Дипломная работа: Розкриття міжпредметних звязків при проведенні інтегрованих уроків з хімії у 9 класі

Міністерство освіти і науки України

Дніпропетровський національний університет

Хімічний факультет

Кафедра фізичної хімії

Дипломна робота

Розкриття міжпредметних зв’язків при проведенні інтегрованих уроків з хімії у 9 класі

Виконавець

студентка групи

ХФ – 01 – 1з/о Т.В.Кудрявцева

Керівник

доцент, к. х. н. В.С.Коваленко

Консультант з розділу

«Охорона праці»

доцент, к. х. н. В. І. Довгаль

Рецензент

доцент, к. х. н.Н.В. Стець

Допускається до захисту

Зав. кафедри

доцент,к. х. н. В.І. Коробов

2006

РЕФЕРАТ

Дипломна робота: 99с., 2 схеми, 5 табл., 43 джерела.

Мета роботи – аналіз основних ідей інтеграції змісту природничої освіти та розробка уроків з хімії для дев’ятого класу на зазначених концептуальних засадах.

Основні результати дослідження – проведено порівняльний аналіз нової програми з хімії для 12-річного терміну навчання; здійснено методичні розробки інтегрованих уроків з хімії для 9 класу (теми «Хімічні реакції» та «Узагальнення знань з хімії») з використанням міжпредметних зв’язків, також підібрані завдання і вправи для актуалізації знань, їх узагальнення та систематизації.

Розробки уроків, наведені в роботі, у 2005-2006 н. р. опробуванні у середній школі № 7 м. Жовті Води. Передбачається їх подальше використання у навчальному процесі школи.

Ключові слова: інтеграція знань, інтегрований урок, міжпредметні зв’язки, неорганічні сполуки, добрива, тепловий ефект реакції, хімічні реакції, захист довкілля.

RESUME

The graduation research of the five years student – T. Kudriavzeva (DNU, Chemical faculty, Department of Physical Chemistry) deals with the analysis of the basic ideas of the integration of the contents of natural history education and the development of the lessons of chemistry for the ninth form.

The work is interesting for the student’s chemistry and pedagogical faculty, and the teachers of the schools.

Bibliog. 99. Tables 5. Schemes 2

Key words: integration of knowledge, integration lesson, subject ties, inorganic substances, fertilizers, thermal effect of reaction, chemical reactions, environment protection.

ЗМІСТ

Вступ

1. Літературний огляд

1.1 Інтеграція природничо-наукових знань як нагальна потреба сучасної освіти ……………………………………………………………….….………….7

1.2 Методичні аспекти інтеграції знань …………………………………..…..15

1.3 Засоби інтеграції природничих знань ………………………………..…...24

2. Основні результати дослідження

2.1 Відображення міжпредметних зв’язків у програмах з хімії (порівняльний аналіз) ………………………………………………..………………………….26

2.2 Поурочне планування з теми «Хімічні реакції»………………..………..43

2.3 Методичні розробки уроків

2.3.1 Класифікація хімічних реакцій за різними ознаками. Реакції сполучення, розкладу, заміщення, обміну ……………………………………………..……46

2.3.2 Тепловий ефект реакції …………………………………………..………52

2.3.3 Узагальнення знань про хімічні реакції………………………….……..55

2.3.4 Нітратні та фосфатні добрива ………………………………………..….64

2.3.5 Хімія. Суспільство. Природа ………………………………………….…69

2.4 Завдання та вправи для самоперевірки та контролю знань учнів

2.4.1 Класифікація хімічних реакцій ………………………………………….78

2.4.2 Окисно-відновні реакції, їхнє значення ………………………………..81

2.4.3 Тепловий ефект реакції. Екзотермічні та ендотермічні реакції. Термохімічне рівняння ………………………………………………………....83

2.4.4 Швидкість хімічної реакції, залежність швидкості реакції від різних чинників …………………………………………………………………………84

2.4.5 Експериментальні досліди ………………………………………….……85

3. Висновки ……………………………………………………………………...90

Охорона праці …………………………………………………………….……. 89

Перелік посилань ……………………………………………………………….96

ВСТУП

Середня освіта України переживає сьогодні своєрідний період перебудови. У зв’язку з переходом до 12-річного терміну навчання прийнято новий освітній стандарт та розроблено на його основі відповідні програми, зокрема з природничих дисциплін.

До основних завдань середньої освіти віднесено набуття школярами практично-необхідних життєвоважливих знань, а поряд із цим – розвиток творчої особистості, формування цілісного природничонаукового світогляду учнів. Розв’язання останнього завдання можливо лише за умови інтеграції змісту природничих предметів, особливо з урахуванням однієї із визначальних рис нових програм – інформаційного розвантаження навчального матеріалу. І тут перед педагогами і методистами постає проблема вибору засобів інтеграції, того стержня, який об’єднував би матеріал власне хімії та допомагав здійснювати міжпредметні та трансдисциплінарні зв’язки.

На наш погляд, у якості чинника інтеграції найдоцільнішим є використання загальних законів природи – збереження матерії та її руху, спрямованості процесів до мінімуму енергії та їх періодичності. Їх використання має ряд дидактичних переваг, оскільки дія цих законів має універсальний характер, а їх розуміння доступне уже учням молодшого і середнього шкільного віку. Ефективність їх застосування підтверджена більше, ніж 10-річним досвідом навчання за освітнім проектом «Довкілля».

Слід зазначити, що якщо проведення уроків з акцентом на набуття практично значимих знань забезпечене досить широким спектром навчально-методичної літератури, то для проведення уроків на концептуальних засадах інтеграції природничих знань в умовах суттєвого зниження інформаційної складової навчання будь-які методичні розробки поки-що відсутні.

Тому до основних задач дипломної роботи було віднесено методичну розробку уроків з хімії у 9 класі основної школи на засадах інтеграції змісту природничих знань та навчально-методичного забезпечення для їх проведення. Враховуючи, що через 2 – 3 роки в школах України розпочнеться вивчення хімії та інших предметів за новими програмами, а методичне забезпечення їх проведення відсутнє, то зазначена тема уявляється нам практично важливою та актуальною.

1.ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1.ІНТЕГРАЦІЯ ПРИРОДНИЧО–НАУКОВИХ ЗНАНЬ ЯК НАГАЛЬНА ПОТРЕБА СУЧАСНОЇ ОСВІТИ

Освіта набуває на сучасному етапі особливого характеру як соціальний інститут розвитку особистості, разом з наукою і культурою стає продуктивною силою, найбільш перспективною інвестиційною галуззю духовного виробництва. Тому, відповідно до Закону України « Про загальну середню освіту», навчально – виховний процес має забезпечити умови для інтелектуального, соціального, морального і фізичного розвитку та саморозвитку учнів, виховання громадянина – патріота на українознавчих цінностях, які потенційно здатні відігравати роль консолідуючого фактора, створити нове соціальне, інтелектуальне, інтегральне середовище в контексті навчання та виховання – самовиховання засобами гуманітарних, природничих, математичних дисциплін [1].

Здійснюючи вибір шляхів оновлення педагогічного процесу, кожна школа прагне врахувати тенденції політичних, економічних та соціальних змін у суспільстві, запити учнів та їх батьків, професійний потенціал учителів.

Саме в змісті освіти знаходять відображення ті складові людської культури, які суспільство, школа і сім’я пропонують новим поколінням. Існуючі сьогодні програми й підручники, навчальні й методичні посібники різко контрастують з тими новими умовами, до яких рухається суспільство, і тому потребують оперативної зміни. При цьому не досить замінити програми й підручники, або ввести окремо нові курси – економіка, право, екологія, народознавство тощо [1].

Завдання оновлення змісту шкільної освіти в черговий раз вимагає розв’язання багатьох складних проблем:

- Як перетворити гігантський масив знань і культурних цінностей в індивідуальне надбання і інтелектуальне знаряддя кожної особистості без переобтяження дітей, без шкоди для їх здоров’я?

- Як зробити постійно поновлюваний матеріал з різних предметів найбільш придатним для цього засвоєння?

- Як, якими шляхами перейти від вивчення окремих предметів до вивчення наук у їхньому взаємозв’язку і взаємо переплетенню?

- Як змінити методи навчання, щоб учити умінню самостійно мислити на основі цих знань?

- Як привчити учнів до оволодіння методами наукового пізнання? Як з молодих років виховувати в них потребу у власному духовному самовдосконаленні, збуджувати інтерес до творчого пошуку?

- Яка роль цілісності змісту освіти в процесі метаморфозу мислення дитини як індивіда в мислення соціально зрілої особистості, індивідуальності?

Психологи доводять, що формування цілісності знань - систематизація їх дає дітям насолоду більшу, ніж смачна їжа, відпочинок і пестощі, вона є однією з основних умов гуманізації освітнього процесу. Систематизація уявлень, утворення впорядкованих ланок знань - самочинний процес, аналогічний про­цесу утворення впорядкованих структур у при­роді, природний процес перетворення дитячого мислення в соціально зрілий розум. Незабезпеченість педагогічних умов для такого процесу - грубе порушення принципу природовідповідності в навчанні і вихованні підростаючого покоління, що веде до інфантильності суспільства, його нездатності об’єктивно прогнозувати свій розвиток [2].

Систематизація та інтеграція - процеси, близькі за своєю сутністю. "Система" у перекладі з грецької означає "ціле, складене з частин", а "інтеграція" з латинської — "об'єднання в ціле будь-яких частин".

Суть інтеграції полягає в об’єднанні ідей, наукових теорій, технологій навчання в процесі скоординованої діяльності учителів різних навчальних предметів та навчально-пізнавальної діяльності учнів. Інтеграція сприяє успішному формуванню світогляду учнів, засвоєнню систематичних знань, підвищенню рівня практичних умінь та навичок [3].

Інтеграційні процеси, створення системи знань у свідомості дитини — основа розвитку її мислення, його об'єктивації.

Інтеграційні процеси – необхідна умова розвитку критичного (симетричного, інтегративного) мислення, яке об'єднує в собі теоретичне й емпіричне, логічне й художнє, раціональне й ірраціональне і т.д. мислення.

Перед педагогом постають питання: які початкові основні знання про природу мають бути засвоєні дитиною, щоб з них у її свідомості утворилася цілісна система знань, щоб процес засвоєння кожного нового елементу знань був процесом розуміння, тобто включення його в цілісність, а навчальний процес був природнім способом буття дитини? Які методи і форми навчання має обирати вчитель, які спільні для всіх засвоюваних елементів знань закономірності має він обрати основою розуміння їх? Розв'язуючи ці завдання, вчитель має знати, що властивості і відношення речей у природознавстві визначаються через закон. Отже, система, цілісність знань про природу учнем може бути встановлена за допомогою законів, на основі яких пояснюються засвоювані елементи знань. Але для цього необхідно використати не будь-які закони природничих наук (фізичні, хімічні, біологічні та ін.), а найбільш загальні, спільні для всіх природничих наук і єдині для всього сущого закони. Знання системи цих законів, засвоєних учнем, і дасть йому "передрозуміння цілісності" природничонаукових знань, а вміння застосовувати ці закони до пояснення новозасвоюваних знань - розуміти їх і включати в цілісність, розширювати горизонти розуміння [4].

Для природовідповідного розвитку свідомості учня, створення умов перетворення його дитячого мислення в цілісну свідомість особистості, школа повинна забезпечити стосовно природничонаукової освіти такі умови, а саме принципи реалізації інтеграції[5,6]:

1.Принцип доцільного співвідношення сутнісних та емпіричних, практичних знань обумовлює відведення близько четвертої частини обсягу шкільних знань про природу (знань того чи іншого предмета) під сутнісні (абстрактні) знання, на основі яких впорядковується весь зміст знань про природу (знань того чи іншого предмета).

2.Принцип ідейного наскрізного зв'язку елементів знань в предметах і між ними обумовлює включення у зміст кожного з них відомостей про загальні закономірності природи таким чином, щоб забезпечити скрізні внутріпредметну і міжпредметну інтеграцію знань в єдину природничо - наукову картину світу ПНКС під час вивчення кожної теми, розділу.

3.Принцип структурності знань вимагає, щоб програми і підручники в кожному цілісному відрізку навчального матеріалу (темі, розділі) проектували рівні узагальнень, що враховують ієрархію законів природи, і виділяли такі шари знань:

1) явища, факти, спостереження;

2) емпіричні залежності;

3) часткові закони і закономірності;

4)системи законів і закономірностей, що складають ядро теорії;

5) систему фундаментальних закономірностей.

Теми, що містять тільки фактичний матеріал і не мають ядра теоретичних узагальнень, в програмах і підручниках повинні бути винятком.

4.Принцип цілісності дидактичних відрізків навчального змісту (теми, розділу. курсу) обумовлює конструювання цих відрізків як фрагментів ПНКС, що мають ядро теоретичних узагальнень, яке зв'язується з ядром природничонаукових знань.

5.Принцип неперервності, кумулятивності згідно з яким ПНКС радикально не змінюється протягом її формування, а лише розширюється і деталізується.

Відповідно до цих принципів можна схематично показати поетапне формування природничонаукової картини світу [4].

Схема1.Етапи формування природничонаукової картини світу

ПО

ЧАТ Знання про Знання про Біологічна

КО форми організації рівні організації складова

живої природи біологічної форми картина

ВІ руху матерії світу

УЯВ

ЛЕН

НЯ

Природничо-

Знання про Знання про Хімічна

форми організації рівні організації складова

речовини хімічної форми картина наукова

ПРО світу

картина

світу

ПРИ

РО

ДУ

Знання про Знання про Фізична

фізичні тіла та рівні організації складова

доречовинні фізичної форми картина

форми організації руху матерії світу

матерії

Отже, аналізуючи цю схему можна зробити висновок, що загальними опорними поняттями для формування цілісної природничонаукової картини світу є такі: форми руху матерії, рівень організації, ієрархія форм руху й рівнів організації. Ці поняття ми відносимо до міжпредметних. До внутрішньо предметних понять природничих курсів єдиної міжпредметної змістовної лінії відносимо ті, що відповідають назвам рівнів структурної організації певних форм руху матерії. Базовими внутрішньо предметними хімічними поняттями є поняття: атом, молекула, полімер, властивість, біологічна функція, хімічна форма руху матерії, хімічна картина природи (точніше, хімічна складова наукової картини світу). До опорних біологічних понять ми відносимо такі: ознаки життя, клітина, тканина, організм, популяція, вид, біогеоценоз, біосфера, біологічна форма руху ма­терії, біологічна складова картини природи.

Міжпредметні зв'язки між біологією та хімією мають відбиватись насамперед у чіткій послідовності вивчення в цих курсах внутрішньо- і міжпредметних понять, щоб забезпечити формування знань учнів про рівневість хімічної та біологічної форм руху матерії.

Дослідження методичної літератури з приводу застосування міжпредметних зв'язків показало, що проблема неузгодженості програмного матеріалу з хімії та біології була актуальною завжди. Для подолання цієї неузгодженості пропонувалося встановити міжпредметні зв'язки інформаційного виду між хімічними й біологічними шкільними курса­ми в трьох напрямах, а саме: при вивченні одного и того самого об'єкта, при застосуванні одного и того самого закону, при опорі на один і той самий метод дослідження. Проте, як засвідчує педагогічний досвід узгодженості навчального матеріалу з хімії й біології, застосування міжпредметних зв'язків у такому обсязі виявляється недостатнім.

Тому, необхідно конструювати освіту так, щоб відповідала трьом рівням «зцілення» [7]:

1)Рівень теоретичного обґрунтування змісту загальної освіти ( надпредметний ). Цей рівень повинен закладати основу цілісності, а саме:

- формувати цілі, створити загальну модель змісту освіти, яка відповідає цілям; задати основу стандарту освіти відповідно до соціального ідеалу; - виявити фундаментальні, найбільш загальні знання, які можуть бути основами формування природничо - наукової, соціальної і загально наукової картини світу, інтегрального «образу світу» і глобального мислення учнів;

- обґрунтувати методи і форми занять, що обумовлюють реалізацію інтеграції змісту різних предметів у цілісні систему;

- розробити плановий результат освіти на кожному етапі навчання, тобто основні знання та вміння учнів, що стосуються не окремих предметів, а освіти в цілому;

- розробити типовий навчальний план загальноосвітньої школи, який затверджується урядом країни;

- виробити критерії відповідності елементів освіти цілісності її змісту, по яких оцінюються новостворені програми, підручники, посібники.

Тобто результатом конструювання освіти на надпредметному рівні повинна бути розробка типового навчального плану загальноосвітньої школи, що обґрунтовується на основі законів психічного розвитку дітей, на основі соціологічних досліджень, закономірностей еволюції знань, педагогічних закономірностей і інших об активних законів, що повинні бути враховані при плануванні формування свідомості і фізичного розвитку дітей. На мій погляд, це найважливіший рівень, адже саме тут закладається свідомість дитини.

2) Рівень навчального предмету, на якому розгортається уявлення про певні частини змісту. Тут обґрунтовуються концепції вивчення, складання програм. Вони конкретизують зміст теоретичних основ природознавства чи гуманітарних наук, методи і форми навчання ( інтегративні дні, узагальнюючі уроки), методи і форми контролю та корекції знань, що орієнтують навчальний процес на неперервну інтеграцію знань. Структура знань в темах формується так, щоб кожна з них мала ядро теоретичних узагальнень, за допомогою якого знання теми можна було б систематизувати і вводити в природничонаукову, соціальну, загальну наукову картину світу.

3) Рівень навчального матеріалу, на якому даються конкретні елементи складу змісту в формі його пред’явлення учням.

На цьому рівні навчального матеріалу в кожному навчальному предметі мають бути виділені поняття, які підлягають обґрунтуванню і систематизації на основі узагальнюючих фундаментальних закономірностей, розроблена технологія такої аксіоматизації. Тобто, у кожній темі, що вивчається, знання повинні бути структурованими згідно закономірностей природи, розвитку суспільства; по кожній темі має бути підібрана система задач, вправ міжпредметного характеру, засоби навчання, що орієнтують учнів на цілісність знань. [7]

1.2. МЕТОДИЧНІ АСПЕКТИ ІНТЕГРАЦІЇ ЗНАНЬ

Для ефективного засвоєння навчального матеріалу існують різні форми інтеграції природничонаукових знань [5, 8, 9, 10]:

1) Об’єктна інтеграція – це поєднання в темах, розділах, курсах різних дисциплінарних образів одного об’єкта (Земля, вода, повітря тощо).

2) Понятійна інтеграція охоплює теми або курси, які розкривають зміст загальнонаукових понять (енергія, рух, речовина, інформація, рівновага тощо). Багатьом з таких понять відповідають, у свою чергу, загальнонаукові дисципліни(термодинаміка, кібернетика, механіка). Вони також мають інтегрований характер.

3) У концептуальній інтеграції систематизуючим чинником є певна наукова теорія, наприклад квантова теорія у фізиці, хімії, біології; еволюційна концепція у біології, хімії, астрономії, техніці, соціології.

4) Методологічна інтеграція стосується як філософської методології, так і окремих методів наукового пізнання. До такої інтеграції ми відносимо, наприклад, застосування системного підходу, постановку і розв’язування проблем у природознавстві; пояснення і прогнозування в науці; застосування спостереження, експерименту, моделювання тощо.

5) Проблемна(розв’язання однієї проблеми шляхом використання можливостей різних предметів). Наприклад, опрацьовуючи одну із тем, присвячених вивченню хімічного виробництва, розв’язуємо проблему обґрунтування технологічної схеми з використанням знань фізичних закономірностей, будови речовини, принципів і механізмів функціонування пристроїв і технічних конструкцій. Розв’язання технологічного завдання ґрунтується на евристичних методах і відбувається шляхом захисту ідей – проектів, висунутих у творчих мікро групах.

6) Зовнішня інтеграція, як показало дослідження, доцільна в початковій школі. Навчальний матеріал зосереджується на розгляді й описі явищ у зовнішньому середовищі.

7) Діяльнісна інтеграція – ґрунтується на синтезі знань, необхідних для виконання певної діяльності. Оскільки діяльнісний підхід до навчання вважається сьогодні одним із найефективніших для розвитку особистості, така форма інтеграції, на нашу думку, набуватиме все більшого значення. У межах діяльнісної інтеграції знань використовуються різні види роботи з учнями – дискусії, організація творчої групової роботи, складання міждисциплінарних планів, проектів тощо.

8) Практична інтеграція орієнтована на всебічний розгляд продуктів або процесів, які виникли в результаті науково – технічного прогресу і також потребують знань з різних галузей науки ( антибіотики, синтетичні речовини; біотехнології, комп’ютери тощо).

9) Психолого-педагогічна інтеграція полягає в спеціальній організації інформації відповідно до теоретичних моделей процесу навчання, розроблених у психології та дидактиці.

10) Тематична (засвоєння однієї теми засобами декількох навчальних предметів).

11) Теоретична інтеграція – найвищий світоглядний рівень, який передбачає використання понять і принципів із різних галузей знань, що дозволяє бачити світ у різних його аспектах і оперувати різними рівнями мислення. Вивчення хімії у його логіко – діалектичній послідовності дає можливість використовувати різні рівні інтеграції. Хімічні перетворення розглядається як система. Це можна зобразити наступною схемою 2.

Хімічні закони

Біологія

Хімічна система Математика

Географія речовина А --- речовина В як інструмент

Інші науки

Базис – фізичні закони

Схема 2. Теоретична інтеграція на рівні хімічних систем.

12) Сутнісна - об'єднання, інтеграція ново засвоюваного знання в "цілісність" має відбутися за допомогою "однорідних", "однотипних" сутностей, які виражаються тими загальними законами для всієї множини елементів знань, що складають цілісність. Сутнісна інтеграція полягає у виявленні в об'єктах пізнання однотипних (однорідних) сутностей і встановленні на основі цих сутностей цілісності з виокремлених елементів знань про дійсність.

Створення умов для сутнісної інтеграції знань у процесі їх одержання учнем - забезпечення об'єктивності їх розуміння.

Кожна з форм інтеграцій є напрямком удосконалення шкільної хімічної освіти, пов'язаним з підвищенням інтегративності його змісту і посиленням його розвивального впливу на особистість кожного учня.

Тому актуальність даного напрямку визначається, з одного боку, інтенсифікацією процесу гуманізації освіти, а з іншого боку – інтегративним характером розвитку науки, техніки і виробництва, що визначив потребу сучасного суспільства у фахівцях широкого профілю, що володіють системними і функціональними знаннями про світ, місце і ролі в ньому людини і творчого системного стилю, що володіє мисленням.

Все це в цілому визначило необхідність пошуку нових інноваційних підходів, методів до організації і керування учнівською діяльністю у предметному навчені. Одним із таких підходів є проблемно - інтегративний підхід до навчання хімії.

Базисом для його розробки і наукового обґрунтування була ідея синтезу сучасних теорій розвивального навчання і проблемного навчання як їхньої основи, так і методології інтегративного підходу в цілісну інноваційну технологію предметного навчання, орієнтовану на рішення кола проблем та задач сучасної освіти.

Під проблемно - інтегративним підходом [11] до навчання розуміємо особливий тип взаємодії вчителя і учня, при якому вчитель організує і направляє самостійну пошукову діяльність учня на розв’язання системи взаємозалежних внутрішньо- і між предметних навчальних проблем в умовах цілеспрямованого навчання його процедурам висування і докази істинності гіпотез.

Отже, за своєю природою проблемно – інтегративний підхід – технологічний, тому що його реалізація припускає чітку постановку навчальних цілей, гнучке і поетапне керування й організацію пізнавальної діяльності школярів на основі оперативного зворотного зв’язку.

Головні принципи організації і функціонування процесу навчання в умовах проблемно - інтегративного підходу:

- принцип міжпредметної інтеграції, що припускає систематичну і цілеспрямовану реалізацію міжпредметних зв’язків як основного механізму інтеграції знань і способів дій у розв’язанні міжпредметних навчальних проблем;

- принцип єдності внутрі- і міжпредметної інтеграції знань і способів дій, що відбиває діалектичну єдність і взаємозв’язок внутрішніх- і між- предметних зв’язків у навчанні хімії;

- принцип горизонтальної і вертикальної динаміки і координації пізнавальної діяльності учнів, що визначає динаміку розвитку пізнавальної діяльності школяра протягом кожного навчального року (тобто по горизонталі) і її спадкоємність (скоординованність ) при переході від одного року навчання до іншого (тобто по вертикалі).

Організація процесу навчання на основі проблемно – інтегративного підходу припускає перегляд усієї методики вивчення навчального матеріалу. Це у свою чергу приводить до необхідності розробки відповідного дидактико – методичного забезпечення процесу навчання.

У якості основних структурних одиниць дидактико – методичного забезпечення процесу проблемно – інтегративного навчання виділяють:

А) Міжпредметну проблемну ситуацію – це спровокований (створений) учителем стан інтелектуального утруднення учня, коли він знаходить, що для розв’язку поставленої перед ним задачі йому недостатньо наявних предметних знань і умінь, і усвідомить необхідність їх внутрішньої і міжпредметної інтеграції.

Найважливішою умовою подібного усвідомлення, а виходить, і умовою виникнення самої проблемної ситуації є мотивація пізнавальної діяльності школярів. У той же час використання різних видів міжпредметних проблемних ситуацій і відповідних способів її створення на уроці – це одна з форм мотивації й одночасно засіб керування діяльністю учнів.

Виділяють декілька видів і способів створення на уроці міжпредметних проблемних ситуацій:

1) Ситуації несподіванки створюються при ознайомленні учнів із матеріалом, що викликає подив, що уражає своєю незвичайністю.

2) Ситуації конфлікту виникають при наявності протиріччя між:

а) теоретично можливим засобом розв'язку задачі, знайденим учнями на основі своїх знань внутрішньо і міжпредметного характеру, і неможливістю його практичного здійснення;

б) практично досягнутим результатом ( відомим фактором) і недостатністю тільки предметних знань для його теоретичного обґрунтування;

в) життєвим досвідом учнів, їхніми побутовими поняттями й уявленнями і науковими знаннями.

3) Ситуації спростовання створюються, тоді коли учням на основі всебічного ( внутрішнього і міжпредметного ) аналізу пропонують довести неспроможність якогось припущення, ідеї, висновку, проекту і т.д.

4) Ситуації припущення створюються, коли передбачається існування якогось явища або закону, теорії і т.д., що розходиться з отриманими раніше знаннями (внутрішньо і міжпредметного характеру ), або ж потрібно довести справедливість якогось припущення.

5) Ситуації непевності виникають, коли учням пред’являють завдання з недостатніми або надлишковими даними для одержання однозначної відповіді.

Б) Міжпредметна навчальна проблема – форма практичної реалізації виниклої в предметному навчанні проблемної ситуації міжпредметного характеру, що спонукає до внутрішньо і міжпредметного синтезу знань і способів дій для свого рішення з метою засвоєння нового поняття, нового способу діяльності.

Міжпредметна навчальна проблема – центральна ланка проблемно – інтегративного навчання хімії, що здійснює зв'язок між міжпредметною проблемною ситуацією, цілями й змістом предметного навчання і реалізованими в ньому між предметними зв’язками.

У свою чергу, класифікація навчальної проблеми визначає характер пізнавальної діяльності школяра, а виходить, і вибір відповідних методів і форм організації навчального процесу.

Багаторівнева система методів проблемно – інтегративного навчання хімії (на основі варіативності пошукової діяльності учнів в умовах проблемного навчання) [11]:

1.Академічні методи. Вони визначають рівень пізнавальної діяльності школярів. До них відносяться :

- монологічний виклад знань учителем (нижчий рівень проблемного навчання);

- діалогічний виклад знань учителем (середній рівень);

- метод самостійної пошукової діяльності учнів (вищий рівень проблемного навчання ).

2.Специфічні методи. Ці методи зв’язані з особливостями процесу пізнання хімії і реалізуються в розробленій системі методів переважно у вигляді проблемного хімічного експерименту.

3. Інноваційні методи. Вони визначають характер пізнавальної діяльності школярів:

- дослідницький;

- проблемно – ігровий;

- проблемно – дискусійний;

- метод колективного рішення проблем.

4.Комбінований метод.

Методи навчання як найважливіший компонент навчального процесу в практиці навчання реалізуються в умовах тієї чи іншої форми його організації. Саме організаційна форма навчання – як зовнішня сторона його організації – визначає особливості погодженої діяльності вчителя й учня, характер їхньої взаємодії, а виходить, і вибір відповідних методів навчання.

Система форм організації навчання (стосовно до проблемно–інтегративного навчання ):

- академічні (проблемний урок, проблемні лекції, семінар, залік);

- інноваційні ( дослідницький урок, урок – гра, урок - дискусія);

- комбінована форма проблемно – інтегративного навчання (утворена серією логічно вибудованих і різних за цілями, змістом і використанням методів вивчення теми: вступні лекції - панорами, уроки за рішенням системи проблемних задач, уроки узагальнення і творчого застосування знань, уроки оцінки досягнень учнів. Застосування даної форми доречно у старших класах ).

Особливості технологічного проектування уроків хімії в умовах проблемно – інтегративного навчання.

Розв’язувані на уроках міжпредметні проблеми можуть бути різними за своїм утриманням, об’ємом укладеної в них інформації і рівню її узагальнення, а значить вимагають реалізації різних видів міжпредметних зв’язків для інтеграції знань і способів дій учнів у процесі рішення.

У той же час усі міжпредметні навчальні проблеми мають одну особливість – усі вони можуть бути вирішені поетапно.

Етапи організації процесу проблемно – інтегративного навчання хімії , у ході яких найбільше доцільні реалізація міжпредметних зв’язків:

- етап підготовки учнів до сприйняття міжпредметної навчальної проблеми;

- етап створення між предметної проблемної ситуації;

- етап формулювання міжпредметної навчальної проблеми;

- етап розв'язку міжпредметної навчальної проблеми;

- етап доказовості слушності знайденого розв'язку;

- етап творчого застосування засвоєних знань і способів дій.

Вчителеві важливо так побудувати проблемно – інтегративний урок, щоб усі його навчальні проблеми були вибудовані в єдину причинно – наслідкову систему пізнавальних задач.

Узагальнюючи викладене про різні види інтеграцій та проблемно – інтегративний підхід до викладання хімії, слід зазначити, що його результатом повинні бути наступні досягнення учнів у навчально – пізнавальній діяльності [8]:

- знання набувають системного характеру і можуть вільно використовуватись шляхом трансформації в іншій галузі;

- шляхом оволодіння складними видами діяльності (моделювання), уміння набувати гнучкості й високого рівня узагальненості, що сприяє інтегративному використанню знань, перенесенню методів однієї науки в іншу, що лежить в основі творчої діяльності людини;

- стає цілісною світоглядна картина, посилюється ціннісна сторона пізнання;

- формується високий рівень навчальної мотивації;

- спостерігається розвиток особистої активності, пізнавальної та інтелектуальної ініціативи.

1.3.ЗАСОБИ ІНТЕГРАЦІЇ ПРИРОДНИЧИХ ЗНАНЬ

Зважаючи на вище викладене, ідеї інтеграції змісту природничих знань з кожним роком займають все більш чинне місце в освітньому просторі як України, так і зарубіжних країнах [9, 12, 13, 14, 15]. Можна назвати у зв’язку з цим такі освітні проекти як «Людина і природа» (Великобританія), «Закономірності навколишнього світу» та «Діалектика та екологія» (Росія) тощо. Відображенням інтеграційних тенденцій є також введення у вищій школі Російської федерації та деяких вузах України курсу «Концепції сучасного природознавства».

Не всі проекти виявились однаково вдалими. Бо дуже важливим з дидактичної та методологічної точки зору є вибір ефективних засобів інтеграції, тобто стрижневих ідей, які проходять наскрізною лінією через увесь матеріал предмета (а ще краще – усіх природничих предметів), об’єднують його, і на які у подальшому будуть «нанизуватись» конкретні знання. На вибір засобів інтеграції у поглядах науковців поки – що немає одностайності. Кожен із авторів намагається «вибудувати» курс, базуючись на різних концептуальних засадах.

Привабливою є, наприклад, спроба створення курсу природознавства на основі ідей соціальної екології [16] – включення людини і людства в цілому в природні системи. Досить цікавими видаються також проекти, що базуються на використанні еволюційно–сенергетичної парадигми [17], а також підхід, в якому засобом інтеграції виступає ідея транс дисциплінарних зв’язків, що створюються при використанні «класичної та некласичної стратегій природничо-наукового мислення» [15]. Проте зазначені підходи не охоплюють всього змісту природничих наук, а два останні до того ж передбачають досить високий рівень абстрактного мислення, тому вони більш прийнятні для вищої школи.

Тому, найбільш вдалим і продуктивним для інтеграції природничих знань є підхід, реалізований в освітній програмі «Довкілля»[13,18-20 ], розроблені під керівництвом проф. В.Р.Ільченко. Запропонована нею концепція передбачає вивчення різних предметів на основі загальних законів та уявлень, відмову від заучування великого об’єму емпіричному матеріалу, деталей. Натомість наголошується необхідність засвоєння найбільш загальних законів та понять.

Головним чинником інтеграції в «Довкілля» є послідовне використання фундаментальних законів та закономірностей природи (ФЗП) – збереження, спрямованості процесів до мінімуму енергії взаємодії та їх періодичності. Всі явища та процеси, що вивчаються в шкільних курсах, пояснюються дією ФЗП, що сприяє цілісності та системності розгляду.

Безумовними перевагами такого вибору інтегруючих чинників є, з одного боку, універсальний характер ФЗП, які діють на всіх поверхах ієрархічної структури матерії, а з іншого – можливість їх застосування у середній школі. Суть ФЗП (звичайно, поки що не у повному обсязі) зрозуміло навіть учням молодших класів. Про це свідчать дослідження психологів [21] та більш ніж десятирічний досвід викладання курсу «Довкілля»[14,18,22].

Отже, під час вивчення будь-якої теми, явища відбувається включення його в цілісну систему знань шляхом виявлення в ньому проявів загальних законів природи. За свідченням психологів, лише при такому підході засвоєння знань у свідомості учнів відбувається структурування, систематизація та осмислення одержаної інформації, що сприяє розвитку мислення і встановленню природничонаукових зв’язків, які виявляються лише при взаємодії елементів цілісних систем. Роздрібнені і несистематизовані знання лише тренують пам’ять, а не розвивають мислення. Тому, на мою думку, необхідно відмовитись від емпіричних даних, деталей, а необхідно сприяти кращому засвоєнню матеріалу через міжпредметні та внутрішньопредметні інтеграції.

2.ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖННЯ

2.1 ВІДОБРАЖЕННЯ МІЖПРЕДМЕТНИХ ЗВЯЗКІВ У ПРОГРАМІ З ХІМІЇ (ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ)

Проаналізуємо програми з хімії чинної і для 12 – річного терміну навчання та визначимо, які зміни відбулися у кожному з класів (табл. 1)[23,24].

Таблиця 1 – Основні розділи програми з хімії

1. У програмі 2004р вивчення хімії починається з 7 класу (1 година в тиждень), у програмі ж 2001р. воно передбачалось з 8 класу (2 години в тиждень). Саме це дасть змогу на етапі основної школи надати учням базові хімічні знання, зосередити увагу на необхідності вивчення хімії, на застосуванні хімічних знань у подальшому житті.

Основною метою теми «Початкові хімічні поняття» є не завантаження дітей інформацією (у діючий програмі передбачається також вивчення понять кількість речовини, моль – одиниця кількості речовини, стала Авогадро, молярна маса), а надання елементарних і основних знань з хімії. Учні навчаються наводити приклади металічних і неметалічних елементів, простих і складних речовин, хімічних явищ у природі та побуті; розрізняють фізичні тіла, речовини, матеріали, фізичні і хімічні явища, фізичні та хімічні властивості речовин, чисті речовини і суміші, прості і складні речовини, атоми, молекули, йони, використовують закон збереження маси речовини для складання рівнянь хімічних реакцій (розкладу, сполучення, горіння), а періодичну систему як довідкову. При цьому час відбувається міжпредметна інтеграція «фізика – хімія», адже у фізиці розглядають ті ж поняття, що і в хімії. Учні отримують більш глибокі знань від того, що вони на обох предметах вивчають однакові поняття.

Що ж стосується поняття хімічна реакція, то семикласники не просто «чують» його, а вчитель їм демонструє різні реакції, які супроводжуються:

виділенням газу; випаданням осаду; зміною забарвлення; появою запаху;

тепловим ефектом.

Наступною темою у 7 класі є «Прості речовини: метали та неметали ». Тут розглядаються елементи Оксиген і Ферум (але, я вважаю, що доцільно було б вивчати ( так було у програмі 2001р.) і елемент Гідроген, адже він один із основних елементів, який має протилежні властивості - металів та неметалів.), які є прикладами металів та неметалів. Вивчення цих представників простих речовин забезпечує краще розуміння такої класифікації. Учні оцінюють наслідки процесу іржавіння заліза, значення каталізаторів, і основне, на мою думку, це те, що вони характеризують роль кисню в життєдіяльності організмів, і проводять аналіз колообігу Оксигену.

Знайомляться з різноманітними методами вивчення хімічних сполук та явищ, з експериментом та спостереженням, а також із законом як формою наукових знань.

Щодо міжпредметних зв’язків, то у кінці 1 семестру на уроках фізики, діти знайомляться з будовою атому, у цей час у хімії закінчують вивчати тему «Початкові хімічні поняття» і є ймовірність використовувати фізичні знання при розгляді елементів та їх сполук – це по-перше, а по-друге це - роль кисню в життєдіяльності організмів і колообіг Оксигену учні можуть і повинні згадати з біології. Адже на початку 7 класу вчителі біології знайомлять учнів з цими поняттями, а також з новим і незрозумілим поки-що їм процесом – фотосинтезом. Але чи доцільно це робити біологам? На мою думку ні, бо це хімічне поняття. Тому існує два рішення [25, 26]:

1) вивчати це поняття раніше, разом з фізичними та хімічними явищами;

2) вводити це поняття у біології пізніше, а саме у другому семестрі, а не на початку сьомого класу.

Тобто, аналізуючи нову програму для 7 класу, можна зробити висновок, що закінчуючи вивчати у 6 класі курс «Природознавство» учні продовжують вивчати подібні явища, але у більш складному обсязі, і саме у цьому, я вважаю, відбулися зміни у позитивному напрямку, оскільки основний час приділяється тим явищам, і предметам, які необхідні для подальшого формування природничонаукової картини світу.

2. Першою темою, якою починається матеріал 8 класу і на яку приділяється 8 годин є «Кількість речовини. Розрахунки за хімічними формулами». Це позитивна зміна, адже у програмі 2001р. ця тема «розкидана» по всьому курсу хімії 8 класу і діти не встигали послідовно використовувати і розрізняти кількісні поняття. Основне, що теоретичний матеріал цієї теми закріплюється і розвивається у фактологічному матеріалі про основні класи неорганічних сполук.

У темі «Основні класи неорганічних сполук» кількість годин з 20 (у програмі 2001р) збільшилась до 25. Приємно те, що ці години можна використовувати для описання поширення представників основних класів неорганічних сполук у природі; обґрунтування залежності між складом, властивостями та застосуванням речовин; висловлення суджень про значення хімічного експерименту як джерела знань, про вплив речовин на середовище.

На мою думку, недоліком є те, що новою програмою не передбачено вивчення підтеми «Вода, значення у природі, народному господарстві та побуті. Охорона водойм від забруднення ». Адже ці важливі моменти використовують постійно, починаючи з 7 класу і біологи, і фізики при вивченні різних явищ.

Оскільки у 8 класі на вивчення хімії відводиться по 2 години в тиждень і діти познайомились з поняттями оксиди, кислоти, солі, метали, неметали, атоми, молекули; на уроках фізики вони розглянули тему «Будова речовини », у якій з фізичної точки зору познайомились з будовою атому, рухом і взаємодією атомів і молекул, тому доцільно вводити більш складну тему «Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома». Які ж зміни відбулися у цій темі порівняно з програмою 2001року?

А зміни відбулися, на мою думку, лише у негативний бік:

1) зменшення кількості годин (у програмі 2001р. відводять 17 годин, а у програмі 2004р. – 15 годин);

2) у програму 2004р. не внесли поняття радіоактивний розпад, шкідливий вплив на живі організми радіоактивного випромінювання. Хоча ці елементи знань дуже важливі, їх використовують в біології, у фізиці при вивченні теми

« Ядерна енергетика».

Тобто, на мою думку, тему «Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва. Будова атома» опрацювали недостатньо, оскільки відсутня інтеграція з досить важливих питань.

Тема, якою закінчується вивчення хімії у 8 класі – «Хімічний зв'язок і будова речовини», на яку виділено 10 годин (у програмі 2001р. – 8 годин) теж відрізняється від минулої програми:

1) збільшилось кількість годин;

2) до цієї теми не ввійшли питання про окисно-відновні реакції. Тобто діти знайомились з: електронною природою хімічного зв’язку; типами зв’язків і їх утворенням; кристалічними ґратками; ступенем окиснення.

Як же оцінити такі зміни? Я вважаю, що позитивно, бо:

1) більше часу відводиться для того, щоб діти удосконалили знання, навчилися визначати ступені окиснення у речовинах;

2) окисно-відновні реакції потрібно вивчати у розділі «Хімічні рівняння», що автори програми й зробили;

3) відбувається інтеграція знань: 8 клас «хімія» – 7 клас «фізика».

Якщо аналізувати програму 8 класу повністю, а не частинами, то звичайно, що є і плюси, і мінуси.

Зміни у курсі хімії 8 класу

Позитивні Негативні

1. Відбувається систематизація 1. Дуже велике нагромадження

знань в учнів, а не нового і важкого матеріалу,

заплутування. тобто не повністю ураховані

2. Є прояви інтеграції, які дуже вікові особливості учнів

важливі у повсякденному житті. 8 класу.

2. У темі «Хімічний зв'язок та

будова речовин» не

розглядають водневі зв’язки

та міжмолекулярні взаємодії,

які відіграють важливу роль

у живій природі і є

підґрунтям для вивчення

понять з органічної хімії, а

саме білки, нуклеїнові

кислоти

3. 9 клас в учнів розпочинається вивченням теми «Розчини». Які зміни відбулися у програмі 2004р.?

- Спостерігається інтеграція

Хімія

(Розглядають воду як розчинник)

Біологія Фізика

(Значення води у природі. ( З фізичної точки зору

Колообіг води.) знайомляться з

властивостями води,

вивчаючи теплові явища)

(Значення води у природі. ( З фізичної точки зору

Колообіг води.) знайомляться з

властивостями води,

вивчаючи теплові явища)

- Діти з сьомого класу знають як розрахувати масову частку елемента в речовині, і відповідно до цього вчителю легше пояснити учням термін «масова частка розчиненої речовини» і методику приготування розчинів.

- Збільшилось кількість практичних робіт:

У програмі 2001р їх було 2, а у програмі 2004р. – три, додали ще одну практичну роботу «Розв’язування експериментальних задач».

Єдине, що я вважаю за потрібне змінити – це збільшити кількість годин на вивчення цієї теми, оскільки з цими важливими питаннями учні зустрічаються і будуть зустрічатись доволі часто.

Після цього діти узагальнюють відомості про типи і класифікацію хімічних реакцій (вивчали у 8 класі 2 семестрі). Вивчення окремої теми «Хімічні реакції» дозволить уникнути мозаїчності і фрагментарності в засвоєнні цього ключового поняття хімії, на якісно новому рівні повторити і розвинути початкові уявлення про хімічну реакцію, сформовані у 7 -8 класах.

Майже кожен учень може самостійно класифікувати хімічні реакції за ознаками, адже:

1) учні уже знають, що реакції сполучення, розкладення, заміщення, обміну зв’язані зі зміною числа вихідних і кінцевих речовин (7, 8 клас);

2) вивчаючи тему «Хімічний зв'язок і будова речовини» діти розрізняють поняття ступінь окиснення та валентність, і тим самим прогнозують існування реакцій зі зміною ступенів окиснення (окисно-відновні), та без зміни ступеня окиснення;

3) у 8 класі в курсі фізики у темі «Теплові явища» діти розглядаються поняття виділення теплоти та її поглинання, тобто екзо- та ендотермічні реакції ;

4) у 7 класі вивчають поняття про каталізатор і відповідно реакції з використанням каталізаторів (каталітичні)та без каталізаторів (некаталітичні).

Тобто, учитель лише узагальнює і доповнює вивчене раніше.

Щодо змін, які відбулися у програмі 2004р., то можна перерахувати наступне:

1) кількість годин на вивчення теми «Хімічні реакції» залишилась (9 год.), але зменшилось кількість нових понять. Наприклад, сюди не включили зворотні та не зворотні реакції, хімічну рівновагу, чинники, що впливають на зміщення хімічної рівноваги.

2) до цієї теми внесли підтему про окисно-відновні реакції, поняття про окисник, відновник, процеси окиснення (вивчають у 7 класі в темі «Прості речовини: метали та неметали »), відновлення (не вивчають раніше), метод електронного балансу (для найпростіших рівнянь);

3) діти детально знайомляться з тепловим ефектом реакції і можуть порівняти з тими поняттями що вивчали в курсі фізики у 8 класі;

4) про хімічні реакції, їх швидкість та фактори, які впливають на цю величину, учні можуть говорити, користуючись знаннями, які отримали у 7 класі, та на уроках фізики у 8 класі. Наводять приклади з поясненнями самостійно;

5) учні готові оцінювати значення реакцій різних типів у природі з наведенням вагомих доказів.

На мою думку, ця тема найбільш досконало доповнена і змінена, але єдиним недоліком є те, що вивчаючи у 7 класі процес окиснення, учнів не знайомлять з процесом відновлення. Хоча ці поняття існують лише разом і є доповненням один одному.

Оскільки в основній школі хімія є базовим курсом, то включення відомостей з органічної хімії цілком закономірне і необхідне як для цілісного сприйняття хімічних знань, так і для реалізації між предметних зв’язків з біологією. Тому після ознайомлення із загальними властивостями неорганічних речовин вивчаються найважливіші органічні сполуки в напрямку ускладнення їхнього складу, будови, властивостей. Ознайомлення з основними біологічно активними речовинами має підготувати учнів до вивчення молекулярних основ життя в курсі біології.

Які зміни передбачені при вивчені органічної хімії?

- зменшилось кількість годин (у програмі 2001р у 10 класі 34 год.,

у 11 класі – 38 год. (всього 72 год.), то у програмі 2004р – у 9, 11 класах по 30 годин (всього 60 год.) );

- планується знайомство з основними класами органічних сполук:

насичені, ненасичені вуглеводні, спирти, кислоти (оцтова, вищі карбонові кислоти, амінооцтова та нуклеїнові кислоти), жири, вуглеводні, білки.

Головним при цьому є те, що основною ціллю стає встановлення причинно – наслідкових зв’язків між складом, будовою, властивостями та біологічними функціями і застосуванні органічних речовин, обґрунтування застосування органічних речовин їхніми властивостями, ролі органічних сполук у живому організмі;

- з програми виключили вивчення наступних класів органічних сполук:

ароматичні вуглеводні, фенол, альдегіди, естери.

Що ж стосується міжпредметних зв’язків, то основним звичайно є зв'язок біологія – хімія, оскільки вивчаючи біологію у 7 класі – рослини, у 8 класі – тварини, у 9 класі – людина, учні неодноразово зустрічають поняття органічної хімії.

Тобто, у основній школі надали мінімум знань за обсягом, але створюється функціонально цілісна система знань з основ хімічної науки, достатня для подальшої освіти. Такий зміст курсу хімії забезпечує його відносну завершеність. З одного боку, він дає основи хімічних знань, необхідні для повсякденного життя і загальнокультурної підготовки тим школярам, які не збираються здобувати професії, пов’язані з хімією. З іншого боку, цей курс є підґрунтям для подальшого вдосконалення хімічних знань як у старшій школі, так і в інших навчальних закладах з профільними класами.

Які теми включає в себе курс старшої школи?

Старша школа

10 клас 11 клас

Неметалічні Металічні Органічні

елементи та їх елементи та їх сполуки

сполуки сполуки

Розглянемо планування теми «Неметалічні елементи та їхні сполуки».У програмі 2004р. виділяють 14 год., у програмі 2001р. – 28 год.(при цьому у 9 класі 2 год. на тиждень ).

На мою думку, нова програма більш досконала, ніж чинна, оскільки більшість часу відводиться на вивчення впливу на людину, її середовище існування неметалічних сполук.

Але є недолік – суттєве зменшення годин (можливо їх можна використати з резервного часу, яки виділено у курсі хімії 10 класу) .

Наступна тема, яку вивчають у 10 класі - це «Металічні елементи та їхні сполуки».

Які зміни відбулися у цьому розділі?

- зменшення кількості годин до 14 (у програмі 2001р виділяли 22 години);

- виключили тему «Електроліз розплавів солей, лугів, його суть і застосування», «Поняття про сплави. Доменне виробництво сталі. Способи виробництва сталі.»

- ввели тему «Поняття про твердість води і методи її усунення.»

У цій темі спостерігаються дуже тісні міжпредметні зв’язки з біологією (біологічна роль металічних елементів, у тому числі радіоактивних Стронцію та Цезію), фізикою (фізичні властивості металічних елементів та їх сполук, явище корозії), географією (металічні руди, їх родовища в Україні), промисловістю (твердість води та способи її усунення, застосування металів та сплавів, роль калійних добрив, значення металургії у суспільному господарстві України), екологією (охорона середовища у металургійному виробництві).

Тому основною метою є висвітлення впливу і значення металічних сполук на навколишнє середовище та людину.

Тобто аналізуючи програму 10 класу можна зробити висновок, що теми, які вивчають у цьому класі досить структуровані, і це дасть можливість учням усвідомити і засвоїти знання в певній логічній послідовності:

Положення елемента у періодичній системі

Будова атома елемента

Фізичні та хімічні властивості простої речовини

Фізичні та хімічні властивості сполук

(оксиду, гідроксиду, сполуки неметалу з Гідрогеном)

Найважливіші сполуки елемента

(поширення у природі, добування, використання)

У 11 класі учні розглядають тему «Органічні сполуки». Зміст цього курсу розроблено відповідно до тих відомостей про органічні речовини, які учні отримали в основній школі. У ньому основне спрямування – це практичний підхід до навчального матеріалу.

Курс хімії 11 класу досить суттєво змінено. І я вважаю, що це зроблено правильно: оволодівши курсами основної та старшої школи учні повинні мати не лише теоретичні знання, але й практичні навички.

Таким чином, провівши аналіз програми 2004р,можна зробити висновок, що тут достатньо широко розкриваються змістовні лінії хімічної компоненти освітньої галузі «Природознавство». Крім традиційних питань – хімічний елемент, речовини і хімічні реакції – велику роль приділили різним методам наукового пізнання в хімії, ролі теоретичних і експериментальних досліджень (для розкриття цих питань введена окрема змістова лінія). Матеріал має чітко виражений екологічний характер. Екологічна складова хімічної освіти у програмі представлена біосферними колообігами Оксигену, Нітрогену, вуглекислого газу, води та такими наслідками впливу діяльності людини на середовище, як парниковий ефект, кислотні дощі, руйнування озонового шару. Розглядаються шляхи подолання екологічної кризи. Належна увага приділяється впливу хімічних чинників на здоров’я людини, пояснюється згубна дія алкоголю, наркотичних речовин, тютюнокуріння. І основне, на мою думку - у новій програмі більша насиченість міжпредметними зв’язками (таблиця 2), ніж у нині діючий (таблиця 1)[10]. Як видно з таблиць, багато попередніх зв’язків між хімією та біологією перейшли в супутні(особливо це стосується початкових понять), частина перспективних перейшли у попередні, з’явилось більше тем, між якими можна проводити інтеграцію. Стосовно інтеграції знань з фізикою. Системі «хімія - фізика» притаманні попередні зв’язки (їх більше, ніж у «хімії – біології»), присутні й супутні. Але знову ж таки не постійно відбувається інтеграція знань «хімія – біологія – фізика», і все тому, що майже не використовують загальні закони природи, які і є основою формування у дітей поняття природничо – наукової картини світу. Тому, я вважаю, що над програмою потрібно ще працювати, з метою більш широкого використання загальних законів природи.

Таблиця 2 - Міжпредметні зв’язки між курсами біології та хімії у чинній програмі

Опорні поняття змістовної лінії «Рівні організації матерії»	Види міжпредметних зв’язків та їх місце в курсах хімії та біології
	Вид між- предмет-ного зв’язку	Тема курсу хімії	Вид між- предмет-ного зв’язку	Тема курсу біології
Атом		Хімічний елемент (8 кл.)		Основні функції рослинного організму (6кл) Хімічний склад клітини (8 кл.)
Молекула		Речовини молекулярної будови (8 кл.)		Основні функції рослинного організму(6 кл) Хімічний склад клітини (8 кл.)
Електронна будова молекул		Хімічний зв'язок (9кл.)
Речовина		Прості й складні речовини(8кл.)		Основні функції рослинного організму(6 кл) Хімічний склад клітини (8 кл) Хімічний склад клітини. Органічні речовини (8 кл)
Хімічна будова речовин		Теорія хімічної будови органічних речовин(10 кл)
Просторова будова речовин		Стереохімічні поняття в органічній хімії
Властивості речовин		Основні функції рослинного організму (6 кл)
Полімери		Окремі відомості про неорганічні полімери, теоретичні засади при вивченні органічної хімії
Біологічні функції полімерів		Вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти
Клітина		Вивчення біополімерів(10кл)		Клітинна будова рослин (6 кл), тварин (7 кл), організму людини (8 кл). Клітина: будова і життєдіяльність (10кл.)
Природничо- наукова картина світу		Узагальнення знань про органічні сполуки Узагальнення шкільного курсу хімії		Узагальнення шкільного курсу біології

Умовні позначення видів міжпредметних зв’язків:

попередні;

супутні (ті, що вивчаються одночасно, паралельно);

перспективні.

Таблиця 3 - Міжпредметні зв’язки між курсами хімії, біології та фізики у програмі для 12 – річного терміну навчання

Опорні поняття змістовних ліній «Рівні організації матерії»	Види міжпредметних зв’язків та їх місце в курсах хімії, біології та фізики
	Вид між- предмет-ного зв’язку	Тема курсу хімії	Вид між- предмет-ного зв’язку	Тема курсу біології	Вид між- предмет-ного зв’язку	Тема курсу фізики
Атом		Хімічний елемент (7 кл.)		Основні функції рослинного організму (7 кл) Хімічний склад клітини (7,8 кл.)		Будова речовини (7 кл) Електро- магнітні явища (9 кл.) Атомне ядро. Ядерна енерге-тика (9, 11 кл.)
Молекула		Речовини молеку-лярної будови (7 кл.)		Основні функції рослинного організму (7 кл) Хімічний склад клітини (7,8 кл.)		Будова речовини (7 кл)
Електрона будова молекули		Хімічний зв'язок (8кл.)		Електро-магнітні явища (9 кл.)
Речовина		Прості й складні речовини (7кл.)		Основні функції рослинного організму (7 кл) Хімічний склад клітини (7,8 кл) Хімічний склад клі- тини.Орга- нічні речо- вини(10кл)		Будова речовини (7 кл) Молеку-лярна фізика (10 кл.) Теплові явища (8 кл.)
Хімічна будова речовин		Теорія хімічної будови органічних речовин (9 кл)
Просто-рова будова речовин		Стерео-хімічні поняття в органічній хімії		Електро- магнітні явища (9 кл)
Власти-вості речовин		Основні класи неорганічних сполук (8 кл.) Неметалічні елементи та їх сполуки (9, 10 кл.) Органічні сполуки (10, 11 кл.)		Основні функції рослинного організму (7 кл)		Будова речовини (7 кл) Теплові явища (8 кл) Молеку-лярна фізика (10 кл.)
Полімери		Окремі відомості про неорганічні полімери, теоретичні засади при вивченні органічної хімії
Біологічні функції полімерів		Вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти, жири (9, 11 кл)		Малі органічні молекули, макромолекули (10кл.)
Клітина		Вивчення біополімерів (9, 11кл)		Клітинна будова рослин (7кл), тварин (8 кл), організму людини (9кл). Клітина: будова і життє-діяльність (10кл.)
Природ-ничо- наукова картина світу		Узагаль-нення знань про органічні сполуки. Узагаль-нення шкільного курсу хімії.	Узагальнення шкільного курсу біології		Узагальнення знань шкіль-ного курсу фізики. Фізична картина світу як складова ПНКС.

Умовні позначення видів міжпредметних зв’язків:

попередні;

супутні (ті, що вивчаються одночасно, паралельно);

2.2 ПОУРОЧНЕ ПЛАНУВАННЯ З ТЕМИ «ХІМІЧНІ РЕАКЦІЇ»

Відповідно до нової програми для загальноосвітніх навчальних закладів з хімії 7-11 класів (12-річної школи) я розробила поурочне планування (таблиця 4) і відповідно до цього деякі уроки, а також систему завдань міжпредметного характеру на тему: «Хімічні реакції», що буде вивчатись у 9 класі [24, 27-31].

Таблиця 4 – Поурочне планування до теми «Хімічні реакції» (9 годин)

2. 3 МЕТОДИЧНІ РОЗРОБКИ УРОКІВ

2.3.1 Класифікація хімічних реакцій за різними ознаками. Реакції сполучення, розкладу, заміщення, обміну

Мета:закріпити і поглибити одержані раніше знання про типи хімічних реакцій; продовжити формувати уміння класифікувати хімічні реакції за кількістю і складом речовин, що взаємодіють чи утворюються в результаті реакції, та складати реакції різних типів; показати за допомогою експерименту до якого типу відноситься реакція; прививати інтерес до предмету; комплексно розвивати всі компоненти мислення учнів.

Обладнання та матеріали: реактиви, прилади, картки.

Тип уроку: урок узагальнення та систематизації знань.

Міжпредметні зв’язки: біологія, фізика, географія.

Хід уроку

1. Організаційний етап.

2. Актуалізація опорних знань.

Діти! Ми з вами закінчили вивчати тему « Розчини», у 8 класі ознайомились з основними класами неорганічних сполук. Наступна тема «Хімічні реакції» розкриває нам світ хімічних реакцій, які протікають у побуті, промисловості, природі. Оскільки на уроках фізики, біології, хімії ви знайомились з різними типами хімічних рівнянь, тому сьогодні ми лише класифікуємо, узагальнимо та систематизуємо знання, які отримали раніше.

3. Узагальнення та систематизація знань.

1) Давайте згадаємо, при вивченні теми «Прості речовини: метали та неметали» які хімічні елементи ми розглядали? (Оксиген та Ферум)

Правильно, які типи реакції характерні для цих елементів? Наведіть приклади і напишіть реакції на дошці.

(Учень пише на дошці рівняння, вказує тип реакції, наводить приклади з біології, географії цього типу реакції)

C + O2 = CO2 (отримання вуглекислого газу)

S + O2 = SO2

4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

Це реакції сполучення. Приклад: сонце + дощ = веселка,

жіночі статеві клітини + чоловічі статеві клітини = новий організм.

Так вірно, а скажіть як отримують кисень у лабораторії? До якого типу реакція належить і наведіть приклади. ( Учень на дошці записує реакцію і відповідає на поставлені питання)

t°C

2KClO3 2KCl +3O2

Це реакція розкладу.

Вірно, у темі «Основні класи неорганічних сполук» ми познайомились ще з деякими типами реакцій. Якими саме? (Заміщення та сполучення)

А зараз два учні напишуть нам приклади цих типів реакцій, наведуть приклади.

Zn + HCl = ZnCl2 + H2;

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

Це реакції заміщення.

NaOH + HCl = NaCl+ H2O;

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl

Це реакції обміну. Погляньте на дошку ви назвали, навели приклади чотирьох типів реакцій:

1) сполучення;

2) розкладу;

3) заміщення;

4) обміну.

За якою ознакою їх можна класифікувати?

Правильно, за складністю, кількістю вихідних речовин та кінцевих продуктів.

А зараз ми з вами заповнимо таку табличку (таблиця 5).

2) Знову повертаємось до реакцій, які написані на дошці, особливо на реакцію добування кисню у лабораторії.

Яка різниця між цією реакцією та іншими?

Правильно, присутність каталізатору, в інших рівняннях не має каталізаторів.

Тобто наступна ознака - участь каталізаторів. (записуємо у таблицю 5)

Які приклади таких реакцій Ви можете навести?

Каталітичні – ріст рослин, для того, щоб вони росли, потрібно світло, тепло, поливання, живлення мінеральними добривами.

3) Скажіть будь-ласка, якщо молоко скисло, його можна повернути до початкового вигляду (не кислого)? (Звичайно, ні.)

Правильно, а якщо на чистому аркуші паперу олівцем написати будь-що, а потім його стерти гумкою, то може аркуш повернутись до початкового стану (чистого)? (Так)

Тобто, подумайте і скажіть які процеси я вам навела? (Зворотні та не зворотні). І у хімії аналогічно існують реакції зворотні та не зворотні. Записуємо цей тип у таблицю.

4) Існує ще одна ознака, за якою класифікують хімічні реакції. З ними познайомимось на наступному уроці. Всі ви знайомі з поняттям ступінь окиснення. Тому, зараз до дошки йде 4 учні і проставляють ступені окиснення простих речовин та елементів (на дошці записані рівняння попередніх учнів).

Що ви можете сказати про ці реакції?(Деякі елементи змінюють ступені окиснення)

Вірно, є елементи , що змінюють ступінь окиснення, і ті, що не змінюють ступінь окиснення. Це і є наступною ознакою, такі реакції називають окисно – відновними. Вони спостерігаються при згоранні палива, у виробництві ліків, відбувається перетворення хімічної енергії в електричну (в гальванічних елементах та акумуляторах), при фотосинтезі, диханні та обміну речовин. Давайте занесемо у таблицю ці реакції.

5) Наступні типи реакцій згадуємо з фізики. При вивченні теми «Теплові явища» у 8 класі, ви знайомились з поняттями виділення тепла і поглинання. Наведіть приклади таких процесів.

Поглинання Виділення

Для росту квітки потрібно У квартирах при нагріванні

сонце, тобто рослина батареї виділяється тепло.

поглинає світло.

Правильно, а в хімії такі процеси називаються екзо- та ендотермічними. Записуємо у таблицю.

Ми з вами класифікували основні типи хімічних рівнянь за різними ознаками, а зараз клас розділиться на групи, кожна група отримає картку з практичним завданням – «цікава хімія», яке повинні виконати і обґрунтувати.

Тобто перед командою ставляться наступні завдання:

1) озвучити завдання перед усім класом;

2) продемонструвати дослід;

3) охарактеризувати його проведення;

4) записати реакції;

5) вказати тип рівняння;

6) написати алгоритм характерної реакції (рівняння в загальному вигляді), для кожного досліду.

Завдання [28, 32,33]:

1. « Морозиво з сиропом »

У фарфорову чашку кладуть грудку свіжо прожареного кальцій оксиду CaO і поливають їх водою. Спостерігається таке сильне розігрівання, що частина води перетворюється у пару, а грудки негашеного вапна, розсипаючись, перетворюються у білу об’ємну масу, нагадуючи з погляду морозиво. При додаванні зверху на цю масу фенолфталеїну вона набуває малинового забарвлення, звідси учні жартома назвали продукт цієї реакції – морозиво з сиропом.( Рівняння хімічної реакції записується на дошці:

CaO + H2O = Ca(OH)2 - рівняння реакції сполучення.

А + В = АВ(загальний вигляд реакції сполучення))

Поясніть протікання реакції.

2. Дослід «Виверження вулкану».

Насипаємо на керамічну підставку конусоподібну гірку з амоній дихромату (NH4)2Cr2O7і запалюємо верх гірки сірником. Амоній дихромат розкладається на аміакNH3, хром( ) оксид і воду, нагадуючи виверження вулкану.

( (NH4)2Cr2O7 = 2NH3 + 2CrO3 + H2Oреакція розкладу.

АВ = А + В (загальний вигляд реакції розкладу))

3. Дослід «Золотий цвях».

У хімічний стакан наливають розчин мідного купоросу CuSO4 і занурюють в нього залізний цвях. Через деякий час цвях стає «золотим»

( CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu, реакція заміщення.

АВ + С = АС + В (загальний вигляд реакції заміщення))

4. Дослід «Молоко» із води.

Попередньо в один хімічний стакан наливають декілька мілілітрів концентрованого розчину барій хлориду, потім в нього наливають розчин сірчаної кислоти. Утворюється біла рідина, схожа на молоко.

( BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl, реакція обміну.

АВ + СД = АД + ВС (загальний вигляд реакції обміну)).

Кожна з груп правильно назвала типи реакцій, написали загальний вигляд реакцій.

Які типи реакцій Ви показували практично? (Обміну, сполучення, розкладу, заміщення)

4. Підведення підсумків уроків.

Оцінка роботи учнів у класі.

5. Домашнє завдання

Завдання 16 -19, 22, 23 (вони наведені у розділі 2.4.1 дипломної роботи)

Таблиця 5 - Класифікація хімічних реакцій

Класифікація хімічних реакцій

за ознаками

За кількість участь зворот- зміна сту- виділення

речовин вихід- каталіза- ність пенів окис- чи поглинання

них та кінце- торів реакцій нення атомів тепла

вих продук-

тів.

Р О С З К Н З Н Б О Є Є

О Б П А А Е В Е Е К К Н

З М О М Т К О З З И З Д

К І Л І А А Р В С О О

Л Н У Щ Л Т О О З Н Т Т

А У Ч Е І А Т Р М О Е Е

Д Е Н Т Л Н О І -- Р Р

У Н Н И І І Т Н В М М

Н Я Ч Т Н И І І І

Я Н И І Д Ч Ч

І Ч Н Н Н

Н О І І

І В

Н

2.3.2 Тепловий ефект реакції. Екзотермічні та ендотермічні реакції.

Термохімічне рівняння.

Мета: закріпити знання про тепловий ефект хімічних реакцій, розкрити його фізичний зміст; вивчити поняття «екзо- та ендотермічні реакції»;

сформувати поняття про термохімічні рівняння як наслідок законів збереження маси та енергії; виховувати науковий світогляд.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання та матеріали: магнієва стрічка, малахіт, хімічне обладнання.

Хід уроку

1. Організаційний етап

2. Актуалізація опорних знань (Бесіда)

1. Назвіть критерії, що беруться до уваги при класифікації хімічних рівнянь?

2. Яке значення окисно-відновних реакцій у природі та техніці?

3. Як класифікують хімічні реакції за кількістю речовин вихідних та кінцевим числом продуктів реакції?

4.Як класифікують реакції за виділенням чи поглинанням теплоти? Наведіть приклади.

5. Що таке внутрішня енергія речовини?

3. Вивчення нового матеріалу

1. Тепловий ефект реакції [28, 34-36]

(Розповідь учителя з елементами демонстрування)

Ви знаєте, що хімічні реакції супроводжуються виділенням (таких реакцій переважна більшість) або поглинанням енергії – це явище є однією із зовнішніх ознак хімічного перетворення. Реакції, в результаті яких енергія виділяється, називають екзотермічними, а реакції, при яких енергія поглинається – ендотермічними.

У ході хімічних реакцій енергія може виділятись і поглинатись у різних формах. Реакцію можна провести так, що енергетичні зміни будуть виділятись у вигляді роботи електричного струму, наприклад при розгляді акумулятора; механічної роботи, наприклад, при розширенні газів у циліндрі двигуна; випромінювання світла тощо. Але найчастіше ця енергія виділяється або поглинається у вигляді теплоти.

Так, горіння дерева, вугілля, природного газу та інших видів палива, сполучення металів із сіркою чи хлором, нейтралізація кислот лугами супроводжуються виділенням значної кількості теплоти. Розглянемо на досліді. (Дослід: горіння магнієвої стрічки Mg + O2 = 2MgO ) Це приклади реакцій екзотермічних.

Такі реакції, як розклад кальцію карбонату чи утворення нітрогену оксиду з азоту та кисню потребують для свого перебігу подачі теплоти ззовні і одразу ж зупиняються, якщо нагрівання припинити. (Дослід: розклад малахіту

Cu(OH)2CO3 = 2CuO + CO2 + H2O). Це приклади ендотермічних реакцій, вони проходять із вбиранням теплоти.

З курсу фізики вам відомо, що повна енергія тіла складається з потенціальної та кінетичної енергій тіла як цілого, а також із його внутрішньої енергії. Ми згадали, що до внутрішньої енергії відносять потенційну та кінетичну енергії частинок, що утворюють тіло (систему). Кінетична енергія є енергією руху молекул, атомів та інших частинок тіла; потенційна ж енергія зумовлена взаємодією між цими частинками, тобто сили протягування і відштовхування між ними.

Кінетична енергія в хімічних системах (речовинах, що реагують) виявляється переважно у формі тепловою енергії – енергії хаотичного руху молекул, а потенціальна – у формі хімічної енергії, яка обумовлена взаємодією ядер та електронів і «законсервована» в речовині у хімічних зв’язках.

Тобто, кількість енергії яка поглинається або виділяється в результаті хімічної реакції, називають тепловим ефектом реакції.

Тепловий ефект позначають ∆H і виражають у джоулях (Дж) або кратних одиницях – кілоджоулях (кДж).

Відповідно до закону збереження енергії ( діти, сформулюйте його?) тепловий ефект реакції ∆H дорівнює різниці між внутрішніми енергіями кінцевих продуктів Hпрод та вихідних речовин Hвих. реч.

Hпрод. = Hвих.реч. +∆H, або ∆H = Hпрод. + Hвих.реч.

При екзотермічних реакціях ∆H – величина від’ємна (∆H<0), бо енергія системи зменшилась, а при ендотермічних реакціях ∆H – додатна (∆H>0), адже енергія системи у цьому випадку зросла.

2.Термохімічні рівняння

Розділ хімії, в якому вивчаються теплові ефекти хімічних реакцій називаються термохімією. Рівняння, в яких вказується тепловий ефект, називають термохімічними У цих реакціях потрібно вказувати агрегатний стан речовин.

Теплові ефекти, що наводяться у рівняннях, відповідають молярним кількостям речовин.

Наприклад, H2(г) + ½O2(г) = H2O(р); ∆H = -286 кДж,

Тобто, при утворенні 1 моль води (рідина) із 1 моль води та ½ моль кисню (гази) виділяється 286 кДж теплоти.

4. Узагальнення та систематизація знань.

Бесіда.

1. Що являє собою внутрішня енергія?

2. Чому в хімічних реакціях енергія виділяється або поглинається?

3. Що вивчає термохімія? Чим термохімічні рівняння відрізняються від хімічних ?

4. Які загальні закони природи використовуються при складанні термохімічних рівнянь?

5. Домашнє завдання.

Завдання 1 – 3, 5, 6, 8 (вони наведені у розділі 2.4.3 дипломної роботи).

2.3.3 Узагальнення знань про хімічні реакції

Мета:закріпити класифікації типів реакцій, складання окисно-відновних рівнянь, використовуючи метод електронного балансу;

розвивати вміння характеризувати вплив різних факторів на швидкість хімічних реакцій, а також значення різних типів реакцій у природі; сформувати поняття про хімічні реакції як прояв дії законів природи; виховувати уміння точно та логічно висловлювати власні думки.

Тип уроку: інтегративний урок, нестандартний узагальнюючий урок – гра «Щасливий випадок».

Обладнання та матеріали: плакати «Щасливий випадок»; написані реакції різних типів; газети, присвячені проблемам збереження, використання енергоресурсів; вислови відомих вчених «Дерево науки всіма коренями пов’язане з практикою. О.М. Несмеянов», «Чи запалюємо ми сірник, чи горять у святковому небі феєрверки – все це окислювально відновні процеси… Г.П. Хомченко», «За рахунок великої кількості енергії, яка виділяється при різних хімічних процесах, розвивають надзвукову швидкість ракети, піднімаються в повітря важкі літальні апарати, мчаться автомобілі… Г.П. Хомченко», «Природознавство таке людяне, таке правдиве, що я бажаю успіху кожному, хто віддається йому…І.В.Гете»; хімічні реактиви, прилади.

1.План проведення уроку – гри

1. Слово ведучого. Знайомство з командами та журі.

2. Гейм 1. «Далі, далі…»

Командам пропонується по 30 запитань, на обдумування відповіді на кожне запитання – 3 секунди. За кожну правильну відповідь - 1 бал.

3. Гейм 2. «Заморочки з бочки»

Кожна команда вибирає по 2 «заморочки».

4. Гейм 3. «Темна конячка»

Учні, що не приймають участь у конкурсі показують досліди «Темної конячки». Учасники команди повинні їх пояснити. Ведучий задає по одному завданню кожній команді.

5. Конкурс капітанів.

6. Гейм 4. «Гонка за лідером»

Кожній з команд необхідно відповісти на якомога більшу кількість запитань за 2 хвилини.

У другому, третьому геймах і конкурсі капітанів запитання, на які команда не дала правильну відповідь, переадресовується протилежній стороні, а потім, якщо знову немає відповіді – глядачам. За правильну відповідь глядач отримує жетон. Між геймами проводяться музичні паузи з демонстрацією цікавих дослідів.

7. Підбиття підсумків гри, нагородження переможців, активних учасників серед глядачів. Виставлення відповідних оцінок учням класу, що приймає участь у конкурсі «Щасливий випадок».

2. Змістове наповнення уроку.

Гейм 1. «Далі, далі…»

Запитання першій команді:

1. Речовини, що прискорюють хімічні реакції (каталізатори).

2. Реакція у результаті якої виділяється тепло (екзотермічна).

3. Явища, під час яких відбуваються перетворення одних речовин в інші (хімічні).

4. Процес віддачі електронів атомом, молекулою чи іоном (окиснення).

5. Типи хімічних реакцій за участю каталізаторів називають (каталітичними).

6. Швидкість хімічної реакції позначається (V).

7. Якщо ∆H >0, то це реакція (ендотермічна).

8. Атоми, іони, молекули, які в реакції віддають електрони (відновник).

9. Умовний заряд атома в речовині (ступінь окиснення).

10.Тип реакції, в результаті якої з двох або кількох речовин утворюється одна нова речовина (сполучення).

11.Реакції, у процесі яких дві речовини обмінюються своїми складовими частинами, утворюючи дві нові речовини (обміну).

12.Енергія теплового руху і взаємодії усіх частинок, що входять до складу речовин (внутрішня енергія).

13. Теплота, що виділяється або поглинається під час хімічної реакції (тепловий ефект реакції).

14. Розчини чи розплави, що проводять електричний струм (електроліти).

15. За допомогою якого фактора можна прискорити реакції між газами (тиску).

16.Особливий біологічний каталізатор (ферменти).

17. Можна розрахувати швидкість реакції точно (ні, бо вона весь час змінюється).

18. До яких явищ належить плавлення льоду (фізичні).

19. Що згоряє швидше дерев’яна дошка чи дерев’яні ошурки(ошурки).

20. Автор періодичного закону (Менделеев).

21.Тип кристалічної ґратки у кухонній солі (іонний).

22. Наука, що вивчає тварин (зоологія).

23. Неприйняття організму інфекцій та чужорідних речовин (імунітет).

24. Взаємопроникнення різних речовин (дифузія).

25. Одиниця вимірювання потужності (ват).

26. Прилад для вимірювання швидкості (спідометр).

27. Стан людини в космосі (невагомість).

28. Добуток маси на швидкість (імпульс).

29. Нормальний атмосферний тиск (101,3 кПа).

30. Найменшу швидкість мають частинки речовини у якому стані? (частинки твердої речовини).

Запитання другій команді:

1. Реакція, у результаті якої з однієї речовини утворюється кілька (розкладу).

2. Реакція зі зміною ступеня окиснення (окисно - відновна).

3. Явище, у результаті якого змінюється агрегатний стан речовини (фізичне).

4.Реакція, у результаті якої поглинається тепло (ендотермічна).

5. Умовний запис хімічної реакції (хімічне рівняння).

6. Процес приєднання електронів атомом, молекулою чи іоном (відновлення).

7. Тепловий ефект хімічної реакції вимірюється у (кДж).

8. Якщо ∆H<0, то реакція (екзотермічна).

9. Атоми, іони, молекули, які в реакції приймають електрони (окисник).

10. Здатність атома певного елемента приєднувати певне число атомів інших елементів (валентність).

11. Реакція між простою та складною речовиною, у процесі якої атоми простої речовини, заміщуються на атоми іншого елемента складної речовини, утворюючи нові прості та складні речовини (заміщення).

12. Різниця між вмістом енергії у вихідних речовинах та кінцевих продуктах реакції називають (тепловий ефект реакції).

13. Що змінюється під час перебігу хімічної реакції (внутрішня енергія та енергія системи в цілому).

14. Вузькі судини, по яких піднімається рідина, кров (капіляри).

15. Нагрівання речовин чому сприяє (збільшенню числа активних молекул).

16. Сповільнювачі реакції (інгібітори).

17. За допомогою якого методу складають окисно – відновні реакції (електронного балансу).

18. Вчення про швидкість хімічних реакцій (хімічна кінетика).

19. До якого процесу належить розряд блискавки (електричного).

20. Для чого потрібно подрібнювати чи розчиняти тверді речовини перед проведенням реакції між ними? (для збільшення поверхні дотику).

21. Зв'язок між іонами (іонний).

22. Складні речовини, що складаються з двох елементів, один з яких – Оксиген (оксиди).

23. Умовний запис складу речовини (хімічна формула).

24. Наука, що вивчає рослини (ботаніка).

25. Одноока ракоподібна тварина (циклоп).

26. Прилад для вимірювання напруги (вольтметр).

27. Одиниця вимірювання сили (ньютон).

28. Міра інертності тіла (маса).

29. Фізична причина приживання пагона до дерева (дифузія).

Гейм 2. «Заморочки з бочки»

Перша команда:

1. Чому окиснення жирів в організмі людини відбувається при температурі її тіла, а під час хімічного експерименту в лабораторії – при температурах, вищих за 450°C.

2. Чому при будівництві споруд неможна замінювати цемент піском,

якщо навіть присутній металічний каркас?

Друга команда:

1. Як впливає спалювання твердого палива на навколишнє середовище? Чому?

2. Деякі прості речовини, такі, як хлор, бром, кисень, азот, фосфор і сірка – типові окисники. Чи правильно говорити, що кисень у реакції з фтором :

O2 + F2 = O2F2

є окисником? Відповідь поясніть.

Учень показує у музичну перерву дослід, пояснюючи його:

Суміш порошків алюмінію та йоду (1:14) ділять на дві частини, в одну з яких додають 1-2 краплі води і поміщають під скляний купол.

2Al + 3I2 = 2AlI3

Як пояснити прискорення реакції в першому випадку? Яка роль та значення води?

Гейм 3. «Темна конячка»

Перша команда

Дослід «Перетворення жовтого листя на зелене»

Чудова пора – осінь. Листя змінює забарвлення в золотисто – жовті та багряно – червоні тони, уся зелень зникла. Уявіть собі, що ви хочете повернутись у літо, щоб листя стало знову зеленим? Чи можливо це ?

Експериментатор бере гілочку дуба з жовтим листям. Потім він опускає його у прозорий розчин і знову демонструє глядачам. Переходячи через буруваті тони, жовте забарвлення листків поступово на очах у глядачів перетворюється на зелене.

(Щоб показати цей дослід потрібно вирізати з фільтрувального паперу дубові листочки, змочити їх у розчині K2Cr2O7. При цьому вони набудуть жовтого кольору. Заготовлені листочки прикріпляють до гілки. У хімічний стакан наливають насичений розчин Na2SO, який трохи підкислюють сульфатною кислотою.

Коли жовте листя опустити в розчин сульфіту, то шестивалентний хром, сполуки якого забарвлені в жовтий колір, відновлюється цим розчином до тривалентного, солі якого забарвлені в зелений колір).

Друга команда

Дослід «Як малювати вогнем»

Учень нашого класу не любить малювати олівцями і фарбами, а малює тільки вогнем .

Експериментатор підносить тліючий сірник до аркуша білого паперу в кількох місцях. Світло в класі вимикають. На аркуші з’являються іскри, які «малюють» різні візерунки. Пояснить дослід.

(Аркуш паперу заздалегідь обробляють насиченим розчином калійної селітри. За допомогою загостреної палички малюють цим розчином на папері нескладні малюнки, кожен з них являє собою безперервну лінію; коло; квадрат; листок; квітку тощо.

В одному місці малюнка роблять крапку олівцем, щоб зручно було підпалювати малюнок. Після цього папір висушують. Хімізм цього процесу полягає в тому, що під час дотику тліючої скіпки або сірника до кристалика калійної селітри, що утворюється після висушування малюнка в порах і на поверхні паперу, виділяється кисень, який окиснює папір.

KNO3 = 2KNO2 + O2

Папір починає тліти. Під впливом теплоти, що виділяється, починається реакція розкладу в сусідньому кристалику селітри, завдяки чому іскра рухається далі).

Конкурс капітанів.

«Чи правда, що…»

Перша команда

Чи правда, що дерев’яна тріска, яка ледь жевріє на повітрі, яскраво спалахує в кисні ? (Так)

Друга команда

Чи правда, що дуже дрібна дерев’яна тирса може самозагорятися на повітрі у той час як з дерев’яними дошками цього не відбувається? (Так)

Гейм 4. «Гонка за лідером»

Запитання першій команді

1. Вода у твердому стані (лід).

2. Явище зміни форми тіла (деформація).

3. Об’єм одного моль газу за нормальних умов (22,4 л).

4. Найменша частинка речовини, яка зберігає її хімічні властивості (молекула)

5. Що таке «перпетуум мобіле»? (вічний двигун).

6. Вид хімічного зв’язку в молекулі кисню (ковалентний неполярний).

7. Одиниця вимірювання теплоти (джоуль).

8. Найбільша швидкість (швидкість світла).

9. Речовини, що складаються з атомів одного хімічного елементу (прості).

10. Найменша квітуча рослина (ряска).

11. Найбільший птах (страус).

12. Солі сульфатної кислоти (сульфати).

13. Енергія руху тіла (кінетична).

14. Негативно заряджений електрод в електролізері (катод).

15. Абсолютний нуль (-273 °C).

16. Найбільший ссавець (синій кит).

17. Перший космонавт України (Л. Каденюк).

18. Відчуття космонавта під час злету (перевантаження).

19. Тип кристалічної ґратки в алмазі (атомна).

20. Організми, здатні жити без кисню (анаероби).

21.Прискорення вільного падіння (9,8 м/с²).

22. Найменша частинка речовини, яка зберігає її хімічні властивості (молекула).

23. Прискорення під час руху тіла по колу (доцентрове).

24. Закон руху рідин по трубах (закон Бернуллі).

25. Сполука Сульфуру з Гідрогеном (сірководень).

26.Радіус Землі (6400км).

Запитання другій команді

1. Хімічно неподільна частинка речовини (атом).

2. Чому дорівнює швидкість світла (300 км/сек).

3. Одиниця вимірювання кількості речовини (моль).

4. Енергія хаотичного руху молекул (внутрішня, теплова).

5. Позитивно заряджений електрод (анод).

6. Явище перебування тіла в стані спокою (інерція).

7. Здатність атома притягувати електрони (електронегативність).

8. Найвища тварина (жираф).

9. Автор законів механічного руху (Ньютон).

10. Вид зв’язку в молекулі води (ковалентний полярний).

11. Речовини, що складаються з атомів різних хімічних елементів (складні).

12. Вертикальний ряд подібних за властивостями елементів (група).

13. Маса Землі (6•10^24 кг).

14. Солі карбонатної кислоти (карбонати ).

15. Одиниця вимірювання тиску (Паскаль).

16. Сполука Нітрогену з Гідрогеном (амоніак).

17. Розділ фізики про рух тіл (механіка).

18. Складова частинка атома з найменшою масою (електрон).

19. Формула сульфатної кислоти (H2SO4).

20. Птах з найміцнішою шкарлупою яєць (страус).

21. Найменша пташка (колібрі).

22. Речовини – каталізатори білкового походження (ферменти).

23. Які чинники потрібні для фотосинтезу рослин? (світло, вода, вуглекислий газ, хлорофіл).

24. Рідкісних рослин, тварин заносять до якої книги? (Червоної)

25.Яка наука вивчає хімічні процеси в живих організмах? (біохімія)

26. Яка наука вивчає рослинний світ? (ботаніка)

2.3.4 Нітратні та фосфатні добрива

Мета: вияснити чому солі нітратної та фосфорної кислот використовуються як добрива;

вивчити їх склад та засвоюваність рослинами;

формувати вміння працювати з додатковою літературою, готувати повідомлення;

виховувати науковий світогляд, вміння спілкуватись.

Тип уроку: засвоєння нового матеріалу.

Міжпредметні зв’язки: хімія, біологія, агрохімія.

Хід уроку:

1.Актуалізація опорних знань

Тестування:

1. Які основні елементи входять до складу живих організмів?

(O, S, H, N, P, C )

2. Як називаються елементи, що є носіями життя? (органогени)

3. У яких біологічних процесах в організмі бере участь фосфор? (обмін речовин та енергії, складова кісток, зубів)

4. Нестача якого елемента в організмі людини викликає хворобу (рахіт) ? (Фосфору)

5. Який елемент п’ятої групи є обов’язковою складовою білків, що відіграють важливу роль в обміні речовин? (Нітроген)

Учні обмінюються зошитами (сусіди по парті) та перевіряють правильність відповідей.

2.Мотивація навчальної діяльності.

Вчитель хімії.

Ми з вами на минулих уроках вивчали властивості елементів 5 групи, що входять до складу живих організмів, а саме Нітрогену і Фосфору. А сьогодні ми познайомимось з тими сполуками цих елементів, що є основою живлення рослин, їх називають нітратними та фосфатними добривами [37, 38,].

3.Вивчення нового матеріалу.

Біолог.

Якщо зважувати рослину, яку щойно вийняли з ґрунту, а потім її висушити і знову зважити, то виявиться, що на 90% рослинні тканини складаються з води. Приблизно 9% маси рослини складає Карбон, що є обов’язковим елементом всіх органічних сполук. Частка всіх інших елементів становить лише 1% від маси рослини. Близько чверті цього відсотка складає Нітроген. Засвоювати атмосферний азот рослини не можуть (це можуть робити лише деякі мікроорганізми) і тому змушені висмоктувати його із ґрунту у вигляді сполук, а точніше, у вигляді або нітрат-іонів NO3 , або іонів амонію NH4 .

Звичайно таких сполук засвоюється занадто мало і тому землероби підживлюють рослини, які вони вирощують, штучно отриманими похідними Нітрогену – азотними добривами.

Р 90% вода

О

С

Л 9% Карбон 0,25% Нітроген

И

Н 1% інші елементи 0,1% Фосфор

И

0,65% інші біогенні

елементи

Хімік.

Серед добрив найпоширенішою є аміачна селітра NH4NO3. Судячи з формули, у цій солі присутні два різнойменно заряджені іони NO3 та NH4. Доведемо присутність іону амонію в аміачній селітрі.

До розчину добрива у воді добавимо розчин лугу . Аміак, що виділяється, чути по характерному запаху.

Напишіть, будь-ласка, реакції, що доводить виділення аміаку (учень на дошці записує реакцію).

NH4NO3 + NaOH = NH3 + NaNO3 + H2O

У сільському господарстві застосовуються і інші нітрати. Солі-нітрати, які добувають в природі, здавна називають селітрами, наприклад: натрієва, калієва, кальцієва.

А зараз напишемо їхні хімічні формули і встановимо різницю між ними демонстраціями:

На розжарене вугілля насипаємо з кінчика ножа добрива і при цьому:

- натрієва селітра спалахує і горить яскраво – жовтим полум’ям;

- калійна – забарвлює полум’я в ліловий колір;

- аміачна – полум’я не забарвлюється, але згорає білим димом, з виділенням характерного запаху;

- кальцієва – розплавляється і при цьому згорає червоним полум’ям, залишаючи при цьому білий вапняк.

Як же хіміки-технологи отримують нітратні добрива? Запропонуйте кілька способів.

(Учень пише реакції біля дошки)

1. Дія азотної кислоти на метали

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO3 + 2H2O;

2. Дія азотної кислоти на основні оксиди

CaO + HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O;

3. Дія азотної кислоти на основи

Al(OH)3 + HNO3 = Al(NO3)3 + 2H2O;

4. Дія азотної кислоти на солі

Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2;

5. Взаємодія з аміаком

NH3 + HNO3 = NH4NO3;

6. Дія кислотного оксиду азоту на луги

N2O5 + 2KOH = 2KNO3 + H2O.

Агроном

Французький вчений, один із засновників агрохімії, член Паризької академії наук, Жан Батист Буссенго, досліджував живлення рослин і першим почав вивчати кругообіг речовин у землеробстві.

Він довів, що всі рослини(окрім бобових, які самі здатні нагромаджувати його) беруть Нітроген із ґрунту. Вивчав газообмін у рослин і тварин, вплив нітратів та фосфатів на розвиток рослин. І саме він ввів поняття добрива, яким назвав речовини, що містять елементи необхідні для живлення рослин.

У агрохімії існує певна класифікація добрив:

АЗОТНІ ДОБРИВА

мінеральні органічні

селітри аміачна амонійні рідкий гній послід компост зелені

вода аміак добрива

(люпин,

KNO3NH4OH (NH4)2SO4NH3 конюшина NH4NO3 горох) NaNO3 Але окрім Нітрогену для рослин важливий і інший елемент – фосфор.

Його у ґрунті також дуже часто не достатньо, тому і виробляють у великих кількостях фосфорні добрива.

Вчитель хімії.

Фосфати утворюють 3 ряди солей (оскільки H3PO4 триосновна кислота):

Na3PO4, Ca3(PO4)2 – третинні фосфати, середні солі;

Na2HPO4, CaHPO4 – вторинні фосфати, кислі солі – гідро фосфати;

NaH2PO4, Ca(H2PO4)2 – первинні фосфати, кислі солі – дигідрофосфати.

Крім цього існує ще ряд фосфорних добрив, які є вкрай важливими для сільського господарства:

- простий суперфосфат – Ca(H2PO4)2;

- подвійний суперфосфат – Ca(H2PO4)2 + CaSO4;

- преципітат – CaHPO4*2H2O;

- фосфоритне борошно – Ca3(PO4)2;

- амофоси (комбіновані добрива, які що містять Нітроген і Фосфор) –

(NH4)3PO4, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4.

Ми познайомилися з класифікацією добрив і зараз проведемо реакції ,за допомогою, яких можна розпізнати добрива.

Суперфосфат, що складається з суміші гідрофосфату кальцію Ca(H2PO4)2*H2O з сульфатом кальцію CaSO4, змішуємо з водою, фільтруємо через фільтрувальний папір і вносимо до фільтрату кілька крапель розчину нітрату срібла. Випадає жовтий осад. Це Ag3PO4.

Комбіноване добриво – амофос NH4H2PO4 крім того при дії лугів виділяє аміак і тому його легко розпізнати.

Отже, сьогодні ми з вами розглянули сполуки Нітрогену і Фосфору, які є особливо важливими для рослинних організмів, а саме речовини, які допомагають клітинам запасати, переносити, зберігати в разі необхідності енергію.

А зараз давайте послухаємо короткі повідомлення учнів про вчених, які займалися цією галуззю науки.

(Учні розповідають про видатного німецького хіміка Юстуса Лібіха (1803 - 1873) та російського агрохіміка Д.М. Прянишникова (1865 - 1948)).

4.Узагальнення і систематизація знань

Розв’язати задачу (учень біля дошки розв’язує задачу).

На коксохімічному заводі фільтрами вловили аміак, для знезараження якого використали 600 кг розчину нітратної кислоти з масовою часткою HNO3 42%. Який об’єм аміаку вловлено фільтрами?

(Відповідь: об’єм аміаку 89,6 м .)

5. Домашнє завдання.

Творче завдання:

У місті, де почав працювати завод з виробництва фосфорних добрив із апатитного концентрату, мешканці помітили, що віконні шибки почали темніти. Поясніть причини цього явища, напишіть рівняння реакцій, що викликають таку дію.

Розв’язання:

При переробці фтор апатиту Ca3(PO4)2*CaF2 відбувається реакція

Ca3(PO4)2*CaF2 + 3H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 3CaSO4 + 2HF;

Внаслідок взаємодії HF зі склом, останнє темніє.

4HF + SiO2 =SiF4 + 2H2O.

2.3.5 Хімія. Суспільство. Природа

Мета:поглибити знання учнів про забруднення та отруєння живої і неживої природи хімічними речовинами, відходами промислових підприємств.

Розкрити взаємозв’язок хімії, людини, природи.

Показати, що головною причиною забруднення природи є людина.

Обладнання:таблиці, плакати “Природа – наш дім”, ілюстрації “Вплив людини на природу”, хімічні формули органічних речовин (на картонних картках), оголошення-плакат “ Хімія. Суспільство.

Природа”.

Реактиви:колекції металів, пластмас, зразків мінеральних добрив.

Тип уроку:Нетрадиційний урок узагальнення і систематизації знань.

Хід уроку

1. Мотивація навчальної діяльності

Протягом усього свого розвитку хімія завжди слугувала людині в її практичній діяльності.

Ще в стародавні часи, задовго до Різдва Христового, людина спостерігала хімічні явища в природі і намагалася використовувати їх для поліпшення умов свого існування.

Минув час. І сьогодні людство замислилося: що чекає його в недалекому майбутньому, якою буде наша планета в наступному тисячолітті? А про значення сучасної хімії для людини та її практичної діяльності нічого й говорити, її роль у житті суспільства надзвичайно велика. Але, поряд з цим, ми не раз чуємо нарікання в бік її величності, хімії, звинувачуємо у порушенні екологічного балансу навколишнього середовища. Чи справді це так? Це нам сьогодні допоможуть зрозуміти судді у залі суду.

Запрошуємо вас на урок-суд [32, 30, 39, 40].

2. Актуалізація опорних знань.

Суддя. Встати, суд іде!

Сьогодні ми розпочинаємо суд над хімією. Вона звинувачується у забрудненні і отруєнні живої природи – рослин, тварин, людини і неживої природи – вод, ґрунтів, повітря.

На суд з’явилися свідки, адвокати, прокурор, засідателі. У нас зібрано 12 томів цієї справи.

Суд нагадує всім свідкам: говорити правду і тільки правду. Слово надається свідкові у справі № 1 «Елемент Молібден».

Свідок. Значний надлишок Молібдену шкідливий як для рослин, так і для тварин та людини. Угорський хімік-дослідник Й.Береш звернув увагу на те, що в деяких місцевостях його країни люди часто хворіли на пістряк – рак стравоходу. І уявіть собі, після ретельного дослідження й поступового виключення багатьох факторів вчений дійшов однозначного висновку, що причиною цього лиха є велика кількість в ґрунті цих місцевостей….Молібдену.

Адвокат. Ваша честь дозвольте слово сказати на захист цього елементу.

Суддя. Прошу.

Адвокат. По-перше, Молібден каталізує в рослинах відновлення нітратного нітрогену до амінного, який входить до складу амінокислот, рибонуклеїнових кислот, деяких вітамінів. Цей елемент сприяє засвоєнню рослинами Кальцію і перетворенню мінеральних фосфатів у складні фосфатвмісні органічні сполуки. У зеленій масі рослин міститься близько 1мг Мо на 1 кг сухої речовини. Чимало Молібдену виявили у бобових культурах (бобах, горосі, квасолі тощо).

І по-друге, щодо хвороби пістряк, то угорський вчений розробив відповідний профілактичний засіб. Втілився він у всесвітньо відомих «Краплях Береш плюс», куди входять гармонійні дози потрібних організмові людини мікроелементів, а також деякі олігоелементи, хімічно зв’язані з органічними лігандами-носіями.

Суддя. Викликаю свідка у справі № 2 «Мінеральні добрива».

Свідок. Мене турбує питання охорони природи і використання на полях добрив, пестицидів, стимуляторів росту рослин. Усіх їх використовують для хімічного захисту рослин. Але це не захист, а нищення і масове отруєння рослин, а разом з ними – і тварин, і людей. При невмілому їх застосуванні мінеральні добрива (нітратні, фосфатні, калійні) забруднюють водойми і ґрунтові води, знижують повноцінність овочів і кормів.

При більшій дозі нітратів у ґрунті збільшується вміст азоту в овочах, що призводить до різних захворювань, особливо у дітей.

Бульби картоплі погано зберігаються. У зелених кормах підвищений вміст калію спричинює захворювання тварин. А сполуки фосфору, потрапляючи у воду, зменшують вміст кисню у ній, а це є загрозою життю і існуванню риб.

Хімічна обробка полів пестицидами – речовинами для боротьби з бур’янами, хворобами сільськогосподарських культур – веде до того, що частина їх розсіюється і потрапляє в ґрунт, воду, повітря і забруднює їх.

Адвокат. Я протестую. І прошу суд врахувати користь таких хімічних речовин, як мінеральні добрива. Без них рослини не росли б краще, не давали б гарних плодів, не розвивалися б сповна.

Усі ви знаєте, що нітратні добрива – як тверді, так і рідкі – тепер існують у комплексі (одночасно містять у собі дві цінні для рослин речовини – азот і фосфор, калій та азот, калій і фосфор).

Особливо цінними є калієва селітраKNO3;

амофос (NH3)2HPO4 + NH4H2PO4;

нітроамофосNH4H2PO4 + NH4NO3;

амофоска (NH3)2HPO4 + NH4H2PO4 + KCl;

калій фосфатK3PO4.

ЗавдякиCaCO3вапнують кислі ґрунти. Рослини для свого розвитку забирають з ґрунтів K, N, P. Ґрунти стають бідними на ці речовини. Завдяки щорічному внесенню мінеральних добрив людина поповнює запас поживних речовин у ґрунті. Я прошу врахувати це у суді над хімією.

Суддя. Для звинувачення я викликаю свідка у справі № 3 « Уран».

Свідок. Я хочу розповісти вам про метал, який отруює живі організми, а значить – природу. Особливо небезпечний він для людини. Він розпадається під час ланцюгової реакції на інші радіоактивні елементи. Цей розпад триває до 300 і більше років і спричиняє загибель усього живого в природі: рослин, тварин, людини. Зупинити ланцюгову реакцію неможливо. Це довела трагедія на Чорнобильській атомній станції. «Мертвий» чорний ліс стоїть у 30-кілометровій зоні довкола ЧАЕС. Ґрунт перестав бути родючим від радіоактивного пилу, вода перетворилася у «мертву воду».

Суддя. Дякую вам, наступним визиваю свідка «Ртуть».

Свідок. Ртуть – метал, що несе загибель. Потрапивши в організм, навіть у незначній кількості (до 1 г), він заподіює людині смерть .

Суддя. Заслуховуємо свідка у справі «Пил важких металів».

Свідок. Він утворюється на заводах, де ці метали добувають у чистому вигляді з руд. Мав місце трагічний випадок у Чернівцях, коли після дощу облисіли діти. Причиною цього був підвищений вміст в повітрі пилу важких металів.

Адвокат. Шановні судді! Хочу вам сказати про своїх підзахисних – Уран, Ртуть, Пил важких металів. Адже без них не міг би існувати жоден вид техніки, не було б електротехнічних та побутових приладів, не змогли б добути міцні сплави. Завдяки металам ми маємо в будинках світло, тепло, електроенергію.

Вони слугують каталізаторами в багатьох хімічних реакціях. Уся металургія і машинобудування тісно пов’язані з металами. Ними скріплюються кістки людини при переломах. Окремими металами покривають поверхню інших речовин, щоб запобігти корозії. Подумайте, шановні, де тільки немає металів!

Суддя. А зараз я запрошую свідка володаря царства мертвих, а саме Плутоній.

Свідок. Світ був охоплений полум’ям Другої світової війни. Запеклі й жорстокі бої точилися на суходолі, в морі і в повітрі. У цей час американські вчені разом із відомими дослідниками, які через расові закони гітлерівців вихопилися з охопленої коричневою чумою Європи, день і ніч працювали над «Манхеттенським проектом». Це було засекречена назва циклу робіт зі створенням атомної бомби.

У секретних паперах «Манхетенського проекту», щоб збити з пантелику і ввести в оману чужоземні розвідки, Плутоній фігурував під назвою «Мідь». Коли для якихось робіт потрібна була саме мідь, у документах з являлися два слова «мідь справжня».

9 серпня 1945р. американські пілоти скинули з висоти 8800 м другу плутонієву бомбу – «Товстун», названу так жартома на честь огрядного британського прем’єра В.Черчілля. Вона мала форму краплі й сягала в довжину 3,2 м із найбільшим поперечником 1,5 м. Тротиловий еквівалент її дорівнював 20000 т. Ця бомба спалахнула над стадіоном японського міста-порту Нагасакі на відстані 567м від землі, перетворивши все довкола на вогняне пекло. Саме так страшно розпочав свою воєнну «кар’єру » елемент № 94.

Після Чорнобильської катастрофи з вогнедишного черева 4 енергоблоку АЕС разом із іншими радіонуклідами вихопилося в небо понад 120 кг Плутонію, який потім рознесло вітрами і він осів на землю та водойми. Медики не рекомендують відварювати кістки забитих тварин та варити юшку з річкової, озерної та ставкової риби на забруднених радіонуклідами територіях.

Недарма у римській міфології Плутон – це володар підземного світу, царства мертвих. Здається, Плутоній таки справджує свою похмуру назву. Це елемент сподівань та тривог за долю людської цивілізації.

Суддя. Слово для захисту надається адвокатові.

Адвокат. Шановний суддя! Плутоній невтомно працює і на мирному фронті. Основним ядерним пальним у сучасних реакторах на швидких нейтронах, так званих брудерах, тобто розмножувачах, є керамічні матеріали на основі твердих розчинів діоксиду Плутонію та карбіду цього металу. Це одне, а по-друге, особливо багато тепла вивільняється внаслідок розпаду Плутонію-238. При розпаді одного ядра Плутонію-238 виділяється 6 млн. еВ енергії. Або ще одне порівняння. У терморадіоізотопному джерелі електрики 1 кг Плутонію-238 створює потужність 560 Вт, тоді як максимальна потужність хімічного джерела струму всього 5 Вт.

Суддя. Викликаю свідка у справі № 8 «Силіцій».

Свідок. Було давно відоме захворювання – силікоз, яке спричиняється тривалим вдиханням пилу, що містить вільний силіцій діоксид. Деякі сполуки силіцію виявились токсичними для всіх теплокровних тварин.

Роль Силіцію в житті не з’ясована остаточно, а навпаки: поява нової інформації все більше ускладнює картину. Синтезом і дослідженням біологічно активних сполук Силіцію займаються вчені в багатьох країнах світу. Дуже активно працюють над комплексом проблем, які можна назвати Міліцій і життя. Відомо, що встановлено вікові особливості обміну Силіцію в організмі: з віком вміст цього елемента в кістковій тканині, артеріях, шкірі значно зменшується. Ось що є причиною усіх недуг літніх людей.

Адвокат. Відомо, що Силіцій становить основу кістяків у деяких морських організмів – радіолярій, діатомей, деяких губок, морських зірок. Він потрібен рослинам: від злаків і осоки до пальм і бамбука. Чим жорсткіше стебло рослин, тим більше в його попелі знаходять силіцію. Рослини, як і морські тварини беруть силіцій з води. І в прісній, і в солоній воді розчинено близько 3 мг/л силіцію (у вигляді силікатних солей і кислот).

І водночас підтверджено, що в людському організмі силіцій є практично всюди, більше

Всього – у кістках, шкірі, сполучній тканині, а також у деяких залозах. При переломах кісток вміст силіцію в місці перелому зростає майже в 50 разів. Мінеральні води з високим вмістом силіцію сприятливо впливають на здоров я людей, особливо літніх.

Суддя. Запрошую свідка у справі № 9 «Свинець».

Свідок. Велика кількість свинцю потрапляє з відходами в ґрунт і воду в таких виробництвах, як добування та переробка залізної руди, виробництво сталі, акумуляторних батарей, друкарських шрифтів, пігментів, нафтопродуктів, фотографічних матеріалів, вибухових речовин, скла та телевізійних трубок. Вплив свинцю та сполук Плюмбуму на центральну нервову систему дуже значний: судорожні напади, асиметрія черепних нервів, порушення мови, ходи і навіть параліч.

Свинець спричиняє певні зрушення і в гормональній діяльності людського організму: знижується виділення наднирковою залозою кортикостероїдів і активізує виділення речовин мозкової частини, пригнічує функцію щитовидної залози.

Особливо вразливими до дії свинцю є дихальні шляхи, бо основна маса металу потрапляє до організму саме через них.

Суддя. Слово для захисту надається адвокатові.

Адвокат. Для зменшення викидів свинцю, пов’язаних із транспортом, переходять на скраплений газ, удосконалюють двигуни внутрішнього згоряння, створюють нові системи двигунів та електромобілів. Свинцеві кабелі замінюють на виготовлені з дрібно волокнистих матеріалів, застосовують безвідхідні технології.

Розглядати лише негативну роль свинцю в житті людини неправильно і не об’єктивно. Слугування свинцю людській культурі розпочалося з давніх-давен. Протягом багатьох століть художники використовували фарби на свинцевій основі, користуються ними і зараз (жовта – свинцевий крон, червона – сурик, свинцеве білило). Між іншим, свинцеве білило надає темного кольору картинам давніх майстрів. Під дією мікро домішок сірководню в повітрі свинцеве білило перетворюється на темний сульфід плюмбуму.

Цікаво, що людина не лише захищається від свинцю, а й захищається ….свинцем. Металічний свинець є одним з «непрозорих» матеріалів для всіх видів радіоактивних і рентгенівських променів. Саме від радіоактивного випромінювання захищає скло, до складу якого входять оксиди плюмбуму. Цю саму функцію виконує свинець і в рентгенівському кабінеті.

Суддя. Для звинувачення я викликаю останнього свідка у справі № 10 «Пластмаси».

Свідок. Я побував на пластмасовому заводі. Там виробляють найрізноманітніші вироби з пластмаси. При роботі з нею в повітря викидаються згубні для довкілля відходи і продукти виробництва заводу – хлор, хлороводень, хлор об’ємні гази, вуглеводні.. Тобто проблема охорони природи є дуже актуальна.

Адвокат. Я протестую!

Суддя. Протест відхилено. Суд іде для прийняття рішення.

(Суддя, прокурор, адвокат, присяжні виходять і повертаються через хвилину.)

Суддя. Встати! Суд виніс вирок! Осудити хімію за забруднення і отруєння навколишнього середовища.

Заключне слово надається вчителеві.

Учитель. Я згідна осудити хімію за забруднення природи. Але сама по собі хімія тут не винна. Головний винуватець – техногенна діяльність людини, яка нерозумно використовує хімічні препарати. Тому я, перш за все, звинувачую людину, яка живе у природі і є найрозумнішою істотою на Землі, - Homosapiens – «людина розумна».

Дозвольте звернутися до розумних світу цього.

З гордістю писав М.Ломоносов: «Широко простягає хімія руки свої у справі людські. Куди не подивимося, куди не оглянемося – скрізь обертається перед нашими очима успіхи її старанності».

Німецький хімік Велер писав: «Хімія може зараз будь-кого звести з розуму…».

А наступні покоління можуть писати: «Обережно – людина!».

Замислимося над цим і зробімо той висновок, якого чекає від нас наша планета Земля. Її сьогодні ще можна врятувати! Але першим кроком до цього є міцні знання з хімії – науки, яка вчить людину правильно використовувати все те, що дає сама природа, щоб її зберегти для нащадків. Підведення підсумків уроку і виставлення одержаних балів.

2.4 ЗАВДАННЯ ТА ВПРАВИ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ ТА КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ УЧНІВ

2.4.1.Класифікація хімічних реакцій [35, 38, 41-43 ] .

1. Опишіть критерії, які беруть до уваги при класифікації хімічних рівнянь. Поясніть на прикладах.

2. До якого типу реакції ви віднесете наступні реакції? Чому?

2HgO = 2Hg + O2;(при нагріванні)

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O; (при нагріванні)

2KClO3 = KCl + 3O2.

3. Як класифікують хімічні реакції за числом вихідних речовин і продуктів реакції?

4. Як класифікують реакції за виділенням чи поглинанням тепла?

5. Які хімічні реакції застосовуються при виробництві продуктів основної хімії?

6. Хімічні перетворення можна поділити на дві групи: реакції обміну та окисно – відновні реакції. Яку характеристику елемента покладено в основу такої класифікації?

7. Який тип енергетичного впливу на речовину використовують під час проведення термохімічних, електрохімічних, фотохімічних реакцій? Наведіть приклади відповідних реакцій.

8. Які дані необхідні для складання термохімічного рівняння? Наведіть приклади термохімічних реакцій.

9. Які процеси називають окисненням; відновленням? Наведіть приклади реакцій окиснення та відновлення.

10. Які частинки називають відновниками; окисниками? Наведіть приклади найпоширеніших відновників та окисників.

11. За якої умови елемент може проявити лише відновні властивості; окисні властивості?

12. Вкажіть, які з наведених процесів належать до ендотермічних, а які до екзотермічних:

А) розряд батареї фотолампи - блискавки;

Б) плавлення льоду;

В) випаровування одеколону з поверхні обличчя;

Г) сполучення заліза із сіркою;

Д) розряд блискавки;

Е) розклад меркурій оксиду.

13. У якому випадку тепловий ефект буде більшим:

А) певну кількість речовини сірки спалили на повітрі;

Б) ту саму кількість речовини сірки спалили в чистому кисні?

14. Яка з реакцій є окисно-відновною – термічний розклад калій

перманганату чи термічний розклад магній карбонату?

15. Які умови потрібні для спалювання газу у побутових плитах?

16. При розкладанні крейди утворюється негашене вапно і вуглекислий газ. Який процес відбувається? Чи можливе протікання цього процесу у звичайних умовах? Виберіть правильну відповідь, користуючись при цьому власними спостереженнями:

А) хімічна реакція, може;

Б) фізичний процес, може;

В) хімічна реакція, не може;

Г) фізичний процес, не може.

17. Які з наступних реакцій відбуваються з виділенням тепла:

А) горіння вугілля;

Б) іржавіння заліза;

В) розклад солей калію при нагріванні;

Г) процес окиснення поживних речовин у організмі людини?

18. Як впливає спалювання твердого палива на навколишнє середовище?

Виберіть правильну відповідь:

а) при неповному спалюванні в атмосферу попадають тверді частинки, якізабруднюють середовище;

б) при повному спалюванні виділяється вуглекислий газ, необхідний рослинам для фотосинтезу;

в) не змінює склад повітря;

г) покращує склад повітря.

19. Чим відрізняється хімічна реакція від фізичного процесу? Як впливає хімічна реакція на склад речовин? Виберіть правильну відповідь:

а) при хімічній реакції не змінюється склад речовини;

б) при фізичних явищах не змінюється склад речовин;

в) при хімічних реакціях склад речовин змінюється.

20. Які умови необхідні для повного спалювання твердого палива:

а) доступ повітря;

б) подрібнення палива і доступ повітря;

в) висока температура;

г) постійне нагрівання.

21. Чому при будівництві споруд не можна замінювати цемент піском, якщо навіть присутній металічний каркас? Виберіть правильну відповідь:

а) завдяки сипкості пісок не втримується у каркасі;

б) пісок не володіє властивістю утворювати з водою в’язкі розчини;

в) замінити цемент піском не можна, тому що лише їх суміш використовується як будівельний матеріал;

г) пісок не має властивостей цементу.

22. Напишіть рівняння реакцій за наведеними схемами, визначте реакції обміну:

А) Pb + ? = PbO2;

Б) Ba(NO3)2 + ? = BaSO4 + KNO3;

В) Cu(OH)2 + ? = CuSO4 +H2O.

23. Складіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити перетворення:

PbO2 → Pb → PbSO4→ Pb(NO3)2.

Вкажіть типи реакцій і поясніть на яких підставах ви зробили ці висновки.

24. Яке значення має класифікація хімічних реакцій на практичному застосуванні?

25. За яких умов реакції обміну відбуваються до кінця?

2.4.2 Окисно-відновні реакції, їхнє значення. [ 33, 34, 40, 43]

1.Підберіть коефіцієнти методом електронного балансу для реакцій, схеми яких наведено нижче:

А) H2S + Cl2 + H2O = H2SO4 + HCl;

Б) Cl2 + NaOH = NaCl + NaClO + H2O;

В) H2S + H2SO4(конц) = S + H2O.

2. Визначте речовину А в наведених схемах окисно – відновних реакцій. Складіть схеми електронного балансу і розставте коефіцієнти.

А) A + H2SO4 = I2 + H2S + H2O;

Б) A + FeCl3 = FeCl2 + HCl + S;

В) A + NO2 + H2O = H2SO4 + NO;

Г) A + KI = K2SO3 + I2;

Д) CuO + A = Cu + N2 + H2O.

3. Охарактеризуйте наступні вислови і поясніть їх:

А) Окисно-відновні реакції в промисловості;

Б) Окисно-відновні реакції в металургії;

В) Окисно-відновні реакції в одержанні і використанні енергії;

Г) навколишній світ – хімічна лабораторія, в якій що секундно відбуваються окисно – відновні реакції.

4. Для рівнянь окисно – відновних реакцій, про які йдеться нижче, підберіть коефіцієнти методом електронного балансу.

1) Життя вулкану супроводжується окисно – відновними процесами.

Наприклад, в районах дії вулканів можна спостерігати відкладення самородної сірки, що утворюється внаслідок окислення сірководню:

H2S + O2 = H2O + S,

а також його взаємодія з діоксидом сірки:

H2S +SO2 = H2SO4 + S.

2) Під час грозових розрядів відбувається зв’язування атмосферного азоту киснем повітря:

N2 + O2 = NO;

NO + O2 = NO2;

NO2 + H2O = HNO3 + HNO2.

Кислоти, які утворюються, попадають з атмосферними опадами в ґрунт, де перетворюються в нітрати і нітрити.

3) Окисненням чорного сульфіду свинцю в білий сульфат свинцю можна поновити стару картину:

PbS + H2O2 = PbSO4 + H2O.

4) Сірководень у присутності кисню повітря та вологи утворює на срібних контактах електроапаратури шар сульфідів, - це погіршує робочі її характеристики:

Ag + H2S + O2 = Ag2S + H2O.

5 Чи правомірний вираз «кисень окиснюється»? Відповідь поясніть.

6 Деякі прості речовини, такі, як хлор, бром, кисень, азот, фосфор і сірка – типові окисники. Чи правильно говорити, що кисень у реакції з фтором :

O2 + F2 = O2F2

є окисником? Відповідь поясніть.

7. У лабораторії хлор часто добувають взаємодією перманганату калію з соляною кислотою. Напишіть рівняння реакцій і вкажіть, який елемент окислюється і який відновлюється.

8. Старі картини, намальовані свинцевим білилом, з часом темніють у результаті утворення на поверхні чорної сполуки складуPbS. Їх можна «обновити», потерши розчином пероксиду водню, - при цьому утворюється сполука свинцю білого кольору. Напишіть рівняння цієї окисно – відновної реакції і вкажіть, який елемент – окисник, а який – відновник.

9. Під час обережного нагрівання у відсутності каталізатора бертолетова сіль розкладається за схемою:

KClO3 = KClO4 + KCl.

Зазначте ступені окиснення хлору в кожній речовині і підберіть коефіцієнти. Який елемент окиснюється і який відновлюється?

10. Аміачна селітра в різних умовах розкладається за однією із схем:

1) NH4NO3 = N2 + O2 + H2O (вибух)

2) NH4NO3 = N2O + H2O (повільно)

Розставте коефіцієнти за методом електронного балансу і вкажіть, який елемент окислюється і який відновлюється.

2.4.3 Тепловий ефект реакції. Екзотермічні та ендотермічні реакції. Термохімічне рівняння. [34, 35, 36, 41 - 43]

1.Як змінюється запас внутрішньої енергії у випадку:

А) ендотермічної реакції;

Б) екзотермічної реакції.

2. У чому полягає суть закону збереження та перетворення енергії?

3. Розкрийте теоретичне та практичне значення закону збереження енергії. Наведіть приклади.

4. При згоранні 1 моль вуглецю виділяється 393,5 кДж теплоти. Обчисліть кількість теплоти, що утворюється при згоранні 1 кг вугілля, якщо масова частка вуглецю у вугіллі становить 95%. Запропонуйте методи прискорення процесу горіння вугілля.

5. Деякі хімічні реакції проходять з виділенням тепла. Проходження інших реакцій, навпаки, потребує нагрівання. Як класифікувати такі реакції?

6. Що зумовлює виділення або поглинання теплоти?

7. Утворення глюкози в процесі фотосинтезу можна наводити рівнянням реакції:

6CO2 + 6H2O + 2692 кДж = C6H12O6 + 6O2

Кожний квадратний сантиметр земної кулі щохвилини отримує приблизно

2 Дж сонячної енергії. Скільки часу потрібно, щоб в 10 листах утворилось 0,9г глюкози, якщо площа кожного листа складає 10 см², а сонячна енергія застосована тільки на 10%?

8. Тепловий ефект реакції розкладу кальцій карбонату ∆H = 180кДж. Напишіть термохімічне рівняння та обчисліть масу кальцій оксиду і об’єм карбон (IV) оксиду, якщо виділиться 30 кДж теплоти.

9. Розрахуйте об’єм сірководню, який утворився при взаємодії сірки та водню , якщо прицьому виділилось 108 кДж теплоти. Теплота утвореннясірководню становить -241,8кДж/моль.

10.Розрахуйте тепловий ефект реакції 2C(т) + O2(г) = 2CO(г), якщо відомі такі термохімічні рівняння реакцій:

C(т) + O2(г) = CO2(г); ∆ H° = -393,3кДж ,

CO2(г) + C(т) = 2CO(г); ∆ H° = 172,42кДж.

11. Яке значення має поняття про тепловий ефект для хімії та хімічної технології?

12. При зварюванні трамвайних рейок використовують термітну суміш, яка складається з порошків алюмінію та оксиду заліза(III) у співвідношенні 2:1. Розрахуйте, скільки теплоти виділиться при утворенні 4 моль заліза?

Горіння термітної суміші виражається схемою реакції:

Al + Fe2O3 = Al2O3 + Fe + 829,62кДж

Розставте коефіцієнти методом електронного балансу.

Розрахуйте тепловий ефект утворення заліза за наведеною схемою реакції.

13. Для екзотермічних реакцій тепловий ефект реакції ∆H – величина додатна чи від’ємна?

2.4.4 Швидкість хімічної реакції, залежність швидкості реакції від різних чинників.[ 35, 36, 43]

1. Який із параметрів під час перебігу хімічної реакції завжди залишається незмінним (об’єм, маса, тиск, концентрація) ?

2. Які фактори впливають на швидкість хімічних реакцій?

3. Чому агрегатний стан та ступінь подрібнення реагуючих речовин є факторами, що визначають швидкість хімічних реакцій?

4. Як концентрація реагуючих речовин впливає на швидкість реакцій? Наведіть приклади.

5. Чому тиск впливає на швидкість реакції між газоподібними речовинами?

6. Як змінюється швидкість реакції з підвищенням температури? Чому? Відповідь підтвердить прикладами.

7. Як залежить швидкість хімічних реакцій від:

А)агрегатного стану реагуючих речовин;

Б) природи речовин, що реагують;

Наведіть приклади, відповідь обґрунтуйте.

8. Напишіть термохімічне рівняння реакції між газоподібними речовинами – воднем і карбон (IV) оксидом, у результаті якого утворюються газоподібні продукти:CH4- метан іH2O- водяна пара. Відомо, що при отриманні 67,2л метанувиділяється 618,48 кДж теплоти. Якими способами можна прискорити швидкість цієї реакції?

9. Що згоряє швидше: дерев’яна дошка чи дерев’яні ошурки?

10. Де горіння вуглецю відбувається швидше: в повітрі чи в кисні? Чому?

11. При забезпеченні яких умов горіння однієї і тієї речовини відбувається швидше?

12. Які хімічні реакції, крім горіння, відбуваються в різних умовах з неоднаковою швидкістю?

13. У скільки разів зросте швидкість хімічної реакції при підвищенні температури з 20°C до 70°C, якщо температурний коефіцієнт реакції

дорівнює 3?

14. Які реакції протікають майже миттєво? Наведіть приклади миттєвих та повільних реакцій.

15. Які реакції бажано:

А) прискорювати;

Б) уповільнювати;

В) підтримувати швидкість на певному рівні.

16.Суміш порошків цинку і йоду в щільно закритій посудині може зберігатись тривалий час. У разі попадання в суміш краплинок води відбувається бурхлива реакція. Напишіть рівняння реакцій і зазначте, яку роль у ній відіграє вода.

17. В яких одиницях вимірюють швидкість хімічних реакцій?

18. Чим зумовлений вибір речовини, за якою обчислюють швидкість реакції експериментально?

19. Чому перемішування прискорить реакцію між твердою речовиною та рідиною?

20. Чому дорівнює середня швидкість реакції А + В = С, якщо початкова концентрація реагенту А дорівнює 0,1 моль/л, а кінцева – 0,05 моль/л; час реакції – 10 сек.

21. У дві колби налили розчин хлоридної кислоти однакової концентрації. У першу колбу опустили залізну пластинку масою 1г, а в другу – 1г залізних ошурок. У якій колбі реакція скінчиться раніше і чому?

22. У який спосіб можна збільшити швидкість реакції

2NO + O2 = 2NO2?

23. Чому окиснення жирів в організмі людини відбувається при температурі її тіла, а під час хімічного експерименту в лабораторії – при температурах, вищих за 450°C.

24. Запропонуйте експеримент, в якому можна визначити швидкість реакції розкладу кальцій карбонату на кальцій оксидCaOта вуглекислий газ?

25. Для чого потрібно подрібнювати чи розчиняти тверді речовини перед проведенням реакції між ними? Відповідь обґрунтуйте.

26. Порівняйте стандартні й нормальні умови перебігу реакцій. Що є спільного і чим вони відрізняються?

27. Для реакції між мармуром і соляною кислотою в одному випадку брали великі куски мармуру, а в другому – дрібні. Загальна площа поверхні великих кусків мармуру в 3 рази менша, ніж дрібних. У якому випадку швидкість реакції більша і в скільки разів?

28. При випалюванні сірчаного колчедану в «киплячому шарі» не можна допускати спікання частинок. Чому?

29. Запропонуйте способи прискорення хімічних процесів, з якими ви зустрічаєтесь у побуті:

- згорання вугілля в печі;

- скисання свіжого молока;

- бродіння виноградного соку.

30. Про що може свідчити виділення великої кількості чорного диму з фабричної труби? Що необхідно зробити для усунення цього явища?

31. Чому в багатьох металургійних виробництвах використовують:

- повітря, збагачене киснем;

- систему «киплячий шар»;

- подачу матеріалів у реактор протитечією;

- безперервне вилучення продуктів реакції з зони реактора?

32. Речовини А і В взаємодіють за рівнянням А + 2В = С. У початковий момент часу концентрації А і В дорівнювали 1,2 моль/л і 1,5 моль/л відповідно. Через 30 секунд концентрація речовини А зменшилася до 0,8 моль/л. Якою буде концентрація речовини В у цей момент часу? Обчисліть середню швидкість реакції за речовиною А і за речовиною В.

33. Яка фізична величина об’єднує усі типи хімічних реакцій і показує зміну концентрації однієї з реагуючих речовин за одиницю часу?

34. Яке значення на практиці має поняття швидкість реакції? Наведіть приклади

35.Чому в домашніх і виробничих умовах для зберігання продуктів харчування користуються холодильниками? Відповідь обґрунтуйте.

36. Деякі реакції, розпочавшись, відбуваються із збільшенням швидкості, що інколи призводить до вибуху (наприклад, розкладання вибухових речовин). Укажіть, які фактори можуть бути причиною такого явища.

37. Як зміниться швидкість реакції в системі, якщо збільшити об’єм даної суміші в три рази.

38. Запишіть математичний вираз швидкості хімічних реакцій.

39. Яке значення мають знання про швидкість хімічної реакції для:

А) характеристики вихідних речовин;

Б) практики?

40. Як на практиці застосовують вчення про швидкість хімічних реакцій?

41. Поясніть, як ви розумієте поняття «активні», «неактивні» молекули? Як забезпечити збільшення активних молекул у реагуючій суміші?

42. Чим пояснити той факт, що в чистому кисні речовини горять інтенсивніше, ніж у повітрі?

43. Чому в кам’яновугільних шахтах у разі нагромадження вугільного пилу виникає загроза вибуху? Як запобігти вибуху?

2.4.5 Експериментальні досліди. [28, 32]

1.Вплив площі стикання речовин на швидкість реакції

В одну пробірку насипте трохи порошку заліза, а в іншу – стільки ж ошурків. В обидві пробірки налийте по 2 мл хлоридної кислоти. Опишіть свої спостереження. Напишіть відповідні рівняння реакцій. Зробіть висновки.

2. Вплив концентрації речовин на швидкість реакції.

В одну пробірку налийте хлоридну кислоту, а в другу – дистильовану воду і такий самий об’єм хлоридної кислоти. В обидві пробірки обережно опустіть по дві гранули цинку. Напишіть рівняння між цинком і розчином хлоридної кислоти. Опишіть свої спостереження. Зробіть висновки, як змінюється швидкість реакції зі збільшенням концентрації реагуючих речовин.

3. Вплив температури на швидкість реакції.

У дві пробірки покладіть по дві гранули цинку і долийте до них по 2 мл розчину сульфатної кислоти. Одну пробірку нагрійте в полум’ї спиртівки, а другу – залишіть для порівняння. Напишіть рівняння відповідної реакції. Опишіть свої спостереження. Зробіть висновок, як змінюється швидкість реакції з підвищенням температури.

4.Видані дві пробірки, в котрих повільно відбувається реакція кальцій карбонату з хлоридною кислотою. Намагайтесь прискорити хімічну реакцію в кожній пробірці, використовуючи різні прийоми.

5. В одну із склянок з хлоридно я кислотою однакової маси поміщають порошок мармуру вагою 5г, в другу – великі шматки мармуру. Доведіть дослідом, чому швидкість реакції у склянках різна?

6. Суміш порошків алюмінію та йоду (1:14) ділять на дві частини, в одну з яких додають 1-2 краплі води і містять під скляний купол.

2Al + 3I2 = 2AlI3

Як пояснити прискорення реакції в першому випадку? Яка роль та значення води?

3 . ВИСНОВКИ

1. Проведено порівняльний аналіз нової програми з хімії для 12-річної школи з програмами з біології та фізики, а також з чинною програмою з хімії. Прослідковано основні тенденції змісту програм, виявлені попередні, супутні та перспективні міжпредметні зв’язки.

2. Виконані методичні розробки уроків з хімії для 9 класу 12-річної школи (теми «Хімічні реакції» та «Узагальнення знань з хімії») згідно з новими програмами основної школи. Розробки здійснено на основі концептуальних засад змісту природничих знань з використанням міжпредметних та трансдисциплінарних зв’язків.

3. Розроблені запитання та вправи для перевірки засвоєння навчального матеріалу, спрямовані на формування цілісного світогляду школярів та ініціювання їх творчого мислення.

4. Проведена апробація основних результатів роботи у середній загальноосвітній школі № 7 м. Жовті Води у 2005 – 2006 н.р.

ОХОРОНА ПРАЦІ

Забезпечення вимог охорони праці під час учбового процесу.

1. Основне обладнання хімічного кабінету.

Обладнання: пробірки, колби, хімічні склянки, воронки, реактивні склянки і банки, фарфорові чашки для випарювання, фарфорові ступки з пестиками, фарфорові тиглі і склянки. Металічні штативи, штативи для пробірок, тримані для пробірок; столик, який підіймається; тигельні щипці, зажими, азбестові сітки, терези і гирьки, білий папір, парафін, набір столярних і слюсарних інструментів.

1.1. Скляний і фарфоровий посуд.

а) Пробірки. В кабінеті хімії середньої школи повинно бути достатня кількість пробірок (1,5х15 см). Також повинні бути пробірки (2,1х20 см).

б) Колби. По формі розрізняють плоскодонні, круглодонні і конічні колби. Круглодонні (100-500 мл) колби застосовуються для дослідів, в яких треба довго і сильно нагрівати, ці досліди зустрічаються в органічній хімії. Круглодонні колби з високим горлом застосовуються для нагрівання рідин, які легко розбризкуються і киплять при низькій температурі. Також ці колби використовуються для перегонки зі зворотнім холодильником.

Широкого застосування знайшла плоскодонна колба. Вона використовуються для нагрівання речовин з застосуванням термометра або для перегонки речовин з холодильником. Колба Вюрца (250 – 300 мл) дуже зручна для багатьох дослідів.

в) Хімічні склянки. В лабораторній практиці часто використовують хімічні склянки (50 – 500 мл). Необхідні також склянки (500 – 1000 мл).

В шкільній практиці використовують різні воронки. Для фільтрування застосовують конічні воронки з короткою трубкою з розгорткою на 600. Ці воронки потрібні для вливання рідин в сосуд з вузьким горлом. Воронки з довгою трубкою потрібні в тих випадках, коли необхідно наливати рідину так, щоб вона потрапляла безпосередньо на дно посудини. Крапельні вороки використовуються для вливання рідин по капелькам.

г) Реактивні склянки і банки. Вони потрібні для зберігання розчинів і різних реактивів. Реактивні банки відрізняються від склянок широким горлом. В них зберігають сухі реактиви і матеріали. Для проведення дослідів краще використовувати банки із-під пеніциліну і стрептоміцину. Склянки і банки не можна закривати папером, ватою, ганчірками.

д) Скляні палички і трубки. Для виготовлення різних деталей приборів необхідні скляні трубки. Частіше всього застосовують трубки із легкоплавкого натрієвого скла діаметром в 5-6 мм. Також потрібні і широкі трубки діаметром в 10-15 мм, треба щоб вони були із тугоплавкого скла. Скляні палички мають широке застосування. Їх використовують для помішування при розчиненні і випарюванні, для “наливанні по палочці”.

е) Посуд із фарфору. В шкільному хімічному кабінеті найбільш необхідні чашки для випарювання (використовують чашки діаметром 5-7 см., а також

10 см).Для того, щоб розмільчити речовини використовують фарфорові ступки з пестиками, діаметр яких 10 см.

1.2. Обладнання з дерева і металу.

а) Металічні штативи. Штативи рекомендується зберігати в зібраному вигляді і час від часу фарбувати асфальтовим лаком. Штативи для пробірок бувають на 6 чи 12 місць (рідше на 24).

В школі застосовують тримачі для пробірок двох видів:

- дерев’яні тримачі типу прищепок для білизни;

- тримач із двох металічних пластинок з панутиком, закріплених на дерев’яній ручці.

1.3. Вимірювальні пристрої.

Терези. В шкільній практиці використовують аптекарські терези (точність зважування до 0,05 г), технічні (точність до 0,01 г). Для грубого зважування необхідно мати чашечні терези (Беренже).

1.4. Реактиви і матеріали.

Шкільний кабінет повинен бути повністю забезпечений реактивами з неорганічної та органічної хімії. В першу чергу в школі повинні бути в достатній кількості кислоти (H2SO4, HNO3, HCl), луги, найбільш важливі солі (мідний купорос, хлорид натрію, хлорид заліза); оксиди. Із реактивів з органічної хімії важливими є етиловий спирт, оцтова кислота, бензол, фенол, формалін, гліцерин, глюкоза, крохмаль, нітробензол, анілін.

Хімічні реактиви повинні зберігатися в певному порядку. Треба мати на увазі, що деякі реактиви вогненебезпечні, так як мають низьку температуру запалювання. До таких реактивів відносять бензин, бензол, ефір, ацетон.

Деякі реактиви реагують з матеріалом коркових і резинових пробок. На резинові пробки діють бромом, азотною кислотою. Тому для зберігання цих речовин використовують притерті скляні пробки.

Багато реактивів летучі або реагують з вологою, киснем і оксидом вуглецю (IV) повітря, тому і потребують зберігання в герметичній упаковці.

Існують реактиви, які підвергаються дії світла. Зберігають їх в посуді із темного скла.

Особливого зберігання потребують отруйні речовини, до яких належать солі ртуті. Зберігати їх потрібно під замком у металічній шафі.

Натрій і калій треба зберігати під бензином, при роботі з ними треба не допускати їх випадкового зіткнення з водою.

На кожну банку чи склянку з реактивом необхідно наклеїти етикетку з формулою чи назвою речовини, концентрацією розчину.

При зберіганні реактивів і роботі з ними необхідно завжди дотримуватися наступних правил:

1. Реактиви тримати закритими;

2. Не закривати посуд пробками від других реактивів;

3. При наливанні рідин склянку тримати етикеткою до руки, бо каплі рідини можуть попасти на етикетку і зіпсувати її;

4.Не залишати реактиви без етикетки.

2. Правила роботи учнів в хімічному кабінеті.

Наявність в лабораторії концентрованих кислот, лугів, ядовитих і вогненебезпечних речовин потребує від учнів особливої поведінки. Учні повинні:

1. Входити до кабінету тільки з дозволу вчителя.

2. Знати, що вхід до препараторської без дозволу заборонений.

3. Спокійно заходити до кабінету і виходячи із нього, щоб не впустити прилади, які стоять на столах.

4. Займати в кабінеті завжди одне і теж робоче місце.

5. Підтримувати чистоту свого робочого місця, не залишати на столі непотрібні речі, мити після роботи за собою посуд.

6. Не тримати на столі під час роботи нічого зайвого; на столі крім приладів для роботи, можуть знаходитися підручник, зошит, задачник та письмові приладдя.

7. Нічого не їсти і не пити.

8. Уважно читати етикетку на посудині з тією речовиною, яку берете для досліду. Відкриваючи пробку, не кладіть її на лабораторний стіл боком, а поставити догори.

9. Посудину, з якої взяли реактив, одразу закрийте пробкою і поставте на місце.

10. При нагріванні розчинів у пробірці користуйтесь дерев’яним тримачем. Уважно стежте за тим, щоб отвір пробірки був спрямований у бік від працюючих, бо рідина внаслідок перегрівання може виприснути з пробірки.

11. При нагріванні рідин стежте, щоб не перегрівалися стінки посудини над рідиною (особливо, коли рідини мало), бо при попаданні на перегріте скло крапель рідини посудина може тріснути. Щоб уникнути перегрівання, ніколи не нагрівайте пробірку лише знизу, а рівномірно прогрівайте всю пробірку, весь її вміст.

12. Будьте особливо обережним під час роботи з лугами. Потрапляння навіть розбавлених розчинів лугів в очі може привести до втрати зору. Якщо розчин лугу потрапив на руку, негайно змийте його великою кількістю води до зникнення відчуття мильності.

13. Гарячі предмети ставте на керамічну плитку або спеціальну підставку.

14. Будьте також обережні під час роботи з кислотами. Особливо бережіть очі. В разі потрапляння розчину кислоти на руки негайно змийте великою кількістю води.

3. Протипожежні засоби і перша допомога при нещасних випадках.

При порушені правил поведінки з вогненебезпечними речовинами може виникнути пожежа. В цей час не можна губитися, а треба відразу використовувати протипожежні засоби, які є в кабінеті. Перший протипожежний засіб – вода, запаси якої завжди повинні бути під рукою. Але не всі речовини, які горять можна гасити водою (наприклад бензин, керосин). В цих випадках частіше за все використовують пісок, який зберігається в відомому учневі легко доступному місці. Також в хімічному кабінеті повинний бути вогнегасник.

На випадок надання першої допомоги при пораненнях і опіках в кабінеті повинна бути аптечка з наступними речовинами: 5% розчин йоду; розчин борної кислоти; розбавлений розчин перманганату калію; розчин гідрокарбонату натрію; розбавлений розчин аміаку; оцтова кислота (3%); мазь від опіків; вата; бинти і марля.

4.Робоче місце учня.

Кожне учнівське місце повинно мати прилади для проведення всіх лабораторних і практичних занять. До таких приладів належать: стійка з пробірками і залізний штатив з кільцем та зажимами; спиртівку чи газовий пальник; азбестову сітку; фарфорову чашку; воронку; колбу на 150-200 мл; склянку; колбу на 500-1000 мл для води; чашку чи склянку для зливу реактивів; чашку чи пробірку для сміття; шкільні терези; різноваги; мірні циліндри на 100 мл. Крім цього, кожне місце повинно бути забезпечено наборами скляних трубок, паличок, відрізками резинових трубок і 2-3 пробки.

5. Нагрівальні прилади.

5.1. Спиртівка.

Зараз в школах застосовують спиртівки. Ємність їх частіше всього рівна 100-150 мл. В шийку спіртівки вставлена трубка із жесті, в якій знаходиться фітиль із не кручених ниток; резервуар спиртівки виготовляється із товстостінного скла, до спіртівки також додається ковпачок для гасіння полум’я.

При роботі зі спиртівкою необхідно дотримуватися наступних правил: - не підливати спирт в спиртівку, яка горить; - не запалювати одну спиртівку від другої, а запалювати її сірниками чи личиною; - пам’ятати, що верхня третина полум’я найгарячіша; - гасити спиртівку треба завжди при допомозі ковпачка.

5.2. Газовий пальник.

В шкільній практиці зустрічаються два види пальників – Бунзена і Тенлю. Знизу в пальник надходить із газопроводу газ, а через особливий отвір подається повітря. Якщо подається повітря менше, то температура полум’я знижується.

5.3. Електричні нагрівачі.

В хімічному кабінеті використовують електроплити. Вони зручні для випарювання розчинів, нагріванні води в колбах і склянках і деяких інших операціях, але не придатні для нагрівання речовин в пробірках [44, 45]

6. Основні вимоги до освітлення кабінету хімії.

Природниче освітлення кабінету повинно відповідати вимогам розділу СН і П 11-4-79 “Природниче освітлення. Норми користування”. Коефіцієнт природничого освітлення в кабінеті хімії повинний бути не менше 2%. Напрям основного світлового потоку повинен бути з лівого боку від учнів. Не можна нагромаджувати світлові пройми приладами і другими предметами як із внутрішньої так і зовнішніх сторін споруди. Очищення стінок світлових пройомів проводиться не рідше 2-3 рази на рік. В якості джерела світла слід використовувати люмінесцентні лампи білого кольору. Світильники встановлюють рядами паралельно зовнішнім стінам з вікнами. Спостереження за станом і експлуатацією світильників і світильних установок накладається на людину яка відповідає за електрогосподарство школи.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Ляшенко А.Х. Освітня програма «Довкілля» і соціальний розвиток особистості школяра // Нива знань - 2002. - № 2. – С. 52 – 55.

2. Каптерев П.Ф. Избранные педагогические труды. М.: Просвещение, 1984.

3. К.Чесна Інтеграція навчання на уроках хімії // Хімія. Біологія - жовтень 2004. - № 59 (383).- С. 2 – 4.

4. Заблоцька О. Використання між предметних зв’язків з метою формування наукового світогляду учнів. // Біологія і хімія в школі – 2003. - №1.- С. 33-38.

5. Ільченко В.Р. Освітня програма «Довкілля» як напрямок реформування природничонаукової шкільної освіти // Нива знань - 2002. - № 2. – С. 56 - 61.

6. Ільченко В.Р. Дидактичні основи формування цілісності природничо – наукових знань в освітній програмі «Довкілля»// Нива знань – 2001. - № 3. С. 44-47.

7.Ільченко В.Р. Конструювання цілісності змісту освіти // Педагогічні технології

8. Головко А. Формування системного знання та наукового мислення учнів на уроках хімії засобами інтегрованого підходу. // Хімія - квітень 2004. - №23 (347) - С.3 – 4.

9. Пушкарева Т. Інтеграція знань учнів у природничих курсах // Хімія і біологія у школі. – 2003. - №5. С. 46 – 48.

10. Лыгин С.А. Использование знаний по химии при изучении биологии // Химия в школе. – 2004. - № 8.

11. Концепція програми «Довкілля» / За ред. В.Р.Ільченко. – Київ- Полтава: ПОІППО, 2003. – 133с.

12. Бурая Н.В., Аранская О.С. Интеграция знаний и умений как условие творческого саморазвития личности // Химия в школе. – 1990, № 5. – С.23 -26.

13. Ільченко В.Р. Концептуальні засади освітньої програми «Довкілля» // Нива знань. – 2000, № 1. – С. 61 – 68.

14. Концепція освітньої програми «Довкілля» / за ред. В.Р.Ільченко. – К. – Полтава: ПОІППО, 2003. – 133 с.

15. Суханов А.Д., Голубева О.Н. Концепции современного естествознания. – М.: Дрофа, 2004. – 256 с.

16. Концепции и проекты программ курса «Естествознание»// Химия в школе. – 1988, № 6. – С. 29 – 39.

17. Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. – М.: Культура и спорт, 1997. – 271 с.

18. Ільченко В.Р., Гуз К.Ж. Освітня програма « Довкілля » (інтеграція змісту природничо - наукової освіти). – Київ – Полтава, 1999. – 120 с.

19. Ільченко В.Р. Конструювання цілісності змісту освіти // Постметодика. – 1994, № 6, - С. 14 – 16.

20. Ільченко В.Р., Гуз К.Ж. Концептуальні основи інтеграції змісту природничо - наукової освіти // Теорія і практика інтеграції змісту освіти. Освітня програма «Довкілля» / За ред. В.Р.Ільченко. – К. – Полтава 2004. – 133 с.

21. Пиаже Ж. Избранные педагогические труды. – М.: Просвещение, 1969. – 659 с.

22. Ковчин Н. Психологічні основи формування цілісності природничо – наукової картини світу в учнів загальноосвітньої школи // Імідж сучасного педагога. – 2005, № 3 – 4. – С. 3 – 5.

23. Хімія (8 – 11 класи) Програма для загальноосвітніх навчальних закладів К. «Перун» - 2001. – 24с.

24. Хімія (7 – 11 класи) Програма для загальноосвітніх навчальних закладів К. «Перун» - 2004. – 24с.

25. Біологія (6 – 11 класи) Програма для загальноосвітніх навчальних закладів К. «Перун» - 2004. – 48с.

26. Фізика (7 - 11 класи) Програма для загальноосвітніх навчальних закладів К. «Перун» - 2004. –31с.

27. Планування курсу хімії, 9 клас, 1 част. – Дніпропетровськ: ДОІППО, 2002. – 75 с.

28. Олійник І.В., Кучер Л.Є. Уроки хімії. 8 клас. Книга для вчителя. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, 2003. – 144 с.

29. Буринська Н.М., Величко Л.П.Хімія, 8 кл.: Підручник для серед. загальноосвіт. шк.– 3-тє вид., – Київ; Ірпінь: ВТФ «Перун»,1999. – 160с.

30. Планування курсу хімії, 8 клас, 2 част. – Дніпропетровськ:ДОІППО, 2003. –109 с.

31. Планування курсу органічної хімії (11 клас), 2 част. – Дніпропетровськ: ДОІППО, 2003. – 100 с.

32. Олійник І.В., Кучер Л.Є. Позакласна робота з біології та хімії: Посібник для вчителя. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, 2005. – 72с.

33. Планування курсу хімії, 9 клас, 2 част. – Дніпропетровськ: ДОІППО, 2002. –59 с.

34. Слєта Л.О. Як підготуватись до вступних іспитів з хімії// Хімія - травень 2003. - № 15(27). – С.12 - 22.

35. Вороненко Т. Хімічні реакції та закономірності їх перебігу.// Хімія. Біологія - листопад 2001. - № 61(169). – С. 4 – 5.

36. Головнер В.Н. Наш поход к изучению енергетики химических реакций // Химия в школе. – 1990. - №6. – с. 25 – 27

37. Планування курсу хімії, 10 клас, 2 част. – Дніпропетровськ ДОІППО, 2001. –64 с.

38. СомовВ. Задачі екологічного змісту// Хімія. Біологія - грудень 2005. – № 69(465). – С. 14 – 16.

39. Буринська Н.М., Величко Л.П. Хімія, 11 кл.: Підручник для серед. загальноосвіт. закладів. – Київ; Ірпінь: ВТФ «Перун»,1999. – 176с.

40. Березан О. Збірник задач з хімії. – Тернопіль, - 2003. – 320с.

41. Тішакова Л.Г., Овчинникова А.І. Зошит на друкованій основі з неорганічної хімії для 9-х класів. Част 2. Вип.1. – Харків: НМЦ «Школяр», 1996. – 113с.

42. Гольдфарб Я.Л., Ходаков Ю.В. Збірник задач і вправ з хімії для середньої школи. Навчальний посібник для учнів. Видання 2. – К. «Радянська школа», - 1980. – 184с.

43. Гаврусейко Н.П. Проверочные работы по неорганической химии: Дидакт. материал для 8 кл.: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1990. – 64с.

44. Захаров Л.Н. Техника безопасности в химических лабораториях. – Л.: Химия, 1985. – 184с.

45. Костин Н.В. Техніка безпеки в хімічній лабораторії. – М.: Хімія, 1977. – 280с.