Файл: Министерство образования и науки республики татарстанказанский федеральный университет химический институт имам. Бутлерова.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 88
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМАМ. БУТЛЕРОВА
КАФЕДРА ХИМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
_________________________________________________________________________
Посвящается 80-летию кафедры химического образования
ИННОВАЦИИ В ПРЕПОДАВАНИИ ХИМИИ Международная научно-практическая конференция г. Казань, 27–28 марта 2014 года
Сборник научных и научно-методических трудов
КАЗАНЬ
2014
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМАМ. БУТЛЕРОВА
КАФЕДРА ХИМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
_________________________________________________________________________
Посвящается 80-летию кафедры химического образования
ИННОВАЦИИ В ПРЕПОДАВАНИИ ХИМИИ Международная научно-практическая конференция г. Казань, 27–28 марта 2014 года
Сборник научных и научно-методических трудов
КАЗАНЬ
2014
УДК [372.8 + 378] : 54
ББК я И Печатается по рекомендации Редакционно-издательского совета
Химического института им. А.М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета
Редакционная коллегия директор Химического института им. А.М. Бутлерова КФУ доктор химических наук, профессор В.И. Галкин, завкафедрой химического образования Химического института им. А.М. Бутлерова КФУ, доктор педагогических наук, кандидат химических наук, профессор СИ. Гильманшина отв. редактор)
Инновации в преподавании химии сборник научных и научно- методических трудов V Международной науч.-практ. конф, г. Казань, 27–28 марта 2014 года / под ред. СИ. Гильманшиной. – Казань Казан. унт, 2014. – 316 с.
ISBN Сборник материалов научно-практической конференции содержит тезисы докладов и статьи специалистов в области химического образования. В нем рассматриваются инновации в методике обучения химии в школе, инновационные технологии преподавания химии в учреждениях профессионального образования. В материалах сохранен авторский стиль. Материалы сборника предназначены для широкого круга научной и научно- педагогической общественности, могут быть использованы в теории и практике химического образования. Ответственность за аутентичность и точность цитат, имен, названий и иных сведений, а также соблюдение закона об интеллектуальной собственности несут авторы публикаций 978-5-00019-184-2
УДК [372.8 + 378] : 54
ББК 74.262я431
И 66
© Коллектив авторов, 2014
© Казанский университет, 2014
Становление и развитие кафедры химического образования Кафедра создана в 1934 году в Казанском учительском институте с целью фундаментальной подготовки по химии будущих учителей. Научно-педагогические исследования сочетались с фундаментальными и прикладными работами по химии.
Первым заведующим был профессор А.А. Иванов (один из лучших учеников академика А.Е. Арбузова). Под его руководством проводился цикл работ по изучению свойств соединений ванадия.
С 1942 по 1946 гг. заведует кафедрой профессор А.Ф. Герасимов. Под его руководством параллельно с исследованиями соединений ванадия разрабатываются новые методы получения металлов в коллоидном состоянии. Разворачиваются исследования в области фосфорорганических соединений. В их проведении велика роль известных ученых – АА. Иванова, Г.К. Катаева, АИ. Разумова. Активное участие в учебной и научной работе кафедры принимают А.Е. Арбузов, Я.И. Носов, В.И. Сергеев, А.А. Дру- жинин, И.Н. Аверко-Антонович, Е.И. Семенова, М.Ф. Крюков и др.
В годы Великой Отечественной войны на кафедре, как ив других вузах г. Казани, проводятся исследования по темам оборонного значения.
В 1946 году на должность заведующего кафедрой избирается доцент В.Ф. Тимофеев, кандидатская диссертация которого была посвящена исследованию боевых отравляющих веществ. Им ведутся также работы по определению содержания бериллия в авиационных сталях. В.Ф. Тимофеев уделяет большое внимание научно-методической работе, созданию учебных химических лабораторий. В 1964 г. на кафедру в качестве заведующего приходит кандидат химических наук Ю.Ф. Гатилов. Будучи учеником одного из ярких представителей Казанской химической школы профессора
Г.Х. Камая, Ю.Ф. Гатилов, благодаря активной поддержке ректора Ю.А. Туишева и проректора по научной работе профессора ОД. Курмаева, создал специализированную лабораторию для фундаментальных исследований в области мышьякорганических соединений. Лаборатория становится центром по исследованию стереохимии мышьякорганических соединений ив первую очередь, стереохимии асимметрически замещенных арсинов и их производных. В результате удалось получить целый ряд труднодоступных энантиомеров алкилариларсинов (Ю.Ф. Гатилов, Л.Б. Ионов,
Ф.Д. Ямбушев), выяснить влияние различных заместителей ароматического кольца на изменение величины оптической активности асимметрических третичных арсинов (Ф.Д. Ямбушев, Н.Х. Те- нишева, Ю.Ф. Гатилов), исследовать относительные конфигурации хиральных третичных арсинов. (В.П. Ковырзина, Л.Б. Ионов,
С.С. Молодцов).
Другим направлением научных исследований, проводимых на кафедре, стали работы по изучению возможности превращений в направлении, противоположном известной в химии фосфора перегруппировке А.Е. Арбузова. Впервые было показано, что сульфиды третичных арсинов под действием электрофильных веществ реагируют с понижением валентности атома мышьяка (Ю.Ф. Гати- лов, МГ. Краличкина, Г.И. Василенко). Проводились исследования по перегруппировке оксидов третичных арсинов (Б.Е. Абалонин,
З.М. Измайлова). Изучались превращения сульфидов и селенидов третичных арсинов под действием алкилгалогенидов и ряда галогенпроизводных, содержащих подвижные атомы галогена
(Б.Е. Абалонин, Г.И. Василенко, В.П. Костин). Впервые получены результаты кинетических исследований перегруппировки сульфидов третичных арсинов под действием алкилгалогенидов
(Б.Е. Абалонин, Л.А. Лохотская).
В хи х годах научно-исследовательские работы на кафедре проводились под девизом наука производству и осуществлялись по заказу промышленных предприятий на основе хозяйственных договоров. Первый хоздоговорной заказ по инициативе Министерства химической промышленности СССР был заключен в 1977 году с НПО «Пластполимер» (Ленинград, Киев) на получение препаратов с целью использования в качестве добавок к краскам, применяемым для покрытия днищ морских и океанских судов, предохраняющих от обрастания моллюсками. Второй заказ от НИИ Химфото (Казань) на разработку эффективных сенсибилизаторов фоточувствительных покрытий. С объединением
Первым заведующим был профессор А.А. Иванов (один из лучших учеников академика А.Е. Арбузова). Под его руководством проводился цикл работ по изучению свойств соединений ванадия.
С 1942 по 1946 гг. заведует кафедрой профессор А.Ф. Герасимов. Под его руководством параллельно с исследованиями соединений ванадия разрабатываются новые методы получения металлов в коллоидном состоянии. Разворачиваются исследования в области фосфорорганических соединений. В их проведении велика роль известных ученых – АА. Иванова, Г.К. Катаева, АИ. Разумова. Активное участие в учебной и научной работе кафедры принимают А.Е. Арбузов, Я.И. Носов, В.И. Сергеев, А.А. Дру- жинин, И.Н. Аверко-Антонович, Е.И. Семенова, М.Ф. Крюков и др.
В годы Великой Отечественной войны на кафедре, как ив других вузах г. Казани, проводятся исследования по темам оборонного значения.
В 1946 году на должность заведующего кафедрой избирается доцент В.Ф. Тимофеев, кандидатская диссертация которого была посвящена исследованию боевых отравляющих веществ. Им ведутся также работы по определению содержания бериллия в авиационных сталях. В.Ф. Тимофеев уделяет большое внимание научно-методической работе, созданию учебных химических лабораторий. В 1964 г. на кафедру в качестве заведующего приходит кандидат химических наук Ю.Ф. Гатилов. Будучи учеником одного из ярких представителей Казанской химической школы профессора
Г.Х. Камая, Ю.Ф. Гатилов, благодаря активной поддержке ректора Ю.А. Туишева и проректора по научной работе профессора ОД. Курмаева, создал специализированную лабораторию для фундаментальных исследований в области мышьякорганических соединений. Лаборатория становится центром по исследованию стереохимии мышьякорганических соединений ив первую очередь, стереохимии асимметрически замещенных арсинов и их производных. В результате удалось получить целый ряд труднодоступных энантиомеров алкилариларсинов (Ю.Ф. Гатилов, Л.Б. Ионов,
Ф.Д. Ямбушев), выяснить влияние различных заместителей ароматического кольца на изменение величины оптической активности асимметрических третичных арсинов (Ф.Д. Ямбушев, Н.Х. Те- нишева, Ю.Ф. Гатилов), исследовать относительные конфигурации хиральных третичных арсинов. (В.П. Ковырзина, Л.Б. Ионов,
С.С. Молодцов).
Другим направлением научных исследований, проводимых на кафедре, стали работы по изучению возможности превращений в направлении, противоположном известной в химии фосфора перегруппировке А.Е. Арбузова. Впервые было показано, что сульфиды третичных арсинов под действием электрофильных веществ реагируют с понижением валентности атома мышьяка (Ю.Ф. Гати- лов, МГ. Краличкина, Г.И. Василенко). Проводились исследования по перегруппировке оксидов третичных арсинов (Б.Е. Абалонин,
З.М. Измайлова). Изучались превращения сульфидов и селенидов третичных арсинов под действием алкилгалогенидов и ряда галогенпроизводных, содержащих подвижные атомы галогена
(Б.Е. Абалонин, Г.И. Василенко, В.П. Костин). Впервые получены результаты кинетических исследований перегруппировки сульфидов третичных арсинов под действием алкилгалогенидов
(Б.Е. Абалонин, Л.А. Лохотская).
В хи х годах научно-исследовательские работы на кафедре проводились под девизом наука производству и осуществлялись по заказу промышленных предприятий на основе хозяйственных договоров. Первый хоздоговорной заказ по инициативе Министерства химической промышленности СССР был заключен в 1977 году с НПО «Пластполимер» (Ленинград, Киев) на получение препаратов с целью использования в качестве добавок к краскам, применяемым для покрытия днищ морских и океанских судов, предохраняющих от обрастания моллюсками. Второй заказ от НИИ Химфото (Казань) на разработку эффективных сенсибилизаторов фоточувствительных покрытий. С объединением
Красный Восток (Казань) был заключен договор на разработку экспресс-метода определения содержания углекислого газа в производственных емкостях (превышение его ПДК приводит к гибели людей, проводящих очистку емкостей. С ПО «Татнефть» – хоздо- говор по изучению состава нефтяных эмульсий, стабилизированных сульфидом железа, и разработке технологии их разрушения. Хоздоговорная тема «Аква» по заказу СПКБ «Нефтехимпромавто- матика» (Казань) была посвящена исследованию кинетики и биохимических превращений ингредиентов загрязнителей поверхностных вод. На средства хоздоговорных работ была создана научно-иссле- довательская лаборатория по изучению химии мышьякорганических соединений (МОС) и нефти, которая становится структурным подразделением научно-исследовательского сектора Казанского государственного педагогического института. Руководителем хоздоговорных тем в те годы был доцент Ф.Д. Ямбушев.
Развиваются исследования в новом направлении, связанные с синтезом, исследованием строения и реакционной способности нового типа мышьякорганических соединений со связью
As-N (Г.И. Кокорев, Ф.Д. Ямбушев, Ш.Х. Бадрутдинов, Л.А. Аль- меткина). В результате в ряду мышьякорганических соединений со связью As-N получено и описано более 500 веществ. В целом за летний период было опубликовано около трехсот работ, большинство – в центральных академических изданиях, выпущено шесть тематических сборников. Результаты исследований оценены учеными – специалистами по элементоорганической химии как большой вклад в химию элементов пятой группы Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Подготовлено 4 докторских (Ю.Ф. Гатилов, Л.Б. Ионов, Ф.Д. Ямбушев, Б.Е. Абалонин) и 10 кандидатских (А.Б. Ионов, Ф.Д. Ямбушев, Н.Х. Тенишева, МГ. Краличкина, С.С. Молодцов, Г.И. Василенко, З.М. Измайло- ва, Л.А. Лохотская, Г.И. Кокорев, Л.А. Горчакова) диссертаций по специальности 02.00.08 – химия элементоорганических соединений. В настоящее время исследования продолжаются в научно- исследовательской лаборатории Фосфорорганические соединения (И.С. Низамов, И.Д. Низамов).
Развиваются исследования в новом направлении, связанные с синтезом, исследованием строения и реакционной способности нового типа мышьякорганических соединений со связью
As-N (Г.И. Кокорев, Ф.Д. Ямбушев, Ш.Х. Бадрутдинов, Л.А. Аль- меткина). В результате в ряду мышьякорганических соединений со связью As-N получено и описано более 500 веществ. В целом за летний период было опубликовано около трехсот работ, большинство – в центральных академических изданиях, выпущено шесть тематических сборников. Результаты исследований оценены учеными – специалистами по элементоорганической химии как большой вклад в химию элементов пятой группы Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Подготовлено 4 докторских (Ю.Ф. Гатилов, Л.Б. Ионов, Ф.Д. Ямбушев, Б.Е. Абалонин) и 10 кандидатских (А.Б. Ионов, Ф.Д. Ямбушев, Н.Х. Тенишева, МГ. Краличкина, С.С. Молодцов, Г.И. Василенко, З.М. Измайло- ва, Л.А. Лохотская, Г.И. Кокорев, Л.А. Горчакова) диссертаций по специальности 02.00.08 – химия элементоорганических соединений. В настоящее время исследования продолжаются в научно- исследовательской лаборатории Фосфорорганические соединения (И.С. Низамов, И.Д. Низамов).
Картина химических исследований сотрудников кафедры будет неполной, если не вспомнить, что долгие годы на кафедре трудились к.х.н., доцент ОС. Шулындина (диссертация по органической химии) и профорг кафедры, член парткома педагогического института к.х.н., доцент ГА. Муравьева, защитившая диссертацию по неорганической химии в КГУ. С г. по настоящее время работает д.п.н., к.х.н. СИ. Гильманшина (выпускница КХТИ по физической химии, ученица профессора ГА. Добренькова), с 2001 года – выпускник КГПИ к.х.н., доцент И.Д. Низамов, защитивший диссертацию в ИОФХ им. А.Е. Арбузова, продолжает химические исследования. Короткий период на кафедре были к.х.н., доцент ЕЮ. Ситникова, к.б.н. Л.А. Ганеева.
После Ю.Ф. Гатилова кафедрой заведовали доцент А.П. Ива- нова (1973–1982), доцент, к.х.н. ОС. Шулындина (1983–1993), доцент, к.х.н. З.М. Измайлова (1994–2004), профессор, к.х.н.
Н.Х. Тенишева (2004–2008), доцент, к.х.н. И.Д. Низамов (2008–2010). С 2010 г. кафедрой химии заведует чл.-корр. РАЕ, профессор, д.п.н., к.х.н. СИ. Гильманшина (научная школа по педагогике академика Г.В. Мухаметзяновой, научным консультантом по докторской диссертации был профессор Д.В. Вилькеев). В январе
2011 г. кафедра химии переименована в кафедру химического образования (решение принято единогласно, поскольку педагогическая и научно-методическая деятельность сотрудников кафедры всегда строились с учетом проблем средней и высшей школы. В ноябре 2011 г. кафедра химического образования как структурная единица вошла в состав Химического института им.
А.М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета. Кафедра имеет большой опыт по подготовке специалистов и бакалавров педагогического направления (учитель биологии и химии учитель химии и биологии бакалавр естественнонаучного образования, профиль химия бакалавр педагогического образования, профиль химия, есть опыт выпуска по специальности Химия осуществляет химическое образование по нехимическим специальностями направлениям (ежегодно около студентов. С 2010 года ведется переподготовка учителей
После Ю.Ф. Гатилова кафедрой заведовали доцент А.П. Ива- нова (1973–1982), доцент, к.х.н. ОС. Шулындина (1983–1993), доцент, к.х.н. З.М. Измайлова (1994–2004), профессор, к.х.н.
Н.Х. Тенишева (2004–2008), доцент, к.х.н. И.Д. Низамов (2008–2010). С 2010 г. кафедрой химии заведует чл.-корр. РАЕ, профессор, д.п.н., к.х.н. СИ. Гильманшина (научная школа по педагогике академика Г.В. Мухаметзяновой, научным консультантом по докторской диссертации был профессор Д.В. Вилькеев). В январе
2011 г. кафедра химии переименована в кафедру химического образования (решение принято единогласно, поскольку педагогическая и научно-методическая деятельность сотрудников кафедры всегда строились с учетом проблем средней и высшей школы. В ноябре 2011 г. кафедра химического образования как структурная единица вошла в состав Химического института им.
А.М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета. Кафедра имеет большой опыт по подготовке специалистов и бакалавров педагогического направления (учитель биологии и химии учитель химии и биологии бакалавр естественнонаучного образования, профиль химия бакалавр педагогического образования, профиль химия, есть опыт выпуска по специальности Химия осуществляет химическое образование по нехимическим специальностями направлениям (ежегодно около студентов. С 2010 года ведется переподготовка учителей
по направлению учитель химии (куратор С.С. Космодемьянская, выпускница кафедры с 2011 года совместно с Приволжским центром ПКиППРО – повышение квалификации учителей химии, а также прием в аспирантуру по педагогике (СИ. Гильманшина). Кафедра гордится своими выпускниками – кандидатами и докторами наук, заслуженными учителями, успешными руководителями И.Г.Хадиуллин–начальник МУ Управление образования Исполнительного комитета муниципального образования г. Казани, П.Н. Осипов – лауреат Государственной премии в области образования РТ, д.пед.н., профессор, Р.И. Халиуллин – Заслуженный учитель РФ, учитель химии, он первым в стране был удостоен звания Народный учитель России и многие другие
Научная работа кафедры по проблеме подготовки учителей ведется, начиная с 1938 г, когда было издано пособие для учителей химии Химические опыты в неполной средней школе, 360 с. У истоков этой работы стоял доцент Тимофеев В.Ф., заведовавший кафедрой в течение 20 лет (1946–1965гг.), из них 10 лет – проректор по научной работе. Большой вклад в научно-методическую подготовку будущих учителей химии в разные годы внесли ныне покойные А.А. Иванов, А.Ф. Герасимов, Н.В. Праксин, Р.З. Гума- рова, Л.Ш. Шарафиев, В.М. Шатунова, А.П. Иванова, ИВ. Заорац- кая, ЗА. Зимина, В.Ф. Тимофеев, ГА. Муравьева и многие другие. Много сил отдали формированию профессиональных умений и навыков у будущих учителей химии ветераны кафедры В.П. Ка- вырзина, ОС. Шулындина, И.А. Бажина, Д.Ш. Ситдикова, Г.И. Ва- силенко, Н.Х. Тенишева, З.М. Измайлова. По педагогике средней и высшей школы на кафедре защищены две докторские диссертации (И.А. Бажина, СИ. Гильманшина) и пять кандидатских (Д.Ш. Ситдикова, И.А. Бажина, С.С. Космо- демьянская, Р.Р. Галимов, Ф.Д. Халикова), издано 4 монографии. Опубликовано 14 учебных пособий по аналитической химии с грифом УМО, победитель трех российских грантов (СИ. Гиль- маншина), органической химии (ОС. Шулындина), органической химии на татарском языке (Ф.Д. Ямбушев), химической технологии (Б.Е. Абалонин), биологической химии (Н.Х. Тенишева), химии соединений фосфора и биологически активных элементоорганических соединений (И.С. Низамов, 2010, 2012), методике обучения химии (С.С. Космодемьянская, СИ. Гильманшина,
2011 г, методологическими методическим основам преподавания химии в контексте ФГОС ОО (СИ. Гильманшина, С.С. Космоде- мьянская, 2012 гидр. Исследовательские работы школьников при научном руководстве преподавателей кафедры неоднократно отмечались медалью и призовыми местами на Всероссийских конференциях учащихся.
Большой интерес представляют организованные кафедрой на- учно-практические международная, всероссийские и региональные конференции по проблемам химического образования, такие как Методология и практика химического образования в свете развития знаний о природе и обществе (2005), Современная химия интеграция науки, образования и экологии (2009), Инновационная деятельность учителей химии Республики Татарстан»
(2011), Инновации в преподавании химии (2010–2014). Высоким показателем активной педагогической научно-орга- низационной деятельности кафедры являются проведение ежегодных Фестивалей химии (с 1995), презентаций кафедры, олимпиад, редактирование и издание материалов научно-исследовательских работ кафедры Актуальные химические исследования (2011). В сборнике представлены наиболее интересные научно-иссле- довательские работы преподавателей и студентов – выпускников кафедры химического образования по специальности 020101.65 Химия, выполненные в сотрудничестве сучеными Учреждения Российской академии наук Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН. Наиболее одаренные студенты в настоящее время – аспиранты. Кафедра имеет Благодарственные письма от директоров школ за научно-методическую подготовку студентов к педагогической практике и прочные связи с лицеем, лицеем им. НИ. Лобачевского, лицеем №5, гимназиями 19, 90, 155, со школами 49,
119, 165, 170, школой-интернатом № 4 г. Казани, Ново-Арышской
СОШ Рыбно-Слободского района РТ. Основная работа ведется в период педпрактики и подготовки к ЕГЭ. Сегодня учебно-воспитательный процесс на кафедре осуществляют три доктора наук (СИ. Гильманшина, И.С. Низамов,
Научная работа кафедры по проблеме подготовки учителей ведется, начиная с 1938 г, когда было издано пособие для учителей химии Химические опыты в неполной средней школе, 360 с. У истоков этой работы стоял доцент Тимофеев В.Ф., заведовавший кафедрой в течение 20 лет (1946–1965гг.), из них 10 лет – проректор по научной работе. Большой вклад в научно-методическую подготовку будущих учителей химии в разные годы внесли ныне покойные А.А. Иванов, А.Ф. Герасимов, Н.В. Праксин, Р.З. Гума- рова, Л.Ш. Шарафиев, В.М. Шатунова, А.П. Иванова, ИВ. Заорац- кая, ЗА. Зимина, В.Ф. Тимофеев, ГА. Муравьева и многие другие. Много сил отдали формированию профессиональных умений и навыков у будущих учителей химии ветераны кафедры В.П. Ка- вырзина, ОС. Шулындина, И.А. Бажина, Д.Ш. Ситдикова, Г.И. Ва- силенко, Н.Х. Тенишева, З.М. Измайлова. По педагогике средней и высшей школы на кафедре защищены две докторские диссертации (И.А. Бажина, СИ. Гильманшина) и пять кандидатских (Д.Ш. Ситдикова, И.А. Бажина, С.С. Космо- демьянская, Р.Р. Галимов, Ф.Д. Халикова), издано 4 монографии. Опубликовано 14 учебных пособий по аналитической химии с грифом УМО, победитель трех российских грантов (СИ. Гиль- маншина), органической химии (ОС. Шулындина), органической химии на татарском языке (Ф.Д. Ямбушев), химической технологии (Б.Е. Абалонин), биологической химии (Н.Х. Тенишева), химии соединений фосфора и биологически активных элементоорганических соединений (И.С. Низамов, 2010, 2012), методике обучения химии (С.С. Космодемьянская, СИ. Гильманшина,
2011 г, методологическими методическим основам преподавания химии в контексте ФГОС ОО (СИ. Гильманшина, С.С. Космоде- мьянская, 2012 гидр. Исследовательские работы школьников при научном руководстве преподавателей кафедры неоднократно отмечались медалью и призовыми местами на Всероссийских конференциях учащихся.
Большой интерес представляют организованные кафедрой на- учно-практические международная, всероссийские и региональные конференции по проблемам химического образования, такие как Методология и практика химического образования в свете развития знаний о природе и обществе (2005), Современная химия интеграция науки, образования и экологии (2009), Инновационная деятельность учителей химии Республики Татарстан»
(2011), Инновации в преподавании химии (2010–2014). Высоким показателем активной педагогической научно-орга- низационной деятельности кафедры являются проведение ежегодных Фестивалей химии (с 1995), презентаций кафедры, олимпиад, редактирование и издание материалов научно-исследовательских работ кафедры Актуальные химические исследования (2011). В сборнике представлены наиболее интересные научно-иссле- довательские работы преподавателей и студентов – выпускников кафедры химического образования по специальности 020101.65 Химия, выполненные в сотрудничестве сучеными Учреждения Российской академии наук Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН. Наиболее одаренные студенты в настоящее время – аспиранты. Кафедра имеет Благодарственные письма от директоров школ за научно-методическую подготовку студентов к педагогической практике и прочные связи с лицеем, лицеем им. НИ. Лобачевского, лицеем №5, гимназиями 19, 90, 155, со школами 49,
119, 165, 170, школой-интернатом № 4 г. Казани, Ново-Арышской
СОШ Рыбно-Слободского района РТ. Основная работа ведется в период педпрактики и подготовки к ЕГЭ. Сегодня учебно-воспитательный процесс на кафедре осуществляют три доктора наук (СИ. Гильманшина, И.С. Низамов,
9
Ф.Д. Ямбушев), пять кандидатов наук (Ю.В. Бахтиярова, С.С. Кос- модемьянская, И.Д. Низамов, Р.Н. Сагитова, Ф.Д. Халикова), зав. кабинетом Т.Р. Подольская. Среди них два Почетных работника высшего профессионального образования РФ (СИ. Гильманшина,
Ф.Д. Ямбушев), Заслуженный деятель науки РТ (Ф.Д. Ямбушев), Заслуженный работник образования РТ (Т.Р. Подольская, лауреат премии им. А.Е. Арбузова среди молодых ученых г. Казани
(Ю.В. Бахтиярова), победитель конкурсов Лучший учитель Российской Федерации и «Учитель-исследователь Республики Та- тарстан» (Ф.Д. Халикова).
Преподаватели кафедры постоянно повышают свой образовательный уровень по таким программам, как Информационно- коммуникативные технологии в профессиональной деятельности преподавателя высшей школы, Правовые основы высшего и послевузовского профессионального образования в условиях членства в ВТО», Конструирование образовательного процесса в высшей школе на основе ФГОС ВПО» и др, работают по грантам РФФИ, разрабатывают мультимедийные презентации, компьютерные тесты и электронные образовательные курсы в образовательной среде «Мооdlе» (победа в конкурсе КФУ Лучший автор электронного курса – 2013»). СИ. Гильманшина, Ф.Д. Ямбушев Казанский федеральный университет, г. Казань, Россия
ИННОВАЦИИ В МЕТОДИКЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ В ШКОЛЕ
М.М. Акбарова, С.А. Расулов Таджикский национальный университет г. Душанбе, Республика Таджикистане Особенности использования исторического материала по бытовой химии в школьном курсе химии
Каждый педагог ставит перед собой цель обеспечить положительную мотивацию обучения и активизировать познавательную деятельность учащихся. Для достижения этой цели нужны эффективные методики и инновации в преподавании химии. В педагогическом наследстве великий таджикский учёный Абу Али ибн Сина (Авиценна) написал, что каждый ученик в соответствии с талантом и возможностями желает изучить определенную область знаний. При небрежении их желаниями учебный процесс будет неэффективным. Сегодня образовательный процесс немыслим без поиска новых, более эффективных технологий, способствующих развитию творческих способностей школьников. Содержание школьной программы по химии способствует запоминанию материала, ноне развивает творческую мыслительную деятельность учащихся. В этих условиях учителю необходимо применять инновационные методики, повышающие мотивацию и уверенность учащихся в своих силах, создающие положительные эмоции и интерес к процессу познания. К инновациям относят метод интеграции. Интеграция может осуществляться наследующих уровнях умений и навыков наблюдения интегрированных уроков (создаются условия для использования заданий, способствующих развитию интереса учащихся к предмету при обсуждении учебной темы умений и навыков работы с информацией по истории
М.М. Акбарова, С.А. Расулов Таджикский национальный университет г. Душанбе, Республика Таджикистане Особенности использования исторического материала по бытовой химии в школьном курсе химии
Каждый педагог ставит перед собой цель обеспечить положительную мотивацию обучения и активизировать познавательную деятельность учащихся. Для достижения этой цели нужны эффективные методики и инновации в преподавании химии. В педагогическом наследстве великий таджикский учёный Абу Али ибн Сина (Авиценна) написал, что каждый ученик в соответствии с талантом и возможностями желает изучить определенную область знаний. При небрежении их желаниями учебный процесс будет неэффективным. Сегодня образовательный процесс немыслим без поиска новых, более эффективных технологий, способствующих развитию творческих способностей школьников. Содержание школьной программы по химии способствует запоминанию материала, ноне развивает творческую мыслительную деятельность учащихся. В этих условиях учителю необходимо применять инновационные методики, повышающие мотивацию и уверенность учащихся в своих силах, создающие положительные эмоции и интерес к процессу познания. К инновациям относят метод интеграции. Интеграция может осуществляться наследующих уровнях умений и навыков наблюдения интегрированных уроков (создаются условия для использования заданий, способствующих развитию интереса учащихся к предмету при обсуждении учебной темы умений и навыков работы с информацией по истории
Интеграция позволяет оптимизировать учебный процесс и обеспечить его наибольшую эффективность и результативность. Однако материал из истории может быть эффективен при изучении только определенных тем школьного курса химии. Поясним отмеченное на примере бытовой химии древних.
Благодаря археологам, стало известно о жизни и быте древних народов, населявших междуречье (современная территория Средней Азии и Ирана, земли Египта, Месопотамии, Западной Европы, Азии и Центральной Америки. Создатели рецептов первых бытовых химических средств были в большинстве случаев неизвестные изобретатели. Кто-то из них первым окрасил ткань пурпуром, нашел цветную глину и минерал и выполнил первый рисунок, кто-то изобрел свечу и т.д.
Каменный век донес до нас хотя и скудные, но уже более определенные факты использования химических веществ в быту. Особенно заметным стало их применение ввек неолита, когда человек начал заниматься земледелием, скотоводством, обрабатывать шкуры и др. Достоверные данные о применении неорганических пигментов сурик, охра и др) донесли до нас выдающиеся образцы первобытной культуры Западной Европы, ранее наскальной живописи древней Сибири и Африки, выполненные более 30 тыс. лет тому назад.
На протяжении VII–X тысячелетий, начиная с неолита, человек использовал в быту природные вещества органического происхождения животные жиры, воски и минеральные природные вещества – пигменты, мел, речной и морской песок, поваренную соль, глину. Затем к ним прибавились битумы, различные смолы, бальзамы, белковые вещества, эфирные масла, а из природных минеральных веществ – сода. Древним римлянам хотелось, чтобы ив жилищах был приятный запах. Для этого они натирали столы мятой, а стены и полы опрыскивали ее водным настоем. Из корней куркумы – травянистого тропического растения семейства имбирных – полинезийцы получали желтую краску для раскраски кожи, а толченое корневище, имеющий ароматный запах, использовали в качестве дезодорирующего вещества. Например, при сжигании серы получался
Благодаря археологам, стало известно о жизни и быте древних народов, населявших междуречье (современная территория Средней Азии и Ирана, земли Египта, Месопотамии, Западной Европы, Азии и Центральной Америки. Создатели рецептов первых бытовых химических средств были в большинстве случаев неизвестные изобретатели. Кто-то из них первым окрасил ткань пурпуром, нашел цветную глину и минерал и выполнил первый рисунок, кто-то изобрел свечу и т.д.
Каменный век донес до нас хотя и скудные, но уже более определенные факты использования химических веществ в быту. Особенно заметным стало их применение ввек неолита, когда человек начал заниматься земледелием, скотоводством, обрабатывать шкуры и др. Достоверные данные о применении неорганических пигментов сурик, охра и др) донесли до нас выдающиеся образцы первобытной культуры Западной Европы, ранее наскальной живописи древней Сибири и Африки, выполненные более 30 тыс. лет тому назад.
На протяжении VII–X тысячелетий, начиная с неолита, человек использовал в быту природные вещества органического происхождения животные жиры, воски и минеральные природные вещества – пигменты, мел, речной и морской песок, поваренную соль, глину. Затем к ним прибавились битумы, различные смолы, бальзамы, белковые вещества, эфирные масла, а из природных минеральных веществ – сода. Древним римлянам хотелось, чтобы ив жилищах был приятный запах. Для этого они натирали столы мятой, а стены и полы опрыскивали ее водным настоем. Из корней куркумы – травянистого тропического растения семейства имбирных – полинезийцы получали желтую краску для раскраски кожи, а толченое корневище, имеющий ароматный запах, использовали в качестве дезодорирующего вещества. Например, при сжигании серы получался
сернистый газ, из дерева – древесные масла и формальдегида из эфирных масел – продукты.
Использование клеев относится к XV веку до н.э., когда египтяне применяли животный клей, аравийскую камедь, яйца и жидкие смолы для фанерования деревянных предметов, обнаруженных в Тибете и датированных 100 г. дон. э. Отбеливание льняных и хлопчатобумажных тканей под действием солнечного света применяли древние египтяне, финикийцы, греки и римляне. Римский император Тит Флавий Веспасиан ввел налог на сбор мочи, которую в течение многих веков использовали в качестве щелочного средства для стирок, поскольку в ней содержатся соли аммония. В 1774 г, после открытия хлора шведским аптекарем Карлом Вильгельм Шееле, изменился процесс беления. В конце XVIII века, абсорбируя хлор сухой известью, получили белильную хлорную известь, используемую для отбеливания.
В VI веке дон. э. финикийцы и галлы научились варить из козьего жира и древесной золы мыло – один из важнейших искусственных химических продуктов, революционизировавших быт. Египетские археологи после раскопок в дельте Нила пришли к выводу, что производство мыла было налажено несколько тысяч лет назад.
В начале нашей эры люди использовали в быту уже около
100 видов химических веществ как органического происхождения пчелиный воск, крахмал, жиры, оливковое и кокосовое масло, уксусная кислота, скипидар, таки неорганического (пемза, поваренная соль, квасцы и др. Крахмал применяли для склеивания папируса, яичный белок – для склеивания других изделий, пчелиный воск – для приготовления красок, крепления рукояток ножей. Скипидар – в качестве растворителя для приготовления различных составов, в том числе для ухода за мебелью. Древесный деготь – для смазывания ступиц колеси других трущихся деталей. Медь – при консервировании и приготовлении бальзамов. Пурпур, вайду, индиго, хну – в качестве красителей для волос, шерсти, хлопка, льна, шелка. Квасцы – для протравливания тканей перед крашением. Пемзу – для шлифования деревянных поверхностей. В быту нашли применение желатин, гипс, лаки для стенной росписи на
Использование клеев относится к XV веку до н.э., когда египтяне применяли животный клей, аравийскую камедь, яйца и жидкие смолы для фанерования деревянных предметов, обнаруженных в Тибете и датированных 100 г. дон. э. Отбеливание льняных и хлопчатобумажных тканей под действием солнечного света применяли древние египтяне, финикийцы, греки и римляне. Римский император Тит Флавий Веспасиан ввел налог на сбор мочи, которую в течение многих веков использовали в качестве щелочного средства для стирок, поскольку в ней содержатся соли аммония. В 1774 г, после открытия хлора шведским аптекарем Карлом Вильгельм Шееле, изменился процесс беления. В конце XVIII века, абсорбируя хлор сухой известью, получили белильную хлорную известь, используемую для отбеливания.
В VI веке дон. э. финикийцы и галлы научились варить из козьего жира и древесной золы мыло – один из важнейших искусственных химических продуктов, революционизировавших быт. Египетские археологи после раскопок в дельте Нила пришли к выводу, что производство мыла было налажено несколько тысяч лет назад.
В начале нашей эры люди использовали в быту уже около
100 видов химических веществ как органического происхождения пчелиный воск, крахмал, жиры, оливковое и кокосовое масло, уксусная кислота, скипидар, таки неорганического (пемза, поваренная соль, квасцы и др. Крахмал применяли для склеивания папируса, яичный белок – для склеивания других изделий, пчелиный воск – для приготовления красок, крепления рукояток ножей. Скипидар – в качестве растворителя для приготовления различных составов, в том числе для ухода за мебелью. Древесный деготь – для смазывания ступиц колеси других трущихся деталей. Медь – при консервировании и приготовлении бальзамов. Пурпур, вайду, индиго, хну – в качестве красителей для волос, шерсти, хлопка, льна, шелка. Квасцы – для протравливания тканей перед крашением. Пемзу – для шлифования деревянных поверхностей. В быту нашли применение желатин, гипс, лаки для стенной росписи на
основе смолы деревьев, сухие чернила в виде маленьких орешков черного, зеленного, красного, белого и желтого цвета, растворимых в воде.
В наши дни большой отряд химиков – ученых, инженеров, технологов, операторов в научно-исследовательских институтах и производственных объединениях неустанно работает над тем, чтобы ассортимент товаров бытовой химии пополнялся современными средствами. От их труда, знаний, умений зависит настоящее и будущее бытовой химии. Таблица Взаимосвязь темы школьного курса органической химии
10 класса с историческими сведениями
Тема
Исторические сведения. Предмет органической химии. Органические вещества.
§1, стр. Использование животных жиров, воска, уксуса, пигментов обработка шкур синтез анилина, жира, сахаристых веществ. Природные источники углеводородов, стр. Переработка дерева (древесные масла и формальдегид, эфирные масла, смолы. Получение различных газов при сжигание угля. Карбоновые кислоты. §20, стр. Уксусная кислота, муравьиная кислота. Использование уксусной кислоты для получения других веществ.
4. Сложные эфиры. Жиры. §21, стр. Жиры, оливковое и кокосовое масло, скипидар, вещества, обладающие ароматическим запахом
5. Лекарства, стр. Касторовое масло. О четырех жизненных жидкостях – крови, слизи, черной и желтой желчи (Гиппократ). Получение настойки из лекарственных растений с помощью воды, вина и уксуса (Клавдий Гален). Приготовление лекарственных препаратов растительного и минерального происхождения (Абу Али ибн
Сина). Нами предлагается использование исторического материала при изучении органической химии в 10 классе в соответствии стемами, представленными в учебнике [5] (табл. Основное внимание при изучении курса отдается самостоятельной работе учащихся, требующей как анализа, таки критического отношения к вопросам из истории химии, творческого применения знаний и умений. Литература. Абрамович ГС. Индивидуальные особенности формирования учебной деятельности. Мс. Ильин Е.П. Мотивация и мотивы. С-Пб.: Питер, 2011.
3. История химической промышленности. Иркутск ИрГТУ, 2012.
4. Соловьев Ю.И. История химии. Развитие химии с древнейших времен до конца XIX в. М Просвещение, 1983.
5. Химия. 10 класс учебник для общеобразовательных учреждений / ОС. Габрелиян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Понамарев, В.И. Теретин; под. ред.
В.И. Теретина. е издание. М Дрофа, 2004. 300 с. Химия. Инновационный системный подход учебное пособие / Блинов Л.Н. и др. С-Пб.: Изд-во Политехн. унта, 2012.
7. Чалмерс Л. Химические средства в быту и промышленности перс англ. / под ред. проф. Л.С. Эфроса. Л Химия, 1969. 528 с. Юдин А.М., Сучков В.Н. Химия в быту. М Химия, 1984. 208 с.
В наши дни большой отряд химиков – ученых, инженеров, технологов, операторов в научно-исследовательских институтах и производственных объединениях неустанно работает над тем, чтобы ассортимент товаров бытовой химии пополнялся современными средствами. От их труда, знаний, умений зависит настоящее и будущее бытовой химии. Таблица Взаимосвязь темы школьного курса органической химии
10 класса с историческими сведениями
Тема
Исторические сведения. Предмет органической химии. Органические вещества.
§1, стр. Использование животных жиров, воска, уксуса, пигментов обработка шкур синтез анилина, жира, сахаристых веществ. Природные источники углеводородов, стр. Переработка дерева (древесные масла и формальдегид, эфирные масла, смолы. Получение различных газов при сжигание угля. Карбоновые кислоты. §20, стр. Уксусная кислота, муравьиная кислота. Использование уксусной кислоты для получения других веществ.
4. Сложные эфиры. Жиры. §21, стр. Жиры, оливковое и кокосовое масло, скипидар, вещества, обладающие ароматическим запахом
5. Лекарства, стр. Касторовое масло. О четырех жизненных жидкостях – крови, слизи, черной и желтой желчи (Гиппократ). Получение настойки из лекарственных растений с помощью воды, вина и уксуса (Клавдий Гален). Приготовление лекарственных препаратов растительного и минерального происхождения (Абу Али ибн
Сина). Нами предлагается использование исторического материала при изучении органической химии в 10 классе в соответствии стемами, представленными в учебнике [5] (табл. Основное внимание при изучении курса отдается самостоятельной работе учащихся, требующей как анализа, таки критического отношения к вопросам из истории химии, творческого применения знаний и умений. Литература. Абрамович ГС. Индивидуальные особенности формирования учебной деятельности. Мс. Ильин Е.П. Мотивация и мотивы. С-Пб.: Питер, 2011.
3. История химической промышленности. Иркутск ИрГТУ, 2012.
4. Соловьев Ю.И. История химии. Развитие химии с древнейших времен до конца XIX в. М Просвещение, 1983.
5. Химия. 10 класс учебник для общеобразовательных учреждений / ОС. Габрелиян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Понамарев, В.И. Теретин; под. ред.
В.И. Теретина. е издание. М Дрофа, 2004. 300 с. Химия. Инновационный системный подход учебное пособие / Блинов Л.Н. и др. С-Пб.: Изд-во Политехн. унта, 2012.
7. Чалмерс Л. Химические средства в быту и промышленности перс англ. / под ред. проф. Л.С. Эфроса. Л Химия, 1969. 528 с. Юдин А.М., Сучков В.Н. Химия в быту. М Химия, 1984. 208 с.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 26
1
М.Д. Амреева, ЭФ. Матвеева
1
ГБОУ АО Астраханский технический лицей»,
2
ФГБОУ Астраханский государственный университет»,
г. Астрахань, Россия Формирование метапредметных умений входе изучения химии основной школы
В настоящее время идет подготовка учителей химии к ведению занятий на основе требований ФГОС к результатам основного общего образования [2]. В соответствии с ФГОС обучающиеся должны овладевать элементами научного знания и учебной деятельностью, с. 3]. Изучение курса химии в 8–9 классах способствует формированию метапредметных результатов, из пяти рекомендованных наименее разработан аспект использование различных источников
для получения химической информации [5, с. 10]. К началу изучения курса химии (8 класс) обучающиеся должны уметь работать с параграфом учебника определять новые и ранее изученные понятия, работать с определениями, переводить текстовый материал в таблицу, схему и обратно. Прочитав параграф, обучающийся должен показать сформированность практических навыков по анализу информации, выделению главных линий, осуществлять переход от частного к общему и от общего к частному и т.д. Работа с информацией способствует развитию логического мышления обучающихся. В этом большую помощь учителю оказывают алгоритмические предписания [3, 4]. Например, алгоритм сравнения 1) определить цель сравнения объектов 2) выделить признаки, по которым проводят сравнение
3) найти сходство или различие между сравниваемыми объектами
4) сделать вывод [3, Авторы статей рекомендуют обучать приему сравнения сначала на простых примерах в последовательности изучение (анализ) условия задания, формулирование цели деятельности, выделение существенных и несущественных признаков (характеристики понятия) и затем проводить собственно сравнение. Выводы помогают устанавливать причинно-следственные связи состав – строение свойства [3; 4, с. Обучающиеся более старшего возраста уже должны иметь представления об уровне своих знаний и умений, формулировать темы и проблемные места в курсе химии с целью дополнительного изучения, а также уметь самостоятельно прорабатывать дополнительный материал на основе рекомендованных учителем источников информации. Далее проходит деятельность по анализу найденной информации, сопоставлению и отбору, оформлению, если потребуется, тек ее преобразованию – подготовке к использованию в той или иной ситуации (на уроке, входе дискуссии и т.д.). Таким образом, учителю надо иметь представление о возможных источниках информации, непросто рекомендовать книги для чтения, энциклопедии, справочники, но и образовательные электронные диски и сайты. Для изучения исходной позиции в нашем исследовании были проведены анкетирования учащихся с целью
3) найти сходство или различие между сравниваемыми объектами
4) сделать вывод [3, Авторы статей рекомендуют обучать приему сравнения сначала на простых примерах в последовательности изучение (анализ) условия задания, формулирование цели деятельности, выделение существенных и несущественных признаков (характеристики понятия) и затем проводить собственно сравнение. Выводы помогают устанавливать причинно-следственные связи состав – строение свойства [3; 4, с. Обучающиеся более старшего возраста уже должны иметь представления об уровне своих знаний и умений, формулировать темы и проблемные места в курсе химии с целью дополнительного изучения, а также уметь самостоятельно прорабатывать дополнительный материал на основе рекомендованных учителем источников информации. Далее проходит деятельность по анализу найденной информации, сопоставлению и отбору, оформлению, если потребуется, тек ее преобразованию – подготовке к использованию в той или иной ситуации (на уроке, входе дискуссии и т.д.). Таким образом, учителю надо иметь представление о возможных источниках информации, непросто рекомендовать книги для чтения, энциклопедии, справочники, но и образовательные электронные диски и сайты. Для изучения исходной позиции в нашем исследовании были проведены анкетирования учащихся с целью
изучения сформированности информационно-технологических способностей обучающихся 8–9 классов. Содержание анкеты составлено на основе [1]. Были предложены вопросы 1) Высчитаете Интернет-ресурсы средством для повышения собственного образования 2) Вы участвуете винтер- нет-проектах? 3) Выищете ответы на все вопросы в поисковиках
4) Вы часто читаете чьи-то блоги? 5) Вы оставляете комментарии к заинтересовавшим Вас материалам 6) Вы можете оценить свои информационно-технологические способности Они у Вас а) достаточные для учебной деятельности б) требуется дополнительное образование в) слабые г) мне это не надо. Некоторые результаты анкетирования представлены в таблице Таблица Некоторые результаты анкетирования обучающихся
8–9 классов (в %)
№ № Класса б
в г 8 – 1 92 10 74 50 71 89 29 3
3 2
8 – 2 88 6
75 56 81 88 12 6
6 3
9 – 1 95 32 91 27 55 86 14
-
-
4 9 – 2 100 20 73 47 100 Анализ полученных результатов позволяет сделать предварительные выводы. В жизнь современных людей компьютер и информационно-компьютерные технологии вошли примерно
16–18 лет назад, те. примерно с рождения обучающихся. Как видим, почти 100% субъектов учебного процесса имеют адрес электронной почты и примерно 94% считают Интернет-ресурсы средством для повышения собственного образования. 74% свободно осуществляют поиск необходимой информации в Интер- нет-ресурсах. Результаты ответов на вопросы 4 (45%) и 5 (77%) позволяют сделать вывод о слабой осведомленности обучающихся в организации работы образовательных сайтов / блогов ив тоже время о желании оставлять свои комментарии. С позиции нашего исследования вызывает интерес полученный результат самоанализа информационно-технологических способностей (вопрос 6).
4) Вы часто читаете чьи-то блоги? 5) Вы оставляете комментарии к заинтересовавшим Вас материалам 6) Вы можете оценить свои информационно-технологические способности Они у Вас а) достаточные для учебной деятельности б) требуется дополнительное образование в) слабые г) мне это не надо. Некоторые результаты анкетирования представлены в таблице Таблица Некоторые результаты анкетирования обучающихся
8–9 классов (в %)
№ № Класса б
в г 8 – 1 92 10 74 50 71 89 29 3
3 2
8 – 2 88 6
75 56 81 88 12 6
6 3
9 – 1 95 32 91 27 55 86 14
-
-
4 9 – 2 100 20 73 47 100 Анализ полученных результатов позволяет сделать предварительные выводы. В жизнь современных людей компьютер и информационно-компьютерные технологии вошли примерно
16–18 лет назад, те. примерно с рождения обучающихся. Как видим, почти 100% субъектов учебного процесса имеют адрес электронной почты и примерно 94% считают Интернет-ресурсы средством для повышения собственного образования. 74% свободно осуществляют поиск необходимой информации в Интер- нет-ресурсах. Результаты ответов на вопросы 4 (45%) и 5 (77%) позволяют сделать вывод о слабой осведомленности обучающихся в организации работы образовательных сайтов / блогов ив тоже время о желании оставлять свои комментарии. С позиции нашего исследования вызывает интерес полученный результат самоанализа информационно-технологических способностей (вопрос 6).
Примерно 90% обучающихся считает свой уровень подготовки достаточным для учебной деятельности, 14% – требуется дополнительное образование, 2% – слабые и 4% – мне это не надо. В тексте приведены усреднённые данные, но даже они позволяют сделать вывод о необходимости создания условий для работы с учебной информацией. Учитель должен сам хорошо ориентироваться в образовательных сайтах (электронные образовательные журналы:«Химия и химики, Химия и жизнь – XXI век, Химия для школьников сайты www.him-bio.blogspot.com; maratakm.
narod.ru; alhimik.ru и т.д.), давать профессионально рекомендации к поиску, анализу, хранению и использованию в процессе обучения необходимой информации. Тем самым будут обеспечены педагогические условия для формирования креативной личности, мотивированной к познанию, обучению и самообучению. Метапредмет- ные умения у обучающихся формируются на разных дисциплинах, но практика показывает, что усилия педагогов естественнонаучного цикла, направленные на реализацию единых дидактических требований к процессу обучения, способствуют получению более эффективных результатов.
Литература
1. Взрыв обучения Девять правил эффективного виртуального класса Мэттью Мердок, Трейон Мюллер; перс англ. М Альпина Пабли- шер, 2012. 190 с. Гильманшина СИ, Космодемьянская С.С. Методологические и методические основы преподавания химии в контексте ФГОС ОО: учебное пособие. Казань Отечество, 2012. 104 с. Кузнецова НЕ, Герус С.А. Формирование обобщённых умений на основе алгоритмизации и компьютеризации обучения // Химия в школе.
2002. № 5. С. 16–20.
4. Матвеева ЭФ. Приём сравнения при изучении химии элементов ЭФ. Матвеева, Р. Насиров // Химия в школе. 2013. № 10. С. 49–52.
5. Примерные программы по учебным предметам. Химия.
8–9 классы. е изд, дораб. М Просвещение, 2011. 44 с. (Стандарты второго поколения
narod.ru; alhimik.ru и т.д.), давать профессионально рекомендации к поиску, анализу, хранению и использованию в процессе обучения необходимой информации. Тем самым будут обеспечены педагогические условия для формирования креативной личности, мотивированной к познанию, обучению и самообучению. Метапредмет- ные умения у обучающихся формируются на разных дисциплинах, но практика показывает, что усилия педагогов естественнонаучного цикла, направленные на реализацию единых дидактических требований к процессу обучения, способствуют получению более эффективных результатов.
Литература
1. Взрыв обучения Девять правил эффективного виртуального класса Мэттью Мердок, Трейон Мюллер; перс англ. М Альпина Пабли- шер, 2012. 190 с. Гильманшина СИ, Космодемьянская С.С. Методологические и методические основы преподавания химии в контексте ФГОС ОО: учебное пособие. Казань Отечество, 2012. 104 с. Кузнецова НЕ, Герус С.А. Формирование обобщённых умений на основе алгоритмизации и компьютеризации обучения // Химия в школе.
2002. № 5. С. 16–20.
4. Матвеева ЭФ. Приём сравнения при изучении химии элементов ЭФ. Матвеева, Р. Насиров // Химия в школе. 2013. № 10. С. 49–52.
5. Примерные программы по учебным предметам. Химия.
8–9 классы. е изд, дораб. М Просвещение, 2011. 44 с. (Стандарты второго поколения
МА. Ахметов
ОГБОУ ДПО УИПКПРО, г. Ульяновск, Россия Методика формирования понятия уравнение химической реакции Практика показывает, что подавляющая часть школьников способна проводить расчеты по уравнениям химических реакций лишь в стандартных ситуациях, и затрудняются в вычислениях, если учебная задача будет несколько изменена. Причина затруднений учащихся в творческом применении уравнений химических реакций скрывается, на наш взгляд, в недостатках распространенной в практике образовательных учреждений методики формирования понятия уравнение химической реакции. С целью преодоления обозначенной проблемы нами была разработана инновационная методика формирования понятия уравнение химической реакции, включающая четыре этапа
1. Составление 2. Чтение 3. Понимание 4. Применение. Рассмотрим предлагаемую методику на примере горения метана в кислороде. Составление Для составления уравнения химической реакции учащимся необходимо знать, какие вещества реагируют и какие образуются входе химической реакции. На этой основе они должны последовательно выполнить три мыслительных операции а) представить сам процесс горения метана в кислороде (взрыв кислород- но-метановой смеси) – макроуровень б) представить указанное превращение на основе атомно-молекулярного учения – микроуро- вень; в) мысленно трансформировать атомно-молекулярные модели в знаково-символьное представление, подобрав коэффициенты. Чтение.Учащимся следует прочитать полученное уравнение а) на молекулярном уровне При горении метана на одну молекулу метана расходуется две молекулы кислорода, при этом образуется одна молекула углекислого газа и две молекулы воды б) на уровне вещества (молярное соотношение На полное сгорание одного моля метана расходуется два моля кислорода, при этом образуется 1 моль углекислого газа и два моля воды в) на уровне вещества (объемное соотношение):«В результате реакции одного объема метана с двумя объемами кислорода образуется один объем углекислого газа и вода.
3. Понимание Чтение уравнения учащимися ещё не означает понимания. Для понимания уравнения учащимся необходимо сравнить количества молекул, молей, объемы газообразных реагентов и продуктов а) на молекулярном уровне, например, сколько молекул метана сгорело, столько же образовалось молекул углекислого газа б) на уровне количества вещества, например, количество образовавшейся воды, вдвое превышает количество сгоревшего метана в) через соотношение объемов газообразных веществ, например, объем необходимого на полное сжигание метана кислорода вдвое превышает объем метана. Применение. Если учащийся понимает уравнение химической реакции, то он практически готов применить свои знания. Какой объем кислорода потребуется на сжигание 2 л метана. Обратившись к уравнению химической реакции, учащийся видит, что на сгорание метана необходим двукратный объём кислорода. Ответ очевиден – 4 л. Понимание уравнение химической реакции, основанное на умении его читать, позволяет, легко использовать уравнения химических реакций при решении задач. Учащемуся для этого следует превратить любой из заданных параметров в количество вещества или объем газообразного вещества.
Как показывает практика, разработанная нами методика формирования понятия об уравнении химической реакции, позволяет учащимся достичь успеха в применении уравнений химических реакций при проведении химических расчетов
20
1
Ю.В. Бахтиярова,
2
Р.Р. Миннуллин
1
Казанский (Приволжский) федеральный университет,
кафедра химического образования,
2
МБОУ «СОШ №133» Московского района,
г. Казань, Россия Реализация межпредметных связей химия – география в проектной деятельности
В школе № 133 Московского района существует кружок естествознание, на занятиях которого мы изучаем различные природные явления. Не все из изучаемых явлений и процессов можно объяснить познаниями лишь водной области науки, поэтому нам часто приходится рассматривать их сточки зрения физики, химии, биологии, географии и т.д. Однажды, блуждая по просторам интернета, ученики увидели замечательные фотографии Флаги государств, нарисованные природой. Так появился научно-исследовательский проект Флаги государств или несмешивающиеся жидкости».
Целью исследования была разработка методики, с помощью которой можно было бы химическим путем, используя различные реактивы и красители, смоделировать флаги государств мира с горизонтальными полосами.
Перед учениками были поставлены следующие задачи изучить флаги стран мира, выбрать только те флаги, которые имеют горизонтальные полосы изучить понятия плотность, вязкость, гидрофильность и гидрофобность научиться на практике измерять плотности различных жидкостей с помощью ареометра с помощью химических реактивов и красителей смоделировать флаги России, Республики Татарстан и других стран.
В нашей работе мы использовали экспериментальный метод исследования, а также метод моделирования, основанный на изучении каких-либо объектов посредством их моделей
ОГБОУ ДПО УИПКПРО, г. Ульяновск, Россия Методика формирования понятия уравнение химической реакции Практика показывает, что подавляющая часть школьников способна проводить расчеты по уравнениям химических реакций лишь в стандартных ситуациях, и затрудняются в вычислениях, если учебная задача будет несколько изменена. Причина затруднений учащихся в творческом применении уравнений химических реакций скрывается, на наш взгляд, в недостатках распространенной в практике образовательных учреждений методики формирования понятия уравнение химической реакции. С целью преодоления обозначенной проблемы нами была разработана инновационная методика формирования понятия уравнение химической реакции, включающая четыре этапа
1. Составление 2. Чтение 3. Понимание 4. Применение. Рассмотрим предлагаемую методику на примере горения метана в кислороде. Составление Для составления уравнения химической реакции учащимся необходимо знать, какие вещества реагируют и какие образуются входе химической реакции. На этой основе они должны последовательно выполнить три мыслительных операции а) представить сам процесс горения метана в кислороде (взрыв кислород- но-метановой смеси) – макроуровень б) представить указанное превращение на основе атомно-молекулярного учения – микроуро- вень; в) мысленно трансформировать атомно-молекулярные модели в знаково-символьное представление, подобрав коэффициенты. Чтение.Учащимся следует прочитать полученное уравнение а) на молекулярном уровне При горении метана на одну молекулу метана расходуется две молекулы кислорода, при этом образуется одна молекула углекислого газа и две молекулы воды б) на уровне вещества (молярное соотношение На полное сгорание одного моля метана расходуется два моля кислорода, при этом образуется 1 моль углекислого газа и два моля воды в) на уровне вещества (объемное соотношение):«В результате реакции одного объема метана с двумя объемами кислорода образуется один объем углекислого газа и вода.
3. Понимание Чтение уравнения учащимися ещё не означает понимания. Для понимания уравнения учащимся необходимо сравнить количества молекул, молей, объемы газообразных реагентов и продуктов а) на молекулярном уровне, например, сколько молекул метана сгорело, столько же образовалось молекул углекислого газа б) на уровне количества вещества, например, количество образовавшейся воды, вдвое превышает количество сгоревшего метана в) через соотношение объемов газообразных веществ, например, объем необходимого на полное сжигание метана кислорода вдвое превышает объем метана. Применение. Если учащийся понимает уравнение химической реакции, то он практически готов применить свои знания. Какой объем кислорода потребуется на сжигание 2 л метана. Обратившись к уравнению химической реакции, учащийся видит, что на сгорание метана необходим двукратный объём кислорода. Ответ очевиден – 4 л. Понимание уравнение химической реакции, основанное на умении его читать, позволяет, легко использовать уравнения химических реакций при решении задач. Учащемуся для этого следует превратить любой из заданных параметров в количество вещества или объем газообразного вещества.
Как показывает практика, разработанная нами методика формирования понятия об уравнении химической реакции, позволяет учащимся достичь успеха в применении уравнений химических реакций при проведении химических расчетов
20
1
Ю.В. Бахтиярова,
2
Р.Р. Миннуллин
1
Казанский (Приволжский) федеральный университет,
кафедра химического образования,
2
МБОУ «СОШ №133» Московского района,
г. Казань, Россия Реализация межпредметных связей химия – география в проектной деятельности
В школе № 133 Московского района существует кружок естествознание, на занятиях которого мы изучаем различные природные явления. Не все из изучаемых явлений и процессов можно объяснить познаниями лишь водной области науки, поэтому нам часто приходится рассматривать их сточки зрения физики, химии, биологии, географии и т.д. Однажды, блуждая по просторам интернета, ученики увидели замечательные фотографии Флаги государств, нарисованные природой. Так появился научно-исследовательский проект Флаги государств или несмешивающиеся жидкости».
Целью исследования была разработка методики, с помощью которой можно было бы химическим путем, используя различные реактивы и красители, смоделировать флаги государств мира с горизонтальными полосами.
Перед учениками были поставлены следующие задачи изучить флаги стран мира, выбрать только те флаги, которые имеют горизонтальные полосы изучить понятия плотность, вязкость, гидрофильность и гидрофобность научиться на практике измерять плотности различных жидкостей с помощью ареометра с помощью химических реактивов и красителей смоделировать флаги России, Республики Татарстан и других стран.
В нашей работе мы использовали экспериментальный метод исследования, а также метод моделирования, основанный на изучении каких-либо объектов посредством их моделей
Первоначально школьники ознакомились с важнейшими физическими свойствами жидкостей, такими как плотность, вязкость, смачиваемость, текучесть, сохранение объема и др. Экспериментально измерили плотности различных жидкостей, с которыми им пришлось работать.
Изучили аквакомплексы кобальта (II). Разработали методику моделирования флага РФ на основе аквакомплека кобальта (II) с ацетоном. Однако данная методика имеет существенные недостатки. Во-первых, жидкости не выдерживают перемешивания.
Водно-ацетонный слой в конечном итоге перемешивается, и становится розовым. Во-вторых, трудно добиться одинаковых цветов при воспроизведении опыта. Красный цвет может быть различных оттенков от розового до сиреневого, синий – от темно-синего до голубого. Тем не менее, в итоге удалось разработать уникальную методику химического моделирования флагов различных государств с горизонтальными полосами. Для моделирования флагов государств с помощью различных химических соединений и красителей, дети изучили тему «Несме- шивающиеся жидкости. Жидкости бывают гидрофильные (растворяются вводе) и гидрофобные (не растворяются вводе. Бывают жидкости, которые не смешиваются между собой, такие как масло и спирт.
Самым сложным этапом, был подбор красителей. Смеси, состоящие из 2 или 3 слоев, можно перемешать и они со временем восстанавливаются. Смеси из хи 5-ти слоев после перемешивания не восстанавливаются в полном объеме.
Таким образом, была разработана оригинальная методика моделирования химических флагов государств. Предложены разные варианты многослойных жидкостей, в том числе и несмешивающих- ся, также разработаны универсальные способы их окрашивания. При работе над проектом учащиеся составляли экономико- географические характеристики стран, чьи флаги моделировали. Итогом проекта явилась законченная научно-исследовательская работа, результаты которой были представлены на конференциях различного уровня
Изучили аквакомплексы кобальта (II). Разработали методику моделирования флага РФ на основе аквакомплека кобальта (II) с ацетоном. Однако данная методика имеет существенные недостатки. Во-первых, жидкости не выдерживают перемешивания.
Водно-ацетонный слой в конечном итоге перемешивается, и становится розовым. Во-вторых, трудно добиться одинаковых цветов при воспроизведении опыта. Красный цвет может быть различных оттенков от розового до сиреневого, синий – от темно-синего до голубого. Тем не менее, в итоге удалось разработать уникальную методику химического моделирования флагов различных государств с горизонтальными полосами. Для моделирования флагов государств с помощью различных химических соединений и красителей, дети изучили тему «Несме- шивающиеся жидкости. Жидкости бывают гидрофильные (растворяются вводе) и гидрофобные (не растворяются вводе. Бывают жидкости, которые не смешиваются между собой, такие как масло и спирт.
Самым сложным этапом, был подбор красителей. Смеси, состоящие из 2 или 3 слоев, можно перемешать и они со временем восстанавливаются. Смеси из хи 5-ти слоев после перемешивания не восстанавливаются в полном объеме.
Таким образом, была разработана оригинальная методика моделирования химических флагов государств. Предложены разные варианты многослойных жидкостей, в том числе и несмешивающих- ся, также разработаны универсальные способы их окрашивания. При работе над проектом учащиеся составляли экономико- географические характеристики стран, чьи флаги моделировали. Итогом проекта явилась законченная научно-исследовательская работа, результаты которой были представлены на конференциях различного уровня
Над проектом работала разновозрастная группа учащихся
7–9 классов. Данная методика может с успехом применяться при изучении предметов естественнонаучного цикла и использоваться во внеурочной деятельности, на занятиях химического кружка.
1
Ю.В. Бахтиярова,
2
Р.Р. Миннуллин
2
, АР. Гиниятова
1
Казанский (Приволжский) федеральный университет,
кафедра химического образования,
2
МБОУ «СОШ №133» Московского района,
г. Казань, Россия Программа подготовки к школьному этапу олимпиады по химии 8 класс
Олимпиада – это одна из общепризнанных форм работы с одаренными и высокомотивированными учащимися. Участвуя в олимпиадах, такие дети оказываются в среде себе равных. Они стремятся соревноваться с другими, стремятся к победам.
Химические олимпиады школьников являются одной из важных форм внеклассной работы по химии. Они не только помогают выявить наиболее способных учащихся, но и стимулируют углубленное изучение предмета, служит развитию интереса к химической науке.
Согласно Положению о Всероссийской олимпиаде школьников, олимпиада по химии проводится в пять этапов (последовательно охватывая образовательное пространство Российской Федерации на разных уровнях, соответственно школьный, городской, районный, региональный, федеральный окружной. Рассмотрим школьный этап олимпиады по химии. Школьный этап олимпиады по химии проводится в октябре, включает учащихся классов. Олимпиадные задания разрабатываются предмет- но-методической комиссией муниципального этапа. Олимпиада включает 2 тура (теоретический и экспериментальный. Длительность теоретического тура составляет 4 часа, а экспериментального часа.
Перед молодыми учителями встает вопрос. Как готовить учащихся к олимпиадам по химии С чего начинать?
Наиболее существенный вклад в подготовку олимпиад вносят учителя химии, которые организуют и проводят самый массовый школьный этап олимпиады. Это требует от учителя и глубокого знания предмета, и осведомленности в вопросах проведения олимпиад, и владения методикой подготовки школьников к этой особой форме деятельности. Работа по подготовке учащихся к олимпиаде начинается с выявления наиболее подготовленных, одаренных и заинтересованных школьников. В этом учителю химии помогают и наблюдения входе уроков химии, и организация кружковой, исследовательской работы.
Что необходимо школьнику для успешного участия в этом интеллектуальном состязании Учитывая особенности химии как естественной и экспериментальной науки, можно выделить три составляющих такого успеха развитый химический кругозор, знание свойств достаточно большого круга веществ, способов их получения, областей применения умение решать химические задачи, владение необходимым для этого математическим аппаратом практические умения и навыки, знание основных приемов проведения химических реакций, очистки веществ и разделения смесей, идентификации веществ, проведение измерений входе химического эксперимента.
Эти ключевые моменты определяют и основные направления подготовки школьника. Чтобы было легче усвоить материал школьникам, учителям предлагается следующая методика объяснения.
Все темы, которые нужно объяснить ученику, следует разделить на 2 части экспериментальную и теоритическую, как и туры олимпиады.
В экспериментальной части усваиваются следующие темы правила техники безопасности в химической лаборатории
7–9 классов. Данная методика может с успехом применяться при изучении предметов естественнонаучного цикла и использоваться во внеурочной деятельности, на занятиях химического кружка.
1
Ю.В. Бахтиярова,
2
Р.Р. Миннуллин
2
, АР. Гиниятова
1
Казанский (Приволжский) федеральный университет,
кафедра химического образования,
2
МБОУ «СОШ №133» Московского района,
г. Казань, Россия Программа подготовки к школьному этапу олимпиады по химии 8 класс
Олимпиада – это одна из общепризнанных форм работы с одаренными и высокомотивированными учащимися. Участвуя в олимпиадах, такие дети оказываются в среде себе равных. Они стремятся соревноваться с другими, стремятся к победам.
Химические олимпиады школьников являются одной из важных форм внеклассной работы по химии. Они не только помогают выявить наиболее способных учащихся, но и стимулируют углубленное изучение предмета, служит развитию интереса к химической науке.
Согласно Положению о Всероссийской олимпиаде школьников, олимпиада по химии проводится в пять этапов (последовательно охватывая образовательное пространство Российской Федерации на разных уровнях, соответственно школьный, городской, районный, региональный, федеральный окружной. Рассмотрим школьный этап олимпиады по химии. Школьный этап олимпиады по химии проводится в октябре, включает учащихся классов. Олимпиадные задания разрабатываются предмет- но-методической комиссией муниципального этапа. Олимпиада включает 2 тура (теоретический и экспериментальный. Длительность теоретического тура составляет 4 часа, а экспериментального часа.
Перед молодыми учителями встает вопрос. Как готовить учащихся к олимпиадам по химии С чего начинать?
Наиболее существенный вклад в подготовку олимпиад вносят учителя химии, которые организуют и проводят самый массовый школьный этап олимпиады. Это требует от учителя и глубокого знания предмета, и осведомленности в вопросах проведения олимпиад, и владения методикой подготовки школьников к этой особой форме деятельности. Работа по подготовке учащихся к олимпиаде начинается с выявления наиболее подготовленных, одаренных и заинтересованных школьников. В этом учителю химии помогают и наблюдения входе уроков химии, и организация кружковой, исследовательской работы.
Что необходимо школьнику для успешного участия в этом интеллектуальном состязании Учитывая особенности химии как естественной и экспериментальной науки, можно выделить три составляющих такого успеха развитый химический кругозор, знание свойств достаточно большого круга веществ, способов их получения, областей применения умение решать химические задачи, владение необходимым для этого математическим аппаратом практические умения и навыки, знание основных приемов проведения химических реакций, очистки веществ и разделения смесей, идентификации веществ, проведение измерений входе химического эксперимента.
Эти ключевые моменты определяют и основные направления подготовки школьника. Чтобы было легче усвоить материал школьникам, учителям предлагается следующая методика объяснения.
Все темы, которые нужно объяснить ученику, следует разделить на 2 части экспериментальную и теоритическую, как и туры олимпиады.
В экспериментальной части усваиваются следующие темы правила техники безопасности в химической лаборатории
приемы обращения с лабораторным оборудованием смеси веществ и способы их разделения отстаивание, фильтрование, выпаривание, дистилляция и др.
При изучении этих тем учителю рекомендуется наглядно показывать все нюансы. И желательно чтобы учащиеся сами проделывали эти работы. Умения непосредственной работы с веществами и химическим оборудованием также очень важны для успешного выступления на олимпиаде, причем не только на практическом туре. В теоретических заданиях могут встретиться задания на мысленный эксперимент (Предложите конструкцию прибора) или качественные задачи. Если школьник ни разу не собирал самостоятельно приборы, справиться с такими заданиями ему будет нелегко. Лабораторное оборудование и основные приёмы обращения с ним
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, химические стаканы, колбы, воронка, стеклянная палочка, шпатель, фарфоровая чашка и т.д.
1) Изучить информацию о лабораторном оборудовании
(I группа – стеклянная посуда II группа – фарфоровая посуда
III группа – нагревательные приборы IV – приборы для фиксации и закрепления посуды) Ознакомить с назначением лабораторного оборудования.
Например: пробирки используются для проведения опытов и монтажа приборов химические стаканы служит для проведения простейших операций колба плоскодонная (нетермостойкое стекло) используется для проведения химических реакций при комнатной температуре или для хранения реактивов 3) Осуществить нагревание воды в пробирке 4) Показать школьникам как мыть химическую посуду.
При рассмотрении темы Смеси веществ и способы их разделения нужно ознакомить учащихся с видами разделения смесей и проделать вместе сними эти работы, и особенно обращать внимание на части приборов, как это собирается, что используется и что получается при этом процессе.
Пример 1. Дистилляция (перегонка).Две жидкости, которые образуют однородную смесь, например, этиловый спирт с водой, разделяют методом дистилляции. Этот метод основан на том, что
При изучении этих тем учителю рекомендуется наглядно показывать все нюансы. И желательно чтобы учащиеся сами проделывали эти работы. Умения непосредственной работы с веществами и химическим оборудованием также очень важны для успешного выступления на олимпиаде, причем не только на практическом туре. В теоретических заданиях могут встретиться задания на мысленный эксперимент (Предложите конструкцию прибора) или качественные задачи. Если школьник ни разу не собирал самостоятельно приборы, справиться с такими заданиями ему будет нелегко. Лабораторное оборудование и основные приёмы обращения с ним
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, химические стаканы, колбы, воронка, стеклянная палочка, шпатель, фарфоровая чашка и т.д.
1) Изучить информацию о лабораторном оборудовании
(I группа – стеклянная посуда II группа – фарфоровая посуда
III группа – нагревательные приборы IV – приборы для фиксации и закрепления посуды) Ознакомить с назначением лабораторного оборудования.
Например: пробирки используются для проведения опытов и монтажа приборов химические стаканы служит для проведения простейших операций колба плоскодонная (нетермостойкое стекло) используется для проведения химических реакций при комнатной температуре или для хранения реактивов 3) Осуществить нагревание воды в пробирке 4) Показать школьникам как мыть химическую посуду.
При рассмотрении темы Смеси веществ и способы их разделения нужно ознакомить учащихся с видами разделения смесей и проделать вместе сними эти работы, и особенно обращать внимание на части приборов, как это собирается, что используется и что получается при этом процессе.
Пример 1. Дистилляция (перегонка).Две жидкости, которые образуют однородную смесь, например, этиловый спирт с водой, разделяют методом дистилляции. Этот метод основан на том, что
жидкость нагревают до температуры кипения и пар ее отводят по газоотводной трубке в другой сосуд. Охлаждаясь, пар конденсируется, а примеси остаются в перегонной колбе.
Пример 2. Отстаивание, декантация.Для выделения из жидкостей нерастворимых веществ используется отстаивание. Если частички твердого вещества достаточно крупные, они быстро оседают на дно, и жидкость становится прозрачной. Ее можно осторожно слить с осадка, и эта нехитрая операция тоже имеет свое название – декантация. Чем меньше размер твердых частиц в жидкости, тем дольше будет отстаиваться смесь. Можно отделить друг от друга и две жидкости, которые не смешиваются между собой.
Теоретическая часть школьного этапа включает в себя следующие темы 1) Предмет химии. Вещество. 2) Понятие о химическом элементе. Простые и сложные вещества. Понятие об аллотропии) Физические и химические явления. Химические реакции.
4) Вода. Растворы. Состав растворов. Вычисление состава растворов) Кислород. Горение. Реакции экзо- и эндотермические. Методы борьбы с пожарами. 6) Воздух. Состав воздуха. Физические свойства и химические свойства газов входящих в состав воздуха. Экологические проблемы атмосферы Земли (загрязнение воздуха, озоновые дыры, парниковый эффект. 7) Химическая символика. Знаки химических элементов, происхождение их названий. Химические формулы. Уравнения химических реакций. Индексы и коэффициенты. Относительная атомная и молекулярная массы.
8) Количество вещества и молярный объём газа. Школьники должны уметь решать расчетные задачи по темам определение относительной молекулярной массы сложных веществ определение массовой доли элемента в сложном веществе вычисления по уравнениям химических реакций вычисление массовой доли веществ в растворах и смесях вычисление количества вещества по массе вещества и наоборот вычисление количества вещества по объёму газа при нормальных условиях и наоборот число Авогадро, вычисление числа молекул по объёму газа (при ну, вычисление числа молекул по массе вещества.
Какие навыки необходимо формировать в процессе решения задач Учитывая разнообразие и нестандартность олимпиадных задач, сформулируем только самые общие требования
26
• решение расчетных задач должно преимущественно вестись на языке количества вещества, те. в молях
• если число неизвестных больше, чем число уравнений необходимо использовать для решения дополнительную информацию, которую может подсказать Периодическая система, общая формула вещества и т.п.;
• как один из способов анализа условия задачи и путей ее решения можно рекомендовать и прием нарисуй задачу. Это могут быть схемы превращения фаз, отражающие сущность описанных в условии процессов, или структурные схемы решения задачи важным для успеха школьника на олимпиаде будет и определенная культура проведения математических вычислений, округления получаемых результатов, оформления своей письменной работы.
Химические олимпиады школьников важная форма внеклассной работы по химии. Они помогают выявить наиболее способных учащихся, стимулируют углубленное изучение предмета, служит развитию интереса к химической науке. Кроме того, олимпиады способствуют пропаганде научных знаний, укреплению связи общеобразовательных учреждений с вузами и научно-исследовательскими институтами, созданию необходимых условий для поддержки одаренных детей, привлечению наиболее способных из них в ведущие вузы страны.
Пример 2. Отстаивание, декантация.Для выделения из жидкостей нерастворимых веществ используется отстаивание. Если частички твердого вещества достаточно крупные, они быстро оседают на дно, и жидкость становится прозрачной. Ее можно осторожно слить с осадка, и эта нехитрая операция тоже имеет свое название – декантация. Чем меньше размер твердых частиц в жидкости, тем дольше будет отстаиваться смесь. Можно отделить друг от друга и две жидкости, которые не смешиваются между собой.
Теоретическая часть школьного этапа включает в себя следующие темы 1) Предмет химии. Вещество. 2) Понятие о химическом элементе. Простые и сложные вещества. Понятие об аллотропии) Физические и химические явления. Химические реакции.
4) Вода. Растворы. Состав растворов. Вычисление состава растворов) Кислород. Горение. Реакции экзо- и эндотермические. Методы борьбы с пожарами. 6) Воздух. Состав воздуха. Физические свойства и химические свойства газов входящих в состав воздуха. Экологические проблемы атмосферы Земли (загрязнение воздуха, озоновые дыры, парниковый эффект. 7) Химическая символика. Знаки химических элементов, происхождение их названий. Химические формулы. Уравнения химических реакций. Индексы и коэффициенты. Относительная атомная и молекулярная массы.
8) Количество вещества и молярный объём газа. Школьники должны уметь решать расчетные задачи по темам определение относительной молекулярной массы сложных веществ определение массовой доли элемента в сложном веществе вычисления по уравнениям химических реакций вычисление массовой доли веществ в растворах и смесях вычисление количества вещества по массе вещества и наоборот вычисление количества вещества по объёму газа при нормальных условиях и наоборот число Авогадро, вычисление числа молекул по объёму газа (при ну, вычисление числа молекул по массе вещества.
Какие навыки необходимо формировать в процессе решения задач Учитывая разнообразие и нестандартность олимпиадных задач, сформулируем только самые общие требования
26
• решение расчетных задач должно преимущественно вестись на языке количества вещества, те. в молях
• если число неизвестных больше, чем число уравнений необходимо использовать для решения дополнительную информацию, которую может подсказать Периодическая система, общая формула вещества и т.п.;
• как один из способов анализа условия задачи и путей ее решения можно рекомендовать и прием нарисуй задачу. Это могут быть схемы превращения фаз, отражающие сущность описанных в условии процессов, или структурные схемы решения задачи важным для успеха школьника на олимпиаде будет и определенная культура проведения математических вычислений, округления получаемых результатов, оформления своей письменной работы.
Химические олимпиады школьников важная форма внеклассной работы по химии. Они помогают выявить наиболее способных учащихся, стимулируют углубленное изучение предмета, служит развитию интереса к химической науке. Кроме того, олимпиады способствуют пропаганде научных знаний, укреплению связи общеобразовательных учреждений с вузами и научно-исследовательскими институтами, созданию необходимых условий для поддержки одаренных детей, привлечению наиболее способных из них в ведущие вузы страны.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 26
1
Ю.В. Бахтиярова,
2
Е.В. Сиразиева, АР. Рахманова, АР. Гиниятова
1
Казанский (Приволжский) федеральный университет,
кафедра химического образования,
2
МБОУ «СОШ №35» Приволжского района,
г. Казань, Россия Химический эксперимент – средство обучения химии
Химический эксперимент – важнейший метод и средство обучения химии. На сегодняшний день ученые-методисты достаточно исследовали и разработали методику применения химического эксперимента на уроках химии. В содержании учебного предмета происходит много изменений, в связи с этим появляются пропедевтические и элективные курсы. Все это требует поиска новых опытов, вписывающихся в современное содержание обучения химии в школе.
Школьный химический опыт классифицируют как демонстрационный и ученический. Также ученический эксперимент в зависимости от целей и способа организации подразделяют на лабораторные опыты, практические занятия и домашние опыты.
В ноябре 2013 года нами было проведено внеклассное мероприятие по химии в школе № 35 Приволжского района г. Казани. Это новая школа, в которой в 2013–2014 учебном году состоялся первый набор. Работа учителя в новой школе несколько отличается от работы в школе с устоявшимися традициями. В новой школе нет слаженного, гармоничного коллектива как педагогического, таки детского. Дети в хи х классов совершенно с разной подготовкой по отдельным предметам, с разной мотивацией. Учитель должен выявить уровень класса и соответственно откорректировать программу. Цель мероприятия:наладить или улучшить контакт детей между собой и между учениками и учителем, повысить интерес и мотивацию учащихся к химии.
Задачи мероприятия показать взаимосвязь между химическим экспериментом и теорией развить познавательный интерес учащихся к предмету Химия познакомить учащихся с химическими понятиями по теме «Окислительно-восстановительные реакции показать межпредметные связи.
На данное мероприятие были приглашены ученики 8–11 классов, которые интересовались химией и посещали химический кружок, всего 15 человек. В подготовке и объяснении опытов, организации мероприятия участвовали студенты Казанского федерального университета – будущие учителя химии, преподаватель кафедры химического образования, учитель химии школы № Для наглядности были выбраны наиболее эффектные опыты по теме «Окислительно-восстановительные реакции. Для более
четкого восприятия на интерактивной доске была представлена презентация, в которой подробно объяснялись условия протекания химических реакций, указаны степени окисления элементов, составлен электронный баланс.
Для поддержания обратной связи с учениками был подготовлен ряд вопросов по ранее изученным темам. В результате учащиеся были вовлечены в процесс и не потеряли интерес вовремя демонстрации опытов, активно вспоминали пройденный ранее материал.
На протяжении всего мероприятия было показано семь различных опытов. Начали с опыта Аммиачный фонтан. Этот опыт не относился к теме «Окислительно-восстановительные реакции, нов ходе его объяснения мы смогли заострить внимание на межпредметной связи между химией и физикой, а также попросили учеников вспомнить, какой цвет проявляет фенолфталеин враз- личных средах. Далее перейдем к подробному описанию методики выполнения опытов.
Опыт Аммиачный фонтан В круглодонную колбу объемом
500 мл наливаем раствор аммиака (2–3 мл, кипятим до образования газообразного NH
3
. Затем закрываем колбу резиновой пробкой, в отверстие которой вставлена оттянутая на конце стеклянная трубка. Также нам понадобится большая стеклянная емкость, наполненная водой с фенолфталеином. Закрытую колбу переворачиваем и опускаем стеклянную трубку вводу с фенолфталеином. Благодаря большой растворимости аммиака вводе большая часть газа растворяется. В колбе возникает разряжение, за счет этого вода из емкости поднимается в колбу. Красная окраска индикатора в колбе указывает на наличие основной среды в растворе.
Опыт Странный гвоздь. Этот опыт может сделать любой ученик даже дома. В раствор медного купороса CuSO
4
опустили на ниточке железный гвоздь. Через некоторое время на гвозде начала образовываться медь, а раствор приобрел зеленую окраску. Детям предлагается написать уравнение реакции и определить тип реакции. На примере данной реакции дается объяснение понятия
«ОВР». Совместно с ребятами расставляем степени окисления.
Уравнение реакции Fe + CuSO
4
= FeSO
4
+ Cu↓.
Для поддержания обратной связи с учениками был подготовлен ряд вопросов по ранее изученным темам. В результате учащиеся были вовлечены в процесс и не потеряли интерес вовремя демонстрации опытов, активно вспоминали пройденный ранее материал.
На протяжении всего мероприятия было показано семь различных опытов. Начали с опыта Аммиачный фонтан. Этот опыт не относился к теме «Окислительно-восстановительные реакции, нов ходе его объяснения мы смогли заострить внимание на межпредметной связи между химией и физикой, а также попросили учеников вспомнить, какой цвет проявляет фенолфталеин враз- личных средах. Далее перейдем к подробному описанию методики выполнения опытов.
Опыт Аммиачный фонтан В круглодонную колбу объемом
500 мл наливаем раствор аммиака (2–3 мл, кипятим до образования газообразного NH
3
. Затем закрываем колбу резиновой пробкой, в отверстие которой вставлена оттянутая на конце стеклянная трубка. Также нам понадобится большая стеклянная емкость, наполненная водой с фенолфталеином. Закрытую колбу переворачиваем и опускаем стеклянную трубку вводу с фенолфталеином. Благодаря большой растворимости аммиака вводе большая часть газа растворяется. В колбе возникает разряжение, за счет этого вода из емкости поднимается в колбу. Красная окраска индикатора в колбе указывает на наличие основной среды в растворе.
Опыт Странный гвоздь. Этот опыт может сделать любой ученик даже дома. В раствор медного купороса CuSO
4
опустили на ниточке железный гвоздь. Через некоторое время на гвозде начала образовываться медь, а раствор приобрел зеленую окраску. Детям предлагается написать уравнение реакции и определить тип реакции. На примере данной реакции дается объяснение понятия
«ОВР». Совместно с ребятами расставляем степени окисления.
Уравнение реакции Fe + CuSO
4
= FeSO
4
+ Cu↓.
Опыт Взрывающаяся бумага Для этого опыта нужно взять по 1 мл раствора йода и аммиака 10% (их можно приобрести в аптеке) и смешать, после чего отфильтровать образовавшийся осадок, фильтрат подсушить. Сушить следует небольшими порциями, не больше пшеничного зерна. Нитрид йода взрывается даже от громких звуков. После высыхания вещество становится очень опасным Достаточно прикоснуться к сухому нитриду йода (не рукой, а длинной палочкой, как он взрывается, выделяя буро-фи- олетовые пары йода.
Получение и разложение нитрида йода (точнее, соединения нитрида йода с аммиаком) протекают в соответствии с реакциями + 3I
2
= I
3
N⋅NH
3
+ 3NH
4
I,
2I
3
N⋅NH
3
= 3I
2
+ N
2
+ Для мероприятия фильтраты были заранее приготовлены.
Опыт Несгораемый платок Небольшой платок (обязательно хлопчатобумажный) погружают в раствор жидкого моющего средства или силиката натрия (смешивают силикатный клей с водой в отношении 1:10), хорошо смачивают и отжимают. Затем платок берут за уголок пинцетом, погружают в стакан с этанолом, вынимают и тут же поджигают с помощью лучинки. Горящий платок плавно крутят сначала почасовой стрелке, потом против. Спирт быстро сгорает, а платочек остается невредимым. После опыта платочек простирывают в теплой воде и его снова можно использовать по назначению.
Уравнения реакции C
2
H
5
OH + 3O
2
= 2CO
2
+ Ученикам предлагается ответить на вопрос Зачем нужно крутить платок Также обсуждаем процесс горения органических и неорганических веществ, роль кислорода в этом процессе.
Опыт Волшебная палочка Этот опыт напоминает, какое-то волшебство, когда дотрагиваешься до фитиля спиртовки стеклянной палочкой, предварительно смочив ее смесью перманганата калия и серной кислоты. Спиртовка загорается. Этот опыт можно показать в другом варианте исполнения в смесь перманганата калия с серной кислотой незаметно кинуть вату, смоченную в спирте 5CH
3
COOH+ 2K
2
SO
4
+4MnSO
4
+ 11H
2
O.
Получение и разложение нитрида йода (точнее, соединения нитрида йода с аммиаком) протекают в соответствии с реакциями + 3I
2
= I
3
N⋅NH
3
+ 3NH
4
I,
2I
3
N⋅NH
3
= 3I
2
+ N
2
+ Для мероприятия фильтраты были заранее приготовлены.
Опыт Несгораемый платок Небольшой платок (обязательно хлопчатобумажный) погружают в раствор жидкого моющего средства или силиката натрия (смешивают силикатный клей с водой в отношении 1:10), хорошо смачивают и отжимают. Затем платок берут за уголок пинцетом, погружают в стакан с этанолом, вынимают и тут же поджигают с помощью лучинки. Горящий платок плавно крутят сначала почасовой стрелке, потом против. Спирт быстро сгорает, а платочек остается невредимым. После опыта платочек простирывают в теплой воде и его снова можно использовать по назначению.
Уравнения реакции C
2
H
5
OH + 3O
2
= 2CO
2
+ Ученикам предлагается ответить на вопрос Зачем нужно крутить платок Также обсуждаем процесс горения органических и неорганических веществ, роль кислорода в этом процессе.
Опыт Волшебная палочка Этот опыт напоминает, какое-то волшебство, когда дотрагиваешься до фитиля спиртовки стеклянной палочкой, предварительно смочив ее смесью перманганата калия и серной кислоты. Спиртовка загорается. Этот опыт можно показать в другом варианте исполнения в смесь перманганата калия с серной кислотой незаметно кинуть вату, смоченную в спирте 5CH
3
COOH+ 2K
2
SO
4
+4MnSO
4
+ 11H
2
O.
Опыт Получение трехцветной трехслойной жидкости Данный опыт очень яркий, но его нужно проделывать предельно аккуратно. Суть, опыта состоит в получении водной пробирке трехцветной жидкости 1 слой (нижний) – оранжевый 2 слой – постепенно превращается в темно-зеленый; 3 слой (верхний) – синий. Раствор дихромата калия наливаем в пробирку, сверху приливаем диэтиловый эфир. Далее немного подкисляем раствор небольшим количеством серной кислоты и добавляем капельку 10% пероксида водорода. После этого происходят очень интересные превращения между слоями диэтилового эфира и дихромата калия слой окрашивается в темно-зеленый цвет. При этом происходит выделение кислорода. Реакция идет в 2 стадии K
2
Cr
2
O
7
+ H
2
SO
4
+ 4H
2
O
2
= 2CrO
5
+ K
2
SO
4
+ 5H
2
O,
2CrO
5
+ 3H
2
SO
4
+ 7H
2
O
2
= Cr
2
(SO
4
)
3
+ Входе этой красивой реакции образуется пероксид хрома. Пероксид хрома) CrO(O
2
)
2
или CrO
5
– синее вещество, не выделенное в чистом виде. Известен в растворах или в виде сольватов с органическими растворителями, систематическое название ок- сид-дипероксид хрома (Учащиеся пробуют написать структурную формулу диперок- сида хрома (IV). В дальнейшем обсуждении опыта, мы указываем на различие в понятиях степень окисления и валентность. На примере данного пероксида (при написании структурной формулы) следует указать, что валентность атома кислорода всегда равна двум. Степень окисления атомов кислорода в пероксиде различна один атом имеет степень окисления – 2, а четыре атома кислорода находятся в степени окисления – Опыт Химический светофор»или«Каталитическое окисление глюкозы в присутствии индигокармина».Для этого нам понадобится раствор щелочи М раствор NaOH, раствор 10 % глюкозы, раствор индигокармина. Сначала к щелочи приливаем глюкозу, затем синий раствор индигокармина. Раствор начинает работать через несколько минут после его приготовления, те. под действием щелочи вводной среде глюкоза дегидрируется, превращаясь в глюконовую кислоту + H
2
O = CH
2
OH(CHOH)
4
COOH + 2H
+
2
Cr
2
O
7
+ H
2
SO
4
+ 4H
2
O
2
= 2CrO
5
+ K
2
SO
4
+ 5H
2
O,
2CrO
5
+ 3H
2
SO
4
+ 7H
2
O
2
= Cr
2
(SO
4
)
3
+ Входе этой красивой реакции образуется пероксид хрома. Пероксид хрома) CrO(O
2
)
2
или CrO
5
– синее вещество, не выделенное в чистом виде. Известен в растворах или в виде сольватов с органическими растворителями, систематическое название ок- сид-дипероксид хрома (Учащиеся пробуют написать структурную формулу диперок- сида хрома (IV). В дальнейшем обсуждении опыта, мы указываем на различие в понятиях степень окисления и валентность. На примере данного пероксида (при написании структурной формулы) следует указать, что валентность атома кислорода всегда равна двум. Степень окисления атомов кислорода в пероксиде различна один атом имеет степень окисления – 2, а четыре атома кислорода находятся в степени окисления – Опыт Химический светофор»или«Каталитическое окисление глюкозы в присутствии индигокармина».Для этого нам понадобится раствор щелочи М раствор NaOH, раствор 10 % глюкозы, раствор индигокармина. Сначала к щелочи приливаем глюкозу, затем синий раствор индигокармина. Раствор начинает работать через несколько минут после его приготовления, те. под действием щелочи вводной среде глюкоза дегидрируется, превращаясь в глюконовую кислоту + H
2
O = CH
2
OH(CHOH)
4
COOH + 2H
+
Индигокармин присоединяет водород, образующийся в предыдущей реакции, изменяя при этом окраску от зеленой через красную до желтой. Иначе, при взбалтывании раствор постепенно изменяет цвет на зеленый, красный, желтый, также можно данный раствор переливать из одного стана в другой – результат будет таким же.
После демонстрации опытов учащимся была предложена анкета, содержащая два вопроса
1) Как высчитаете, наглядная демонстрация опытов помогает в изучении химии
2) Посещали бы вы подобные мероприятия в дальнейшем?
Все ученики ответили на оба вопроса положительно. Таким образом, цель мероприятия достигнута. Можно констатировать то, что химический эксперимент является важнейшим методом и средством обучения химии.
Н.А. Белан
БОУ ДПО Институт развития образования Омской области, г. Омск, Россия natabelan@rambler.ru
Окислительно-восстановительные реакции в органической химии Окислительно-восстановительные реакции – одна из востребованных тем курса химии. ОВР всегда входят в состав заданий для химических олимпиад разного уровня. Первое задание части С единого государственного экзамена по химии – тоже ОВР. А сколько еще расчетных задач с применением ОВР. Трудным для учащихся является задание 3 в части С, цепочка превращений органических веществ, где есть уравнение ОВР. Для окислительно-восстановительных реакций с органическими веществами лучше пользоваться методом полуреакций. Научить школьников уравнивать методом полуреакций ОВР с участием органических веществ в кислой среде достаточно легко, т.к. органические вещества не являются электролитами. Формула добавляется в уравнение, где мало атомов кислорода, а H
+
– в уравнение, где много атомов кислорода. Поясним вышеотмеченное наследующем примере.
5C
6
Н
5
-С
2
Н
5
+2KMnO
4
+18H
2
SO
4
→5C
6
Н
5
-СOOH+5CO
2
+
+12MnSO
4
+6K
2
SO
4
+ 28H
2
O
C
8
H
10
+ 4H
2
O – 12ē → C
7
H
6
O
2
+ CO
2
+ 12H
+
5
MnO
4
–
+ 8H
+
+ 5ē → Mn
2+
+ 4H
2
O
12 20H
2
O + 96H
+
→ 60H
+
+ 48H
2
O
36H
+
→ Объясняем учащимся, что для иона MnO
4
– в кислой среде стандартным уравнением будет следующее
MnO
4
–
+ 8H
+
+ 5ē → Mn
2+
+ 4 H
2
O. Следовательно, необходимо работать только с первым уравнением, что экономит время решения задачи. Далее считаем количество атомов кислорода в правой части уравнения. Затем ставим коэффициент перед H
2
O в левой части уравнения, считаем количество атомов водорода в левой части и определяем коэффициент перед H
+ в правой части первого уравнения. Их количество определяет число отданных электронов. Сокращаем количество H
2
O ив левой и правой частях уравнений полуреакций. Расставляем найденные коэффициенты. Отдельно коэффициент определяется для атомов калия.
Если среда щелочная, уравнение выглядит иначе.
C
6
Н
5
-С
2
Н
5
+ KMnO
4
+ H
2
O
→ НС + K
2
CO
3
+ MnO
2
+ В этом случае определение участия воды и гидроксил-ионов в уравнениях полуреакций предлагаю делать по принципу там, где нет (мало) атомов кислорода, добавить ОН, а там, где много атомов кислорода, добавить НО + OH
–
– ē → C
7
H
5
O
2
–
+ CO
3 2–
+ H
2
O
MnO
4
–
+ 2H
2
O + 3ē → MnO
2
+ Объясняем учащимся, что для иона MnO
4
–
стандартное уравнение полуреакции в щелочной среде выглядит таким образом
MnO
4
–
+ 2H
2
O + 3ē → MnO
2
+ 4OH
–
После демонстрации опытов учащимся была предложена анкета, содержащая два вопроса
1) Как высчитаете, наглядная демонстрация опытов помогает в изучении химии
2) Посещали бы вы подобные мероприятия в дальнейшем?
Все ученики ответили на оба вопроса положительно. Таким образом, цель мероприятия достигнута. Можно констатировать то, что химический эксперимент является важнейшим методом и средством обучения химии.
Н.А. Белан
БОУ ДПО Институт развития образования Омской области, г. Омск, Россия natabelan@rambler.ru
Окислительно-восстановительные реакции в органической химии Окислительно-восстановительные реакции – одна из востребованных тем курса химии. ОВР всегда входят в состав заданий для химических олимпиад разного уровня. Первое задание части С единого государственного экзамена по химии – тоже ОВР. А сколько еще расчетных задач с применением ОВР. Трудным для учащихся является задание 3 в части С, цепочка превращений органических веществ, где есть уравнение ОВР. Для окислительно-восстановительных реакций с органическими веществами лучше пользоваться методом полуреакций. Научить школьников уравнивать методом полуреакций ОВР с участием органических веществ в кислой среде достаточно легко, т.к. органические вещества не являются электролитами. Формула добавляется в уравнение, где мало атомов кислорода, а H
+
– в уравнение, где много атомов кислорода. Поясним вышеотмеченное наследующем примере.
5C
6
Н
5
-С
2
Н
5
+2KMnO
4
+18H
2
SO
4
→5C
6
Н
5
-СOOH+5CO
2
+
+12MnSO
4
+6K
2
SO
4
+ 28H
2
O
C
8
H
10
+ 4H
2
O – 12ē → C
7
H
6
O
2
+ CO
2
+ 12H
+
5
MnO
4
–
+ 8H
+
+ 5ē → Mn
2+
+ 4H
2
O
12 20H
2
O + 96H
+
→ 60H
+
+ 48H
2
O
36H
+
→ Объясняем учащимся, что для иона MnO
4
– в кислой среде стандартным уравнением будет следующее
MnO
4
–
+ 8H
+
+ 5ē → Mn
2+
+ 4 H
2
O. Следовательно, необходимо работать только с первым уравнением, что экономит время решения задачи. Далее считаем количество атомов кислорода в правой части уравнения. Затем ставим коэффициент перед H
2
O в левой части уравнения, считаем количество атомов водорода в левой части и определяем коэффициент перед H
+ в правой части первого уравнения. Их количество определяет число отданных электронов. Сокращаем количество H
2
O ив левой и правой частях уравнений полуреакций. Расставляем найденные коэффициенты. Отдельно коэффициент определяется для атомов калия.
Если среда щелочная, уравнение выглядит иначе.
C
6
Н
5
-С
2
Н
5
+ KMnO
4
+ H
2
O
→ НС + K
2
CO
3
+ MnO
2
+ В этом случае определение участия воды и гидроксил-ионов в уравнениях полуреакций предлагаю делать по принципу там, где нет (мало) атомов кислорода, добавить ОН, а там, где много атомов кислорода, добавить НО + OH
–
– ē → C
7
H
5
O
2
–
+ CO
3 2–
+ H
2
O
MnO
4
–
+ 2H
2
O + 3ē → MnO
2
+ Объясняем учащимся, что для иона MnO
4
–
стандартное уравнение полуреакции в щелочной среде выглядит таким образом
MnO
4
–
+ 2H
2
O + 3ē → MnO
2
+ 4OH
–