Методическая разработка "Проектно-исследовательская деятельность учащихся как средство развития самостоятельной познавательной активности"
методическая разработка по химии по теме

Методическая разработка

Проектно-исследовательская деятельность учащихся как средство развития самостоятельной познавательной активности.

Опыт проектно-исследовательской деятельности учащихся по химии как средство развития самостоятельной познавательной активности начал формироваться в МОКУ СОШ №2 г. Лузы Кировской области в ходе реализации предпрофильной подготовки и профильного обучения учащихся.

Проблема повышения качества образования постоянно находится в центре внимания педагогов. Если раньше обучение предполагало получение учащимися от педагога готовых знаний и наработку на их основе умений и навыков, то в условиях реализации системно-деятельностного подхода федеральных государственных образовательных стандартов необходимо научить школьников самостоятельно добывать знания и обрабатывать информацию, презентовать её. Это особенно актуально для предметов естественного цикла, на преподавание которых количество часов стремительно сокращается.

И поэтому, чтобы наши выпускники смогли добиться высокого результата в овладении профессией, необходимо научить школьников мыслить и решать проблемы, используя при этом знания из разных областей, коммуникативные и информационно-технологические умения, что является составной частью реализации метапредметного подхода в преподавании.

С введением в нашей школе предрофильной подготовки и профилизации среднего общего образования при обучении учащихся химии я столкнулась с несколькими ПРОТИВОРЕЧИЯМИ:

• высокими требования к качеству знаний выпускников школы и снижением у подростков интереса к получению знаний;
• необходимость активизировать учебную деятельность школьников и трудностями в организации и управлении этим процессом;
• ориентация образования на самостоятельную познавательную активность, развитие универсальных учебных действий учащихся и применение традиционных методов и форм обучения.

Данные противоречия побудили меня к пересмотру своих взглядов на преподавание предмета, поставили передо мной ПРОБЛЕМУ снижения самостоятельной познавательной активности подростков с одной стороны и необходимость формирования универсальных учебных действий при получении качественных знаний с другой.

Технология классно-урочной системы, эффективная для массовой передачи знаний, умений и навыков молодому поколению, становится неконкурентоспособной в современных условиях. В настоящее время акцент переносится на воспитание подлинно свободной личности, формирование у детей способности самостоятельно мыслить, добывать и применять знания, тщательно обдумывать принимаемые решения и четко планировать действия, эффективно сотрудничать в разнообразных по составу и профилю группах, быть открытым для новых контактов и культурных связей. Этим и обусловлено применение мною проектно-исследовательской деятельности учащихся как средства развития самостоятельной познавательной активности.

Моя методическая разработка направлена на развитие умения самостоятельно добывать знания и использовать их для решения познавательных и практических задач.

В ходе работы решаются следующие ЗАДАЧИ:

- возникновение и развитие интереса к химической науке;

- формирование универсальных учебных действий  учащихся;

- развитие навыков самостоятельной деятельности.

Опыт применения данной методической разработки содействует реализации образа выпускника школы, который предполагает выработку навыков исследовательской работы: умения выделять противоречия, проблему, формировать рабочую гипотезу, составлять алгоритм работы, формулировать её цели и задачи, определять теоретическую и практическую актуальность проблемы, умение грамотно излагать материал перед аудиторией. Опыт готовит школьников к проектной деятельности в жизни.

Методическая разработка включает в себя систему уроков, внеклассных занятий, программ предметных кружков, элективных курсов, летнего экологического лагеря на различных этапах формирования самостоятельной познавательной активности средствами проектно-исследовательской деятельности.

Ей предшествует целенаправленная подготовка учащихся к исследовательской деятельности – ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП. Реализую его на начальном этапе изучения химии в 8 классе, применяя при этом различные виды самостоятельной познавательной деятельности.

При выполнении заданий особое внимание обращаю на выработку умений строить логическую цепь рассуждений. В достижении этой цели большую роль играет демонстрационный эксперимент. Комментируя опыт, я показываю образец того, как размышлять вслух, как раскрывать сущность проводимого опыта. Вместе с учащимися обсуждается план проведения эксперимента, и подбираются реактивы для его осуществления. Оформление результатов опыта на доске служит образцом при самостоятельном составлении учащимися отчетов. Чтобы направлять и активизировать мыслительную деятельность школьников, продумываю вопросы для беседы при обсуждении опытов, их подготовке, в процессе наблюдения и при обсуждении эксперимента.

Пример. Демонстрационный эксперимент взаимодействия железа с серой.

Его включаю во фрагмент урока при изучении физических и химических явлений (8 класс), при изучении реакций соединения (8 класс), при демонстрации свойств железа и серы (9 класс). В зависимости от содержания темы урока цепь логических рассуждений будет разная.

На уроке изучения физических и химических явлений важно, чтобы школьники уяснили разницу между этими явлениями, четко знали признаки каждого явления. Поэтому до начала эксперимента задаю учащимся следующие вопросы:

- какими физическими свойствами обладает простое вещество сера? (желтый порошок, не растворимый в воде);

- какими физическими свойствами обладает простое вещество железо? (серый порошок, обладает металлическим блеском, намагничивается);

- какое явление произойдет при смешивании этих двух порошков? (физическое);

- как экспериментально убедиться в том, что между веществами не произошло химического взаимодействия? (смесь можно разделить магнитом).

Все ответы учащихся я подтверждаю демонстрационным экспериментом. Учащимся предлагаю сделать вывод о сути происходящего явления. (При смешивании порошков железа и серы произошло физическое явление, так как свойства веществ не изменились, а значит, какие вещества были до явления, такие остались и после явления).

Продолжаем эксперимент. Смесь порошков железа и серы (7:4) нагреваем в пробирке над пламенем спиртовки.

Вопрос: Как экспериментальным путем проверить, произошло ли химическое явление, то есть, получились ли новые вещества? (использую магнит, для проверки, намагничивается ли получившееся вещество).

Разбиваю пробирку и подношу магнит, намагничивания не происходит.

Вопрос: Что демонстрирует этот эксперимент? (железа в пробирке нет, получилось новое вещество, значит, произошло химическое явление).

Вопрос: По каким признакам можно судить, что произошло химическое явление? (изменился цвет вещества, стал черный).

Вопрос: При каких условиях протекает данная химическая реакция? (соприкосновение веществ и нагревание).

В ходе демонстраций и беседы оформляю записи на доске, учащиеся – в тетради:                                        

Железо и сера

          Смешивание веществ                          Смешивание и нагревание                            

         Физическое явление                                Химическое явление

            Без изменений          Признаки               Изменение цвета

                                                 Условия          1.Соприкосновение веществ

                                                                            2. Нагревание

Результат: логическая цепочка рассуждений привела к актуализации понятий «химическое явление», «признаки химических реакций» и «условия течения химических реакций».

При выработке у учащихся умений совершать действия по плану (формирование регулятивных универсальных учебных действий) провожу лабораторные работы по изучению свойств веществ с использованием подробных инструкций и оформлением результатов работы. Управление мыслительной деятельностью осуществляется путем комментирования выполняемых заданий, обсуждением результатов опытов. Используя этот прием, учащиеся тем самым планируют свои умственные действия. Мышление в данном случае опирается на чувственное восприятие образцов исходных веществ и продуктов реакции.

Пример. Лабораторная работа «Изучение химических свойств оснований» (8 класс).

Цель: познакомиться с типичными свойствами щелочей и нерастворимых оснований, изучить условия и признаки данных реакций.

Учащиеся получают подробную инструкцию по выполнению опытов.

Свойства щелочей.

Опыт 1.

В пробирку налейте 1 мл раствора гидроксида натрия и добавьте 2-3 капли раствора фенолфталеина. Какой цвет приобрел раствор? Затем прилейте соляной кислоты до обесцвечивания раствора. Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции.

Опыт 2.

Налейте в пробирку 1-2 мл раствора сульфата меди (II) и добавьте несколько капель раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете? Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции.

Опыт 3.

Возьмите пробирку с известковой водой (это раствор гидроксида кальция). Через стеклянную трубочку продувайте через раствор выдыхаемый воздух до помутнения раствора. Составьте уравнение данной реакции. Почему известковая вода помутнела? Ответ найдите в таблице растворимости.

Свойства нерастворимых оснований.

Опыт 4.

К полученному во втором опыте осадку гидроксида меди (II), прилейте раствор соляной кислоты. Что наблюдаете? Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции.

Опыт 5.

Пробирку с осадком гидроксида меди (II) закрепите в пробиркодержатель и нагрейте над пламенем спиртовки. Что наблюдаете? Запишите молекулярное уравнение реакции разложения гидроксида меди (II) на оксид меди (II) и воду.

Пользуясь данной инструкцией, восьмиклассники выполняют лабораторные опыты, результаты которых оформляются в таблицу на доске и в тетрадях.

Такие лабораторные работы в теме «Свойства растворов электролитов» (8 класс) я также провожу при изучении химических свойств кислот и солей. Данные умения совершать действия по плану способствуют формированию универсальных учебных действий: способности действовать по алгоритму с четким соблюдением технологии деятельности. Это умение в дальнейшем пригодится учащимся при овладении эмпирическими методами исследований.

Для того чтобы подготовить школьников к овладению теоретическими методами исследований, я формирую и развиваю умения систематизировать изучаемый материал. С этой целью уже с первых уроков химии в 8 классе  применяю различные приемы самостоятельной работы с текстом учебника и дополнительными источниками информации: составление схем, таблиц, построение графиков и диаграмм, задания по путеводителю, такая работа продолжается и в 9 классе.

Пример. При обобщении знаний о видах химической связи (8 класс) совместно с учащимися на доске и в тетрадях заполняем таблицу:

При изучении типов кристаллических решеток (8 класс) учащиеся самостоятельно в ходе моего рассказа, демонстраций плакатов, моделей и веществ заполняют таблицу:

Сходства и различия в свойствах различных аллотропных модификаций учащиеся 9 класса самостоятельно изучают и систематизируют в таблице, используя при этом материал не только текста учебника, но и дополнительную литературу.

После работы над любой таблицей, графиком, диаграммой учащиеся делают вывод, по которому сужу о характере их мыслительной деятельности.

Самостоятельная работа по теме «Подгруппа углерода» (Приложение 1), путеводитель по темам «Алюминий» (Приложение 2), «Соединения галогенов» (Приложение 3).

Умения работать с текстом, систематизировать изучаемый материал способствуют формированию универсальных учебных действий, так как при этом осуществляется поиск информации из разных источников и делаются попытки строить аргументированные выводы.

ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ, на которой я начинаю формирование исследовательских умений, – ситуация теоретико-экспериментального исследования на уроке, стимулирование интереса к исследовательской деятельности, осознание её значимости для успешной адаптации к обучению, для самореализации.

На данной ступени предлагаю учащимся исследовательские задания с большой степенью реальности содержания, когда я, как учитель, знаю направление поиска и искомый результат и предлагаю пройти этот путь старшекласснику.

На этом этапе исследовательской деятельности провожу практические работы по закреплению и систематизации полученных знаний с использованием заданий на распознавание веществ: 8-9 классы – качественные реакции на катионы и анионы, распознавание минеральных удобрений, 10 класс – идентификация органических веществ осуществление цепочки химических превращений, решение экспериментальных задач (8-11 классы). Наиболее, на мой взгляд, сложной и вызывающей трудности у школьников является практическая работа по распознаванию волокон и пластмасс (10 класс), поэтому я усовершенствовала таблицу учебника и назвала её «Спичка – индикатор» (Приложение 4). Пользуясь данной таблицей, старшеклассники самостоятельно, не прибегая к помощи учителя, проводят эксперимент и распознают выданные образцы веществ (волокон и пластмасс). Во всех работах используются инструкции, усовершенствованные мною с целью повышения самостоятельности учащихся.  

Также на этой ступени формирования исследовательских умений использую поисковую деятельность учащихся при изучении нового материала. Для этого на уроках химии в 8 классе провожу лабораторные работы по изучению влияния различных факторов на скорость химических реакций (Приложение 5), на смещение химического равновесия обратимых процессов, распознавание солей соляной, серной и угольной кислот с помощью качественных реакций, лабораторные работы комбинирую с изучение нового материала по составленным мною информационным картам: изучение свойств жиров (Приложение 6), белков (Приложение 7).

Для активизации самостоятельной познавательной деятельности учащихся (особенно в 8 классе), предлагаю домашние задания исследовательского характера (химический эксперимент в домашних условиях).

Пример. Тема «Предмет химии. Вещества» (8 класс).

Домашнее задание: по плану учебника опишите физические свойства воды и алюминия.

Тема «Признаки химических реакций» (8 класс).

Домашнее задание: 1.В крепко заваренный в стакане свежий чай опустите кусочек лимона. Что наблюдаете? Какое явление при этом произошло?

2. Пронаблюдайте следующее химическое явление: немного лимонной кислоты растворите в воде и добавьте в полученный раствор столько же питьевой соды. Каковы условия и признаки данной реакции?

Тема  «Чистые вещества и смеси» (8 класс).

Домашнее задание: как в походных условиях очистить и обеззаразить мутную воду и сделать её пригодной для питья?

Тема «Решение задач на вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе» (8 класс).

Домашнее задание: узнать у мамы рецепты приготовления соленых, консервированных и маринованных огурцов. Вычислить массовые доли поваренной соли (хлорида натрия) в этих маринадах.

Тема «Коррозия металлов» (9 класс).

Домашнее задание: Изучите в домашних условиях факторы, ускоряющие и замедляющие коррозию. Для этого проведите следующий эксперимент. Возьмите пять стаканов. В первый стакан налейте воду и опустите в него железный гвоздь. Во второй стакан с водой опустите железный гвоздь с примотанной медной проволокой. В третий стакан с водой – железный гвоздь с примотанной алюминиевой проволокой. В четвертом стакане растворите поваренную соль и погрузите в него гвоздь. В пятом стакане растворите древесную золу и отпустите гвоздь. Пронаблюдайте, в каких случаях гвоздь ржавеет быстрее, а в каких медленнее. Сделайте вывод о том, какие условия способствуют коррозии, а какие замедляют её. Исходя из этого, предложите способы защиты металлов от коррозии.

Кроме этого, на первой ступени формирования исследовательских умений я, начиная применять технологию «метода проектов», не только включаю её элементы в различные этапы урока, но и разрабатываю модели уроков в режиме проектного обучения. Примером такого учебного занятия может служить урок по теме «Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей» (Приложение 8).

ВТОРАЯ СТУПЕНЬ формирования самостоятельной познавательной активности – это ситуация частично-поискового исследования, научение образцам исследовательской деятельности на основе получения новой информации. При этом я знаю направление поиска, но не знаю конечного результата, предлагая ребенку самостоятельно решить проблему.

Оптимальной формой организации исследовательской деятельности на этой ступени является работа в малых группах. Обсуждение результатов исследования происходит тогда в форме диалога, который предполагает обмен информацией о ходе исследования и его результатов. Такую работу можно считать учебно-исследовательской деятельностью. А реализую я ее, прежде всего во время внеклассной работы по предмету. Мною разработаны программы кружков по химии «Юный лаборант» (8 класс) «Чудеса своими руками» (8-9 класс), «Химия внутри нас» (10-11 класс), «Химия растворов» (10-11 класс), программа курса по выбору «Решение химических задач» (8, 9 класс), программа элективного курса «Углубленное изучение органической химии» (10 класс), «Органическая химия в расчетных задачах» (10 класс), «Окислительно-восстановительные реакции» (11 класс). (ссылка на сайт http://nsportal.ru/user/169179 )

Вся внеклассная работа направлена на развитие самостоятельной познавательной активности средствами проектно-исследовательской деятельности.

На этапе предпрофильной подготовки учащихся в ходе занятий курса по выбору «Решение химических задач» девятиклассники сами составляют задачи экологического и производственного содержания, предлагают способы их решения.

Примеры. Задача 1. Рассчитайте объем (при н.у.) хлора, который идет на обеззараживание 10 куб м воды, если на каждый литр воды расходуется 0,002 мг хлора. Напишите уравнение взаимодействия хлора с водой и поясните, на чем основано его обеззараживающее действие.

Задача 2. Для обработки ожогов используют ярко-фиолетовый раствор перманганата калия с концентрацией 2-5 %. Рассчитайте массу перманганата калия и объём воды, которые потребуются для приготовления 100 г 3%-го раствора.

В программе я предусмотрела решение не только теоретических, но и экспериментальных задач, так как их решение является обязательным туром областной олимпиады.  

Пример. В пяти пронумерованных пробирках находятся растворы следующих веществ: NaOH, Pb(NO3)2, Na2SO3, NaI, AgNO3

Не используя других реактивов, определите, какие вещества находятся в каждой пробирке, выполнив работу капельным методом. Напишите уравнения происходящих реакций.

Предлагаю один из способов решения данной задачи, который, на мой взгляд, хорошо усваивается школьниками.

Составляем таблицу предполагаемых результатов смешиваний:

Проведя химический эксперимент и проанализировав данные составленной таблицы, учащиеся определяют вещества в пронумерованных пробирках.

Программа кружка для учащихся 8 класса «Юный лаборант» включает практические работы исследовательского характера: моделирование приборов, изготовление дидактического материала, получение веществ, изучение их свойств и прогнозирование областей применения, написание рефератов, анализ состояния почвы, воды и воздуха по методикам школьного экологического мониторинга.

В рамках реализации профильного обучения на занятиях элективного курса «Углубленное изучение органической химии» десятиклассники с увлечением выполняют исследовательские проекты: «Свойства СМС» (Приложение 9), «Мыловарение», «Свойства белков» и другие.

Огромный простор для творчества и активизации самостоятельной познавательной деятельности дают занятия кружка «Химия внутри нас». Его посещают, в основном, те старшеклассники, которые решили связать свою будущую деятельность с медициной, они имеют четко выраженную мотивацию к работе и достаточный потенциал исследовательских умений. Результатом работы данного кружка стало выполнение проекта «Моя будущая профессия – врач».

Проектно-исследовательская деятельность учащихся реализуется в ходе выполнения практической части программы.  

ТРЕТЬЯ СТУПЕНЬ – ситуация поисковой исследовательской деятельности, основанием для которой служит исследование с неопределенным содержанием. На данном этапе происходит преобразование сложившихся стереотипов исследовательской деятельности на индивидуально-личностном уровне, идет формирование объективной оценки предметов и явлений, самостоятельное определение целей будущего эксперимента и механизмов своей деятельности для достижения этих целей. Учитель и ученик на данном этапе не знают ни пути поиска (исследования), ни итога исследования.

В основе технологии на данном этапе лежит коллективная распределительная деятельность учащегося, позволяющая создавать атмосферу совместного исследования. Это дает возможность избавиться от шаблонной мыслительной деятельности. На выходе такая деятельность дает результат с необходимой новизной и элементами открытия. Результат этой работы всегда нов для исследователей, но не всегда нов для науки.

Самым приемлемым средством развития исследовательских умений на данном этапе я выбрала работу школьников в летнем экологическом лагере, который традиционно открывается в дни летних каникул в МОКУ СОШ № 2 г. Лузы.

Проектно-исследовательская деятельность в экологическом лагере осуществляется при проведении практикумов по мониторинговым исследованиям воздуха, почвы и водных объектов, при составлении отчетов об экскурсиях, при выполнении групповых исследовательских проектов.

Под моим руководством в экологическом лагере выполняются исследования экологического состояния воздуха и почвы в микрорайоне  нашей школы, исследование качества воды в реке Лузе в районе водозабора, исследование источников загрязнения воды в реке Лузе, экологического состояния озер Слободское, Сиверуха и Черное, оценка качества питьевой воды в микрорайоне школы № 2 г. Лузы.

Все работы носят коллективный характер. Внутри рабочей группы распределяются обязанности, но презентацию работы на заключительной конференции проводит руководитель исследовательского проекта, отмечая роль каждого в данной работе.

ЧЕТВЕРТАЯ СТУПЕНЬ – ситуация научно-исследовательской деятельности. На этой ступени учащиеся самостоятельно задаются проблемой исследования, определяют его цели, находят механизм действия по их достижению.

При таком виде деятельности происходит интеграция ранее полученных знаний и умений с теми, которые добываются в данный момент, с одновременным автозакреплением ранее полученных знаний; использование умений творческого характера при поведении исследования.

Очень гармонично, на мой взгляд, эта ступень развития исследовательских умений реализуется в программе курса регионального компонента учебного плана «Основы проектирования». 

С учащимися 10-11 классов при написании проектных работ я выполняю только роль консультанта, координирую деятельность старшеклассников, так как они уже достаточно хорошо знакомы со структурой проектной деятельности. Основным направлением моей работы на данной ступени является консультирование школьников при работе над исследовательскими и информационными проектами, в которых требуется применение знаний умений и навыков по химическим дисциплинам.  

Под моим руководством выполняются следующие исследовательские проекты:

-  Экспертиза молока и кисломолочных продуктов.

- Оценка состояния воздуха методом анализа снегового покрова.

- Оценка качества питьевой воды в микрорайоне школя №2 г. Лузы.

- Источники загрязнения воды в реке Лузе и способы её очистки.

- Определение жесткости воды природных источников.

При работе над данными проектами я сначала формирую мотивацию участников, затем провожу консультации по выбору тем проекта, по содержанию проекта, оказываю помощь в подборе материала. На протяжении всей работы над проектом отслеживаю деятельность каждого ученика, координирую работу всех участников, выступаю в качестве эксперта на защите проекта, делаю анализ проделанной работы, оцениваю каждого участника проекта.

Но моя управленческая деятельность заключается не только в контроле хода и результатов работы, но и в организации педагогической поддержки учащихся, то есть в управлении процессом преодоления исследовательских проблем, возникающих у школьников, и в прогнозировании их появления.

Такая целенаправленная работа по активизации самостоятельной познавательной активности средствами проектно-исследовательской деятельности позволяет:

• постоянно поддерживать интерес учащихся к предмету химии и смежным с ней дисциплинам;
• совершенствовать навыки исследовательской работы моих учащихся, необходимые им для последующего образования;
• практически реализовать полученные знания и умения старшеклассников;
• обучать школьников презентационной деятельности и опыту публичного выступления;
• развивать творческий потенциал учащихся.

Данная методическая разработка является результатом реализации инновационного проекта «Проектно-исследовательская деятельность учащихся как средство развития самостоятельной познавательной активности», представленного в 2009 году на региональном этапе конкурса «Учитель года Кировской области», она используется в работе учителями химии Лузского района и имеет положительные отзывы.

Приложение 1

9 класс

Самостоятельная работа по теме

«Подгруппа углерода».

Задание 1. Пользуясь ПСХЭ, § 29 и §31 заполните таблицу

Задание 2. Прочитайте § 29 и заполните таблицу «Аллотропные модификации углерода»

Вывод: различие свойств алмаза и графита обусловлено …

Задание 3. Ответьте на вопросы (§ 29):

1. Как получают древесный уголь? Для чего его используют?
2. Что такое адсорбция?
3. Кто и зачем изобрел противогаз?
4. Как применяется активированный уголь?

Задание 4.

Пользуясь §30 определите свойства ОКСИДОВ УГЛЕРОДА, выписав   №   УТВЕРЖДЕНИЯ.

Оксид углерода (IV), углекислый газ:

Оксид углерода (II), угарный  газ:

1. Газ без цвета, легче воздуха.
2. Газ без цвета, тяжелее воздуха.
3. Образуется при неполном сгорании топлива.
4. Чрезвычайно ядовит.
5. Горит синим пламенем.
6. Образует с гемоглобином крови прочное соединение карбоксигемоглобин.
7. Газ не имеет запаха.
8. Степень окисления углерода +2.
9. Степень окисления углерода +4.
10. Восстанавливает металлы из их оксидов.
11. Не реагирует с водой, растворами щелочей и кислот – химически инертное вещество.
12. Относится к кислотным оксидам.
13. Малорастворим в воде.
14. Растворяется в воде, образуя непрочную кислоту.
15. Раствор окрашивает лакмус в красный цвет.
16. В твердом состоянии известен под названием «сухой лёд».
17. При пропускании через известковую воду она мутнеет.
18. Образуется при дыхании живых организмов.
19. Применяется при тушении пожаров.
20. Используется в металлургии при выплавке чугуна.
21. Используется при изготовлении шипучих напитков и газированной воды.

Домашнее задание § 29 и §30

Приложение 3.

Путеводитель по § 18  Соединения галогенов.

Задание 1. Найдите в § 18 и запишите ответ кратко (цифра, слово, формула). – 15 баллов.

Задание 2. Подберите пару соответствия цифре букву .- 10 баллов.

Задание 3. Дайте развернутый ответ на вопрос. – 5 баллов.

1. Почему йодоводородная кислота самая сильная из галогеноводородных кислот?
2. Почему нитрат серебра не пригоден для распознания фтороводородной кислоты и её солей?
3. Почему фтороводородную кислоту называют «плавиковой».

Задание 4. (10 баллов). Напишите уравнения химических реакций, иллюстрирующие следующие превращения:  Cl2 → HCl → CuCl2  →  AgCl.

В уравнении 1 составьте электронный баланс.

Для 3 уравнения напишите ионные.

.

Задание 5. (10 баллов). Составьте уравнения реакций (молекулярные и ионные) взаимодействия соляной кислоты : а) с металлами, б) с оксидами металлов, в) с основаниями, г) с солями.

Оценка «5» от 40 до 50 баллов

              «4» от 30 до 39 баллов

              «3» от 20 до 29 баллов

              «2» меньше 20 баллов.

Приложение 4.

Практическая работа «Распознавание волокон и пластмасс».

Таблица идентификации высокомолекулярных соединений

«СПИЧКА – ИНДИКАТОР»

Распознавание волокон

Приложение 5.

8 класс

Тема СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ (7 ч)

Урок. 2. Факторы зависимости скорости химических реакций.

Дидактическая цель: создать условия для развития самостоятельной познавательной активности средствами исследовательской деятельности.

Цели по содержанию:

Образовательные: способствовать пониманию закономерной зависимости между скоростью химической реакции и такими факторами как природа реагирующих веществ, их концентрация, площадь соприкосновения, температура и присутствие катализатора.

Воспитательные: способствовать формированию культуры межличностных отношений при работе в паре, умения слушать друг друга, анализировать, оценивать при обмене мнениями по результатам лабораторной работы.

Развивающие: способствовать развитию логического мышления: умения делать индуктивные умозаключения (от частного к общему) по результатам химического эксперимента; продолжить формирование навыков исследовательской деятельности, умения анализировать и оценивать друг друга при обмене мнениями по результатам работы; способствовать формированию ключевых компетентностей через выполнение инструкций лабораторной работы.

Оборудование и реактивы: цинк в гранулах и порошке, магний – порошок, железо – порошок,30%-ный раствор соляной кислоты, 10%-ный раствор соляной кислоты,3%-ный раствор перексида водорода, оксид марганца (IV), пробирки, пробиркодержатели, спиртовки, спички, штативы для пробирок.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Метод: частично-поисковый

             исследовательский

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, парная.

Ход урока:

1. Оргмомент.

Учитель организует класс на работу.

2. Целеполагание и мотивация.

Учитель: Сегодня на уроке мы продолжим изучение скорости химической реакции.

Очень часто в быту и на производстве необходимо увеличить скорость одних реакций, например горение топлива, и замедлить другие, например ржавление.

Что для этого необходимо знать?… (учащиеся пытаются самостоятельно определить тему и цели урока).

3. Актуализация.

Фронтальный опрос:

- что такое скорость химической реакции?

- как называется раздел химии, изучающий скорость химических реакций?

4.   Усвоение нового материала, его осознание и осмысление.

     ( учащиеся изучают новый материал в ходе выполнения лабораторной работы по инструкции учителя, оформляют отчет на классной доске и в тетрадях, делают вывод о влиянии различных факторов на скорость химической реакции).

Перед началом выполнения лабораторной работы идет повторение правил техники безопасности при работе в химической лаборатории.

Инструкция по выполнению лабораторной работы

 «Изучение влияния различных факторов на скорость химических реакций».

Опыт 1.

В две пробирки поместите по одной грануле цинка. В одну пробирку прилейте 1 мл 10%-ной соляной кислоты, а в другую 1мл 30%-ной соляной кислоты. Отметьте признаки химической реакции. Напишите уравнение реакции. Как влияет увеличение концентрации кислоты на скорость химической реакции? Сделайте вывод и запишите его в таблицу.

       Опыт 2

.В две пробирки прилейте по 1 мл 10%-ной соляной кислоты. Одну пробирку нагрейте над пламенем спиртовки. Затем в обе пробирки поместите по одной грануле цинка. В какой пробирке скорость реакции больше? Сделайте вывод о том, как влияет увеличение температуры реагирующих веществ на скорость химической реакции. Запишите вывод в таблицу.

Опыт 3.

В одну пробирку внесите гранулу цинка, в другую – порцию порошка цинка. В обе пробирки прилейте по 1 мл 10%-ной соляной кислоты. В каком виде (порошок или гранула) цинк имеет большую поверхность соприкосновения с кислотой? Как зависит скорость реакции от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Запишите выводы в таблицу.

Опыт 4.

В две пробирки поместите выданные вам порции порошков железа и магния. В обе пробирки прилейте по 1 мл 10%-ной соляной кислоты. Составьте уравнения реакций. Сделайте вывод о влиянии природы реагирующих веществ на скорость химической реакции, для этого используйте ряд активности металлов. Запишите вывод в таблицу.

Опыт 5.

Налейте в пробирку 2 мл 3%-ного раствора пероксида водорода. Поднесите к отверстию пробирки тлеющую лучинку. Что наблюдаете? Внесите в пробирку несколько крупинок оксида марганца(IV). Что наблюдаете? Поднесите тлеющую лучинку к отверстию пробирки. Напишите уравнение реакции. Как изменилась скорость реакции разложения пероксида водорода в присутствии оксида марганца(IV).

Вещество, ускоряющее реакцию, но при этом не расходующееся, называется катализатором.  Оксид марганца(IV) – катализатор данной реакции. Запишите в таблицу вывод о влиянии катализатора на скорость реакции.

Оформление результатов работы в таблице на доске и в тетрадях:

5. Первичное закрепление учебного материала.

Вопросы: 1.От каких факторов зависит скорость химической реакции?

                 2. Изменится ли скорость реакции горения дров, если у печки открыть поддувало, откуда будет поступать свежий воздух? Какой фактор в данном случае влияет на скорость реакции горения?

                 3. В каком случае чурка дров в печке сгорит быстрее, если её расколоть на крупные поленья или на мелкие щепки? Какой фактор в данном случае влияет на скорость реакции горения?

                 4. Почему в домашних и производственных условиях для сохранения продуктов питания пользуются холодильниками? Какой фактор влияет на скорость реакции гниения?

                 5. Щелочной металл натрий хранится в склянке под слоем керосина, так как покрывается на воздухе оксидной пленкой, а металлическая медь в такой защите не нуждается и находит большое применение в промышленности. Объясните это явление.

Какой фактор влияет на скорость реакции окисления?

6. Одним из способов уменьшения скорости нежелательной реакции ржавления железа является применение ингибитора, вещества которое замедляет скорость химической реакции. Как называется вещество, которое ускоряет скорость химической реакции?  

6. Домашнее задание. §30,31 упр.1-5.
7.  Рефлексия (подведение итогов урока).

Ответы учащихся на вопрос учителя: «Где в быту вам могут пригодиться знания о факторах, влияющих на скорость химических реакций?»

Приложение 1

Алгоритм работы в группе.

1. Распределите обязанности между членами группы.(кто делает опыты, рассказывает о сущности изменений, о применении данного свойства, кто отвечает на вопросы).

2. Изучите информационную карту.

3. Повторите правила техники безопасности.

4. Выполните лабораторные опыты.

5. Запишите результаты опытов в тетрадь.

6. Ответьте на вопросы.

7. Приготовьтесь выступать перед классом.

Приложение 1

Алгоритм работы в группе.

1. Распределите обязанности между членами группы.(кто делает опыты, рассказывает о сущности изменений, о применении данного свойства, кто отвечает на вопросы).

2. Изучите информационную карту.

3. Повторите правила техники безопасности.

4. Выполните лабораторные опыты.

5. Запишите результаты опытов в тетрадь.

6. Ответьте на вопросы.

7. Приготовьтесь выступать перед классом.

Приложение 1.

1 группа

Историки.            Информационная карта.

История открытия жиров.

Люди очень давно научились выделять жир из натуральных объектов и использовать его в повседневной жизни. Жир сгорал в примитивных светильниках, освещая пещеры первобытных людей, жиром смазывали полозья, по которым в воду спускали суда; атлеты древней Эллады натирали растительными маслами обнаженный тела, чтобы сделать кожу более эластичной.
        Химикам давно хотелось разобраться в том, что же собой представляет жир. Однако лишь в 1779 году великий шведский химик К.Шееле приблизился к решению этой задачи. Нагревая оливковое масло с оксидом свинца, он получил осадок и какое-то сладкое, растворимое в воде вещество. Он назвал его «жировым сахаром». Только через 45 лет французский химик М. Шеврель определил строение этого жирового сахара и назвал его глицерином (от греч. «гликос» - сладкий). Он же доказал, что осадок представляет собой свинцовые соли так называемых жирных кислот. Шеврель показал, что жиры состоят из глицерина высших карбоновых кислот, причем это не просто смесь, а соединение, которое присоединяя воду, распадается на глицерин и кислоты. Шеврель вместе с Ж.Гей-Люссаком предложил способ получения стеариновых свечей.

Синтез жиров осуществил в 1850-х годах Марселен Бертло, нагревая в запаянных стеклянных трубках смесь глицерина с жирными кислотами. Методом синтеза он установил строение жиров.

Вопрос. Кем, когда и как были изучены жиры? (ответ оформите в таблице маршрутного листа).

2 группа.

Физхимики.              Информационная карта.

Физические свойства жиров.

           Жиры – жидкие, мазеобразные или твердые вещества, легкоплавкие, нерастворимые в воде, хорошо растворимые в неполярных растворителях (ацетоне, бензине, тетрахлорметане), плохо в низших кислотах. Не имеют точки плавления, плавятся в интервале температур, так как представляют собой смеси разных молекул триглицеридов. Не кипят при обычных условиях (температура кипения может достигать 200-300 ºС), при высоких температурах разлагаются. Эмульгируются щелочами. Плотность жиров меньше 1 г/мл.  

        Знание физических свойств жиров  может облегчить решение бытовых проблем.

        Если вы за праздничным столом посадили на одежду жирное пятно и не можете заняться его выведением, рекомендуется немедленно засыпать пятно солью. Соль адсорбирует жиры. Можно также воспользоваться с этой целью зубным порошком.

1. Как можно почистить засаленные манжеты и воротнички курток, пальто, пиджаков?

• Необходимо смочить губку раствором нашатырного спирта и потереть ею загрязненные жиром места.

2. Как можно вывести свежие и застарелые жировые пятна с различных видов тканей?

• Свежие жировые и масляные пятна с любой ткани выводят, проглаживая ткань утюгом (100 °С) через несколько слоев промокательной бумаги, приложенной с внутренней и с лицевой сторон ткани.

• С шерстяной ткани свежее пятно удаляют с помощью теплого водного раствора стирального порошка или нашатырного спирта. Застарелое пятно натирают смесью мыла с бензином (1:10), а потом чистят это место бензином.

• Чтобы вывести пятно с шелковой ткани, погружают загрязненный участок на 5–10 мин в раствор, состоящий из нашатырного спирта, глицерина и воды. Затем изделие промывают в теплой воде.

Лабораторная работа.

Растворимость жиров.

Цель: изучить растворимость животных и растительных жиров в воде и органических растворителях.

Опыт 1. Растворимость жиров в воде

В две пробирки налейте по 2 мл дистиллированной воды, в одну положите небольшой кусочек выданного вам твердого жира, в другую прилейте несколько капель растительного масла. Встряхните обе пробирки. Что наблюдаете? Растворяются ли жиры в воде? Что образуется при встряхивании пробирки? Каковы плотность жиров, по отношению к плотности воды.

Опыт2. Растворимость жиров в органических растворителях.

В две пробирки налейте по 2 мл бензина, в одну положите небольшой кусочек выданного вам твердого жира, в другую прилейте несколько капель растительного масла. Встряхните обе пробирки. Что наблюдаете? Растворяются ли жиры в бензине?

Ответы запишите в маршрутном листе.

Вопросы

1. Почему застарелое жирное пятно натирают смесью мыла и бензина, а потом чистят это место бензином? Как вывести свежее жирное пятно?
2. Почему жиры не имеют точной температуры плавления?

Химики-органики.  

3 группа                        Информационная карта.

Химические свойства жиров.

Химические свойства жиров определяются их принадлежностью к классу сложных эфиров. Поэтому наиболее характерная реакция жиров – гидролиз.

Реакция гидролиза жиров:

Гидролиз сложных эфиров – обратимая реакция. Для смещения равновесия в сторону образования продуктов гидролиза его проводят в щелочной среде ( в присутствии щелочей или карбонатов щелочных металлов, например соды). В этих условиях гидролиз жиров протекает необратимо и приводит в результате к образованию не карбоновых кислот, а их солей, которые называются мылами. Поэтому гидролиз жиров в щелочной среде называют омылением жиров. При омылении жиров образуются глицерин и мыла – натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот.

Напишите уравнение реакции омыления тристеарина с гидроксидом натрия.

Лабораторная работа.

Химические свойства жиров.

Цель: изучить химические свойства жиров.

Опыт Горение жиров.

Налейте на дно фарфоровой чашки небольшое количество растительного масла. Соорудите из бинтика фитилек, обмакните его в масло и подожгите. Охарактеризуйте горящее пламя.

Вопросы:

1. Почему жиры портятся при хранении?

2. Все жиры горят с образованием света и тепла. Где это свойство применялось в Древнем мире?

Химики-органики.  

4 группа                     Информационная карта.

Химические свойства жиров.

      Непредельные жиры(растительные масла) могут вступать в реакцию присоединения (как алкены): обесцвечивание бромной воды и раствора перманганата калия, гидрирование (присоединение водорода). Именно эта реакция лежит в основе получения маргарина – твердого жира из растительных масел. За разработку катализатора процесса гидрирования Поль Сабатье(фр. Ученый) в 1912 г. был удостоен Нобелевской премии.

Прогоркание жира – это окислительный процесс, который отражается на органолептических свойствах жира. Эти изменения возникают под влиянием света, воздуха и влаги.

Непредельные жирные кислоты присоединяют кислород воздуха по месту разрыва двойной связи и превращает их в пероксиды, чем больше кратных связей, тем процесс окисления идет быстрее.

Прогоркание катализирует металлическое железо!!!

Лабораторная работа.

Химические свойства жиров.

Цель: изучить химические свойства жиров.

Опыт.  Доказательство непредельного характера жиров.

В одну пробирку поместите 1 мл растительного масла, а в другую – кусочек твердого жира. К содержимому пробирок добавьте немного раствора перманганата калия. Встряхните обе пробирки.

В какой пробирке раствор перманганата калия обесцветился? Ответ обоснуйте?

Вопросы:

1. Как отличить натуральное коровье сливочное масло от  других мягких масел, растительного происхождения?

2. Оливковое масло содержит в своем составе остаток олеиновой кислоты, а  подсолнечное – линолевой. Почему оливковое масло хранится дольше   подсолнечного?  

3. Почему не следует оставлять на чугунной сковороде слой жира до завтра?

5 группа

Биохимики.

Информационная карта.

Биологическое значение жиров.

Жиры выполняют в живых организмах различные функции:

1. Строительную (входят в состав клеточных мембран)
2. Энергетическую (энергетическая ценность жиров в 2 раза выше, чем белков и углеводов, 1 г жира при окислении дает 9ккал энергии)
3. Защитную (теплорегуляция, механическая защита органов)
4. Запасную (в жирах существует запас энергии и воды).

Жиры являются источниками незаменимых жирных кислот, некоторые жиры являются источниками для синтеза витаминов и гормонов.

Жиры расщепляются в 12-перстной кишке и тонком кишечнике под действием ферментов липаз, входящих в секрет поджелудочной железы и в состав кишечного пищеварительного сока. Липазы гидролизуют жиры. Желчь способствует эмульгированию жиров, что способствует увеличению поверхности соприкосновения жиров с ферментом. Всасывание жиров идет в тонком кишечнике. Большая часть жиров (70%) всасывается в лимфу, в меньшей степени в кровь.

Жиры синтезируются на гладкой мембране эндоплазматической сети и в комплексе Гольджи.

Жиры запасаются в подкожной жировой клетчатке. Жиры обеспечивают 50% энергии, необходимой человеку. Но неправильное питание, малоподвижный образ жизни приводит к избыточному весу.

Вопросы: 1.Где в организме происходит расщепление жиров? Где в клетке синтезируются жиры? Под действием какого фермента происходит расщепление жиров?

6 группа

Химики – технологи.

Информационная карта.

Применение жиров

Жиры используют в пищу. Некоторые масла используют для изготовления косметических средств (кремов, масок, мазей).

Ряд жиров имеют лекарственное значение: касторовое, облепиховое масло, рыбий жир, гусиный жир.

Жиры сельдевых рыб, тюлений жир используются для подкормки сельскохозяйственных животных.

Высыхающие растительные масла используются для производства олиф.

Сырьем для производства маргарина являются многие растительные масла и китовый жир.

Животные жиры идут на производство мыла, стеариновых свечей.

Жиры используются для получения глицерина, смазочных материалов.

Вопрос: Каковы основные направления применения жиров?

Приложение 8

8 класс.

Тема 3. Соединения химических элементов (15 ч)

Урок 10. Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей.

Дидактическая цель урока: создать условия для развития самостоятельной познавательной активности и исследовательских умений учащихся средствами проектного обучения.

Цели по содержанию:

Образовательные: способствовать формированию понятия о видах смесей, их способах разделения и способах очистки.

Развивающие: способствовать формированию проектной компетентности через разрешение проблемы, связанной с очисткой веществ.

Воспитательные: способствовать формированию культуры межличностных отношений при работе в группах, продолжить экологическое воспитание через развитие ценностного отношения к воде.

Оборудование и реактивы: вода, речной песок, бензин, древесные опилки, поваренная соль, химические стаканы, воронки, фильтровальная бумага, штатив, делительная воронка, прибор для дистилляции воды, спиртовка.

Тип урока: комбинированный урок.

Метод: исследовательский

             метод проектов

Формы организации познавательной деятельности: групповая работа.

Ход урока:

Дидактический материал к уроку.

Задания для исследовательской работы.

1 группа. Вам предложена вода, в которую попали древесные опилки. Предложите                                 способы очистки воды. Осуществите их на практике.

2 группа. Вам предложена вода, загрязненная речным песком. Предложите способы очистки воды. Осуществите их на практике.

3 группа. Вам предложена вода, в которую попал бензин. Предложите способы очистки воды. Осуществите их на практике.

4 группа. Вам предложен аналог морской воды (в ней растворена поваренная соль). Предложите способы получения воды, пригодной для питья. Осуществите их на практике.

Алгоритм выполнения исследовательского проекта в рамках учебного занятия (урока).

I этап. Организационный

1. Определение актуальности темы, её практической значимости.

2. Выявление проблемы, формулировка темы.

3. Постановка цели и задач проекта, выдвижение гипотезы.

II этап. Поисково-исследовательский

4. Поиск возможных вариантов решения проблемы. Сбор материала.

5. Обобщение полученных данных.

6. Организация и выполнение проекта.

7. Оформление результатов.

III этап. Заключительный

8. Презентация – публичное представление своих результатов.

9. Самооценка (рефлексия).