Элективный курс по химии: «Удивительный мир Окислительно-восстановительных реакций»

«Согласованно» «Утверждаю»

Методист НМЦСАО Директор ГОУ СОШ №694

Мелешенко С.Н. Сидоров Е. А.

Элективный курс по химии:

«Удивительный мир Окислительно- восстановительных реакций»

Составитель учитель химии ГОУ СОШ №694: Лисенкова Ю.В.

УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ

Пояснительная записка

В настоящее время целый ряд разделов школьной программы химии рассматривается в рамках основной школы поверхностно.

Так, в курсе химии, изучаемом в школе, предусмотрено лишь краткое знакомство с одной из важнейших тем - особенностями окислительно-восстановительных объектов и процессов. Поэтому учащиеся не понимают, как можно применить полученные в курсе химии знания в области окислительно-восстановительных реакций.

Между тем знания учащихся по этому разделу химии необхо­димы для успешной сдачи вступительных экзаменов в ведущие ву­зы. Кроме того, окислительно-восстановительные реакции (ОВР) чрезвычайно распространены. С ними связаны природные процес­сы обмена веществ, брожения, круговорота веществ в природе. Эти реакции можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе и выплавке металлов. С их помощью получают щелочи, кислоты и многие другие ценные хи­мические вещества. Окислительно-восстановительные реакции ле­жат в основе преобразования химической энергии в гальванических и топливных элементах. Для того чтобы заинтересовать учащихся данной темой, приблизить ее к жизни, а также связать изучаемый материал с биологическими и физическими знаниями, необходимо показывать, где это уместно, значение ОВР в живой природе. На­пример, два важнейших присущих живому веществу процесса, кото­рые протекают в биосфере и обеспечивают ее стабильное динамиче­ское состояние - фотосинтез и дыхание, - представляют собой взаимодополняющие окислительно-восстановительные процессы.

В школьном курсе химии понятие «окислительно-восстанови­тельные реакции» формируется на нескольких уровнях. Первое знакомство с понятием «окисление» происходит в 8 классе, в теме «Кислород. Оксиды. Горение», а с понятием «восстановление» - в теме «Водород. Кислоты. Соли». В этом же классе после изучения

тем «Периодический закон» и «Химическая связь» формирование понятия окислительно-восстановительных реакций осуществляется на достаточно высоком уровне с помощью электронной теории. В 9 классе это понятие закрепляется в течение всего курса, а в 10-м формируются представления об окислительно-восстановительных процессах с участием органических веществ. В 11 классе обобща­ются знания учащихся по данной теме.

Однако ОВР изучают в обязательном курсе химии недостаточ­но полно: не рассматривается их классификация, составление урав­нений методом электронно-ионного баланса, количественные ха­рактеристики окислительно-восстановительных процессов; мало внимания уделяется влиянию среды на характер протекания этих реакций, окислительно-восстановительным свойствам соединений серы, марганца, хрома, пероксида водорода. Тема «Окислительно-восстановительные реакции» традиционно важна, но зачастую ее изучение вызывает у учащихся определенные трудности. И, конеч­но, особенно недостаточно дается материал для учащихся, прояв­ляющих повышенный интерес к изучению данной науки и предпо­лагающих связать свою будущую профессию с химией, биологией, медициной, строительством, сельским хозяйством и т. д.

В связи с вышеизложенным и разработан данный элективный (по выбору учащихся) курс химии, предназначенный для учащихся 10-11 классов, изучающих или уже изучивших систематический курс органической химии и владеющих достаточными знаниями о строении и свойствах органических веществ. Этот курс направлен на ликвидацию указанных выше пробелов в подготовке выпускни­ков, выработку у школьников навыка составления ОВР и поиска ответов на сложные вопросы общей, неорганической и органиче­ской химии.

Программа рассчитана на 34 часа, причем занятия могут прово­диться в разновозрастной группе обучающихся.

Цели курса:

• закрепить, систематизировать и углубить знания учащихся о сущности окислительно-восстановительных процессов, их роли в жизни и практическом значении; о важнейших окислителях и их влиянии среды на характер протекания ОВР;

• знать классификацию ОВР, количественные характеристики данных процессов, структуру гальванического элемента;

• научить составлять уравнения ОВР с использованием метода электронно-ионного баланса (метод полуреакций), развить навыки . использования метода электронного баланса для решения различ­ных типов задач повышенного уровня сложности, в которых идет речь об ОВР;

• создать условия для формирования и развития у обучающих­ся интеллектуальных и практических умений, творческих способ­ностей, умения самостоятельно приобретать и применять знания.

Для успешной реализации данного элективного курса необхо­димо, чтобы учащиеся владели важнейшими вычислительными навыками, алгоритмами решения типовых расчетных, расчетно-экспериментальных и экспериментальных химических задач.

Формы и методы обучения

Элективный курс «Мир окислительно-восстановительных ре­акций» - это целевой функциональный узел знаний, в котором тео­ретический и практический материал различных тем по неоргани­ческой и органической химии объединен в единую целостную сис­тему. Каждое занятие данной системы имеет целевой план действий, банк информации, методическое руководство по дости­жению дидактических целей.

Данный курс можно рассматривать как программу обучения, индивидуализированную по содержанию, методам обучения, уров­ню самостоятельности.

Содержание учебного материала подобрано в соответствии с темой и дидактической целью. На каждом занятии выделяются важнейшие научные понятия, теоретические положения, законо­мерности и т. д. Объем учебного материала подобран оптимально, учащиеся не должны быть перегружены.

На первом занятии предусмотрен актуализирующий контроль, входное тестирование, диагностирующий анализ и предваритель­ная оценка способностей учащихся. Тестовые задания предполагают актуализацию тех опорных знаний, которые необходимы для усвоения содержания данного занятия.

Одной из форм обучения является лекция, построенная с уче­том возрастных особенностей учащихся. Главная задача лекции -вызвать интерес к материалу, возбудить творческую мысль, а не свести все к сообщению готовых научных истин, которые следует понять и запомнить. Данный элективный курс предусматривает также лекционно-семинарскую и практическую формы работы по темам, перечисленным в программе. Не менее важной является и проверка усвоения теоретических понятий. Переход к следующему, более сложному, этапу усвоения знаний ученик определяет с по­мощью учителя уже после усвоения 70 % (по объему) знаний, по­нятий, умений, так как этот этап полностью посвящен самостоя­тельной учебной деятельности.

Каждое занятие включает контроль усвоения и выполнения за­даний. В данной программе используются следующие формы кон­троля: самоконтроль, взаимный контроль, контроль учителя. Са­моконтроль осуществляется учеником; он сравнивает полученные результаты с эталоном (карточкой-ответом) и сам оценивает уро­вень своих знаний. Взаимный контроль возможен, когда ученик уже проверил и исправил свои ошибки, после этого он может про­верить задание партнера. Контроль учителя осуществляется посто­янно. Обязателен входной и выходной контроль, формы которого могут быть разными. Для оперативного контроля усвоения учебно­го материала предусматривается опрос у доски и текущий пись­менный контроль - так называемые «летучки», или сигнальные проверочные работы. Уровень усвоения разделов курса будет уста­навливаться с помощью итоговых контрольных работ, задания ко­торых после проверки обсуждаются на семинаре.

После каждого занятия учащимся предлагаются домашние за­дания, которые включают несколько (обычно не более 5) вопросов или расчетных задач.

В проведении занятий предусматривается использовать как учебные пособия для школы, так и дополнительные источники (см. литературу), а также дидактические разработки учителя. Все уча­щиеся обеспечиваются справочными данными, необходимыми для

решения задач и ответов на вопросы: распечатками таблиц термо­динамических величин, значений стандартных потенциалов окис­лительно-восстановительных пар, растворимости неорганических веществ, констант кислотности и произведений растворимости, взятыми из достаточно надежных источников.

Программа курса

Вводное занятие. Знакомство с целями и задачами курса, его структурой. Теория ОВР (повторение и обобщение ранее изученно­го в обязательном курсе химии материала) (1 ч).

Важнейшие восстановители и окислители (1 ч).

Алгоритм составления уравнений ОВР методом электронного баланса (1ч).

Классификация окислительно-восстановительных реакций (1ч).

Использование метода электронного баланса для реакций:

- межмолекулярного окисления-восстановления;

- внутримолекулярного окисления-восстановления;

- диспропорционирования;

- сопропорционирования(2 ч).

ОВР с несколькими окислителями или восстановителями (1 ч).

Окислительно-восстановительные свойства соединений воды и пероксида водорода (1 ч).

Окислительно-восстановительные свойства галогенов и га со­единений (1ч).

Окислительно-восстановительные свойства серной кислоты и соединений серы (1ч).

Окислительные свойства соединений азота и азотной кисло­ты (1 ч).

Восстановительные свойства металлов (1ч).

Электрохимический ряд напряжений металлов. Химические реакции в гальванических элементах. Гальванические элементы, применяемые в жизни (1 ч).

Коррозия металлов как окислительно-восстановительный про­тест

Получение металлов как окислительно-восстановительный

Электролиз расплавов и растворов электролитов как окисли-швешьио-восстановителъный процесс. Упражнения. Применение электролиза (2 ч).

Электролиз. Задачи различных типов и уровней сложности.

<1ч).

Окислительно-восстановительные свойства соединений хрома е различных средах (1ч).

Окислительно-восстановительные свойства соединений мар­ганца в различных средах (1ч).

Решение экспериментальных задач с использованием ОВР не­органических веществ (1 ч).

Задачи различных типов и уровней сложности на протекание | ОВР с участием неорганических веществ (2 ч). |

ОВР с участием органических веществ (решение задач и вы­полнение упражнений):

- алкенов,

- алкинов,

- аренов,

- спиртов,

- альдегидов и кетонов,

- карбоновых кислот,

- углеводов (4 ч).

Использование метода полуреакций для составления уравнений ОВР с участием органических веществ (2 ч).

Решение экспериментальных задач с использованием ОВР ор­ганических веществ (1 ч).

Окислительно-восстановительные процессы в живой природе (2 ч).

Итоговое занятие (1ч).

Тематическое планирование:

№ урока

Дата

Тема

1

Вводное занятие. Знакомство с целями и задачами курса, его структурой. Теория ОВР (повторение и обобщение ранее изученно­го в обязательном курсе химии материала) (1 ч).

2

Важнейшие восстановители и окислители (1 ч).

3

Алгоритм составления уравнений ОВР методом электронного баланса (1ч).

4

Классификация окислительно-восстановительных реакций (1ч).

5-6

Использование метода электронного баланса для реакций:

- межмолекулярного окисления-восстановления;

- внутримолекулярного окисления-восстановления;

- диспропорционирования;

- сопропорционирования(2 ч).

7

ОВР с несколькими окислителями или восстановителями (1 ч).

8

Окислительно-восстановительные свойства соединений воды и пероксида водорода (1 ч).

9

Окислительно-восстановительные свойства галогенов и га со­единений (1ч).

10

Окислительно-восстановительные свойства серной кислоты и соединений серы (1ч).

11

Окислительные свойства соединений азота и азотной кисло­ты (1 ч).

12

Восстановительные свойства металлов (1ч).

13

Электрохимический ряд напряжений металлов. Химические реакции в гальванических элементах. Гальванические элементы, применяемые в жизни (1 ч).

14-15

Коррозия металлов как окислительно-восстановительный про­цесс

Получение металлов как окислительно-восстановительный

Электролиз расплавов и растворов электролитов как

окисли-швешьио-восстановителъный процесс.

Упражнения. Применение электролиза (2 ч).

16

Электролиз. Задачи различных типов и уровней сложности.

<1ч).

17

Окислительно-восстановительные свойства соединений

хрома е различных средах (1ч).

18

Окислительно-восстановительные свойства соединений мар­ганца в различных средах (1ч).

19

Решение экспериментальных задач с использованием ОВР не­органических веществ (1 ч).

20-21

Задачи различных типов и уровней сложности на протекание | ОВР с участием неорганических веществ (2 ч). |

22-25

ОВР с участием органических веществ (решение задач и вы­полнение упражнений):

- алкенов,

- алкинов,

- аренов,

- спиртов,

- альдегидов и кетонов,

- карбоновых кислот,

- углеводов (4 ч).

26-27

Использование метода полуреакций для составления уравнений ОВР с участием органических веществ (2 ч).

28

Решение экспериментальных задач с использованием ОВР ор­ганических веществ (1 ч).

29-30

Окислительно-восстановительные процессы в живой

природе (2 ч).

31

Итоговое занятие (1ч).