Проблемное обучение на уроках химии по теме "Углерод и кремний"
статья по химии (9 класс) на тему

Опубликовано 25.01.2015 - 18:07 - Смирнова Алла Юрьевна

Основная задача общеобразовательной школы состоит не только в том, чтобы дать учащимся глубокие знания, но и в том, чтобы научить их самостоятельно решать возникающие вокруг задачи, творчески мыслить. «Повторять слова учителя – не значит быть его продолжателем», - говорил Д. И. Писарев

Увеличение умственной нагрузки на уроках химии заставляет задуматься над тем, как поддержать интерес учащихся к изучаемому материалу, их активность на протяжении всего урока. Возникновение интереса к химии у значительного числа учащихся зависит в большей степени от методики её преподавания, от того, насколько умело будет построена работа.

«Просто «думать» не умеет никто. Думать можно только над конкретным вопросом. Поэтому стараюсь находить к каждому уроку проблемные вопросы. В статье о проблемном обучении представила вопросы по теме: «Углерод и кремний».

Скачать:

Вложение	Размер
problemnoe_obuchenie.docx	42.26 КБ

Предварительный просмотр:

О применении проблемного обучения на уроках химии

Смирнова А.Ю., учитель химии

МАОУ «СОШ №102» г. Перми

ФГОС по химии ориентирует учителя на организацию учебного процесса, в котором ведущая роль отводится самостоятельной познавательной деятельности учащихся.

Технология проблемного обучения способна в полной мере осуществить данные требования. Под проблемным обучением понимается такая организация учебного процесса, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению.

Проблемное обучение позволяет ставить ученика в позицию исследователя, учит его анализировать ситуацию, обосновывать её, пробуждать у него интерес к ещё нерешенным задачам.

Психологами доказано, что мышление возникает в проблемной ситуации и направлено на её разрешение.

Проблемная ситуация характеризует определённое психологическое состояние учащегося, возникающее в процессе выполнения задания, для которого нет готовых средств и которое требует усвоения новых знаний о предмете, способах или условиях выполнения задания.

Проблемная ситуация может вызвать состояние эмоционального подъёма активности школьника, интереса к обучению, адекватной оценки учениками своих интеллектуальных возможностей.

Проблемная ситуация может создаваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле. Учитель создает проблемную ситуацию, направляет учащихся на ее решение, организует поиск решения. Таким образом, ребенок становится в позицию своего обучения и как результат у него образуются новые знания, он овладевает новыми способами действия.

Курсы неорганической и органической химии, направленные на формирование умений выделять связи и зависимости типа: состав → строение → свойства → область применения представляют особенно широкие возможности для использования методов проблемного обучения. Поэтому изучение всего основного содержания предмета можно построить как систему познавательных проблем и способов их решения, но масштабы проблем будут различны. Одни из них широкого плана, и решению их подчиняется изучение отдельных тем или целых разделов химии, другие более узкие, охватывающие содержание нескольких уроков или одного, являющиеся ступенями к решению более общих проблем.

Использование методов проблемного обучения, по моему мнению, следует начинать уже с первого года обучения химии, то есть с восьмого класса. С первых уроков учащиеся знакомятся с основными химическими понятиями и законами, расширяют знания о строении веществ и их свойствах. Таким образом, оперируя основными положениями атомно-молекулярного учения, особенностями строения атомов в зависимости от положения в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, учащиеся достаточно активно участвуют в решении проблемных вопросов и задач при изучении различных тем курса химии.

Рассмотрим применение проблемного обучения при изучении темы: «Углерод и кремний» (9 класс).

Тема урока

Проблемные вопросы

Предполагаемые ответы учащихся

Примечания

Углерод и кремний. Аллотропные модификации углерода

Основные проблемы:

-Почему элементы подгруппы углерода, имея только два неспаренных электрона на наружном уровне, способны образовывать четыре ковалентные связи? Укажите степени окисления элементов данной подгруппы в соединениях с водородом и кислородом, составьте электронные и структурные формулы этих соединений.

-Какое противоречие можно сформулировать, анализируя температуры плавления простых веществ, образованных следующими элементами:

IVгр. Vгр. VIгр.

С+37500С N2 -1980C О2-2180С

-Предположите, как Г.Дэви и М.Фарадей смогли доказать, что алмаз является углеродом? Как доказать, что алмаз и графит состоят только из атомов углерода?

-Почему алмаз и графит, имея одинаковый состав, резко различаются физико-химическими свойствами?

Чем определяются свойства веществ?

Учащиеся составляют графические формулы строения атомов углерода и кремния в обычном и возбужденном состоянии. В возбужденном состоянии s-электрон переходит на свободную р-орбиталь: С* 1s22s12p3.

Формулируют проблему: Почему температуры плавления простых веществ, образованных азотом и кислородом, различаются незначительно, а температуры плавления веществ, образованных азотом и углеродом, - существенно, хотя элементы С, N, О стоят рядом в периодической системе, и свойства образованных ими веществ должны бы не изменяться так резко? Высказывают гипотезу: вероятно, кристаллы углерода, азота и кислорода имеют разное строение: для азота и кислорода характерна молекулярная кристаллическая решетка, а для углерода – атомная.

Предлагают сжечь оба вещества и исследовать продукты сгорания

Различие обусловлено разным строением кристаллических решеток алмаза и графита (объясняют строение, используя модели кристаллических решеток). В кристаллической решетке графита есть свободные электроны, а в кристаллической решетке алмаза их нет. В кристаллической решетке графита электроны, осуществляющие связь между слоями, более подвижны, чем другие, они могут перемещаться по кристаллу графита, чем и объясняются такие свойства графита, как металлический блеск, тепло- и электропроводность.

Формулируют и записывают вывод: свойства веществ зависят не только от строения атомов элементов, но и от кристаллического строения веществ.

Работа в парах, заслушиваются ответы учащихся в устной форме

Адсорбция. Химические свойства углерода.

Основные проблемы:

-Почему древесный уголь при внесении его в окрашенный раствор или в смесь газов удерживает на своей поверхности пары, газы или растворенные вещества?

Предложите конструкцию противогаза.

Уголь получают при нагревании древесины без доступа воздуха, уголь сохраняет структуру древесины, то есть содержит множество канальцев и пор, благодаря которым может удерживать на своей поверхности различные вещества.

Предлагают различные конструкции противогаза, в которых уголь используют для поглощения газов, то есть в качестве адсорбента.

Работа в группах, затем ответы представителей групп, демонстрация конструкций противогаза

Оксиды углерода

Основные проблемы:

-Почему оксид углерода (II) и оксид углерода (IV), имея одинаковый качественный состав, представляют собой совершенно разные вещества? Составьте их сравнительную характеристику, заполните таблицу (5 столбцов):

Вещество, строение, физические и химические свойства, применение

5)область применения

Учащиеся составляют сравнительную характеристику оксидов углерода (II) и (IV), в случаях затруднения обращаются к учебнику: 1)название вещества, формула; 2)строение; 3)физические свойства;

4)химические свойства; 5)область применения

Работа в группах. Письменные развернутые ответы

Угольная кислота и ее соли.

Основные и вспомогательные проблемы:

-Почему водный раствор углекислого газа имеет кислую среду?

-Как отличить угольную кислоту от других кислот?

-Почему карбонат кальция растворяется при длительном пропускании углекислого газа?

-Как отличить соли угольной кислоты от солей других кислот? Испытайте отношение карбонатов и гидрокарбонатов к кислоте. Продумайте последовательность операций, характер возможных продуктов и их распознавание.

Где на практике можно использовать подобные процессы ? Предложите схему действия огнетушителя.

Учащиеся пропускают углекислый газ из аппарата Киппа в воду и добавляют лакмус. Лакмус окрашивается в слаборозовый цвет. Один из учеников записывает на доске уравнения: Н2О+СО2↔Н2СО3↔Н++НСО3-↔ 2Н++СО32-

Добавить известковой воды, она помутнеет в результате выпадения осадка СаСО3

При длительном пропускании углекислого газа карбонат кальция переходит в кислую соль – гидрокарбонат кальция:

СаСО3 +Н2О+СО2↔Са( НСО3)2

Записывают уравнения реакций:

NаНСО3 +НСl=NаСl + Н2О+СО2

В огнетушителях.

Учащиеся предлагают конструкцию огнетушителя и исходные вещества для получения углекислого газа.

Работа в группах, заслушиваются ответы учащихся в устной форме

Кремний. Свойства и применение

Основные проблемы:

Какой вывод можно сделать о строении кремния на основании сопоставления температур плавления простых веществ:

IVгр. Vгр. VIгр.

Si+14230С Р +440C S+1190С

Какие физико-механические свойства следует ожидать у кремния?

Какое предположение вы можете высказать о химической активности кремния? Почему?

Кристаллическая решетка кремния должна быть атомного типа, а свойства, близкие к свойствам алмаза.

Кремний, вероятно, следует отнести к малоактивным веществам. Инертность его можно объяснить прочностью связей в кристалле.

Работа в парах, готовятся письменные и устные ответы, заслушиваются ответы учащихся в устной форме

Соединения кремния: оксид кремния (IV), кремниевая кислота и ее соли.

Основные проблемы:

-Почему оксид кремния (IV) при обычных условиях – твердое кристаллическое вещество, а оксид углерода (IV) – газ?

У оксидов разное строение кристаллов, а потому и разные свойства. У углекислого газа молекулярная кристаллическая решетка, а у оксида кремния – атомная. Оксид кремния сходен по свойствам с алмазом, обладает высокой твердостью, тугоплавкостью, прочностью, может использоваться в качестве образивного материала.

Работа в парах, заслушиваются ответы учащихся в устной форме