Пояснительная записка.
Курс «Химик - исследователь» составлен мною в соответствии с программой для средней и основной общеобразовательной школы. Он не является повторением практических работ, выполняемых учащимися после прохождения того или иного раздела программы с целью закрепления и углубления полученных знаний, а предусматривает применение знаний, полученных на уроке, для развития экспериментальных умений и навыков. Практические работы, входящие в курс, могут использоваться на факультативных занятиях, в химических кружках, на уроках в классах химического профиля.
Данный курс полностью самостоятелен и может быть изучен параллельно с основным в качестве трудового и исследовательского обучения по предмету. В курсе предпочтение отдаётся количественному анализу, в том числе и аналитическому. Предполагаемые задачи, как правило, имеют исследовательский характер, многие из них представляют практический интерес.
Для выполнения данных работ специально разработаны инструкции – памятки, наиболее приемлемые для школы – доступные, надёжные, безопасные.
Материалы практикума можно использовать и фрагментарно в разных учебных ситуациях. Результаты опытов можно демонстрировать на традиционных уроках.
Цели курса:
- Расширение представлений учащихся о химическом эксперименте.
- Развитие у школьников навыков экспериментальной и исследовательской деятельности.
- Создание условий для самоопределения учащихся, оценки возможности продолжения образования в естественнонаучном направлении.
Задачи курса:
- Повторение материала, рассмотренного на уроках химии;
- Создать условия для повышения теоретических знаний по химии;
- Научить школьников безопасному обращению с химическими реактивами;
- Преодоление формального представления некоторых школьников о химических процессах;
- Сформировать осознанную мотивацию на выбор естественнонаучной профессии;
- Развить учебно-коммуникативные умения и навыки школьников;
- Создать условия для развития познавательной активности, самостоятельности, аккуратности, настойчивости в достижении цели;
- Создать условия для приобретения опыта участия школьников в учебном исследовании.
Содержание курса:
Предлагаемый элективный курс по химии адресован, прежде всего, учащимся, выбирающим естественнонаучное направление в старших классах. В рамках предложенного элективного курса можно осуществить выполнение всех тех опытов, которые на уроке по тем или иным причинам не были поставлены, осуществление дополнительных с целью повторения и углубления знаний, постановка новых опытов, иллюстрирующих применение химии в быту.
Такая работа в большей степени удовлетворяет интерес учащихся, поскольку она опирается на знания, получаемые в классе, и отвечает на запросы, возникающие в процессе изучения химии.
Основными видами деятельности является практическая и экспериментальная работа учащихся: наблюдение, анализ, синтез, качественное и количественное описание объекта и его компонентов, обобщение и классификация, сотрудничество. Экспериментальная работа помогает углубить знания по химии, научить учащихся наблюдению многообразных химических явлений, приучить к самостоятельной работе в лаборатории и правильному выполнению многообразных лабораторных операций. При проведении данного курса возможны также следующие виды деятельности учащихся: устные сообщения, выполнение практических работ с элементами исследования, выполнение демонстрационных опытов, а также презентаций, подборок экспериментальных задач и др.
После изучения данного курса учащиеся должны знать:
- правила техники безопасности работы в лаборатории и обращения с веществами;
- технику лабораторных работ;
- состав, свойства, получение и применение изученных веществ;
Уметь:
- Осуществлять с соблюдением техники безопасности демонстрационный и лабораторный эксперимент.
- Работать с растворами различных веществ.
- Определять качественный состав вещества, распознавать и получать вещества.
- Работать в группе.
- Организовывать свой учебный труд, пользоваться справочной и научно – популярной литературой.
- Наблюдать и объяснять наблюдаемые явления, происходящие в природе, лаборатории и в повседневной жизни.
- Определять цель, выделять объект исследования, овладеть способами регистрации полученной информации, её обработки и оформления.
ФГОС нового поколения устанавливает требования к личностным, метапредметным и предметным результатам обучающихся.
Личностными результатами освоения программы по химии являются:
- в ценностно-ориентационной сфере – чувство гордости за российскую химическую науку, гуманизм, отношение к труду, целеустремленность;
- в трудовой сфере – готовность к осознанному выбору дальнейшей образовательной траектории;
- в познавательной (когнитивной, интеллектуальной) сфере – умение управлять своей познавательной деятельностью.
Метапредметными результатами освоения выпускниками средней школы программы по химии являются:
- использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности, применение основных методов познания (системно-информационный анализ, моделирование) для изучения различных сторон окружающей действительности;
- использование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, обобщение, систематизация, выявление причинно-следственных связей, поиск аналогов;
- умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации;
- умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации цели и применять их на практике;
- использование различных источников для получения химической информации.
Предметными результатами освоения программы по химии являются:
В познавательной сфере:
- Освоение знаний о химической составляющей естественнонаучной картины мира, важнейших химических понятиях, законах и теориях, проявляющихся в химии неорганических веществ, в овладение умениями применять полученные знания для объяснения разнообразных химических явлений и свойств веществ.
- Развитие познавательных интересов и интеллектуальных способностей в процессе самостоятельного приобретения химических знаний с использованием различных источников информации, в том числе компьютерных.
- Воспитание убеждённости в позитивной роли химии в жизни современного общества, необходимости химически грамотного отношения к своему здоровью и окружающей среде.
- Применении полученных знаний и умений для безопасного применения веществ и материалов в быту, решения практических задач в повседневной жизни.
- описывать демонстрационные и самостоятельно проведенные эксперименты, используя для этого естественный (русский, родной) язык и язык химии;
- описывать и различать изученные классы неорганических соединений, простые и сложные вещества, химические реакции;
классифицировать изученные объекты и явления; - наблюдать демонстрируемые и самостоятельно проводимые опыты, химические реакции, протекающие в природе и в быту;
- делать выводы и умозаключения из наблюдений, изученных химических закономерностей, прогнозировать свойства неизученных веществ по аналогии со свойствами изученных;
- структурировать изученный материал и химическую информацию, полученную из других источников.
В ценностно-ориентационной сфере: анализировать и оценивать последствия для окружающей среды бытовой и производственной деятельности человека, связанной с переработкой веществ.
В трудовой сфере: проводить химический эксперимент.
В сфере безопасности жизнедеятельности: оказывать первую помощь при отравлениях, ожогах и других травмах, связанных с веществами и лабораторным оборудованием
Обучение основывается на следующих педагогических принципах:
- личностно ориентированного подхода;
- свободы выбора решений и самостоятельности в их реализации;
- cотрудничества и ответственности;
- сознательного усвоения учащимися учебного материала;
- систематичности, последовательности и наглядности обучения.
В процессе обучения используются следующие методы:
- объяснительно-иллюстративный;
- репродуктивный;
- эвристический;
- проблемный;
- исследовательский.
Программа предусматривает использование фронтальной, индивидуальной и групповой форм учебной работы с учащимися.
- Фронтальная работа предполагает охват учебного материала сразу по нескольким темам, что обеспечивает продуктивность образовательного процесса.
- Групповая работа обеспечивает эффективную проверку усвояемости материала, позволяет выявить индивидуальные возможности учащихся.
- Индивидуальная работа предполагает возможность интеллектуального общения с каждым учащимся; позволяет развивать их творческие способности.
В процессе обучения используются следующие формы учебных занятий:
- типовое занятие, сочетающее в себе объяснение, практические упражнения;
- консультации;
- практическая работа под руководством педагога;
- самостоятельная работа;
- учебная игра.
Режим занятий: 3 часа в неделю в течение учебного года.
Наполняемость групп: может варьироваться в зависимости от числа учащихся, выбравших данный элективный курс.
В результате освоения данной программы учащиеся должны знать:
- основные требования проведения химического эксперимента;
- как работать над научно – исследовательскими проектами.
должны уметь:
- выполнять практические работы;
- включать химический эксперимент в научно-исследовательскую деятельность.
Формы контроля: участие в школьной неделе химии; участие в олимпиадах; защита проектов на научно-практической конференции и других конкурсах.
Формы подведения итогов реализации программы элективного курса – защита проектов.
Средства, необходимые для реализации программы: учебно-методическая литература, материально – техническое обеспечение химическим оборудованием и реактивами.
Программа элективного курса «Химик исследователь»
Тема № 1. Гидролиз сложных неорганических соединений – 11 ч.
Гидролиз сложных неорганических соединений. Степень диссоциации электролитов, концентрация ионов водорода и гидроксид – ионов при помощи рН. Водородный показатель. Гидролиз солей, 4 типа. Бытовая химия, опрделенин среды различных моющих средств при помощи универсального индикатора.
Практические занятия:
1) Определение рН раствора солей с помощью универсального индикатора;
2) Определение рН растворов бытовых жидкостей.
Тема № 2. Скорость химических реакций – 10 ч.
Скорость химической реакции. Математическое выражение для расчёта скорости химической реакции. Начальная, конечная концентрация исходных веществ и продуктов реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции: концентрация, природа реагирующих веществ, поверхность соприкосновения реагирующих веществ, температура, катализатор.
Практические занятия:
1) Изучение влияния концентрации, природы реагирующих веществ на скорость химической реакции;
2) Изучение влияния температуры, катализатора на скорость химической реакции.
Тема № 3. «Разоблачённые кислоты» - 13 ч.
Кислоты – основные характеристики природных и синтетических кислот. Лабораторные способы их получения. Сильные и слабые кислоты. Природное явление «кислотные дожди». Качественные реакции на кислотные остатки. Индивидуальные свойства некоторых неорганических кислот. Индивидуальные свойства некоторых органических кислот.
Практические занятия:
1) Приготовление смеси нейтрализатора для пролитого раствора кислоты;
2) Определение силы кислоты;
3) Получение соляной кислоты при взаимодействии хлорида натрия с борной кислотой;
4) Качественные реакции на сульфат-, нитрат-, карбонат-хлорид ионы.
Тема № 4. «Многоликие гидроксиды» - 9 ч.
Основания – основные характеристики неорганических и органических гидроксидов. Классификация оснований. Щелочь – основные представители. Щелочность среды (моющие средства). Амфотреность оснований.
Практические занятия:
1) Изготовление искусственной химической грелки;
2) Изучение зависимости протекания реакции нейтрализации от порядка сливания растворов кислоты и щёлочи;
3) Получение гидроксида алюминия, изучение его свойств;
4) Получение гидроксидов железа из растворов соответствующих солей.
Тема № 5. «Солёные» превращения - 15 ч.
Соли, как представители самого многочисленного класса сложных неорганических веществ. Классификация солей. Использование средних, кислых и основных солей в быту (поваренная соль, питьевая сода, флюорит, кальцинированная сода,глутамат натрия). Кристаллогидраты.
Соли – пищевые добавки. Комплексные соединения. Качественные реакции на катионы металлов в солях.
Практические занятия:
1) Изучение температур кипения раствора и растворителя на примере раствора гидрокарбоната натрия;
2) Превращение средних солей в кислых, средних в основные и наоборот;
3) Определение количества воды в кристаллогидрате;
4) Качественное определение ионов железа +2, +3.
Тема № 6. Азот и его соединения – 9 ч.
Азот, аммиак – строение, физические и химические свойства, получение в промышленности и лаборатории, применение. Соли аммония – строение, физические и химические свойства, получение в промышленности и лаборатории, применение. Азотная кислота – строение, особые физические и химические свойства, получение и применение. Нитраты – соли азотной кислоты, их применение.
Практические занятия:
1) Изучение физических и химических свойств солей аммония;
2) Изучение индивидуальных свойств азотной кислоты
Тема № 7. Соединения элемента № 6 – 12 ч.
Углерод, оксиды углерода – строение, основные физические и химические свойства, получение в промышленности и в лаборатории, применение. Оксид и диоксид углерода. Явление парникового эффекта. Угольная кислота, её соли – строение, физические и химические свойства, получение. Применение карбонатов и гидрокарбонатов в быту.
Практические занятия:
1) Получение древесного угля, изучение его адсорбционной способности;
2) Образование солей угольной кислоты;
3) Гидролиз карбонатов;
4) Получение углекислого газа и изучение его свойств.
Тема № 8. Соединения кремния – 8 ч.
Кремний – элемент «неживого», стороение, физические и химические свойства, получение, применение. Оксиды кремния, кремниевая кислота – основные физические и химические свойства, получение, применение. Стекло, фаянс – виды, получние, использование в быту и на производстве. Особые свойства.
Практические занятия:
1) Получение аморфного кремния;
2) Получение нерастворимых солей кремниевой кислоты – силикатов – образование «химических водорослей»;
3) Ознакомление с коллекцией «Стекло, изделия из стекла».
Тема № 9. Жёсткость воды, способы её устранения – 5 ч.
Жёсткость воды. Виды жёсткости. Способы устранения всех возможных видов жёсткости воды. Наличие различных примесей в воде, способы из удаления.
Практические занятия:
1) Определение жёсткости воды;
2) Умягчение воды с помощью ионитов;
3) Определение карбоната и гидрокарбоната натрия в питьевой соде.
Тема № 10. Кристаллы – 9 ч.
Кристаллические соединения. Нахождение в природе. Лабораторные способы получения различных кристаллов. Факторы, влияниющие на рост кристаллов.
Практические занятия:
1) Получение кристаллов алюмокалиевых и хромокалиевых квасцов;
2) Выращивание кристаллов жёлтой и красной кровяной соли;
3) Выращивание кристаллов меди;
4) Выращивание кристаллов дигидрофосфата аммония с использованием различных криасителей; 5) Создание «химического» аквариума.
См. приложение 1.
Литература.
- Габриелян О. С. Химия. 9 класс. – М.: Дрофа, 2008 г.
- Габриелян О. С., Воскобойникова Н. П. Настольная книга учителя. Химия. 9 класс. – М.: Дрофа, 2007 г.
- Маршанова Г. Л. Техника безопасности в школьной химической лаборатории: Сборник инструкций и рекомендаций. – М.: АРКТИ, 2003 г.
- Софронов С. В., Суровцева Р. П. Техника и методика проведения химического практикума. – М.: МИПКРО, 1992 г.
- Степин Б. Д., Аликберова Л. Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002 г.