Введение
В настоящее время остро ощущается дефицит программучебных курсов вариативного компонента. Это является значительным препятствиемв их реализации.
Учебные курсы вариативного компонента базируются назнаниях и умениях школьников, сформированных при изучении соответствующихобщеобразовательных предметов, а также могут дополнять возможности базового илипрофильного курса в удовлетворении образовательных потребностейстаршеклассников, реализуя внутрипрофильную специализацию.
Глава 1. Вариативный подход в обучении химии
Разработка учебных курсов вариативного компонентаучебного плана, как и любого учебного предмета, предполагает определение егосодержания и структуры. Для решения этой задачи, прежде всего, необходимовыявить систему положений, определяющих роль оснований, учет которых позволитотобрать учебный материал курса.
Процедура отбора содержания образования представляетсобой установление соотношений деятельностей, извлекаемых из социального опыта,и функций, к выполнению которых надо готовить учащихся, системы ценностей,которую предстоит освоить [1,2,3].
Считаем, что в условиях вариативности образовательногопроцесса на первый план выходят принципы, отражающие сущность профильногообучения: принцип интегративности; принцип продуктивности обучения; принципвариативности; принцип единства содержательного и процессуального компонентаобучения, а также принципы комплексности, непрерывности и преемственности,согласованности и профильной направленности.
Принцип интегративности заключается во взаимосвязанномполучении учениками профильных классов подготовки по профильному предмету иприкладному курсу.
Принцип вариативности направлен на обеспечение уровневойдифференциации содержания обучения, а также создание условий обучаемым дляиндивидуального темпа продвижения по различным программам учебных курсов. Принципвариативности при обучении прикладным курсам вариативного компонентаобеспечивает не только уровневую дифференциацию, но и профильную. Так какприкладной курс вариативного компонента представляет собой блок информации,обустроенный методическим обеспечением, то он выполняет функции управленияучебным процессом и предполагает использование системы всевозможных форм,методов и средств обучения, их целесообразный выбор и оптимальное сочетание.
Принцип непрерывности и преемственности характеризуетсястремлением создать у учащихся профильных классов необходимую базу дляпродолжения образования в специальном среднем или высшем учебном заведении.Таким образом, в выбранном учебном заведении на основе содержания учебныхпредметов будет строиться не только обучение соответствующим дисциплинам, нопрофессионально-ориетированная подготовка обучающихся.
Принцип комплексности предполагает выделение основныхкомплексов знаний и умений по предмету, соответствующих выбранным учебнымкурсам вариативного компонента.
Принцип согласованности означает необходимость четкогосоответствия занятий прикладного курса и уроков по предметам по содержанию ивремени изучения. Это необходимо для того, чтобы ученик, получивший на занятияхприкладного курса первоначальные методические знания и умения, мог на ближайшемже уроке по предмету воспользоваться ими, выполняя роль проктора.
Принцип профильной направленности – системообразующий. Онвзаимосвязан со всеми остальными принципами и управляет ими. Именно принциппрофильной направленности определяет специфичность содержания прикладного курсанепосредственно для классов данного профиля.
Принцип доступности определяется подготовленностьюучащихся к восприятию содержания вариативного компонента. При этом учитываютсясвязи данного содержания с уже имеющимися у учащихся знаниями и умениями попредмету, первоначальными знаниями по педагогике и психологии, а также егосоответствие возрастным особенностям учащихся.
Частнометодические принципы связаны с дидактическимипринципами и обусловлены как закономерностями обучения учебному предмету, так иособенностями рассматриваемой науки. Их происхождение связано со спецификойизучаемой науки, отражает ее логику и структуру, а также методы познания и ихвзаимосвязь. Частнометодические принципы регулируют как отбор содержанияобразования, так и процесс обучения. Например, в методике преподавания физики ктаким принципам относятся принцип ступенчатого построения курса, цикличности,генерализации, гуманизации.
Дидактические функции принципа генерализации сводятся квыделению в материале главного и подчинению ему остального материала; обобщениюсодержания главных элементов; отбору самых необходимых опытных фактов;выстраиванию такой логико-структурной схемы изложения темы, которая была быотносительно замкнутой и отражала необходимые связи между ее частями на основефизической идеи или принципа, отбору приемов и методов работы, которыеспособствуют усвоению главных элементов содержания: использованию методов,которые формируют такие качества знаний как обобщенность, системность и пр.Именно методологические и дидактические функции принципа генерализациипозволяют рассматривать его как принцип отбора учебного материала вариативногокомпонента. Группировка материала вокруг стержневых идей способствуетпрофессиональному самоопределению старшеклассника, обеспечить преемственностьмежду школьным и профессиональным образованием.
В соответствии с принципом гуманизации в содержаниеучебных курсов вариативного компонента могут быть включены материалы,позволяющие осмыслить связь развития предмета с развитием общества,исторический материал, материал мировоззренческого и экологического характера.
При отборе содержания вариативного компонента должны бытьвзяты за основу общедидактические критерии, сформулированные Ю.К.Бабанским [4]:
1. Критерий выделения главного и существенного всодержании образования, то есть отбор наиболее необходимых, универсальных,перспективных элементов.
2. Критерий соответствия возрастным возможностямобучающихся.
3. Критерий соответствия выделенному учебным планомвремени на изучение данного содержания.
4. Критерий учета отечественного и международного опытаформирования содержания программ.
5. Критерий соответствия содержания имеющейсяучебно-материальной и методической базе учебного заведения [3, с. 419]. Кромеобщедидактических критериев, при отборе содержания должны быть учтены критерииконкретизирующие содержание того или иного принципа и позволяющиесоответствующим образом отобрать учебный материал. В связи с этим рассмотримсодержание некоторых дидактических принципов и выделим соответствующие имкритерии. Например, принцип вариативности предполагает учет в обученииспособностей, интересов и профессиональных намерений учащихся. Принципнепрерывности и преемственности требует учета познавательных возможностейучащихся, их предшествующей подготовки, содержания других предметов. Реализацияпринципа интегративности предполагает согласованное изучение теорий, законов,формирование общих видов деятельности и системы отношений. Выделенные критериитак же, как и принципы отбора содержания учебного курса, связаны между собой; вряде случаев одни и те же критерии используются при реализации разныхпринципов.
Для отбора содержания образования особое значение имеетвыделение целей обучения как ожидаемых результатов. Цели обучения являютсястержневой дидактической категорией, связывающей в единую систему все компонентыучебно-воспитательного процесса. Цели определяют общую направленность всейсистемы подготовки выпускника школы, она всегда порождается и определяетсяобъективными условиями. Цель существует во взаимосвязи со средствами,необходимыми для того, чтобы процесс мог совершиться, т.е. цель это результат ипроцесс.
Итак, для подготовки цели обучения как ожидаемыхрезультатов при обучении конкретных учебных курсов будет необходимо:
1. Выбрать глагол, который лучше всего передает желаемоеповедение учащегося (исполнение).
2. Определить условия, при которых должно выполнятьсяжелаемое поведение.
3. Уточнить:
— насколько адекватно получившееся определение описываетусловия, исполнение и критерии?
— в какой мере это определение поможет в разработкеадекватного учебного материала?
— в какой мере это определение диктует выбор способовоценки желаемого исполнения учащегося?
Глава 2. Соли аммония
Соли аммония – сложные вещества, в состав которых входяткатионы аммония NH4+, связанные с кислотным остатком.
Физические свойства
Кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде.
Получение
Аммиак (или гидроксид аммония) + кислота.
NH3 + HNO3 → NH4NO3(нитратаммония)
2NH4OH + H2SO4 →(NH4)2SO4(cульфат аммония) + 2Н2O
Химические свойства
1. Сильные электролиты (диссоциируют в водных растворах)
NH4Cl → NH4+ + Cl-
2. Разложение при нагревании.
a) если кислота летучая
NH4Cl (t)→ NH3 + HCl
NH4HCO3 → NH3 + Н2O+ CO2
b) если анион проявляет окислительные свойства
NH4NO3 –t→ N2O +2Н2O
(NH4)2Cr2O7 –t→ N2+ Cr2O3 + 4Н2O
3. С кислотами и солями (реакция обмена)
a) (NH4)2CO3 + 2НCl →2NH4Cl + Н2O + CO2
2NH4+ + CO32 — + 2H++ 2Cl- → 2NH4+ + 2Cl- + Н2O + CO2
CO32 — + 2H+ → Н2O + CO2
b) (NH4)2SO4 + Ba(NO3)2→ BaSO4 + 2NH4NO3
2NH4+ + SO42 — + Ba2++ 2NO3 — → BaSO4 + 2NH4+ + 2NO3-
Ba2+ + SO42 — →BaSO4
4. Соли аммония подвергаются гидролизу (как соль слабогооснования и сильной кислоты) – среда кислая:
NH4Cl + Н2O → NH4OH+ HCl
NH4+ + Н2O → NH4OH+ H+
5. При нагревании со щелочами выделяют аммиак(качественная реакция на NH4+)
NH4Cl + NaOH (t)→ NaCl + NH3+ Н2O
Глава 3. Возможности вариативного построения урока «Солиаммония»
Одно из современных направлений педагогического творчестваоптимизация учебно-воспитательного процесса и нормализация нагрузки учащихся.Для того чтобы повысить эффективность урока, учителю при подготовке к немунеобходимо правильно оценить познавательные возможности класса, затем на этомосновании сформулировать общие и специфические для данного класса цели и задачиурока, выбрать оптимальный методический путь для их достижения.
Для иллюстраций возможностей вариативного построенияурока выбрана тема «Соли аммония». Это самый обычный, рядовой урок, каких многов школьном курсе химии. Его содержание в основном отвечает тексту § и вучебнике IX класса, а не требует значительных дополнений.
Урок «Соли аммония» завершает первую часть темы«Подгруппа азота», где описаны азот и его соединения со степенью окисления —3.При изучении материала урока учащиеся опираются на недавно приобретенные знанияо составе, строении и свойствах аммиака, об образовании и строении ионааммония, закрепляют эти знания и используют их в новых связях. Кроме того,необходимо привлечь теоретические знания о типах химических реакций, о строениивещества, процессе электролитической диссоциации, условиях течения реакцийобмена между электролитами в растворах до конца и опорные понятия: соль,кристаллическая решетка, ион, катион, анион, электролит, полное и краткоеионные уравнения, обратимая химическая реакция, качественная реакция, возгонка,окислительно-восстановительный процесс. I. Цели образования. Расширитьпредставления учащихся о солях, ознакомив их с солями катиона — аммония;
Ш. Цели развития. Совершенствовать умения обобщать,конкретизировать, делать выводы, различать сущность и ее внешние проявления,применять теоретические знания для составления прогнозов и объяснений,пользоваться известными алгоритмами деятельности.
Основным принципом методики проведения урока должна статьреализация внутрипредметных связей, т. е. привлечение теоретических (в томчисле и мировоззренческих) знаний школьников для прогнозирования фактов, илиобъяснения их сущности. Следовательно, все методические варианты урока в тойили иной степени должны включать самостоятельные работы учащихся. Этоопределяется в первую очередь уровнем познавательной самостоятельности,достигнутым большинством учеников класса. Кроме того, важны и другие условия.Так, организованность и творческие возможности класса зависят от того, в началеили конце учебного дня проводится урок, какой ему предшествовал и т. п. Все этифакторы учителю необходимо учитывать при выборе методики проведения конкретногоурока.
Основной метод — беседа с демонстрацией ,6пытов,включающая индивидуальное или групповое выполнение лабораторных опытов.
В начале урока можно провести опрос, для того чтобыобобщить уже известный учащимся материал о соединениях азота; повторитьсведения о происхождении (генезисе) иона аммония и механизме его образования;выявить признаки сходства между аммиаком и ионом аммония пo составу и строению,взаимосвязь между ними. Два ученика выполняют у доски следующие задания: 1.Запишите уравнения химических реакций, при которых образуется ион аммония, исхему механизма образования этого иона. 2. Сравните состав и строение аммиака яиона аммония; определите, возможно ли наличие у них общих свойств (окислителяили восстановителя).
Пока учащиеся готовятся к ответу, учитель проводитфронтальный опрос: сколько электронов образует внешний электронный слой атомаазота?
/>
Какие предельные степени окисления азота вам известны?Назовите промежуточные степени окисления азота 1. На основе ответов учащихсяучитель записывает на доске схему взаимосвязи соединений азота, а ниже — другуюсхему, соответствующую первой, используя формулы соединений азота и отражая вней свойства уже изученных веществ. Порядок записи показывают номера надстрелками в схеме (см. рис. 1).
Затем учитель предлагает следующим двум учащимся записатьуравнения реакций, соответствующие превращениям 1—3 и 4, 5, отметив условия ихпротекания и рассмотрев как окислительно-восстановительные процессы(превращения 6, 7 будут описаны первым учеником, вызванным к доске).
Из ответов первых двух учащихся следуют выводы: 1. Катионаммония образуется при соединении молекулы аммиака с протоном молекулы кислоты;новая ковалентная связь возникает, по донорно-акцепторному механизму. 2. Аммиаки ион аммония имеют одинаковый качественный и близкий количественный состав,следовательно, между ними возможна взаимосвязь; азот в этих соединениях имеетстепень окисления —3, значит, они могут проявить только восстановительныесвойства.
Из записей на доске учитель оставляет те, которыеотносятся к генезису и строению иона аммония, а также правую часть схемыпревращений и продолжает беседу. Учащиеся прогнозируют состав соединений,содержащих катион аммония, и приводят в качестве примера гидроксид и солиаммония. На доске записываются тема урока и формулы галогенидов, сульфата,нитрата, карбоната аммония. На основе анализа общей формулы учащиесяпрогнозируют проявление у изучаемых соединений общих свойств солей, особенных —характерных только для солей аммония (причина — наличие катиона. NH) иединичных (индивидуальных), свойств, отсутствующих у других солей. Эти свойстваобусловлены сочетанием иона аммония с определенным анионом.
Учащиеся прогнозируют сходство в свойствах солей калия иаммония, указывают на ионный характер кристаллической решетки, хорошую растворимостьсолей в воде. Рассмотрение образцов солей подтверждает выводы. Необходимо подчеркнутьразличие: соли аммония, имеют сложный катион, состоящий из двух элементов,поэтому кроме сходных свойств должны быть и отличительные.
По заданию учителя учащиеся перечисляют общие свойствасолей: 1) соли — электролиты, в водных растворах диссоциируют на ионы; 2) длясолей характерны реакции обмена, идущие в направлении образования практическинерастворимых соединений, газов, малодиссоциирующих веществ. Если ученикиназову» третье общее свойство — способность к гидролизу, можно позднее краткорассмотреть; его особенности и выявить отличие солей аммония от солей калия.
Учащиеся записывают уравнения реакций электролитическойдиссоциации, отмечают наличие одинакового катиона (NH) — причину общностисвойств солей аммония. Затем она называют варианты реакций обмена: солькислота, соль — соль, соль — щелочь. Приводя конкретные примеры для реакцийпервого варианта, учащиеся учитывают, что сильная кислота вытесняет слабую из соли,а практически нелетучая, летучую. Учитель может продемонстрировать опытвзаимодействия твердого хлорида аммония с концентрированной серной кислотой.Записывая уравнение реакции, отмечаем, что ион аммония сохраняется,следовательно, эта реакция не является характерной именно для солей аммония.
Затем учащиеся, пользуясь таблицей растворимости солей,обсуждают возможные варианты реакций «соль — соль». Подчеркивают, что такиереакции должны привести к образованию практически нерастворимых солей, содержащиханион исходной соли аммония. Следовательно, это могут быть качественные реакциина хлорид-анион, сульфат-анион. Запись уравнений реакций лучше начать краткогоионного, отражающего, сущность процесса, а затем представить соответствуют емууравнения в молекулярной форме (от сущности к явлению). Катион аммониясохраняется и в этих реакциях, поэтому они, как и предыдущие, могут бытьрассмотрены как общая для солей (по типу).
Учащиеся проводят фронтально лабораторные опыты или выполняютгрупповые задания по двум или более вариантам. Рассматривая вариант реакцииобмена «соль — щелочь», ohi называют предполагаемые продукты.реакцияопределяют, почему она может идти до конца, какие условия этому способствуют. Oнипрогнозируют образование гидроксида аммония отмечают его неустойчивость иподчеркнет, что разложению этого вещества на аммиак и воду будет способствоватьнагревание смещение химического равновесия). Ион аммония при этом разрушается,так как он имеет сложный состав и строение в отличие от ионов щелочныхметаллов. По краткому ионному уравнению видно, что данное свойство — особенное,характерное для всех солей аммонии. Учитель предлагает конкретизировать краткоеионное уравнение.
Затем обсуждаются способы доказательства и выделения аммиака.Учитель отмечает практическое значение реакции.
Рассмотрение следующего особенного свойства солей аммонияможно начать с проблемной постановки опыта разложения хлорида аммония. Учительпоказывает опыт в обычной г пробирке, дает задание учащимся описать наблюдаемыеявления и провести аналогию с процессом возгонки иода (VIII класс). Явления сходнывнешне, но будет ли одинаковой их сущность? Учитель демонстрирует опыт разложенияхлорида аммония с последующим разделением аммиака и хлороводорода. Учащиесяубеждаются в различии сущности процессов возгонки иода и нашатыря. Первый —физическое явление, второй — химическая реакция, так как хлорид аммонияподвергается термической диссоциаций, образуя новые вещества. Отсюда следуетвывод: различная сущность может одинаково проявляться внешне, поэтому важно познаватьименно сущность явлений. Разложение при нагревании—особенность солей аммония,обусловленная сложным составом и строением катиона, но природа аниона не влияетна этот процесс. Так, при разложении соли летучей кислоты (NH4C1) обратится двагаза, которые затем вновь соединяются. Соль нелетучей кислоты (МН4)зР04 выедетодин газ — аммиак. Важно отметить применение в практике термического разложениясолей аммония: хлорид-нитрата и гидрокарбоната.
По мере изучения свойств солей аммония важно дополнятьсхему превращений соединяй азота.
/>
В задание необходимо включить запись уравненийсоответствующих реакций.
Закрепление можно провести при выполнении заданий 2 а Зак § 17. Задания 1, 36, 5 и 4 учащиеся выполнят дома. Очень важно разъяснить имдомашнее задание, кратко ознакомить с планом изложения материала в § 17,подчеркнуть соответствие его логике объяснения на уроке.
Если класс пришел на урок после контрольной работы подругому предмету или в нем имеется значительное число слабоуспевающих учеников,учителю не приходится рассчитывать на высокий уровень познавательнойсамостоятельности учащихся, и тогда изучение нового материала можно начать безпредварительного опроса. Рассмотрение нового материала может быть организованокак индивидуальная или групповая работа с учебником, сопровождаемая выполнениемдемонстрационных и лабораторных опытов.
Планируя урок, необходимо учитывать, что слабоуспевающиешкольники успешнее усваивают объяснение учителя в том случае, если онопостроено в логике соответствующего параграфа учебника и с его текстом на урокепроведена работа. Поэтому второй методический вариант урока конструируют наоснове плана изложения, принятого в учебнике, в логике «от явления к сущности»,учитывая необходимость постоянного руководства учебным процессом со стороныучителя.
Учитель может разделить текст параграфа на отдельныепоследовательно изучаемые фрагменты и предложить учащимся задания, направляющиеработу. После выполнения каждого задания они должны продумать запись в тетради.
I. Прочтите абзац 1. Рассмотрите образцы кристаллическихсолей аммония и калия, а также их растворы. Перечислите черты сходства; укажитеих причины.
И. Прочтите абзацы 2, 3, 4. Проведите реакциювзаимодействия хлорида аммония с нитратом серебра и сульфата аммония с хлоридомбария. Назовите общие свойства солей, характерные для солей аммония. Изменяетсяли при этих реакциях ион аммония?
III. Прочтите с. 39 до конца и абзацы 1, 2 на с. 40. Вчем особенность, взаимодействия солей аммония со щелочами? Как доказатьвыделение аммиака? Почему эта реакция может применяться как качественная накатион аммония? Как доказать, что свойство реагировать со щелочами собразованием аммиака и воды является особенным, т. е. характерным для всех солейаммония? Какое применение оно находит в лаборатории? Экспериментально докажитеналичие катиона аммония в растворах хлорида и сульфата аммония.
V. Составьте схему превращений, связывающую аммиак,гидроксид аммония и соли аммония.
Каждое задание учащиеся вначале выполняют самостоятельно,затем учитель проводит необходимые демонстрационные опыты и обсуждает сучениками запись в тетради — фрагмент общего конспекта параграфа, вноситнекоторые дополнения. В окончательном виде конспект урока может быть примерно таким:
1. Соли аммония сходны с солями щелочных металлов(калия): в твердом состоянии имеют ионную кристаллическую решетку, хорошорастворяются в воде. Причины сходства: одинаковый заряд и близкий радиус ионоваммония и калия.
2. Общие для всех солей свойства солей аммония: способнык электролитической диссоциации в водном растворе, вступают в реакции обмена«соль — кислота», «соль — соль» (приводятся уравнения реакций). Ион аммония приэтих реакциях не изменяется.
3. При взаимодействии солей аммония со щелочами такжеидет реакция обмена, но ион аммония разрушается- образуется аммиак, вода иновая соль. Эго свойство характерно для всех солей аммония и является особеннымдля них. Реакцию используют в лаборатории как качественную на ион аммония и дляполучения аммиака. (Уравнения реакций.)
4. Хлорид аммония при нагревании возгоняется: разлагаетсяна аммиак и хлороводород, которые вновь соединяются на холодных стенкахпробирки (химическое явление). Термическая диссоциация — разложение солейаммония при нагревании — особенное свойство, характерное для всех солейаммония. При этом ион аммония разрушается.
5. Полная характеристика свойств соли аммония включаеткак общие, так и особенные свойства.
Рассмотрим вариант проведения урока для класса, гдеучащиеся уже могут самостоятельно творчески работать. В этом случае можнопровести урок в форме диспута. Учащимся объявляют тему урока и предлагаютсоставить план исследования свойств солей аммония, выделить опорные знания.Обычно они начинают с анализа названия темы, составляют общую формулу солейаммония и строят дальнейшие рассуждения на основе цепочки причинно-следственныхсвязей состава, строения, свойств, получения и применения веществ. Во многомповторяется логика первого описанною методического варианта. Нередко учащиесясначала записывают уравнения реакций, характеризующих каждое свойство солейаммония в общем видь, а потом переходят к их конкретизации и лабораторнымопытам. Учитель руководит поиском, дает задания для выполнения лабораторныхопытов и проводят демонстрационный эксперимент.
Сущность и специфику взаимодействия солей аммония сощелочами учащиеся замечают сразу, на основании записи уравнения реакции в общемвиде. А вот о разложении солей аммония при нагревании сообщает сам учитель,организуя обсуждение примерно так, как уже было описано в первом методическомварианте урока. В таких классах учащиеся, как правило, сами ставят вопрос оспособах получения солей аммония, обсуждают их и просят учителя подробнееосветить области применения этих веществ.
Для закрепления нового материала можно предложитьследующие задания:
1. Запишите уравнение реакции, характеризующее общеесвойство растворов нитрата и сульфата аммония. Ответ: краткое ионное уравнениереакции взаимодействия этих солей со щелочью.
2. Проведите опыты и запишите уравнения реакций,характеризующих свойства карбоната аммония, отметьте среди них общие для всехсолей и особенные.
3. С помощью одного реактива проведите реакцию,доказывающую качественный состав (катион и анион) сульфата аммония.
4. Гидрокарбонат аммония разлагается уже при 60 °С.Объясните, почему его применяют в кондитерском производстве и предпочитаютгидрокарбонату натрия, который разлагается при нагревании, образуя карбонат.
Еще один методический вариант изучения свойств солейаммония возможен, если учитель ведет объяснение материала укрупненными блоками.Тогда на уроке-лекции на тему «Соединения азота со степенью окисления —3» можнорассмотреть в единстве три темы: «Взаимодействие азота с водородом» (§ 14),«Аммиак» (§ 16), «Соли аммония» (§ 17). Обсуждается связывание молекулярногоазота водородом и свойства соединений азота со степенью окисления —3. Вдомашнее задание можно включить творческую работу по конструированию приборадля доказательства образования аммиака и хлороводорода.
Программы, по которым учащиеся работают на втором уроке(закрепление и развитие знаний), могут содержать такие задания:
1. Усложненный вариант — задания 1—4 для закреплениязнаний (см. выше).
2. Вариант средней трудности: а) какие особенные свойстваприсущи солям аммония? Запишите уравнения реакций, отметьте их общие черты; б)как различить нитрат и сульфат аммония? Как доказать, что вам предложены именносоли аммония? Проведите опыты, запашите уравнения реакций; в) запишитеуравнения реакции разложения фосфата аммония при нагревании.
3. Облегченный вариант: а) проведите опыты, доказывающиеналичие в растворе сульфата аммония соответствующего катиона s аниона, запишитеуравнения реакций; б) распознать хлориды калия и аммония? Запишите уравненияреакций, дайте объяснение: в) чем отличается возгонка иода от возгонки хлоридааммония? Дайте доказательный ответ.
Глава 4. Методические разработки по теме: «Аммиак.Соли аммония»
Урок разработан в форме исследования с целью полученияновых знаний с использованием проблемного и дифференцированного подхода. Формаурока выбрана не случайно. Проблема использования аммиака и солей аммония, ихсвойств достаточно сложна, но посильна для девятиклассников. Учитель направляетс помощью вопросов, заданий мысль учащихся, приводит к осуществлению вывода онеобходимости теоретических знаний для объяснений различных природных явлений.
Основная цель урока – научить школьников получать аммиакв лаборатории, объяснять его свойства на основе знаний о строении атома азота имолекулы аммиака, дать представление о роли аммиака и его производных в жизничеловека.
Особое внимание уделяется тому, чтобы ребята научилисьработать с опорными конспектами и учебно-инструктивными (технологическими)картами (Приложение 1).
Содержание урока включает не только химический, но иисторический, биологический, эстетический компоненты, которые соотнесены синтересами и возрастными особенностями детей.
На уроке планируется продолжить развитие умений и навыковпроведения химического эксперимента, познавательного интереса к предмету. Длярешения этой задачи на уроке запланировано проведение лабораторногоэксперимента (Приложение 2).Урок должен продолжить формирование бережногоотношения к окружающей среде.
В процессе проведения урока учитель используетдемонстрационный эксперимент:
Демонстрационный эксперимент:
№ 1. «Дым в стакане».
№ 2. Получение аммиака из хлорида аммония и гидроксидакальция. № 3. Испытание индикатором раствора аммиака в воде. № 4.Взаимодействие аммиака с соляной кислотой. № 5. Аммиак – огнетушитель.
№ 6. Качественная реакция на ион аммония (взаимодействиес раствором медного купороса или сульфата кобальта (II)).
Лабораторный эксперимент:
№ 1. Изучение физических свойств раствора аммиака. № 2.Взаимодействие оксида меди (II) с нашатырем.
Оборудование: технологическая карта к уроку,учебно-инструктивная карта, тесты для контроля знаний учащихся;
Прибор для получения аммиака, сосуд с водой, сухаямаленькая колба для сбора аммиака, нашатырь, гидроксид кальция, растворфенолфталеина, большая колба, две стеклянные палочки, карбонат калия, раствораммиака 10%-ный, раствор соляной кислоты, растворы сульфата меди (II) и сульфатакобальта (II);
Для лабораторной работы:
Нашатырь, медная проволочка, спиртовка, спички, склянка сраствором аммиака.
Место проведения урока: кабинет химии.
Девиз урока: «Я думаю, что химики – это те, кто на самомделе понимает мир. Этот огромный мир – удел химиков» (Л. К. Полинг)
«Можно не любить химию, но прожить без неё сегодня изавтра нельзя» (О.М. Нефёдов)
План урока
I. Мотивационно-ориентировочный этап
Актуализация знаний, полученных на предыдущем уроке
Постановка целей урока
II. Операционно-исполнительский этап
Прогнозирование свойств аммиака
Изучение свойств аммиака
Физические свойства
Химические свойства
Знакомство с солями аммония
Области применения аммиака и его производных
Способы получения аммиака
III. Оценочно-рефлексивный этап
Контроль и самоконтроль: работа с тестами (Приложение 3),работа с опорным конспектом
Выводы
Домашнее задание
I. Мотивационно-ориентировочный этап
Актуализация знаний, полученных на предыдущем уроке,создание проблемной ситуации
Вводное слово учителя
На прошлом уроке мы познакомились с основнойхарактеристикой подгрупп кислорода и азота. Мы видели, что теоретические знаниямогут позволить предсказать свойства вещества, как физические, так и химические.
Сегодня я хочу познакомить вас с удивительным веществом,которое, на мой взгляд, имеет необыкновенные свойства. Девизом сегодняшнегоурока я предлагаю взять известные высказывания Л. К. Полинга и О.М. Нефедова:
«Я думаю, что химики – это те, кто на самом деле понимаетмир. Этот огромный мир – удел химиков» (Л. К. Полинг)
«Можно не любить химию, но прожить без неё сегодня изавтра нельзя» (О.М. Нефёдов)
Подумайте, ребята, преувеличили ли значение химии этиученые или они абсолютно правы?
Сегодня на уроке мы будем пользоваться не толькопривычными для вас карточками-подсказками, но и опорным конспектом (он включаеттехнологическую карту и вопросы к уроку) – все это вы видите на столах.
Итак, начнем знакомиться с удивительнейшим веществом!
Эта история произошла во время I мировой войны.Английский крейсер вел преследование поврежденного в бою немецкого эсминца.Цель была почти достигнута, как вдруг между кораблями появилось плотное белоеоблако дыма. Экипаж крейсера почувствовал удушливый запах, раздражающий горло илегкие. Крейсер был вынужден дать задний ход и выйти из дымового облака. Ужепосле обнаружили, что пострадали не только люди, но и металлические частикорабля.
Демонстрационный опыт № 1. «Дым в стакане»
Вещество, о котором пойдет речь, имеет древнюю историю.Вас взволновало то, что вы сейчас увидели, как густой дым наполнил колбу иначал выливаться на стол? А представьте, как были взволнованы алхимики, когдаимели дело с этим веществом!
Посредине ливийской пустыни стоял храм, посвященный богуАмону Ра. В древности арабские алхимики получали из оазиса Амон, находившегосяоколо храма, бесцветные кристаллы. Они звали вещество «нушадир», его растиралив ступках, нагревали – и всякий раз получался едкий газ. Сначала его именовалиаммониак, а потом сократили название до «аммиак».
В средние века этот газ называли почему-то «щелочнойвоздух», а его раствор и поныне называется «нашатырный спирт».
Давайте, ребята, проведем небольшое исследование и решим,откуда у этого газа столь необычные свойства и названия.
Формула аммиака – NH3, т.е. это водородное соединениеазота.
1. Пользуясь опорным конспектом, планом характеристикиэлемента, охарактеризуйте строение атома азота (1s22s22p3, валентность азотаравна 3, может быть 4, это типичный неметалл, ОЭО = 3,0) (Приложение 4).
2. Сколько ковалентных связей может образовать атомазота? (3 по обменному механизму и четвертую связь атом азота может образоватьпо донорно-акцепторному механизму)
3. Учитывая ОЭО азота, скажите, какие типы связей можнонаблюдать в молекуле аммиака? (Связи N-H ковалентные полярные, электроннаяплотность смещена от водорода к азоту, поэтому на атоме азота возникаетчастичный отрицательный заряд)
4. Рассмотрите модель молекулы аммиака. Какуюгеометрическую фигуру напоминает молекула аммиака? (Пирамиду, в вершинахкоторой находятся 3 атома водорода и неподеленная пара электронов азота)
II. Операционно-исполнительский этап
1. Прогнозирование свойств аммиака
Как вы думаете, будет ли аммиак растворяться в воде.
Подсказка: обычно в воде растворяются те вещества,молекулы которых могут притягиваться к молекулам воды.
Ответ: да, аммиак должен растворяться в воде, так как егомолекула полярна.
2. Давайте получим аммиак так же, как его получалиалхимики. Справедливости ради, надо сказать, что лабораторный способ полученияаммиака с тех пор практически не изменился.
Демонстрационный опыт № 2
Получение аммиака взаимодействием нашатыря и гашенойизвести
Демонстрационный опыт 3
Испытание индикатором раствора аммиака в воде
Беседа по вопросам:
Легче или тяжелее аммиак воздуха?
Растворяется ли он в воде?
Как вы думаете, почему это вещество имеет такой едкийзапах?
Используют ли люди это свойство аммиака?
Раньше барышни, склонные к обморокам, носили с собой«нюхательную соль». Как вы думаете, что это за вещество?
Лабораторная работа 1
Знакомство с физическими свойствами аммиака (Приложение 5)
3. Охарактеризуйте физические свойства аммиака поопорному конспекту (Приложение 1) по плану:
Агрегатное состояние
Цвет
Вкус
Запах
Растворимость в воде
Плотность
4. Переходим к характеристике химических свойств аммиака(Приложение 1)
Мы уже заметили, что аммиак хорошо растворяется в воде,что он имеет очень резкий запах, наконец, вспомните, ведь его ещё в средниевека называли «щелочной воздух».
Беседа по вопросам:
Как образуется донорно-акцепторная связь?
Какие частицы могут предоставить аммиаку пустую атомнуюорбиталь (АО), да ещё и притягиваться к молекуле? (Ион Н+)
Посмотрите, как образуется ион аммония и сделайтеокончательный вывод о валентных возможностях азота.
Может ли азот проявлять валентность, равную 5?
Откуда в растворе аммиака берутся ионы ОН-? Не может лиименно этот факт объяснить едкий запах и вкус аммиака?
Будет ли аммиак реагировать с кислотами? Почему? (Врастворах кислот много ионов Н+).
Демонстрационный эксперимент 4.
Взаимодействие аммиака с соляной кислотой
Опыт проводят, потирая друг о друга две стеклянныепалочки, одна из которых смочена раствором аммиака, а другая – растворомсоляной кислоты.
Теперь бы вы смогли объяснить англичанам, почему между ихкораблем и судном противника появился едкий «дым»? (Конечно, это была реакцияобразования хлорида аммония).
Объясните, какие факты позволили детскому поэту написатьтакие строчки:
Добрый старый аммиак, Он богач, и он бедняк, Богатнеподеленными своими электронами, Но только, вот беда, ему В растворе скучноодному. Он погулять готов всегда: Там кислота, а тут вода… Потом, обобранный донитки, Он плачет: «Где мои пожитки? Какое это беззаконие: Стал катионом яаммония!»
Вывод: растворение аммиака в воде и в кислотах – процессхимический, в основе которого лежит способность молекул аммиака связывать ионыводорода. Причина этого – наличие у атома азота свободной пары электронов,которая «перетягивает» протон водорода Н+ из молекул воды Н2О и соляной кислотыHCl.
Ребята, у меня в руках учебник химии за 1927 год. Егоавторы советуют всегда держать дома склянку с нашатырным спиртом: «и длянейтрализации кислот, и для выведения жирных пятен, и в качестве самогодешевого и верно действующего огнетушителя».
Демонстрационный опыт 5
Аммиак – огнетушитель
В склянку с раствором аммиака опускаем горящую лучинку –наблюдаем, как она гаснет.
Итак, аммиак не горит!
А что такое горение? (Это окисление, процесс потери,отдачи электронов. У азота в молекуле аммиака электронов много, следовательно,сильный окислитель, такой, как кислород, может их отнять. Т. о., аммиак горетьдолжен!)
Решение проблемы:
Аммиак не горит в воздухе, но в чистом кислороде или вприсутствии катализатора аммиак хорошо окисляется.
Найдите в опорном конспекте уравнения химических реакций,иллюстрирующие данное свойство аммиака. Какие продукты образуются при горенииаммиака без катализатора и в присутствии катализатора (губчатого железа). Вкаком случае аммиак теряет больше электронов и почему?
Греческий историк Страбон (64-20 годы до н.э.) писал ородственных друг другу порошках красного и черного цвета, которые «умелыйремесленник прокаливает в горне с углем и в красный металл превращает».Конечно, порошки эти – оксиды меди, а сам металл – медь. Интересно другое.Оказывается, любой современный мастер знает, что очистить медь паяльника отчерного налета оксида меди (II) CuO можно с помощью нашатыря.
Лабораторный опыт № 2
Взаимодействие оксида меди (II) с нашатырем
Какое химическое превращение можно ожидать в данномслучае?
При нагревании нашатырь разлагается с выделением аммиака,а уже аммиак (очень хороший восстановитель) взаимодействует с оксидом меди.Найдите в опорном конспекте уравнение этой химической реакции и запишите его втетрадь.
Ребята, а как узнать аммиак, отличить его, не спутав приэтом с другими веществами?
Конечно, по запаху. А ещё можно, как настоящий химик,провести качественные реакции. Качественные реактивы на аммиак знали ещёалхимики – это растворы сульфата меди (II) и сульфата кобальта (II).
Демонстрационный опыт 6
Качественные реакции на аммиак
При взаимодействии солей меди с аммиаком наблюдаетсявасильковое окрашивание, а при взаимодействии солей кобальта с аммиаком –розовый цвет сначала переходит в синий, а потом в коричнево-желтый. Вещества,которые образуются при этом, имеют сложное строение, мы будем их изучать встарших классах.
В течение всего урока мы постоянно говорили и имели делоне только с самим аммиаком, но и с его солями, например, с хлоридом аммония(нашатырем). Соли аммония человек широко использует в быту и в технике. С однимспособом их использования мы познакомились – очистка медных изделий(паяльников). Но есть и другие:
Бабушка всегда посоветует приложить к месту ожогакрапивой или укуса насекомого примочку из нашатыря, потому что он нейтрализуеткислоты;
Растения скажут вам «спасибо», если вы их подкормитераствором солей аммония;
Ваша мама печет пирожки, используя пекарский порошок,который содержит карбонат аммония.
Пользуясь опорным конспектом и Приложением 6, назовитедругие области применения аммиака и его солей.
Оценочно-рефлексивный этап
Работа с тестами
Выводы по уроку
Домашнее задание: пользуясь материалами учебника иопорным конспектом, изучите строение молекулы аммиака и его свойства;
Творческое задание: придумайте рассказ-задачу поматериалам урока.
Литература
1. Аликберова Л. Ю. Занимательная химия: Книга дляучащихся, учителей и родителей. – М.: АСТ-ПРЕСС, 1999.
2. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии: Книгадля учителя. – М.: Просвещение, 1995.
3. Ахметов Н.С. Химия. 9 кл. – М.: Просвещение, 2002.
4. Иванова Р.Г. Химия. 8-9 кл. – М.: Просвещение,2002-2003.
5. Книга для чтения по химии. Часть первая. СоставилиПарменов К.Я. и Сморгонский Л.М. – М.: Просвещение, 1955.
6. Лисичкин Г.В., Бетанели В.И. Химики изобратают: Кн.для учащихся. М.: Просвещение, 1990.
7. Инж. В.В. Рюмин. Занимательная химия: Опыты иразвлечения из области химии. – Ленинград: Издательство «Время», 1927.
8. Сорокин В.В., Злотников Э.Г. Проверь свои знания:Тесты по химии: Книга для учащихся. – М.: Просвещение: Учеб. лит., 1997.
9. Что мы знаем о химии? Вопросы и ответы: Справ. пособие /Ю.Н. Кукушкин, В.Ф. Буданова, Р.А. Власова и др.: Под ред. Ю.Н. Кукушкина. –М.: Высш. школа, 1993.