В школьной программе по химии есть такая тема "Теория электролитической диссоциации", в рамках которой изучаются процессы, происходящие в водных растворах, для описания которых используется теория Аррениуса.
Но поскольку в природе существуют не только водные растворы, для описания которых были сформулированы соответствующие теории, то с нашей точки зрения необходимо знакомить учащихся с их содержанием. Следует также отметить, что в последние годы варианты ЕГЭ в части "С" содержали вопросы по свойствам протолитов. Многие преподаватели обеспокоены этим, ведь в большинстве программ данной темы нет.
Для решения этих вопросов предлагается элективный курс "Реакции в растворах", который предназначен для учащихся 9 - 11 классов, проявляющих повышенный интерес к изучению химии. Курс рассчитан на 15 часов.
Цель изучения курса: формирование умения описывать процессы, происходящие в различных растворах с точки зрения соответствующих теорий.
Задачи изучения курса:
- Научить применять основные теории к описанию процессов, происходящих в растворах;
- Научить записывать уравнения химических процессов, происходящих в растворах;
- Подготовить учащихся к олимпиадам, к выпускным и вступительном экзаменам по теме "Растворы";
- Предоставить учащимся возможность реализовывать интерес к химии и применять знания о веществах при описании процессов;
- Развивать самостоятельность и творчество при описании процессов, происходящих в растворах;
- Способствовать сознательному выбору химического профиля.
Методика изучения курса основана на теории поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина, которая предъявляет определенные требования, как к логике построения курса, так и к организации обучения.
Процесс нейтрализации щёлочи кислотой, в традиционном изложении рассматривается как реакция между двумя веществами. При этом значение воды как растворителя и третьего компонента раствора практически не учитывается. Мы же исходим из того, что в воде, чистом веществе, осуществляются какие-то процессы, не зависящие от того, рассматриваем мы воду как растворитель или нет. Если взять другое жидкое вещество, то в нём так же могут происходить процессы сходные с процессами, происходящими в воде, и которые будут влиять на процессы, если данные вещества выступят в роли растворителя.
Так как раствор является как минимум двухкомпонентной системой, то есть вещества, которые будут выступать как растворяемые вещества, поэтому необходимо описать их свойства.
Таким образом, логично начать изучение растворов и процессов, происходящих в них с описания однокомпонентных систем: растворителя и растворяемого вещества, что составит содержание первой темы курса.
Так как простейшим раствором является двухкомпонентный раствор: растворитель+1 растворённое вещество, то логично изучить процессы, происходящие в между ними.
Только после описания двухкомпонентных систем можно переходить к трёхкомпонентным системам: растворитель+2растворённых вещества. В этой теме мы изучаем процессы между растворённым веществами.
Методика обучения, построенная на теории поэтапного формирования умственных действий П.Я.Гальперина, предусматривает использование специально разработанных учебных карт, системы упражнений и контрольных заданий
Данная программа представляется особенно актуальной, т.к. при малом количестве часов, отведенном на изучение химии, расширяет возможность совершенствования умений учащихся записывать процессы, происходящие в многокомпонентных системах. Более того, она дает более высокие результаты обучения, чем другие программы.
| Тема | Формируемые понятия | Формируемые умения | Кол-во часов |
| Однокомпонентные системы Растворитель |
Растворитель Полярный, неполярный, протонный, апротонный, донор или акцептор электронной пары, кислота, основание | Классификация растворителей на основе строения и диэлектрической проницаемости Определение растворителя соответствующего диэлектрической проницаемости и строению. Определение температурного диапазона приготовления раствора на основании темп замерзания и кипения растворителя и растворённого вещества Определение растворителей, действующих в определённом температурном диапазоне. Запись уравнения автоиоизации Определение константы ионизации растворителя и рК по справочнику. Определение точки нейтральности | 4 |
| Растворяемое вещество | Соль, гидроксид | Подбор растворителя для растворяемого вещества и растворяемого вещества для растворителя Запись уравнения диссоциации вещества, исходя из его строения. Определение по продуктам исходных веществ. | 3 |
| Процесс приготовления раствора | Описывать механизм образования раствора. | 1 | |
| Двухкомпонентная система - растворитель, растворённое вещество. | Сольволиз. Гидролиз. Протолиз, сопряжённые кислоты и основания, сильные и слабые кислоты и основания, протолиты средней силы, жёсткие и слабые кислоты. Условия преимущественного направления протекания реакции | Умение определять вещества
как кислоты, основания, амфотерные соединения по
Аррениусу, Брёнстеду-Лоури, по Льюису, исходя из
типа их взаимодействия. Умение записывать уравнение взаимодействия растворителя и растворённого вещества. Определение силы протолитов, жёсткости и мягкости кислот по справочнику. Умение определять по продуктам реакции исходные вещества. |
4 |
| Трёхкомпонентная система - растворитель и два растворённых вещества. | Реакция нейтрализации, условия протекания реакции до конца, буферные растворы. | Умение записывать уравнение
взаимодействия между растворёнными веществами. Умение определять по продуктам реакции исходные вещества. |
3 |
Дополнительная литература, которая может быть использована при изучении данного элективного курса.
- Зуева М.В. Ярославцева Т.С.Смирнова Л.Я. Об изучении темы "Электролитическаядиссоциация" "Химия в школе" 1987 № 3 стр.18 - 22.
- Новиков В.И. из опыта организации зачета по теме "Электролитическая диссоциация" "Химия в школе" 1993 № 6.
- Лапина Р.П. Формирование понятия "Растворимость веществ" "Химия в школе" 1994 № 4.
- Шабанова И.А.Изучение растворов в курсе химии 9 класса "Химия в школе" 1997 № 6.
- Аликберова Л.Ю Протонная теория кислот и оснований : разр. уроков / Л.Ю. Аликберова М. - Чистые Пруды , 2006 - 30 (Библиотечка 1 сентября. Химия) вып. №3 (9) 2006.
- Р.П. Суровцева Изучение некоторых вопросов раздела "Растворы" "Химия в школе" 1971 № 2.
- С.Ф.Строкатова, Е.Р.Андросюк, Д.Б.Броховецкий Учим готовить растворы "Химия в школе" 2007 № 2.
- Ж.А. Кочкаров О кислотно-основных взаимодействиях в водных системах "Химия в школе" 2007 № 2.
- М.Г. Базаева Тип химической связи и кислото-основной характер взаимодействия оксидов и гидроксидов "Химия в школе" 2007 № 6.
- И.Г.Хомченко Неводные растворители "Химия в школе" 1981 № 4.
- Н.И.Гоглевская , И.И.Супоницкая Направленность реакций ионного обмена "Химия в школе" 1994 № 4.
- О.А.Жильцова Деятельностный подход к построению учебного процесса "Химия в школе" 2001 № 9.
- Ю.Н.Медведев Что такое протолиты? "Химия в школе" 2004 № 8.
- Ю.Н.Медведев Протолитические равнвесия "Химия в школе" 2004 № 9.
- Ю.Н.Медведев Что такое буферные растворы ? "Химия в школе" 2006 № 2.
- Ж.А. Кочкаров Б.Х.Черкасов Формирование знаний о реакциях ионного обмена в водных растворах "Химия в школе" 2005 № 10.
- Л.С.Гузей, В.В.Сорокин Равновесие в растворах электролитов Из-во МГУ 1992.