Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов
центра
«Образование для всех» В.В.Фирсов предлагает ввести два уровня
(обязательный и для интересующихся предметом), академик РАО В.Д. Шадриков –
шесть уровней сложностей. Автору статьи [23] представляется более
обоснованным мнение В.В. Гузеева, сторонника трех уровневой дифференциации
знаний, что на наш взгляд более целесообразно.
Первый уровень можно назвать минимальным. Выполнение учащимися
заданий этого уровня отвечает минимальным установкам образовательного
стандарта. Если учащиеся ориентируются в учебном материале по случайным
признакам (узнавание, припоминание), выбирают задания репродуктивного
характера, решают шаблонные многократно разработанные ранее задачи, то за
выполнение таких заданий они получают отметку «3».
Если учащиеся могут воспользоваться способом получения тех или иных
фактов ориентируясь на локальные признаки, присущие группам сходных
объектов, и проводя соответствующий анализ этих фактов, решают задачи,
которые можно расчленить на подзадачи с явно выраженным типом связи, они
получают отметку «4».
Проведенное анкетирование учащихся общеобразовательных школ показало,
что 80 – 85% из них желают учиться на «4», поэтому такой уровень овладения
материалом и, соответственно, уровень заданий называют общим. В любом
классе есть ученики, которые интересуясь предметом знают больше остальных.
Они могут находить свой способ решения тех или иных задач, причем даже
таких, в которых кроме явной, присутствует и скрытая (латентная) связь,
ориентируются на глобальные признаки, отличающие широкие классы объектов и
явлений. Выполнение заданий такого уровня, называемого продвинутым,
оценивается отметкой «5». Согласно закону «Об образовании» все учащиеся
имеют право выбирать уровень обучения по каждому предмету.
В статье [23] приведены примеры разноуровневых заданий, составленных
учителями Малоярославецкого района Калужской области, О.Л. Бобылевой, А.И.
Астаховой для учащихся 8-го класса по теме « Растворение. Растворы.
Свойства растворов». В качестве примера дифференцированного подхода в
обучении, рассматриваются следующие уравневые задачи:
Минимальный уровень.
1. Запишите уравнения диссоциации следующих электролитов:
- карбоната натрия
- нитрата железа (III)
- гидроксида бария
- азотной кислоты.
2. Напишите уравнения практически осуществимых реакций в молекулярном и
ионном виде:
Zn + HCl (
Cu(OH)2 + HNO3 (
CuSO4 + KOH (
Общий уровень.
1. Какие из перечисленных веществ будут диссоциировать в воде:
- гидроксид калия
- гидроксид алюминия
- нитрат бария
- углерод
- серная кислота.
Запишите уравнение диссоциации.
2. Какие вещества реагируют между собой:
- сульфат меди (II) и гидроксид калия
- цинк и раствор серной кислоты
- карбонат кальция и соляная кислота
- сульфат натрия и соляная кислота.
Напишите уравнения практически осуществимых реакций в молекулярном и
ионном видах.
Продвинутый уровень.
1. Какие электролиты надо растворять в воде, чтобы одновременно в растворе
находились ионы: H+, Na+ , Cl(, SO42(, Al3+, NO3( ?
Составьте формулы и уравнения диссоциации.
2. Приведите примеры химических реакций, подтверждающих три случая
протекания обмена до конца. Напишите их уравнения в молекулярном и ионном
видах [23].
При изучении темы «Растворы» планируется решение расчетных задач.
Так, авторы статьи [24] предлагают рассмотреть расчетные задачи на
растворы, требующие глубокого понимания этого вопроса. Практика показывает,
что наиболее успешно учащиеся справляются с задачами по растворам в том
случае, если им были предложены простые графологические схемы и легко
запоминающиеся алгоритмы решения, приводящие к составлению алгебраических
уравнений. Использование алгоритмов представляет собой формальный путь
решения задачи, лишающий учащихся возможности в полной мере проявить свои
творческие способности.
В основу решения авторы [24] предлагают положить закон сохранения
массы вещества, в соответствии с которым сумма масс растворенного вещества
в смешиваемых растворах равна массе растворенного вещества в новом
растворе. Массу растворенного вещества рассчитываем следующим образом:
m=m(p – pa) ( ( , где ( - массовая доля растворенного
вещества в
растворе.
А, в случае смешивания двух растворов, массу растворенного вещества
можно выразить с помощью уравнения:
m1 ( (1 + m2 ( (2 = (m1 + m2) ( ( , где m1 + m2 - масса нового
раствора.
Графологическая схема, отражающая это соотношение, служит основой
предлагаемого алгоритма решения:
(1
(2 (
m1 + =
Рассмотрим примеры:
Задача 1.
Какую массу 5% -ного раствора щелочи надо добавить к 200 г 40%
-ного раствора, чтобы получить 25% -ный раствор?
1. Запишем кратко условие задачи.
Дано:
(1% = 5%; (1 = 0,05
(2 % = 40%; (2 = 0,4
( % = 25%; ( = 0,25
m2 = 200 г
m1 - ?
2. Составим схему смешивания растворов:
0,05 0,4
0,25
m1 + =
3. Умножим массу каждого раствора, изображаемого на схеме, на
соответствующую массовую долю, составим уравнение и решим его.
Х ( 0,05 + 200 ( 0,4 = (Х + 200) ( 0,25
0,05 Х + 80 = 0,25 Х + 50
0,2 Х = 30
Х = 150
Ответ: Надо добавить 150 г 5% -ного раствора щелочи.
Задача 2.
Из 400 г 20% раствора при охлаждении выделилось 50 г растворенного
вещества. Чему равна массовая доля этого вещества в оставшемся растворе?
Учащимся объясняют, что в задачах такого типа чистое безводное
вещество условно считать раствором с массовой долей 1 ((% = 100%), для воды
соответственно имеет ( =0, после этого учащиеся решают задачу с помощью
алгоритма.
1. Дано:
(1% = 20%; (1 = 0,2
(2 % = 100%; (2 = 1
m1 = 400 г
m2 = 50 г
( - ?
2.
0,2 1
Х
m1 ( =
3. 400 ( 0,2 – 50 ( 1 = 350 Х
Х = 0,086
Ответ: Массовая доля вещества в оставшемся растворе составляет 0,086
или 8,6%
Задача 3.
В какой массе воды нужно растворить 125 г медного купороса, чтобы
получить 8% - ный раствор сульфата меди?
1. Дано:
М(CuSO4 ( 5H2O) = 250 г/моль
m = 125 г
(% = 8%; ( = 0,08
М(CuSO4) = 160 г/моль
m(H2O) - ?
2. Рассчитаем массовую долю CuSO4 в медном купоросе.
160 г/моль
(1 = (((((((
250 г/моль
3.
0,64 0
0,08
m1 + =
4. 125 ( 0,64 = (125 + Х) ( 0,08
Х = 875
Ответ: Потребуется 875 г воды.
Одним из вопросов изучаемых теорией растворов являются коллоидные
системы. Небольшой раздел этой темы включается в курс химии 11-го класса
[25]. Дается классификация дисперсных систем, раскрывается их значение в
практике, приводится характеристика дисперсных систем по внешнему виду,
способности осаждаться, задерживаться фильтрами. Авторы приводят достаточно
детальную характеристику коллоидных растворов, вводится понятие коагуляции,
десорбция заряженных ионов. Приводятся примеры коллоидных растворов и их
роль в повседневной жизни.
Более подробно коллоидные растворы характеризуются авторами [26] .
Отличительной особенностью коллоидов является их многофазность, которую
легко обнаружить с помощью ультрамикроскопа или при пропускании из них
пучков света через раствор. Многократное отражение падающего света от
частиц коллоидных размеров делает их «видимыми» невооруженным глазом
(эффект Тиндаля). Итак, коллоиды – механическая смесь нескольких фаз, но
очень необычная, отличающаяся от типичных механических смесей огромной
поверхностью раздела фаз.
Создание монодисперсного коллоида – дело не простое, но крайне важное
когда речь идет о материалах со структурно-чувствительными свойствами.
Например, в высокоинтенсивных источниках света сейчас используют
вольфрамовые катоды, которые являются композицией вольфрама и оксида тория
(IV). В них очень мелкие частички вольфрама разделены тончайшими оксидными
прослойками. Композиция работает как катод тем лучше, чем однороднее
распределение компонентов [25].
Самый распространенный и наиболее изученный тип коллоидных растворов
составляют системы твердое в жидком. К ним относятся истинные коллоиды –
суспензии (зубная паста, лекарства, концентрированная суспензия
алюмосиликатов, используемая в производстве фарфора).
Авторами [25] рассматривается свойство коллоидов. Отмечено, что
коллоиды, это неопределенные вещества, а вполне определенное состояние, в
котором может находиться большинство веществ.
О
| |  скачать работу |
Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов |
