Курс лекций (электронный учебник) Для студентов педагогических специальностей приложения к лекциям

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра химии и методики обучения

ШТРЕМПЛЕР ГЕНРИХ ИВАНОВИЧ

ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ

КУРС ЛЕКЦИЙ

(ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК)

Для студентов педагогических специальностей

ПРИЛОЖЕНИЯ К ЛЕКЦИЯМ

Саратов 2009

СОДЕРЖАНИЕ

1. Образец плана-конспекта урока.

2. Образец тематического плана.

3. Проблемное обучение в химии.

4. Примеры типов практических работ.

5. Методические указания к выполнению курсовых работ.

6. Методика решения экспериментальных задач.

7. Методика решения расчетных задач.

8. Профильное обучение. Элективные курсы.

9. Учебный эксперимент к теме «Углеводороды».

10. Учебный эксперимент при изучении кислород- и азотсодержащих органических соединений.

1. План-конспект урока "Аммиак. Соли аммония"

(по учебнику О.С. Габриеляна, Химия, 9 кл.)

Цели образовательные:

- сформировать знания учащихся о строении, получении и химических свойствах аммиака;

- дать понятие об общих и особых свойствах солей аммония (разложение, каче­ственная реакция);

- закрепить умения писать уравнения реакций, характеризующие свойства аммиака и солей аммония;

- рассмотреть применение знаний по химии на практике; закрепить навыки наблюдения за ходом эксперимента.

Цели учебно-воспитывающие:

- воспитывать у учащихся внимательность на уроке;

- продолжать экологическое воспитание;

- формировать умения устанавливать причинно-следственные связи;

- показать учащимся ведущую роль теории в познании свойств веществ;

- показать учащимся взаимосвязь строения и свойств веществ.

Цели учебно-развивающие:

- развивать познавательные интересы учащихся, вырабатывать умения сравнивать, классифицировать, обобщать изучаемые свойства, преодолевать трудности в учении;

- развивать у учащихся идеи о познаваемости мира, умение говорить, рассуждать и делать выводы;

- развивать логическое мышление путем сравнения, обобщения, анализа, систематизации;

Тип урока: комбинированный.

Наглядные пособия, оборудование и реактивы:

- периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева;

-твердые NH4Cl, NaOH, Ca(OH)2, дихромат аммония, концентрированная НСl, растворы NaOH, (NH4)24,фенолфталеин, пробирки, штатив, спиртовка, кри­сталлизатор с водой, колба с пробкой и трубкой, фарфоровая чашка, предметный столик, керамическая пластинка и др.

План урока:

I. Организационный момент (1-2 мин)

II. Опрос-повторение (5-7 мин.)

III. Изучение нового материала (25-30 мин.) по плану (записывается на доске по мере объяснения).

IV. Подведение итогов объяснения, закрепление знаний (3-5 мин.).

V. Домашнее задание, выставление оценок (1-2 мин.).

Содержание урока

I. Организационный момент (1-2 мин.)

Учитель проверяет готовность учащихся к уроку, организует начало урока. Отмечает отсутствующих. Оглашает кратко цели и ход урока.

II. Опрос-повторение (5-7 мин.)

Учитель: Проведем проверку знаний, усвоенных вами на прошлых уроках: 3 ученика идут к доске; 10 учеников получают письменные задания на месте по карточкам. Остальные учащиеся отвечают на вопросы устно, со своих рабочих мест (Карточки прилагаются).

Примеры дидактических карточек к уроку.

Карточка № 1. 1.Изобразите электронное строение атома азота и возможные степени окисления.

2.Составьте уравнения реакций азота с водородом, кислородом, металлами. Укажите условия их проведения.

Карточка № 2. Азот составляет примерно 25% массы воздуха. Какова масса азота в 5 л воздуха.

Карточка №3. Определите коэффициенты в уравнениях реакций, соответствующих следующим схемам, методом электронного баланса:

NH3 + О2 ® NO + H2O; NH3 + О2 ® N2 + H2O.

Карточка № 4. Какое удобрение и во сколько раз богаче азотом: NH4NO3 или (NH4)2СО3?

Вопросы для фронтальной проверки.

1. Опишите положение азота в периодической системе.

2. Какие степени окисления характерны для азота?

3. Приведите примеры соединений азота с разными степенями окисления.­

4. Какого вида химическая связь в молекуле азота N2?

5. Какие физические свойства характерны для азота?

6. Почему молекулярный азот химически инертен, а атомарный – химически активен?

7. Расскажите о нахождении азота в природе.

8. Какова схема круговорота азота в природе?

9. Расскажите о двойственном названии элемента №7.

10. Кто и в каком году открыл азот?

После завершения фронтального опроса учитель собирает карточки у учащихся, работавших на местах; быстро проверяет задания, выполненные на доске, и выставляет по ним оценки.

III. Изучение нового материала (25-30 минут)

Ребята, важнейшим соединением азота, имеющим огромное практическое значение, является аммиак. Запишите тему урока: "Аммиак. Соли аммония".

Запишите первый пункт плана нашего урока:

1) Строение молекулы аммиака.

Прежде всего, рассмотрим строение молекулы аммиака NH3. Как вы уже знаете, на внешнем энергетическом уровне атомы азота содержат пять электронов, из которых три электрона - неспаренные. Именно они и участ­вуют в формировании трех ковалентных связей с тремя атомами водорода

при образовании молекулы аммиака NH3.

Запишите схему в тетради (слайд):

Три общие электронные пары смещены в сторону более электроотри­цательного атома азота, а так как молекула аммиака имеет форму треуголь­ной пирамиды (посмотрите в учебнике на рис. 28), то в результате смещения электрон­ных пар возникает диполь, то есть система с двумя полюсами.

2) Водородная связь

Для молекул аммиака характерно связывание их между собой в ассоциации за счет водородных связей. Вспомните, какая химическая связь называется водородной.

В ходе беседы уточняется, что водородная связь - это химическая связь между атомами водоро­да одной молекулы и атомами сильно электроотрицательных элементов (фто­ра, кислорода, азота), имеющих непоселенные электронные пары другой мо­лекулы. Это слабая связь - примерно в 15-20 раз слабее ковалентной. Однако, благодаря водородной связи некоторые низкомолекулярные вещества (то есть имеющие небольшую молекулярную массу) образуют ассоциаты, что приводит к повышению температур плавления и кипения веществ. Водородная связь образуется между молекулами воды, спиртов, фтороводорода, аммиака и др. веществ. Очень важную роль играет водородная связь в молекулах важнейших для живых существ соединений - белков и нуклеиновых кислот.

Между молекулами аммиака также образуются водородные связи, что можно изобразить схемой (слайд):

3) Получение и физические свойства аммиака

Как производят аммиак в промышленности вы уже знаете - синтезом из азота и водорода. В лаборатории аммиак получают действием гашеной из­вести или твердых щелочей на соли аммония, чаще всего на хлорид аммония. Запишите: Ca(ОН)2 + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NН3­ + 2 Н2О.

Газ собирают в перевернутый кверху дном сосуд, а распознают или по запаху, или по посинению влажной лакмусовой бумажки, или по появлению белого дыма при внесении палочки, смоченной в концентрированном растворе соляной кислоты.

Учитель демонстрирует опыты по получению аммиака взаимодействием NH4Cl с NaOH в пробирке с газоотводной трубкой, собирает аммиак в пробирке вверх дном, демонстрирует его растворимость в воде и реакцию раствора с помощью фенолфталеина, сопровождая опыты объяснением и беседой с учащимися. После этого учитель уточняет физические свойства аммиака, главное записывает на доске, а ученики в тетрадях.

Аммиак - бесцветный газ с резким запахом, почти в два раза легче воздуха. Аммиак нельзя вдыхать продолжительное время, так как он ядовит. Этот газ легко сжижается при обычном давлении и t = -33,4 оС, а при испарении жидкого аммиака из окружающей среды поглощается много тепла, поэтому аммиак применяется в холодильных установках.

Аммиак очень хорошо растворяется в воде при 20 оС в 1 объеме ее рас­творяется около 700 объемов аммиака. Концентрированный водный раствор аммиака (25% по массе) называется гидратом аммиака, водным аммиаком или аммиачной водой, а используемый в медицине раствор аммиака известен под названием нашатырный спирт. Тот нашатырный спирт, который имеется в вашей до­машней аптечке, содержит 8-10% аммиака.

4) Химические свойства аммиака

Если к раствору аммиака прилить несколько капель фенолфталеина, то он окрасится в малиновый цвет, то есть покажет щелочную среду:

NH3 + H2O NH3×H2O NH4+ + ОН-

Наличием гидроксид-ионов ОН- и объясняется щелочная реакция вод­ных растворов аммиака. Если окрашенный фенолфталеином раствор аммиака подогреть, то окраска исчезнет. (Демонстрация). Как вы думаете почему?

Аммиак взаимодействует с кислотами, образуя соли аммония. Это взаимодействие наглядно наблюдается в следующем опыте: если стеклянную палочку или стакан, смоченные раствором аммиака, поднести к другой палочке или стакану, смоченным раствором соляной кислоты, то появится гус­той белый дым. (Демонстрация!).

Вот и верь после этого поговорке, что дыма без огня не бывает:

NH3 + HCl = NH4Cl

И водный раствор аммиака, и соли аммония содержат особый ион - ка­тион аммония NН4+, играющий роль катиона металла. Он получается в ре­зультате того, что атом азота имеет свободную (неподеленную) электронную пару, за счет которой и формируется еще одна ковалентная связь с катионом водорода, переходящего к аммиаку от молекул кислот или воды.

Запишите механизм (слайд):

Такой механизм образования ковалентной связи, которая возникает не в результате обобществления непарных электродов, а благодаря свободной электронной паре, имеющейся у одного из атомов, называется донорно­акцепторным.

В данном случае, донором этой свободной электронной пары служит азот, акцептором – ион водорода кислоты или воды (протон).

Еще одно химическое свойство аммиака вы сможете прогнозировать, если обратите внимание на степень окисления в нем атомов азота, а именно -3. Конечно же, аммиак - сильный восстановитель, то есть его атомы могут только отдавать электроны, но не принимать их. Так, аммиак способен окисляться или. до свободного азота (без участия катализатора):

4NH3 + 3О2 = 2N2 + 6Н2О,

или до оксида азота (II) (в присутствии катализатора):

4NH3 + 5О2 = 4NO+ 6Н2О

5) Применение аммиака

Аммиак и его соли широко используются в промышленности и техни­ке, в сельском хозяйстве, быту. Основные области применения показаны на рис. 31. Учитель проводит беседу, акцентируя внимание учащихся на те свойства аммиака, на которых основано применение этого вещества.

6) Физические свойства солей аммония

Катион аммония NН4+ играет роль катиона металла, и он образует с ки­слотными остатками соли: NН43 - нитрат аммония, или аммиачная селитра, (NH4)24 - сульфат аммония и т.д. (демонстрируются соли аммония). Все соли аммония - твердые кристаллические вещества, хорошо рас­творимые в воде. По ряду свойств они похожи на соли щелочных металлов, и в первую очередь на соли калия, так как радиусы ионов К+ и NН4+ приблизительно одинаковы.

­7) Химические свойства солей аммония

Соли аммония получают взаимодействием аммиака или его водного раствора с кислотами. Ученики составляют несколько уравнений реакций взаимодействия аммиака с различными кислотами (H2SO4, H3PO4, CH3COOН и т.д.) и записывают их на доске в тетради.

Соли аммония обладают всеми свойствами солей, обусловленными наличием кислотных остатков. Учитель совместно с учениками составляет уравнения реакций и демонстрирует их:

NH4Cl + AgNO3 = AgCl¯ + NH4NO3

(NH4)2СО3 + 2HCl = 2NH4Cl + H2O + CO2­

(NH4)2SO4 + BaCl2 = BaSO4¯ + 2NH4Cl и т.д.

Кроме этого, соли аммония обладают специфическими свойствами (демонстрируются соответствующие реакции):

(NH4)2SO4 + 2KOH K2SO4 + 2H2O + 2NH3­

NH4Cl NH3­ + HCl­

Эти реакции могут служить для идентификации солей аммония, то есть, являются качественными реакциями на катион аммония.

В последней реакции образуется газообразный хлороводород, который улетучивается вместе с аммиаком, а при охлаждении вновь соединяется с ним, образуя соли, то есть при нагревании в пробирке сухой хлорид аммония как бы возгоняется, но на верхних холодных стенках пробирки снова появ­ляются белые кристаллики NH4Cl.

8) Применение солей аммония

Почти все соли аммония используют в качестве азотных удобрений. Растения способны усваивать азот только в связанном виде, то есть в виде ионов NH4+ или NО3-. Замечательный русский агрохимик Д.Н. Прянишников выяснил, что если у растения есть выбор, то оно предпочитает катионы аммония нитрат-аниону, поэтому использование солей аммония в качестве азотных удобрений особенно эффективно. Очень ценным азотным удобрени­ем является нитрат аммония NH4NO3. Хлорид аммония NH4Cl используют при паянии, так как эта соль очищает поверхность метал­ла от оксидов. NH4НСОЗ и (NH4)2CO3 применяют в кондитерском деле, так как они легко разлагаются при нагревании и образуют газы, разрыхляющие тесто и делающие его пышным, например:

NH4HCО3 NH3­ + Н2О­ + СО2­

NH43 в смеси с порошком алюминия и угля используют в качестве взрывчатого вещества - аммонала, который широко применяется при разра­ботке горных пород.

IV. Подведение итогов объяснения, закрепление знаний (3-5 мин.)

Ответьте на вопросы:

1. Какую степень окисления проявляет азот в аммиаке?

2. Каковы физические свойства аммиака?

3. Что представляет собой водный раствор аммиака?

4. К каким процессам относят растворение аммиака в воде?

5. В качестве какого препарата раствор аммиака применятся в быту?

6. В чем особенности водородной связи?

7. Какое значение водородная связь имеет в химии и биологии?

8. Каков механизм образования донорно-акцепторной связи?

9. Какие свойства аммиака лежат в основе его применения в медицине, в холодильных установках?

10. Какую степень окисления имеет азот в хлориде аммония? В нитрате аммония?

V. Подведение итогов урока. Выставление (дополнительно) оценок.

Домашнее задание: § 24 упр.5; § 25, упр. 1-4.

Окончание урока, рефлексия, прощание с классом.

  1. Учебно-методический комплекс дисциплины Бийск бпгу имени В. М. Шукшина (89)

    Учебно-методический комплекс
    Д Дисциплина [Текст] : Учебно-методический комплекс дисциплины / Сост.: Ю.А.Никитин; Бийский пед. гос. ун-т им. В. М. Шукшина. – Бийск : БПГУ им. В. М.
  2. Курс лекций (электронный учебник) Для студентов педагогических специальностей Саратов 2009

    Список учебников
    Вашему вниманию представлен электронный учебник по ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ для студентов педагогического отделения химического факультета Саратовского Государственного университета им.
  3. Учебник для студентов всех специальностей и направлений подготовки высших учебных заведений

    Список учебников
    Самостоятельная учебно-научная деятельность студентов: психофизиологические и организационно-методические основы: Учебник для студентов всех специальностей и направлений подготовки высших учебных заведений.
  4. Учебное пособие для студентов педагогических специальностей

    Учебное пособие
    Учебное пособие разработано и издано при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ) в рамках научно-исследовательского проекта «Интернет-технологии в формировании учебно- исследовательской культуры учащихся
  5. Учебное пособие для учащихся педагогических специальностей вузов и слушателей курсов повышения квалификации педагогических и управленческих кадров (1)

    Учебное пособие
    Пособие содержит учебные и методические материалы необходимые для изучающих и применяющих информационные технологии в системе образования. Приложения, расположенные на компакт-диске, содержат электронный тренажер для проверки усвоения
  6. Учебное пособие для учащихся педагогических специальностей вузов и слушателей курсов повышения квалификации педагогических и управленческих кадров (3)

    Учебное пособие
    М 79 Образовательные информационные технологии. Часть 3. Дистанционное обучение: Учеб. пособие. – Владивосток: Изд-во Дальневосточного университета, 2004.
  7. Учебное пособие для учащихся педагогических специальностей вузов и слушателей курсов повышения квалификации педагогических и управленческих кадров (4)

    Учебное пособие
    Пособие содержит учебные и методические материалы необходимые для изучающих и применяющих информационные технологии в системе образования. Приложения, расположенные на компакт-диске, содержат электронный тренажер для проверки усвоения
  8. Учебное пособие для учащихся педагогических специальностей вузов и слушателей курсов повышения квалификации педагогических и управленческих кадров (5)

    Учебное пособие
    Пособие содержит учебные и методические материалы необходимые для изучающих и применяющих информационные технологии в системе образования. Приложения, расположенные на компакт-диске, содержат электронный тренажер для проверки усвоения
  9. Учебно-исследовательской деятельности студентов удк 377(075. 32) Ббк 74. 5 Я723 р 93 Рыжов Владимир Николаевич Основы учебно-исследовательской деятельности студентов: Курс лекций для студентов педагогических училищ и колледжей. Саратов, 2009. 97 с

    Учебное пособие
    Учебное пособие составлено в соответствии со стандартом среднего профессионального образования. Оно предназначено для студентов педагогических училищ и колледжей, изучающих соответствующий курс и выполняющих выпускную квалификационную работу.

Другие похожие документы..