Функциональное применение проблемного эксперимента в интенсивном обучении химии

Подтвердив правильность рассуждений учащихся, учитель предлагает далее проверить гипотезу, разработав экспериментальные доказательства выдвинутых предположений. Творчески мыслящие ученики разрабатывают план экспериментальной проверки гипотезы и предлагают попытаться обнаружить в полученном после опыта растворе ионы серебра и ионы Fe2+. Используя свои знания о качественных реакциях, они считают, что ионы серебра должны быть обнаружены действием раствора какого-либо хлорида, а ионы Fe2+ – с помощью раствора красной кровяной соли.

При последующем проведении намеченных опытов ученики действительно убеждаются в том, что в растворе присутствуют как ионы серебра, так и ионы Fe2+. Составляются ионные уравнения реакций, образования хлорида серебра и турнбулевой сини по следующей схеме:

Ag+ + Cl– = AgCl↓,

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3– = Fe3[Fe(CN)6]2↓.

Теоретическое обоснование и полученные в ходе проблемной беседы экспериментальные данные дают теперь возможность ученикам составить ионное и молекулярное уравнения того химического процесса, который, по их первоначальным оценкам, не должен был протекать. Эти уравнения можно записать следующим образом:

Ag0 + Fe3+ = Ag+ + Fe2+,

Ag + Fe(NO3)3 = AgNO3 + Fe(NO3)2.

Данный проблемный опыт углубляет знания учащихся , расширяет их кругозор и учит творческому, нестандартному переносу знаний на новые, незнакомые учащимся объекты.

Для получения общего вывода учитель может поставить дополнительный опыт, докатывающий, что и другие малоактивные металлы, например медь, окисляются в растворах солей железа, содержащих ионы Fe3+ .

Таким образом, будет сформирован вывод: малоактивные металлы (медь, серебро) могут быть окислены в растворах солей железа (Ш), так как ионы Fe3+ обладают достаточно высокой окислительной способностью.

Примеры организация проблемного эксперимента путем демонстрации. Выполнение демонстраций как вид химического эксперимента используется обычно на уроках в тех случаях, когда по соображениям техники безопасности ученикам нельзя выдавать некоторые химические реактивы или оборудование. Предпочтение демонстрациям отдается также и в тех случаях, когда наглядность и убедительность демонстрационного опыта выше, чем лабораторного, или когда от учащихся требуется наблюдение за ходом опыта, а не выработка умений или навыков. Именно эти критерии являются определяющими при проведении опытов со щелочными и щелочно-земельными металлами.

Школьная программа предусматривает выполнение некоторых опытов, характеризующих свойства щелочно-земельными металлов. Но такой эксперимент, как взаимодействие данных металлов с растворами солей, обычно не проводится. Отсутствие у учеников экспериментальных данных по этому вопросу приводит к ошибкам, связанным с неверным написанием уравнений реакций. Конечно, не со всеми активными металлами можно проводить демонстрационный эксперимент в классе. Так, опасно проводить демонстрации взаимодействия натрия или более активных металлов с растворами солей. Но с целью создания у учеников правильных представлений об отношении металлов с высокой химической активностью к растворам солей для демонстрационных опытов можно выбрать кальций. Наблюдая демонстрации с кальцием, ученики смогут сделать правильный вывод о том, в каком направлении протекают подобные реакции.

Остановимся на характеристике опытов между растворами солей и кальцием как представителем щелочно-земельных металлов.

Прежде чем проводить демонстрации, нужно путем фронтальной беседы подготовить учащихся к восприятию эксперимента. В ходе беседы подготовить учащихся к восприятию эксперимента. В ходе беседы актуализируются опорные знания учащихся о том, как происходит вытеснение одного металла другим из раствора соли, чем определяется местоположение металла в ряду напряжений и др. Затем учащимся предлагается составить уравнение реакции взаимодействия кальция с раствором хлорида железа (Ш) или раствором хлорида меди (II). Составляя подобные уравнения, ученики чаще всего опираются только на положение металлов в ряду напряжений и не учитывают возможности протекания других реакций, поэтому часто предлагают ошибочные уравнения вытеснения менее активных металлов. На этом этапе беседы необходима проблемная демонстрация, которая выполнит корректирующую и эвристическую функции, т.е. именно те функции, которые присущи химическому эксперименту.

Проведение опытов.

В демонстрационный штатив поместить 3 пробирки, заполненные наполовину 0,1 М растворами следующих солей: хлорида железа (Ш), хлорида меди (II), хлорида никеля. В каждую из пробирок добавить по небольшому кусочку кальция, предварительно тщательно зачистив его поверхности.

Учащиеся наблюдают бурное протекание реакций с образованием газа и нерастворимых веществ с различной окраской. Учитель поджигает выделяющийся газ, и по характерному хлопу ученики убеждаются, что это – водород. Наблюдения за внешним видом нерастворимых веществ приводят к выводу, что образуются гидроксиды железа, меди и никеля с характерной окраской. Кроме того, происходит и процесс образования малорастворимого гидроксида кальция белого цвета.

Анализ социально-культурной деятельности в доме творчества юных «Мир» Выборгского района
В Санкт-Петербурге в каждом районе обязательно наличие такого вида социально-культурных учреждений, как дом творчества юных. К одному из них в Выборгском районе относится государственное общественное учреждение дополнительного образования детей - Дом детства и юношества «Мир», которое находится по ...

Общая характеристика младшего школьника, его учебной и игровой деятельности
Каждый период жизни и развития ребенка характеризуется определенным ведущим видом деятельности. В отечественной психологии под ведущей деятельностью понимается та, в процессе которой происходят качественные изменения в психике детей, происходит формирование основных психических процессов и свойств ...

Психолого-педагогические проблемы развития мышления и личности учащихся в условиях информатизации образования
Необходимость широкого внедрения средств информатизации в общественную практику ставит ряд проблем, связанных, в частности, с оптимизацией систем "человек - компьютер". В этом случае требуется учет компонентов человеческого фактора, таких, как личностные особенности и характеристики мышле ...