид алюминия. В ходе дискуссии учащиеся приходят к объяснению этого процесса. Хлорид алюминия гидролизуется по катиону:

Al3+ + H2O <=>AlOH2+ + H+, (1)

AlOH2+ + H2O <=>Al(OH)2+ + H+.

Карбонат натрия гидролизуется  по аниону:

CO32– + H2O <=>HCO3 + OH. (2)

Ионы H+ и OH связываются в молекулы воды, их концентрация понижается, равновесие реакций гидролиза (1) и (2) смещается в сторону продуктов реакций. Идут и последние ступени реакций гидролиза:

Al(OH)2+ + H2O <=>Al(OH)3↓ + H+,

HCO3 + H2O <=>OH + H2CO3 (H2O + CO2 ).

Суммарное уравнение реакции совместного  гидролиза имеет вид:

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2 + 6NaCl.

Опыт 4. Учащиеся приливают раствор карбоната натрия к раствору сульфата меди(II). После проведения опыта 3 их уже не удивляет выделение газа, не поддерживающего горение. Они предполагают, что осадок – CuCO3 или Сu(OH)2. В таблице растворимости кислот, солей и оснований в воде указано, что соединение CuCO3 в водном растворе не существует. Учащиеся делают вывод, что осадок – это гидроксид меди(II). Смущает только цвет осадка – бирюзовый. Учитель просит получить гидроксид меди(II) взаимодействием сульфата меди(II) и гидроксида натрия. Выпавший осадок имеет голубой цвет. Учащиеся предполагают, что осадок, полученный при взаимодействии растворов CuSO4 и Na2CO3, это основная соль (СuOH)2CO3. Однако учитель может показать образец гидроксокарбоната меди(II), который имеет зеленый цвет. Учащиеся делают вывод, что осадок, полученный при взаимодействии CuSO4 и Na2CO3, – это смесь голубого Сu(OH)2 и зеленого (СuOH)2CO3. Процесс можно описать следующими уравнениями реакций:

2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O = (СuOH)2CO3 + CO2 + 2Na2SO4,

CuSO4 + Na2CO3 + H2O = Сu(OH)2 ↓+ CO2 + Na2SO4.

Опыт 5. В реакции солей FeCl3 и Na2CO3 учащиеся наблюдают выпадение бурого осадка и выделение газа, не поддерживающего горение. Довольно быстро они делают вывод, что совместный гидролиз хлорида железа, гидролизующегося по катиону, и карбоната натрия, гидролизующегося по аниону, приводит к гидроксиду железа(III) и оксиду углерода(IV). Эти вещества являются продуктами последних ступеней гидролиза исходных солей:

2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2 + 6NaCl,

2Fe3+ + 3CO32– + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2 .

Занятие № 9. Амфотерные соединения

Приведённые ниже опыты проводились при объяснении нового материала в изучении темы «Амфотерные оксиды и гидроксиды» у учеников 8-х классов (см. тематическое планирование для 8 класса, Приложение 2). Использовался теоретический материал учебника 8 класса Н. Н. Нурахметова Химия-8 [10], методическое пособие для учителя [11].

Цель  работы: используя проблемный эксперимент, дать понятие об амфотерности оксидов и гидроксидов металлов и особенностях их химических свойств.

Форма проведения эксперимента: фронтальная (демонстрационный эксперимент)

Оборудование  и реактивы:

Ход работы:

Проведение  работы начинают с эвристической  беседы.

Учитель: приведите классификацию простых  веществ, оксидов, гидроксидов.

Ученик: простые вещества: металлы и неметаллы; оксиды: оксиды неметаллов (кислотные) и оксиды металлов (основные); гидроксиды: гидроксиды металлов и кислородсодержащие кислоты (гидроксиды неметаллов).

Учитель: предложите соответствующие друг другу  химические формулы представителей простых веществ, оксидов и гидроксидов (для дальнейшего обсуждения учитель  выбирает те соединения, которые необходимы ему для работы)

Ученик: простые вещества: металлы – Na, Ca, Zn, Fe, Al, Cr; неметаллы: S, O2, N2, Cl2; оксиды: основные – Na2О, CaО, ZnО, FeО, Fe2О3, Al2О3, Cr2О3, CrО; кислотые – SО3, SО2, N2О5, Cl2О7; гидроксиды: металлов – NaОН, Ca(ОН)2, Zn(ОН)2, Fe(ОН)2, Fe(ОН)3, Al(ОН)3, Cr(ОН)2, Cr(ОН)3 ; неметаллов – Н24, Н23, НNО3, НClО4, HCl.

Учитель: составьте возможные уравнения  реакций между веществами: Ca, Zn, Al; CaО, ZnО, Al2О3; SО3; Ca(ОН)2, Zn(ОН)2, Al(ОН)3, Н24

Ученик: Са + SО3→ ; Са + Н24→ ; Zn + SО3→ ; Zn + Н24→ ; Al + SО3→ ; Al + Н24→ ; и т.д.

Учитель: учитель все предложенные вами реакции  вписываются в правило, что вещества металлической природы реагируют  с веществами неметаллической природы. Получим некоторые из этих гидроксидов  и подтвердим это утверждение  реакциями с мерной кислотой.

Опыт 1. Получение гидроксида кальция  и опыты с ним

Учитель получает гидроксид кальция взаимодействием  хлорид кальция, приливая по каплям гидроксид  натрия, обращая внимание при этом, что избыток щёлочи приводит к  увеличению объёма осадка. Затем проводит реакцию полученного осадка с  раствором серной кислоты. Учащиеся записывают уравнения.

Ученик:

СaCl2 + 2NaOH → Ca(ОН)2 ↓+ 2NaCl;

Ca(ОН)2 ↓+ Н24 → CaSО4 + 2Н2О;

Ca(ОН)2 ↓+ NaOH ≠

Опыт 2. Получение гидроксида цинка  и гидроксида алюминия и опыты  с ними

Учитель получает гидроксид цинка взаимодействием  хлорид цинка, приливая по каплям гидроксид  натрия, обращая внимание на получаемый осадок, затем учитель целенаправленно  приливает избыток щелочи.

Ученик: осадок растворился. Уравнение реакции  получения гидроксида цинка:

ZnCl2 + 2NaOH → Zn(ОН)2 ↓+ 2NaCl;

Учитель: проведём реакцию получения гидроксида алюминия: учитель получает гидроксид  алюминия взаимодействием хлорид алюминия, приливая по каплям гидроксид натрия, обращая внимание на получаемый осадок.

Ученик: предлагает приливать щёлочь осторожно, чтобы провести реакцию с серной кислотой, подтвердив их предположение. Составляет уравнение реакции получения  гидроксида алюминия: AlCl3 + 3NaOH → Al(ОН)3 ↓+ 3NaCl

Учитель: во время из беседы приливает избыток  щелочи, что опять приводит к растворению  осадка гидроксида алюминия.

О чём  говорит признак растворение  осадка в других ранее изученных  процессах?

Ученик: следовательно, происходит химическая реакция

Учитель: добавление какого вещества приводит к растворению осадка гидроксидов  цинка и алюминия

Ученик: гидроксида натрия

Учитель: ранее мы не встречались с подобными  реакциями при которых гидроксид  металла реагирует с гидроксидом  другого металла. Составим уравнение  реакции, с получением комплексной  соли (дать только понятие о комплексных  солях):

Zn(ОН)2 ↓+ 2NaOH → Na2[Zn(ОН)4] (раствор)

Al(ОН)3 ↓+ NaOH → Na[Al(ОН)4] (раствор)

Учитель: постараемся получить эти гидроксиды аккуратно, по каплям добавляя гидроксид  натрия. Мы ещё не подтвердили ранее  изученное свойство: способность  гидроксидов металлов реагировать  с кислотами. Вероятно, что если гидроксиды цинка и алюминия способны реагировать  со щелочами, то они не реагируют  с кислотами?

Учитель проводит реакцию гидроксидов цинка  и алюминия с серной кислотой.

Ученик: осадки растворились.

Zn(ОН)2 ↓+ Н24 → ZnSО4 + 2Н2О;

2Al(ОН)3 ↓+ 3Н24 → Al2(SО4)3 + 6Н2О

Учитель: такая способность гидрокисидов цинка и алюминия взаимодействовать  и с растворами кислот и с растворами щелочей, характерна и для их оксидов  и алюминия и цинка – простых  веществ. Это свойство – амфотерность. Записывают определение в тетрадь.

Учитель: проанализируем результаты других опытов:

Опыт 3. Получение гидроксида хрома (II) и (III) и изучение их свойств

Учитель получает гидроксид хрома (II) взаимодействием хлорида хрома (II), приливая по каплям гидроксид натрия, обращая внимание при этом, что избыток щёлочи приводит к увеличению объёма осадка. Затем проводит реакцию полученного осадка с раствором серной кислоты. Учащиеся записывают уравнения.

Ученик:

CrCl2 + 2NaOH → Cr(ОН)2 ↓+ 2NaCl;

Cr(ОН)2 ↓+ Н24 → CrSО4 + 2Н2О;

Cr(ОН)2 ↓+ NaOH ≠

Учитель получает гидроксид хрома (III) взаимодействием хлорида хрома (III) и по каплям приливаемого гидроксида натрия. Учитель обращает внимание на получаемый осадок, затем учитель пробует прилить избыток щелочи.

Ученик: осадок растворился. Уравнение реакции  получения гидроксида хрома (III):

CrCl3 + 3NaOH → Cr(ОН)3 ↓+ 3NaCl;

Учитель: таким образом, гидроксид хрома (II) ведёт себя в растворе так же как гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, т.е. обладает основными свойствами. А гидроксид хрома (III) проявляет амфотерные свойства.

Сr(ОН)3 ↓+ 3NaOH → Na3[Cr(ОН)6] (раствор)

Опыт 4. Получение гидроксида железа (II) и (III) и изучение их свойств

Учитель получает гидроксид железа (II) взаимодействием хлорид железа (II), приливая по каплям гидроксид натрия, обращая при этом внимание, что избыток щёлочи приводит к увеличению объёма осадка. Затем проводит реакцию полученного осадка с раствором серной кислоты. Учащиеся записывают уравнения.

Ученик:

FeCl2 + 2NaOH → Fe(ОН)2 ↓+ 2NaCl;

Fe(ОН)2 ↓+ Н24 → FeSО4 + 2Н2О;

Fe(ОН)2 ↓+ NaOH ≠

Учитель получает гидроксид железа (III) взаимодействием хлорид железа (III), приливая по каплям гидроксид натрия, обращая внимание на получаемый осадок, затем учитель целенаправленно приливает избыток щелочи.

Ученик: осадок не растворился. Вероятно и гидроксид  железа (II) и гидроксид железа (III) проявляют основные свойства. Уравнение реакции получения гидроксида цинка:

FeCl3 + 3NaOH → Fe(ОН)3 ↓+ 3NaCl;

Учитель: проверим ваше предположение, несколько  изменив условия реакции: прильём  к свежеприготовленному гидроксиду железа (III) горячей концентрированной щелочи.

Ученик: осадок растворяется

Учитель: таким образом, гидроксид железа (III) так же амфотерен, но проявляет это свойство при более жёстких условиях.

Информация о работе Методика преподавания химии