Методические подходы к формированию знаний о химических реакциях
Курсовой проект - Педагогика
Другие курсовые по предмету Педагогика
олиз, коррозия металлов как разновидность окислительно-восстановительных процессов.
По окончании обучения учащихся общая классификация химических реакций должна выглядеть следующим образом:
Рис 2. Классификация химических реакций.
2.3 Формирование знаний о реакциях ионного обмена
Изучение теории электролитической диссоциации позволяет углубить и расширить знания о реакции, дифференцировать особенности протекания обменных и окислительно-восстановительных реакций. Учащиеся приобретают умения составлять ионные и ионно-электронные уравнения реакций, распознавать реакции обмена электролитов. Особое внимание уделяется на проблемное изучение этих реакций, механизмов и закономерностей их протекания. В центре изучения реакций электролитов обменные реакции.
Реакции ионного обмена являются еще боле абстрактными по сравнению с привычными молекулярными. Вследствие этого путь их познания должен быть следующим: краткое ионное уравнение, полное ионное уравнение уравнение в молекулярной форме опыт.
Рассмотрим, например, методы формирования знаний о реакциях ионного обмена в свете теории о кислотно- основных взаимодействиях [7].
Большинство реакций ионного обмена в водных растворах могут быть рассмотрены в свете представлений о кислотно-основных взаимодействиях.
С позиции протолитической теории кислоты представляют собой частицы (ионы, молекулы), способные отдавать протон (доноры протонов), а основания частицы, способные присоединять протон (акцепторы протонов). Например, уксусная кислота СН3СООН в водном растворе отдает протоны основанию, роль которого выполняет молекула воды. При этом образуются ионы гидрозония Н3О+ и новое основание СН3СОО -. В такой системе слабой кислоте соответствует сильное основание СН3СОО-. Они называются соответственно сопряженными кислотой и основанием. В сопряженной системе сильной кислоте соответствует слабое основание, и наоборот, слабой кислоте сильное основание. В таких системах различные ионы всегда конкурируют между собой в связывании протона, например в системе:
NO2- + HSO4- =HNO2 + SO42-.
Конкурируют ионы NO2- и SO42-. Нитрит ионы сильнее связывают протоны, так как HNO2 более слабая кислота, чем HSO4-.
Для обучения школьников умению анализировать ход реакций необходимо применять наиболее понятные им эмпирические правила:
- Реакции обмена в водных растворах протекают в направлении образования слабого электролита, нерастворимого или малорастворимого вещества, газообразного продукта.
- Сильные кислоты вытесняют слабые из растворов из растворов солей. Более тяжелые и менее летучие кислоты вытесняют из растворов солей менее тяжелые и более летучие. Равновесие в этих случаях смещено в сторону образования боле слабой или более летучей кислоты.
- Сильные основания вытесняют из растворов солей более слабые основания.
- Сильные электролиты в разбавленных растворах имеют практически одинаковую степень диссоциации и диссоциируют необратимо. Средние и слабые отличаются степенью диссоциации и диссоциируют обратимо.
Реакции ионного обмена в водных средах, по сути, обратимы. Необходимое условие необратимости удаление хотя бы одного из продуктов реакции. В случае, когда в состав исходных веществ и продуктов реакции входят слабые электролиты, реакции обмена всегда обратимы и можно говорить лишь о смещении равновесия в сторону более слабого электролита.
Для эффективности закрепления правил при анализе ионных уравнений можно предложить учащимся использовать таблицы содержащие ряды кислот, расположенных в порядке убывания значений констант диссоциации (см. приложение). Сильные кислоты показаны как электролиты примерно одинаковой силы. Данная таблица применяется вместе с выполнением соответствующих упражнений.
Можно условно принять, что равновесие реакций, в которых исходная и образующаяся кислоты отличаются по константам ионизации хотя бы на один порядок, практически смещено в сторону более слабого электролита. При решении задач можно также использовать вытеснительную таблицу кислот (см. приложение), в которой формулы кислот в строке и столбце расположены в порядке убывания константы диссоциации. Направление стрелки на пересечении строки и столбца указывает на вытесняемую кислоту или на смещение равновесия в сторону соответствующей кислоты. Двойные стрелки указывают на установление равновесия при приблизительно равных концентрациях кислот. Предлагаемая таблица может быть также частью комплекта справочных материалов на контрольных работах и экзаменах.
2.4 Формирование знаний о кинетике химических реакций
Вопросы кинетики химических процессов и химическое равновесие являются самыми сложными не только для учеников, но и для учителей. При изучении этого материла достаточно выгодной и перспективной является методика, основанная на собственной познавательной активности учащихся [1]. По данной методике учитель не объясняет новый материал, а организует познавательную деятельность учащихся, которые наблюдают опты, ведут расчеты, моделируют, находят ответы на вопросы, поставленные учителем, осмысливают результаты собственной деятельности. Правильно организованная познавательная деятельность приводит школьников к определенным выводам, самостоятельному созиданию знаний.
Весь учебный материал разбит на 6 уроков: