76

МБОУ «Яйская средняя общеобразовательная школа №2»

«ТЕХНОЛОГИЯ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ НА УРОКАХ ХИМИИ»

Методические рекомендации

Выполнила: Пудовкина Т.В.

Учитель химии I квалифика-

ционной категории

Яя

2012

Введение

В настоящее время актуальна проблема формирования гармонически развитой творческой личности, способной логически мыслить, находить решения в различных проблемных ситуациях, способную систематизировать и накапливать знания, способную к высокому самоанализу, саморазвитию и самокоррекции. И для достижения данной цели необходимо использование технологии проблемного обучения. Чтобы постоянная постановка, перед ребенком, проблемных ситуаций привела к тому, что он не будет «пасовать» перед проблемами, а будет стремиться их разрешить. В результате будет формироваться творческая личность, всегда способная к поиску, а также более защищенная от стрессов.

В зависимости от цели, от задачи школы обучение может быть проблемным и не проблемным. Если перед школой ставится задача развития мышления учащихся, их творческих способностей, то педагогически правильно организованное обучение не может быть не проблемным.

Уяснение сущности проблемности как закономерности познания, определения ее роли в обучении и введение в дидактику понятия «принцип проблемности» открыло новые возможности для теоретического объяснения пути активизацию учебно-познавательной деятельности учащихся.

Принцип проблемности отражает в логике построение учебного процесса, в содержании изучаемого материала, в методах организации учебно-познавательной деятельности учащихся и управление ею, в структуре урока и формах контроля учителя за процессом и результатом деятельностью учащихся. Если учитель хорошо усвоит содержание и сущность теории организации процесса проблемного обучения, овладеет формами, методами и техническими средствами обучения и будет систематически творчески применять усвоенное на практике, то успех придет сам. Хорошая дидактическая подготовка учителя сегодня особенно важна, потому что без знаний общей теории нельзя творить, а сам процесс преподавания - это искусство, искусство увлечь детей своим предметом, удивить красотой мысли, знания, побудить к самостоятельным мыслительным действиям.

Что такое современная школа? Это где весело? Это где целесообразно? Это где любопытно? Это где рождаются знания о природе, о правилах взаимоотношений между людьми, о знаниях своего организма и умениях их использовать? Или это школа, которая дает знания в общепризнанном понимании? Или школа - это заведение, где учат жить: бороться за свое положение в обществе, уметь отстаивать себя, уметь не только защищаться, но и побеждать, уметь приносить прибыль в свой дом? Международные исследования показали драматическую вещь: наши школьники обыгрывают иностранных по фактологии, но слабы в решении практических задач. Почему? Не секрет, что главная беда нашей школы - инертность, крайняя несамостоятельность учащихся, пассивно заглатывающих тщательно пережеванную преподавателем учебную пищу. Проблемы, возникающие в процессе обучения: во-первых, снизился интерес детей к обучению; во-вторых, стало сложно работать с пассивными, усталыми от избытка ненужной информации детьми, в-третьих, как следствие, снизилось качество знаний учащихся. Между тем, повышение качества знаний школьников и их интереса к учению было и остается одной из важнейших задач школьного образования.

В соответствии с Концепцией модернизации российского образования целью модернизации является повышение качества образовательного процесса, первостепенное значение отводится задаче развития у обучающихся, будущих специалистов, творческого общего и профессионального мышления, способности самостоятельно и быстро ориентироваться в проблемах науки, техники и производства. Способ преодолеть негативные стороны традиционного репродуктивного обучения мы нашли в технологии проблемного обучения, т.к. проблемное обучение - один из методов развития у учащихся самостоятельного творческого мышления. Постановкой проблем, проблемных вопросов или проблемных ситуаций учитель создает определенные организационные условия для активизации мыслительной деятельности учащихся, стимулируя поиск недостающих знаний для разрешения познавательного противоречия. Итак, проблемные уроки актуальны, так как способствуют активизации познавательного потенциала обучения, обеспечивают самостоятельную поисковую деятельность и высокий познавательный уровень, личностную включенность всех участников в процесс обучения, его практическую направленность. Учебный предмет химия в силу своей практической направленности в полной мере способствует достижению главных целей проблемного обучения:

- развитию мышления и способностей учащихся, творческих умений;

- усвоению учащимися знаний, умений, добытых в ходе активного поиска и самостоятельного решения проблем, в результате чего эти знания, умения более прочные, чем при традиционном обучении;

- воспитанию активной творческой личности учащегося, умеющего видеть, ставить и разрешать нестандартные проблемы;

- развитию профессионального проблемного мышления.

Актуальность этой проблемы позволяет сформулировать тему данной работы: «Технология проблемного обучения на уроках химии». Думаем, что использование методов проблемного обучения на уроках химии позволит повысить качество знаний.

С этой целью были изучены возрастные особенности учащихся, статьи из журналов, научная литература. Для достижения этой разработки была поставлена следующая цель:

Цель: повышение качества знаний учащихся по химии через использование методов проблемного обучения на уроках химии.

Объект исследования: химическое образование школьников в МБОУ «Яйская средняя общеобразовательная школа №2».

Предмет исследования: технология проблемного обучения на уроках химии.

Гипотеза: Использование методов проблемного обучения на уроках химии повысит качество, если: изучить теорию проблемного обучения, необходимые рекомендации по его использованию в учебном процессе; определить целесообразность использования методов проблемного обучения, реализация их в ходе учебного процесса.

Выдвинутая гипотеза определила следующие задачи исследования:

Задачи:

- изучить теорию проблемного обучения, рекомендации по его использованию в учебном процессе;

- определить целесообразность использования методов проблемного обучения на уроках химии, реализовать их в ходе учебного процесса;

- провести анализ качества химического образования в МБОУ «Яйская средняя общеобразовательная школа №2» и разработать рекомендации по применению технологии проблемного обучения.

Критерии оценки деятельности:

- качество знаний по химии в 2008-2011 г.;

- результаты поступления выпускников в вузы и колледжи в 2011 г.;

- результаты участия учащихся в олимпиадах в 2008-2011 г.

Глава 1. Теоретические основы проблемного обучения

1.1.Основные понятия

Технология проблемного обучения получила большое распространение в 20-30-х гг. ХХ века в советской и зарубежной школе. Проблемное обучение основывается на теоретических положениях Д.Дьюи, основавшего в 1894 году в Чикаго опытную школу, в которой учебный план был заменен игровой и трудовой деятельностью. Для обучения Дьюи выделял 4 важнейших потребности-инстинкта: социальный, конструирования, художественного выражения, исследовательский. Для удовлетворения этих инстинктов ребенку дошкольного возраста предлагались в качестве источников познания слово (книги, рассказы), произведения искусства (картинки), технические устройства (игрушки); дети вовлекались в игру. В более старшем возрасте ребенку предлагались загадки, задачи, проблемы для решения, они вовлекались в практическую деятельность - труд. Впоследствии психолого- педагогические исследования в области творчества, творческого мышления и проблемного обучения позволили разработать общую технологию проблемного обучения.

С точки зрения классической советской дидактики, проблемное обучение - это обучение, при котором учитель, создавая проблемные ситуации и организуя деятельность учащихся по решению учебных проблем, обеспечивает оптимальное сочетание их самостоятельной поисковой деятельности с усвоением готовых выводов науки (А.М.Матюшкин, М.И.Махмутов, И.Я.Лернер, М.Н.Скаткин, Т.В.Кудрявцев и др.). Более детально проблемное обучение раскрывалось как «организация проблемных ситуаций, формулирование проблемы (постепенно к этому привлекаются сами ученики), оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний (В.Оконь)».

В педагогической литературе встречаются следующие родственные термины и понятия:

- проблемный подход (Т.И.Шамова), принцип проблемности (В.Т.Кудрявцев, А.М. Матюшкин), требующие обязательной организации проблемной ситуации;

- проблемные методы (В.Оконь) как пути и способы решения педагогических задач;

- проблемное обучение как тип обучения (М.И.Махмутов, М.Н. Скаткин), если рассматривать его как относительно самостоятельную дидактическую систему.

Сегодня под проблемным обучением (технологией проблемного обучения) понимается такая организация учебного процесса, которая предполагает создание в сознании учащихся под руководством учителя проблемных ситуаций и организацию активной самостоятельной деятельности учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение знаниями, умениями, навыками (ЗУН) и развитие мыслительных способностей.

Целевые ориентации:

- приобретение (усвоение) ЗУН учащимися;

- повышение прочности знаний;

- усвоение способов самостоятельной деятельности;

- формирование поисковых и исследовательских умений и навыков;

- развитие познавательных и творческих способностей.

Условиями успешности обучения являются:

- проблематизация учебного материала;

- активность ребенка;

- связь обучения с жизнью.

Между тем, о каком бы подходе не велась речь, центральными понятиями проблемного обучения всегда остаются проблема, гипотеза, проблемная ситуация, проблемный вопрос, проблемная задача.

Проблема - сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, разрешения. Учебная проблема - «диалектическое противоречие между известными ученику знаниями, умениями и навыками и новыми фактами, явлениями, для понимания и объяснения которых прежних знаний недостаточно» (М.И.Махмутов).

Признаки учебной проблемы:

1. Наличие неизвестного, нахождение которого приводит к формированию новых знаний.

2. Наличие определенного запаса знаний для осуществления поиска в направлении нахождения неизвестного. Это требует предварительного повторения тех ранее полученных знаний, которые непосредственно связаны с материалом, подлежащим усвоению путем решения учебной проблемы.

Гипотеза - предположение, касающееся возможного решения проблемы, которое еще не подтверждено, но и не опровергнуто (недосказанная теория). Гипотеза должна соответствовать теме исследования, показывать, с помощью чего и как можно изменить существующее противоречие. Гипотеза может быть либо предположением о компонентах и свойствах объекта, либо предположением о способе деятельности, решающем проблему.

Проблемная ситуация - сложное психическое состояние, затрагивающее познавательно-эмоциональную сферу. Внешне - затруднительное положение, ясно или смутно осознаваемое учеником, побуждающее к поиску новых знаний и способов деятельности для его преодоления. Проблемная ситуация, осознанная и принятая обучаемыми к решению, перерастает в проблему. «Начальным моментом мыслительного процесса обычно является проблемная ситуация. Мышление обычно начинается с проблемы или вопроса, с удивления или недоумения, с противоречия. Этой проблемной ситуацией определяется вовлечение личности в мыслительный процесс; он всегда направлен на разрешение какой-то задачи» (С.Л.Рубинштейн).

Проблемный вопрос - самостоятельная форма мысли или проблематизированное высказывание. Проблемный вопрос - это:

а) предложение или обращение, требующее ответа или объяснения;

б) проблема, задача, требующая решения.

М.И.Махмутов называет следующие типы вопросов:

- проверяющие направленность внимания;

- направленные на проверку прочности ранее усвоенных знаний;

- помогающие ребенку находить различие и сходство в предметах и явлениях;

- помогающие отбирать факты для доказательств;

- помогающие находить и обобщать факты;

- направленные на подтверждение правила;

- направленные на нахождение причины явления и оценку его значения;

- направленные на выявление закономерности, описание явления во всех связях и в развитии.

Проблемная задача - это проблема с указанием параметров условий решения. Проблемная задача отличается от проблемы тем, что в ней заведомо ограничено поле поиска решения; состоит из трех компонентов: условия, проблемного вопроса и искомого. Проблемная задача - один из самых сложных типов заданий с «открытыми ответами». Сложность задачи (по И.Я.Лернеру) обусловлена тремя факторами:

- составом условия: чем больше в нем данных, которые нужно учесть при решении задачи, тем она сложнее;

- числом суждений, логических звеньев, необходимых для решения задачи;

- составом решения, т.е. числом выводов, которые можно сделать в результате решения задачи.

1.2.Особенности содержания

Проблемное обучение основано на создании особого вида мотивации - проблемной, поэтому требует адекватного конструирования дидактического содержания материала, который должен быть представлен как цепь проблемных ситуаций. «Начальным моментом мыслительного процесса является проблемная ситуация. Мышление обычно начинается с проблемы или вопроса, с удивления или недоумения, с противоречия. Этой проблемной ситуацией определяется вовлечение личности в мыслительный процесс; он всегда направлен на разрешение какой-то задачи. (С.Л.Рубинштейн)». Следовательно, проблемная ситуация - центральное звено в проблемном обучении. От того, насколько она соответствует существу изучаемого вопроса, насколько удалось активизировать учащихся, возбудить их интерес, зависит эффективность обучения.

Различают два типа проблемных ситуаций: педагогическую и психологическую. Первая представляет особую организацию учебного процесса, вторая касается деятельности учеников. Педагогическая проблемная ситуация создается с помощью активизирующих действий, постановки учителем вопросов, подчеркивающих противоречия, новизну, важность, красоту и другие отличительные качества объекта познания. Создание психологической проблемной ситуации - сугубо индивидуальное явление: это «вопросное состояние», поисковая деятельность сознания, психологический дискомфорт. Ни слишком трудная, ни слишком легкая познавательная задача не создает проблемной ситуации для учеников. Проблемные ситуации могут создаваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле.

Применительно к обучению химии обычно выделяют несколько видов и способов создания на уроке проблемных ситуаций (Н.Е.Кузнецова, М.А.Шаталов).

1. Ситуации неожиданности создаются при ознакомлении учащихся с материалом, вызывающим удивление, поражающим своей необычностью, кажущимся парадоксальным.

2. Ситуации конфликта возникают при наличии противоречия между: а) теоретически возможным способом решения задачи, найденным учащимися на основе своих знаний, и невозможностью их практического осуществления;

б) практически достигнутым результатом (известным фактом) и недостаточностью знаний для его теоретического обоснования;

в) жизненным опытом учащихся, их бытовыми понятиями и представлениями и научными знаниями.

3. Ситуации опровержения используются, когда учащимся на основе всестороннего анализа предлагают доказать несостоятельность какого-либо предположения, идеи, вывода, проекта и т.д.

4. Ситуации предположения создаются, когда предполагается существование какого-либо явления или закона, теории и т.д., расходящегося с полученными ранее знаниями, или же требуют доказать справедливость какого-либо предположения.

5. Ситуация неопределенности возникает, когда учащимся предъявляют задание с недостаточными или избыточными данными для получения однозначного ответа.

6. Ситуация выбора предполагает выбор из нескольких представленных вариантов ответов и его обоснование.

Алгоритм разрешения проблемной ситуации включает 4 этапа:

а) осознание проблемы, выявления противоречия, заложенного в вопросе, определение разрыва в цепочке причинно-следственных связей;

б) формулирование гипотезы и поиск путей доказательства предположения;

в) доказательство гипотезы, в процессе которого учащиеся переформулируют вопрос или задание;

г) общий вывод, в котором изучаемые причинно-следственные связи углубляются и выявляются новые стороны познаваемого объекта или явления.

Таким образом, совокупность целенаправленно сконструированных задач, создающих проблемные ситуации, призвана обеспечить главную функцию проблемного обучения - развитие умения мыслить на уровне взаимосвязей и взаимозависимостей.

1.3. Особенности методики

Проблемные методы - это методы, основанные на создании проблемных ситуаций, активной познавательной деятельности учащихся, состоящей в поиске и решении сложных вопросов, требующих актуализации знаний, анализа, умения видеть за отдельными фактами и явлениями их сущность, управляющие ими закономерности.

«Методы проблемного обучения являются не только средством формирования творческого мышления учащихся, но и способом, помогающим учителю анализировать, оценивать, планировать и осуществлять собственную деятельность в единой дидакто-методической системе. (Г.И.Лернер)». Методов проблемного обучения три - проблемное изложение, эвристический и исследовательский методы. Их применение в учебной практике эффективно прежде всего тогда, когда учителем ставится задача на базе уже имеющихся знаний и умений сформировать качественно новые - умение самостоятельно решать поставленные перед учащимися проблемы, умение их формулировать, искать способы их решения, предлагать гипотезы и планировать эксперименты по их проверке. Каждый из методов специфичен и по деятельности учителя, и по деятельности учащихся. Эти методы применяются в зависимости от тематики и содержания учебного материала, подготовленности учащихся и конкретных целей данного урока.

1. Проблемное изложение знаний

Проблемное изложение - это активизирующее изложение, когда учитель в ходе сообщения новых знаний систематически создает проблемные ситуации, ставит вопросы и указывает пути решения учебных проблем, постоянно побуждает учащихся к самостоятельной познавательной деятельности. Он показывает образцы научного решения учебных проблем, основные этапы этого процесса, а ученики контролируют убедительность его доводов, следят за логикой изложения нового материала. Это первый вид проблемного изложения - показательное изложение. Второй вид проблемного изложения заключается в том, что учащиеся ставятся в позицию активного участия в познавательном поиске. Выполняя поставленные познавательные задачи, они с помощью учителя формулируют проблему, выдвигают гипотезу, анализируют и обобщают факты, делают выводы. Широкая организация самостоятельных работ - одна из характерных черт данного способа. Третий вид (эвристическое изложение) - система познавательных задач, сочетающихся с комментированием, дискуссией или эвристической беседой. Учитель привлекает учащихся к поиску путей решения проблемы, совместному выводу, «открытию» закона, правила и т.д. Основными приемами преподавания в методе проблемного изложения являются: постановка проблемы, создание проблемной ситуации, разрешение проблемной ситуации (поиск), анализ полученного решения; приемами учения - выполнение логических операций, воспроизведение знаний и способов деятельности, рассказ, осмысление учебного материала, составление плана, восприятие информации.

2. Эвристическая беседа

Эвристической беседой называют систему логически взаимосвязанных вопросов учителя и ответов учащихся, конечной целью которой, является решение целостной, новой для учащихся проблемы или ее части. Большинство учителей интуитивно понимают, что беседа вообще и эвристическая беседа в частности - это интересная, живая форма проведения урока. Участие в диалоге позволяет раскрыться как личности и учителю, и ученику. Логика вопросов и ответов, неожиданный поворот мысли активизируют познавательную деятельность и самостоятельность учащихся. Эвристическая беседа обладает целым рядом специфических особенностей, отличающих ее от репродуктивной:

а) целевая направленность беседы на решение какой-либо новой для учащихся проблемы;

б) логическая взаимосвязанность вопросов учителя и ответов ученика, представляющих собой поэтапные шаги решения проблемы; в зависимости от ответов вопросы могут меняться и корректироваться;

в) проблемный характер большей части вопросов, включенных в беседу;

г) самостоятельность учащихся в поиске ответов на поставленные вопросы, основанная на имеющемся багаже знаний, но приводящая к новым знаниям и новым способам деятельности;

д) доказательное целостное решение поставленной в начале беседы проблеме.

Применение эвристической беседы преследует несколько целей, среди которых можно выделить мотивационную, познавательную и методическую. С позиции мотивации эвристическая беседа стимулирует у ребят активный интерес к изучаемому материалу, стремление принять участие в поиске, предложенном учителем. В познавательном отношении такая беседа является средством вовлечения учеников в самостоятельный поиск новых знаний. В методическом отношении эвристическая беседа обучает последовательности шагов поиска решения, облегчает усвоение отдельных операций творческой деятельности. Вопрос в эвристической беседе - это, по преимуществу, посильная проблемная подзадача, требующая решения небольшой части основной проблемы, поставленной перед учащимися в начале беседы. Посильность - не единственное требование к вопросу. Он должен быть предельно четко сформулирован, а его формулировка должна побуждать учащихся к аргументированному ответу. Каждый последующий вопрос учителя должен вытекать из предыдущего или из ответа учащихся. С одной стороны, проблемные вопросы базируются на имеющемся у учащихся запасе знаний, с другой - предполагают выход за рамки этого запаса с целью получения новых для ученика знаний. Основными приемами преподавания являются эвристическая беседа, самостоятельная работа с элементами исследования, игра; приемами учения - самостоятельные обобщения по частным вопросам, решение познавательных задач, составление плана самостоятельной работы, участие в эвристической беседе, частичный мыслительный эксперимент.

3. Исследовательский метод

В традиционном варианте исследовательский метод предполагает организацию и творческую перестройку уже имеющихся представлений или исходных познавательных ориентиров. Исследование включает все этапы поисковой деятельности: поиск и обнаружение проблемы, в случае необходимости знакомство с дополнительными источниками и составление плана поиска, наблюдение, обдумывание, рассуждения, доказательства, формулирование выводов и т.д. Исследовательский метод предусматривает предварительные задания разной степени сложности. Особенное значение имеют задания на сравнение, которые многоплановы по результатам: выясняют устойчивость и глубину знаний, умение сравнивать, анализировать и синтезировать, отделять главное от второстепенного. Исследовательские задания разнообразны по дидактическим целям, объему и содержанию. Они могут включать один или несколько вопросов, охватывать материал части или целого урока, нескольких уроков, большой темы или даже целого курса. Структура исследовательского метода обучения включает приемы преподавания: сопоставление с новыми фактами, консультации, анализ известных фактов, оценку, эксперимент, управление исследовательской деятельностью; приемы учения: исследование учебной проблемы, самостоятельное выдвижение гипотезы по решению задачи, соотнесение полученных результатов с выдвинутым предположением, обобщение по проблеме в целом.

В целом, технологическая схема цикла проблемного обучения включает:

1 этап - постановка педагогической проблемной ситуации, при которой у ребенка возникают вопросы, реакция на внешние раздражители. Педагогическая проблемная ситуация создается с помощью различных вербальных и технических средств.

2 этап - перевод педагогически организованной проблемной ситуации в психологическую: состояние вопроса - начало активного поиска ответа на него, осознание сущности противоречия, формулировка неизвестного. На этом этапе учитель оказывает дозированную помощь, задает наводящие вопросы и т.д.

3 этап - поиск решения проблемы, выхода из тупика противоречий. Совместно с учителем или самостоятельно учащиеся выдвигают и проверяют различные гипотезы, привлекают дополнительную информацию. Учитель оказывает необходимую помощь.

4 этап - «Ага-реакция», появление идеи решения, переход к решению, разработка его, появление нового знания в сознании учащихся.

5 этап - реализация найденного решения в форме материального или духовного продукта.

6 этап - отслеживание (контроль) отдаленных результатов обучения.

Уровни проблемного обучения отражают не только разный уровень усвоения учащимися новых знаний и способов умственной деятельности, но и разные уровни мышления:

1. Уровень обычной несамостоятельной активности - это восприятие учащимися объяснений педагога, усвоение образца умственного действия в условиях проблемной ситуации, выполнение самостоятельных работ, упражнений воспроизводящего характера.

2. Уровень полусамостоятельной активности характеризуется применением усвоенных знаний в новой ситуации и участием учащихся в совместном с педагогом поиске способа решения поставленной учебной проблемы.

3. Уровень самостоятельной активности предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа, когда обучаемый самостоятельно работает по тексту учебника, применяет усвоенные знания, конструирует решение задачи среднего уровня сложности, путем логического анализа доказывает гипотезы - помощь педагога при этом минимальна.

4. Уровень творческой активности характеризует выполнение самостоятельных работ, требующих творческого воображения, логического анализа, открытия нового способа решения, самостоятельного доказательства. На этом уровне делаются самостоятельные выводы и обобщения, изобретения.

Таким образом, технология проблемного обучения предоставляет широкие возможности для учителя и учащихся по активизации познавательной деятельности, самостоятельному поиску решения учебных проблем, развития творческого мышления.

Глава 2. Использование методов проблемного обучения на уроках химии

2.1.Метод проблемного изложения

В зависимости от цели и содержания учебного материала уроки химии можно планировать с использованием всех трех методов проблемного обучения. Наиболее эффективной в старших классах мы считаем систему лекционно-семинарского обучения. Практика показывает, что лекционные занятия предпочтительно проводить, используя метод проблемного изложения. Не очень нравятся уроки в форме монолога, поэтому используем лекции с элементами поисковой беседы. Дидактическая цель таких занятий состоит в изучении нового материала посредством совместной поисковой деятельности с учащимися. На таких уроках мы не только формулируем проблему и предлагаем свой путь ее решения, но и включаем детей в активный поиск других вариантов решения. Каждый ученик на таком занятии может высказать свое мнение. Фактически такая лекция является комбинированным типом учебного занятия, поскольку проблемное изложение учебного материала сочетается в нем с проблемной беседой.

На уроках - проблемных лекциях удобно работать по установлению причинно-следственных связей между строением вещества (класса веществ) и свойствами. Например, в курсе органической химии 10 кл. на лекции были вынесены следующие проблемные вопросы: (Приложение 9)

- В чем причина изомерии?

- Почему алканы малоактивны и с трудом вступают в реакции даже с самыми активными реагентами?

- От чего зависит химическая активность алкенов? Какой тип реакций будет для них основным?

- Могут ли молекулы этилена и его гомологи взаимодействовать друг с другом?

- Как пойдет присоединение хлороводорода и воды к несимметричным алкенам?

- Почему алкины проявляют кислотные свойства? Какими реакциями это можно подтвердить?

- Почему бензол нитруется только в одном положении, а толуол - в трех положениях?

- В гомологическом ряду предельных одноатомных спиртов скорость реакций взаимодействия, например, с металлическим натрием снижается. Почему?

- Мы только что установили строение фенола, взаимное влияние атомов и групп атомов в его молекуле. Предскажите возможные реакции, протекающие по группе -ОН, и реакции по бензольному ядру.

- Почему спирты не взаимодействуют с щелочами, а фенолы, также содержащие гидроксогруппу, вступают с ними в реакцию?

- Чем объясняется меньшая активность кетонов по сравнению с альдегидами?

- Почему хлоруксусная кислота имеет более выраженные кислотные свойства, чем уксусная?

- Как, учитывая особенности состава и строения аминокислот, доказать их амфотерность?

В 11 классе на проблемных лекциях включаются такие вопросы для обсуждения, как: (Приложение 15)

- Какова природа химической связи с точки зрения законов квантовой механики?

- Почему вещества существуют в разных агрегатных состояниях?

- Что является главной причиной диссоциации молекул электролитов?

- Как диссоциируют комплексные соединения?

- Как объяснить, что из атомов относительно небольшого числа элементов образуется множество веществ?

- Может ли насыщенный раствор быть разбавленным?

- Почему при промышленном синтезе аммиака температуру не снижают до низких значений? Ведь в этом случае выход аммиака должен быть выше?

- Может ли малорастворимое ионное соединение быть сильным электролитом (например, сульфат бария)?

- Почему растворы сульфитов и нитритов не могут долго находиться на открытом воздухе?

Реализовать метод проблемного изложения можно в любом классе, создавая различные проблемные ситуации.

Так, ситуации неожиданности (химические парадоксы, необычные явления) при изучении в 9 классе амфотерных гидроксидов запись, например, гидроксида цинка в форме основания Zn(OH)₂ и кислоты H₂ZnO₂ сама по себе является парадоксом.

Ситуации конфликта, когда новые факты и выводы вступают в противоречие с устоявшимися законами, достаточно часто возникают при изучении химии в старшей школе. Так, при изучении темы «Строение атома углерода» в10 классе рассматриваем электронное строение атома углерода и устанавливаем валентность 2, исходя из количества неспаренных электронов. Между тем валентность углерода в органических соединениях всегда равна 4. Более того, при постоянной валентности 4 степень окисления углерода в различных органических соединениях разная: от -4 до 4, даже возможна 0.

В теме «Химические свойства алкенов» в 10 классе отмечаем, что реакции гидрогалогенирования и гидратации для несимметричных алкенов идут по правилу Марковникова, но, например, для фторэтена данные реакции протекают вопреки данному правилу (объясняем причину этого явления). (Приложение 10)

В ситуациях опровержения (несоответствия) возникает противоречие между жизненным опытом и знаниями учащихся. Так, все учащиеся знают, что углекислый газ не поддерживает дыхание, но бывают очень удивлены, когда узнают, что в малых концентрациях он необходим для возбуждения дыхательного центра. Опять же, любой ученик скажет, что дистиллированная вода не имеет вкуса, а родниковая имеет вкус, но не все могут объяснить причину данного явления.

К ситуациям опровержения относятся задания на исправление ошибок. Например, в теме «Электролитическая диссоциация» предлагаются следующее задание: ученик написал уравнения диссоциации нескольких веществ; найдите, исправьте и объясните его ошибки. (Приложение 5)

H₂SO₄ = 2H + SO₄

2Ca(OH)₂ = 2Ca²⁺ + 2OH^-

CuSO₄ = Cu²⁺ + SO₄^2-

В старших классах, считаем, чаще нужно предлагать задания на прогнозирование свойств веществ. Например, на школьной олимпиаде по химии в 11 классе в 2006 году было предложено следующее задание: природные соединения ментол и тимол, содержащиеся в эфирных маслах мяты перечной и тимьяна обыкновенного, имеют следующее строение

OH CH₃

H₃C -- -- CH ментол

CH₃

OH CH₃

H₃C -- -- CH тимол

CH₃

а) укажите принадлежность этих веществ к определенным классам органических соединений; б) как распознать ментол и тимол? в) какие типы реакций характерны для этих соединений? г) приведите возможные схемы синтеза ментола и тимола.

Ситуации неопределенности обычно предполагают задания с недостаточными или избыточными данными. Например, при изучении темы «Атомы химических элементов» 8 кл. включаются такие задания: (Приложение 1)

1. Какое понятие лишнее в ряду: а) вода, горка, лед, пар; б) пакет, миска, кружка, полиэтилен; в) кольцо, медь, золото, серебро.

2. Вместо пропусков вставьте термины «вещество» или «тело»: а) при обычных условиях…………имеет определенную форму и объем; б) …………может быть в разных агрегатных состояниях; в) …………..обладает электропроводностью; г)…………….состоит из……………

В теме «Металлы» 9кл. предлагаются аналогичные задания:

1. Гашеная известь, известковая вода, кальцинированная сода, пушонка, известковое молоко - в этом перечне одно из веществ лишнее. Какое и почему?

2. Минеральные воды Железноводска (Кавказ) содержат ионы:

Fe²⁺ , Fe³⁺ , Ca²⁺ , HCO₃^2- , SO₄^2- .

Какие вещества нужно растворить в воде, чтобы получить такой набор ионов?

2.2.Метод эвристической беседы

Метод эвристической беседы предполагает использование серии логически взаимосвязанных вопросов, ответы на которые должен сформулировать сам ученик в процессе общения. Данный метод используем практически на каждом уроке химии. Например, при изучении в 8 классе значения кислорода задаем учащимся следующие вопросы для обсуждения: (Приложение 2)

- Какую роль играет в природе кислород?

- Почему на Земле общее количество кислорода в атмосфере практически постоянно?

- Почему лес называют легкими планеты? Что произойдет при полной вырубке лесов?

- При авариях танкеров на поверхности воды образуется нефтяная пленка. Как повлияет ее появление на жизнедеятельность зеленых водорослей, обитателей океана и на поступление кислорода в атмосферу?

- Почему кислород применяется для сжигания топлива?

- Какие реакции происходят при горении угля, если он содержит примеси серы?

- Какие газы попадают в атмосферу при полном сгорании угля?

- В состав природного газа входят метан, пропан, сероводород. Какие продукты в этом случае образуются при сжигании газообразного топлива?

- Что нужно сделать, чтобы топливо было экологически чистым? и т.д.

Изучая тему «Окислительно-восстановительные реакции»(8 кл.), предлагаем такие вопросы: ( Приложение 4)

- Почему данные реакции называются окислительно-восстановительными?

- Что такое окисление?

- Как называются вещества (атомы, ионы), отдающие электроны?

- Что происходит со степенью окисления элемента в процессе окисления?

- Чем окисление отличается от восстановления?

- Как называются вещества (атомы, ионы), принимающие электроны?

- Что происходит со степенью окисления элемента в процессе восстановления?

- Почему в окислительно-восстановительные реакции вступают одни и те же вещества, а продукты реакции разные?

- Какие факторы влияют на ОВР? (демонстрирую опыты: взаимодействие раствора перманганата калия с сульфитом натрия в кислой, нейтральной и щелочной средах).

При изучении темы «Атом - мельчайшая частица вещества» в 11 классе используем следующие проблемные вопросы: (Приложение 14)

- Что такое электрон?

- Где в атоме располагаются электроны?

- Электрон - частица или волна?

- Какова скорость движения электронов?

- Каков характер движения электронов?

- Почему у электрона невозможно точно определить скорость и координаты?

- Что такое орбиталь?

- Какую форму могут иметь атомные орбитали?

- От чего зависит форма орбитали?

- Каково электронно-графическое изображение орбитали?

- Что такое энергетический подуровень? (совокупность орбиталей одной формы на одном уровне)

- Что такое энергетический уровень? Электронный слой? (уровень - совокупность орбиталей разной формы с близкими значениями энергии, слой - совокупность электронов в пределах одного уровня)

- Как определяется количество энергетических уровней? (по номеру периода)

- Как определить количество подуровней? (соответствует номеру энергетического уровня)

- Сколько орбиталей может быть на одном подуровне? (определяется по формуле n²)

- Каково максимальное число электронов на s-подуровне? p-подуровне? d-подуровне? f-подуровне?

- Каково максимальное число электронов в электронных слоях? (определяется по формуле 2n²)

- Каковы принципы заполнения орбиталей электронами? (принцип Паули, принцип наименьшей энергии, правило Хунда) и т.д.

2.3.Исследовательский метод

В применении исследовательского метода в школе самое ценное - исследовательский опыт. Именно этот опыт творческого мышления и является основным педагогическим результатом и самым важным приобретением ученика, который в процессе исследования устанавливает истины, значимые для него. Исследовательские задания могут быть разноплановыми:

1. Информационные - подбор, обработка и сообщение информации, полученной из литературных источников (справочников, словарей, учебников и т.д.). Подобные задания предлагаем при подготовке сообщений о жизни и деятельности великих ученых-химиков: М.В.Ломоносова, Д.И.Менделеева, А.М.Бутлерова и т.д., либо предлагаем воспользоваться дополнительными источниками информации при обосновании значения того или иного вещества в природе, жизни человека, перспективах использования в других областях науки и техники.

2. Проблемные, включающие, например, составление задач и алгоритмов их решения, а так же предполагающие теоретическое моделирование приборов, каких-либо технологических процессов и т.д. Например, изучая тему «Оксиды азота», даем ребятам такое задание: ( Приложение 7)

а) предложите реагенты для получения оксида азота(II) и оксида азота(IV);

б) какими должны быть приборы для получения и сбора этих веществ?

Проблемные теоретические задания предлагаем и при проведении школьных химических олимпиад. Например, в 9 классе включаем такие вопросы :

1. В запаянных стеклянных ампулах находятся образцы следующих веществ: а) углекислого газа б) воды в) хлора г) брома д) йода е) серы ж) серной кислоты з) карбоната натрия и) свинца к) алюминия. Как, не вскрывая ампулы, распознать эти вещества?

2. В химической лаборатории обнаружили смесь, состоящую из стружек железа и меди, порошка серы, кристаллов сахара и йода. Предложите способы разделения этой смеси, которые позволили бы сохранить химически неизменными все ее компоненты.

3. Предложите всевозможные способы получения солей (кислот, оснований, оксидов). Подтвердите примеры соответствующими уравнениями реакций.

В 10-11 классах на школьном туре олимпиады по химии считаем возможным выполнение таких заданий, как:

1. Из следующего перечня веществ выберите изомеры, определите вид изомерии: а) диметилэтилен, диметилацетилен, дивинил, изопрен, гуттаперча, латекс; б) пропиловый спирт, бутанол, аллиловый спирт, ацетон, винный спирт, древесный спирт; в) уксусная кислота, масляная кислота, уксусный альдегид, этиловый эфир уксусной кислоты, уксусный ангидрид, молочная кислота; г) толуол, ксилол, кумол, мезитилен, стирол, фенол, бензол; д) анилин, метилфениламин, глицерин, глицин, нитробензол, нитроэтан, толуидин.

2. Укажите не менее четырех органических веществ, которые можно было бы отличить друг от друга только с помощью одного реактива: а) с помощью воды б) с помощью бромной воды в) с помощью свежеосажденного гидроксида меди (II) г) с помощью аммиачного раствора оксида серебра д) с помощью разбавленного раствора хлорида железа (III). Напишите уравнения реакций, укажите признаки.

3. Экспериментальные - наблюдение в условиях лаборатории, в природе или быту; решение экспериментальных задач; проведение эксперимента для получения новых знаний; проведение эксперимента для иллюстрации применения знаний на практике. Демонстрационные опыты, лабораторные и практические занятия, экспериментальное решение задач - обязательные составляющие уроков химии, техника их проведения прописана в каждом учебнике. Помимо этого иногда рекомендуем учащимся домашние эксперименты (при условии их доступности и безопасности).

Так, в 8 классе, изучая тему «Моль - единица количества вещества», дома надо измерить, сколько столовых ложек воды находится в обычном стакане, и вычислить количество вещества воды и число молекул воды в стакане.

При изучении в 8 классе темы «Массовая доля растворенного вещества» (Приложение 3) на дом дается такая задача: Определить массовую долю сахара в чае, который вы обычно пьете. Заметьте, сколько чайных ложек сахарного песка вы кладете в чашку. В чайной ложке помещается примерно 10 граммов сахара. Измерьте объем чашки и произведите расчеты.

Ребятам, которые проявляют интерес к химии, рекомендуется в домашних условиях провести реакции нейтрализации, но при этом необходимо строго следовать инструкции. Инструкция: а) в стакан налейте воды и бросьте в него кусочек извести (будьте осторожны: не берите известь голыми руками, используйте резиновые перчатки или пластмассовую ложку); б) раствор испытайте фенолфталеином (продается в аптеках в качестве слабительного); в) добавьте к раствору по каплям раствор уксусной кислоты (пищевой уксус, на котором стоит пометка 9%). Какую окраску приобрел фенолфталеин в известковой воде? Почему исчезла окраска после приливания раствора уксусной кислоты?

Изучая в 10 классе темы «Жиры», предлагаем ребятам получить мыло в домашних условиях. Инструкция: а) возьмите 5г. топленого масла или другого животного жира, добавьте 15-20мл. насыщенного раствора соды; б) нагревайте смесь, поддерживая слабое кипение, добавляйте воду по мере выкипания; в) через 20 минут возьмите пипеткой пробу и капните несколько капель в горячую воду (если на поверхности воды не появятся капли жира, процесс закончен); г) к полученному раствору при перемешивании прилейте 10мл. насыщенного раствора поваренной соли - на поверхность всплывет мыло; д) соберите его в марлю и отожмите.

Таким образом, возможности использования методов проблемного обучения на уроках химии для развития интеллектуального и творческого мышления учащихся, их самостоятельности и оперативности практически безграничны и дают неплохие результаты.

Используя в своей практике технологию проблемного обучения, анализируя ежегодно успеваемость и качество знаний по химии, результаты поступления учащихся в вузы и сузы, с удовлетворением отмечаем улучшение этих показателей. Радуют и успехи детей на районных олимпиадах.

Так, увеличился процент качества знаний по химии за последние три года:

Класс, год

9А, 9Б

2008 - 2009гг.

10А, 10Б

2009 - 2010гг.

11А, 11Б

2010 - 2011гг.

Качество знаний, (%)

48

56

78

Из 9 учащихся, сдавших выпускные экзамены по химии, 5 человек поступили в учреждения соответствующего профиля:

Кох Сергей - Кемеровская медицинская академия, стоматологический факультет;

Суменкова Оксана - Томская медицинская академия; стоматологический факультет;

Зазук Анжелика- Кемеровский государственный университет, химический факультет.

Ворчило Мария - Анжеро-Судженский медицинский колледж.

Князев Борис - Анжеро-Судженский медицинский колледж.

Лиманова Виктория- Анжеро-Судженский медицинский колледж.

Повышение интереса учащихся к химии, желание расширить свои знания, проверить свой интеллектуальный уровень проявляется через участие в олимпиадах и конкурсах.

Результаты участия учащихся в олимпиадах и конкурсах.

Учеб. год

Олимпиады

(район)

Научно - практические конференции

2008-2009г

2009-2010г

2010-2011г

9 класс:

химия - 1 место Суменкова Оксана

10 класс:

химия - 2 место Шабашева Алена

11 класс- 2 место Анисимова Лена

9 класс:

химия - 2 место Ткач Максим

10 класс:

химия - 2 место Суменкова Оксана

11 класс:

химия - 2 место Cтепанижова Татьяна

9 класс:

химия - 1 место Цветкова Анна

10 класс:

химия - 2 место Лаптев Никита

11 класс:

химия - 1 место Кох Сергей

10 класс:

химия - результат первый (Белянкин Алексей);

10 класс:

химия - результат второй (Суменкова Оксана)

9 класс:

Химия - результат второй (Цветкова Анна).Егренцева Мария-участница научно-практической конференции в г.А-Судженске.

Выводы

По окончанию проделанной работы, ранее выдвинутая гипотеза: использование методов проблемного обучения на уроках химии повысит качество, если: изучить теорию проблемного обучения, необходимые рекомендации по его использованию в учебном процессе; определить целесообразность использования методов проблемного обучения, реализация их в ходе учебного процесса, подтвердилась. Были решены поставленные задачи. Цель данной работы достигнута.

Использование методов проблемного обучения в своей педагогической деятельности, анализ их эффективности позволяет сделать следующие выводы:

1. Проблемное обучение строится в зависимости от того, насколько это допускает учебный материал (не каждый урок может быть проблемным). «Проблемное обучение не может и не должно стать ни единственной, ни преобладающей системой обучения. Если бы школа встала на этот путь, оказалось бы, что молодое поколение вынуждено самостоятельно пройти значительную часть пути познания окружающего мира, который человечество прошло на протяжении своей истории» (И.Я.Лернер).

2. Отбор учебных проблем к уроку целесообразно проводить с учетом степени подготовленности учащихся, а также постепенно увеличивать степень сложности познавательных задач и расширять участие детей в их решении.

3. При постановке перед учащимися проблем следует тщательно взвешивать, насколько каждая из них вытекает из содержания урока, служит его дидактическим и воспитательным целям. Необходимо учитывать, что постановка проблем, не отвечающих этому требованию, лишь помешает ученикам уяснить сущность рассматриваемых на уроке вопросов.

4. Выявленные учебные проблемы должны находиться в причинно-следственных отношениях между собой: быть взаимозависимыми и выстроенными в соответствии с логикой изложения учебного материала.

5. Процесс решения учебных проблем должен создавать ситуации успеха ученика в обучении как основы его саморазвития и самореализации, способствовать развитию интереса к предмету.

6. Применение методов проблемного обучения на начальном этапе требует достаточно много времени, но правильное, продуманное, эффективное применение этих методов позволит сэкономить время в последующем обучении.

7. Большое значение имеют личностный подход и мастерство учителя, способные вызвать активную познавательную деятельность ребенка.

Несмотря на некоторые «минусы» данной технологии (в основном, большие временные затраты при подготовке к уроку), использование методов проблемного обучения на уроках химии позволяет ставить и реализовывать широкие познавательные цели, обеспечивает высокий интеллектуальный уровень, самостоятельную поисковую деятельность, личную включенность всех участников в процесс обучения, его практическую направленность, что в конечном счете повышает качество образовательного процесса.

В последующем планируется использование методов проблемного обучения в профильных группах, разработка для них картотеки проблемных заданий и других дидактических материалов.

Заключение

Подводя итоги работы, можно сделать следующее заключение, что теория проблемного обучения связана с идеей активизации учебного процесса и учебной деятельности учащихся. Под активизацией понимают эффективное использование тех приемов и методов обучения, которые известны из традиционной дидактики. Авторы говорят об активизации с помощью проблемного обучения, понимая при этом создание проблемных ситуаций и постановку познавательных задач.

Цель активизации путем проблемного обучения состоит в том, чтобы понять уровень усвоения понятий и обучить не отдельным мыслительным операциям в случайном, стихийно складывающемся порядке, а системе умственных действий для решения не стереотипных задач. Эта активность заключается в том, что ученик, анализируя, сравнивая, синтезируя, обобщая, конкретизируя фактический материал, сам получил из него новую информацию. Другими словами, это расширение углубление знаний при помощи ранее усвоенных знаний или новое применение прежних знаний. Нового применения прежних знаний не может дать ни учитель, ни книга, она ищется и находится учеником, поставленным в соответствующую ситуацию. Это и есть поисковый метод учения.

Подлинная активизация учащихся характеризуется самостоятельным поиском не вообще, а поиском путем решения проблем. Если поиск имеет целью решение теоретической, технической, практической учебной проблемы или форм и методов художественного отображения, он превращается в проблемное учение.

Цель проблемного типа обучения не только усвоение результатов научного познания, системы знаний, но и самого пути процесса получения этих результатов, формирования познавательной самодеятельности ученика и развития его творческих способностей.

При проблемном обучении, деятельность учителя состоит в том, что он, довел в необходимых случаях объяснение содержания наиболее сложных понятий, систематически создает проблемные ситуации, сообщает учащимся факторы и организует (проблемные ситуации) их учебно-познавательную деятельность. Так, на основе анализа фактов, учащиеся самостоятельно делают выводы и обобщения, формируют с помощью учителя определенные понятия, законы.

В результате у учащихся вырабатываются навыки умственных операций и действий, навыки переноса знаний, развивается внимание, воля, творческое воображение.

Проблемное преподавание - деятельность учителя по созданию системы проблемных ситуаций, изложение учебного материала с его объяснением и управлению деятельностью учащихся, направленной на усвоение новых знаний, как традиционным путем, так и путем с самостоятельной постановки учебных проблем и их решение.

Проблемное учение - это учебно-познавательная деятельность учащихся по усвоению знаний и способов деятельности путем восприятия объяснения учителя в условиях проблемной ситуации, самостоятельного анализа проблемных ситуаций, формулировки проблем и их решение по средствам выдвижения предложений, гипотез их обоснование и доказательства, а также путем проверки правильности решения.

Список литературы

1. Габриелян ,О.С. Химия. 10 класс. Контрольные и проверочные работы (Текст)/ О.С.Габриелян. - М.: Дрофа, 2004.-136с.

2. Габриелян ,О.С. Химия 10 класс (Текст). Метод.пособие/.О.С. Габриелян.- М.: Дрофа, 2001.-214с.

3. Габриелян ,О.С. Химия 11 класс (Текст): учеб.пособие/ О.С. Габриелян.- М.: Дрофа, 2004.-217с.

4. Журин ,А.А. Химия 8,9 класс. Неорганическая химия (Текст): экспериментальное учеб.пособие/А.А. Журин. -М.: Открытый мир, 1997.-183с.

5. Журин ,А.А. Химия 10 класс. Органическая химия (Текст): экспериментальное учеб.пособие/ А.А. Журин.- М.: Открытый мир, 1997.-86с.

6. Кульневич ,С.В., Лакоценина Т.П. Современный урок. Часть 3: Проблемные уроки(Текст): научно-практическое пособие/ С.В. Кульневич.- Ростов на Дону: Изд-во Учитель, 2006.-123с.

7. Нестандартные уроки химии 8-9 класс(Текст)/ Сост. С.В. Бочарова.- Волгоград: ИТД Корифей, 2006.-23-29с.

8. Радецкий ,А.М. Дидактические материалы по химии для 10-11 классов (Текст): пособие для учителя/ А.М. Радецкий.-М.: Просвещение, 2005.-218с.

9. Радецкий ,А.М. Контрольные работы по химии в 10-11 классах (Текст): пособие для учителя/ А.М. Радецкий.- М.: Просвещение, 2006.-196с.

10. Савин ,Г.А. Олимпиадные задания по неорганической химии (Текст)/ Г.А. Савин.- Волгоград: Учитель, 2005.-53-61с.

11. Савин ,Г.А. Олимпиадные задания по органической химии (Текст)/ Г.А. Савин.- Волгоград: Учитель, 2005.-32-38с.

12. Селевко ,Г.К. Современные образовательные технологии (Текст)/ Г.К. Селевко.- М.: Народное образование, 1998.-263с.

13. Третьяков ,Ю.Д. Основы общей химии (Текст): учеб. пособие по факультативному курсу 9 класс/ Ю.Д. Третьяков.- М.: Просвещение, 1985.-198с.

14. Химия 8,9,10 классы- нестандартные уроки (Текст)/ Сост. Л.М. Брейгер.-Волгоград: Учитель, 2004.-42-47с.

15. Химия. Предметная неделя в школе: планы и конспекты мероприятий (Текст)/ Авт.-сост. Л.Г. Волынова и др.- Волгоград: Учитель, 2005.-64-72с.

16. Ганиченко, Л.Г., Мочалов, Ю.Е. Использование методов проблемного обучения при проведении уроков-лекций (Текст)/ Л.Г. Ганиченко, Ю.Е.Мочалов// Химия в школе. -1990.-№5.- С. 18-22.

17. Кузнецова, Н.Е., Шаталов, М.А. Проблемно-интегрированный подход и методика его реализации в обучении химии (Текст) / Н.Е. Кузнецова, М.А. Шаталов // Химия в школе.-1999.-№3.- С. 15-19.

18. Русских, Г.А. Организация обучения школьников в старших классах гимназии (Текст) / Г.А. Русских // Практика административной работы в школе. -2005.-№5.- С. 23-26.

Приложения

Дидактические материалы

к урокам химии в 8-11 классах

по технологии проблемного обучения

Введение

В настоящее время наиболее эффективными являются технологии, дающие ученику возможность для творческого самовыражения и самореализации. Преобразующая деятельность ученика может быть в большей степени реализована в процессе выполнения заданий проблемного характера. Структура процесса проблемного обучения представляет собой комплекс взаимосвязанных проблемных ситуаций - состояния интеллектуального затруднения, которое требует поиска новых знаний.

В данном пособии предлагаются проблемные задания для создания на уроке разных проблемных ситуаций: неожиданности, конфликта, несоответствия, неопределенности, предположения, выбора и т.д. Поиск учащимися ответов на эти вопросы позволит учителю максимально использовать интеллектуальные резервы детей, развивать их логическое и абстрактное мышление, творческую активность и самостоятельность.

Задания могут быть использованы для работы по учебникам химии О.С.Габриеляна, Л.С.Гузея, Н.Е.Кузнецовой в 8-11 классах общеобразовательной школы, а также для подготовки и проведения школьных туров олимпиад по химии и внеклассных мероприятий.

Содержание

1. Приложение 1 «Введение (8кл.)».

2. Приложение 2 «Изменения, происходящие с веществами (8кл.)».

3. Приложение 3 «Основания. Кислоты (8кл.)».

4. Приложение 4 «Растворение. Растворы. Свойства растворов электролитов (8кл.)».

5. Приложение 5 «Электролитическая диссоциация (8кл.)».

6. Приложение 6 «Кислород (9кл.)».

7. Приложение7«Азот. Аммиак. Соли аммония. Кислородные соединения азота (9кл.)».

8. Приложение 8 «Углерод. Кислородные соединения углерода (9кл.)».

9. Приложение 9 «Природный газ (10кл.)».

10. Приложение 10 «Алкены. Алкины. Арены (10кл.)».

11. Приложение 11 «Спирты. Фенол (10кл.)».

12. Приложение 12 «Альдегиды и кетоны. Карбоновые кислоты (10кл.)».

13. Приложение 13 «Живые организмы как природные источники органических соединений (10кл.)».

14. Приложение 14 «Строение атома (11кл.)».

15. Приложение 15 «Строение вещества (11кл.)».

16. Приложение 16 «Металлы (11кл.)».

17. Приложение 17 «Неметаллы (11кл)».

Приложение 1

Тема «Введение»(8 кл.)

1. Могут ли медь быть в жидком, а ртуть - в твердом состоянии?

2. Морская вода кипит при температуре выше 100 С, а замерзает при температуре ниже 0 С. Почему морская вода отличается от дистиллированной воды по физическим свойствам?

3. Блестящий порошок алюминиевой пыли (серебрянки) смешали с сахарной пудрой. Смесь представляет собой светло-серую однородную массу. Предложите последовательность ваших действий при выделении чистых веществ из этой смеси.

4. Найдите и исправьте в тексте возможные ошибки:

А) Растворение лимонной кислоты в воде - это химическое явление, т.к. при этом у воды появляется кислый вкус.

Б) Хотя зажженная электрическая лампочка излучает тепло и свет, это, по сути, физический процесс, т.к. новые вещества при этом не образуются.

В) Известно, что поливать цветы рекомендуется отстоенной водопроводной водой. Через 2-3 недели на дне банки, в которой отстаивается вода, появляется бурый налет, что свидетельствует об образовании нового вещества; следовательно, отстаивание воды - химическое явление.

Г) Тонкоизмельченный кусочек бесцветного стекла представляет собой порошок белого цвета, т.е. при измельчении стекла образуется новое вещество, ибо свойства стекла изменяются. Это явление относится к химическим.

5. Верно ли называть атом самой простой (элементарной) частицей?

6. Найдите и исправьте в тексте возможные ошибки:

А) При нагревании воды ее атомы начинают быстрее двигаться и отрываться от поверхности, поэтому вода медленнее испаряется при нагревании.

Б) Не все вещества состоят из молекул.

В) Человек вдыхает атомы кислорода, содержащиеся в воздухе.

7. Каким образом можно «раздробить» кристаллики сахара до отдельных молекул? Какой это процесс? Каким образом можно разрушить сами молекулы сахара?

8. Вставьте вместо пропусков термины «химический элемент» или «простое вещество»:

А) При пропускании электрического тока через воду образуются…………….

кислород и водород.

Б) В состав молекулы воды входят………..кислород и водород.

В) …………..кислород не имеет ни вкуса, ни запаха.

Г) Рыбы дышат не……….кислородом, входящим в состав воды, а …………

кислородом, растворенным в воде.

Д) …………..кремний обладает металлическим блеском.

Е) …………..кремний в воде не растворяется.

Ж) ………….входит в состав кварца (оксида кремния).

З) Смесь, состоящую из……..серы и …….железа, можно разделить физическим способом.

И) ………..железо в смеси с серой сохраняет свои свойства.

К) ………..кислород, так же как и ………озон, состоит из …….кислорода.

Л) ………..углерод образует ………..уголь.

М) В помещении были обнаружены пары……….ртути.

9. В приведенных утверждениях найдите и исправьте ошибки:

А) Как следует из формулы H₂O, молекула воды состоит из атома кислорода и молекулы водорода, содержащей два атома водорода.

Б) Формула Н₂S показывает, что вещество состоит из двух атомов водорода и одного атома серы.

10. Может ли измениться число атомов после реакции? А число молекул?

11. При горении свечи ее масса явно уменьшается, и в конце концов остается лишь огарок. Не противоречит ли этот факт закону сохранения массы?

Приложение 2

Тема «Изменения, происходящие с веществами»(8 кл.)

1. Что и как изменилось бы на нашей планете, если бы кислород хорошо растворялся в воде? Практически не растворялся в воде?

2. Почему при нагревании перманганата калия через некоторое время вся пробирка заполняется частичками черного цвета?

3. Один ученик составил такое уравнение реакции окисления:

CaS+O₂= CaSO₂ Как объяснить этому ученику его ошибку?

4. В вашем распоряжении имеются перманганат калия и метан. Как получить из этих веществ не менее трех оксидов?

5. Что общего между горением, взрывом, дыханием и гниением?

6. Правильно ли процесс свечения лампочки называть «горением»?

7. Почему опасно хранить сваленными в кучу тряпки, пропитанные бензином или керосином?

8. Загадка из учебника Д.И.Менделеева «Основы химии»: если животное поместить в чистый кислород, то первое время его движения очень деятельны и замечается общее оживление, но затем скоро наступает смерть». Почему чистый кислород в больших количествах ядовит?

9. Вычеркните в каждой строке одно лишнее, на ваш взгляд, понятие:

А) Кислород, углекислый газ, азот, вода, аргон.

Б) Гелий, аргон, неон, радон, кислород.

В) Уголь, метан, ацетилен, сера, бензин.

Г) H₂O, N₂, CO₂, CO, SO₂.

10. Какие из следующих процессов не являются окислением?

а) дыхание б) плавление парафина в) сгорание парафина г) разложение малахита д) коррозия металла е) нет правильного ответа.

Приложение 3

Тема «Основания. Кислоты»(8кл.)

1. «Вода! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты - сама жизнь». Вряд ли можно сказать о воде лучше, чем Антуан де Сент-Экзюпери в своей знаменитой сказке «Маленький принц». Как бы вы прокомментировали это высказывание?

2. Дайте обоснованный ответ:

А) Почему в сильный мороз коммуникационные трубы, заполненные водой, могут лопнуть?

Б) Почему по зеркальной поверхности стекла нельзя кататься на коньках, а по зеркальной поверхности льда можно?

В) Почему осенью вода замерзает быстрее в мелких лужицах, а на прудах лед сначала появляется у того берега, где глубина меньше, и только позднее покрывает всю поверхность пруда?

3. Как получить дистиллированную воду в домашних условиях?

4. Элементы-неметаллы и образуемые ими оксиды c водой дают только гидроксиды кислотного характера, которые называются……….. Например:

H₂O + SO₂ = H₂SO₃ H-O H-O O

S = O S

H₂O + SO₃ = H₂SO₄ H-O H-O O

Можно ли соляную кислоту назвать гидроксидом?

5. Элементы-металлы и образуемые ими оксиды могут давать с водой гидроксиды основного характера, которые называются……….

Заполните пропуски в уравнениях реакций:

2H-OH + ………= Ca(OH)₂ + ………

……...+ H-OH = 2LiOH

Приложение 4

Тема «Растворение. Растворы. Свойства растворов электролитов»(8 кл.)

1. В трех колбах содержится по 50 мл воды, раствора серной кислоты и раствор гидроксида натрия. Как отличить эти вещества друг от друга?

2. Как осуществить двумя способами превращение Ва ---- Ва (ОН)₂?

Способ 1: …………… Способ 2:……………

3. Найдите ошибки в уравнениях реакций и исправьте их:

NaOH + P₂O₅ = NaP₂O₅ + H₂O

2Ca(OH)₂ + Cl₂O = 2CaCl₂ + H₂O

2LiOH + SO₂ = Li₂ SO₄ + H₂O

4.Отличить углекислый газ от других газов можно с помощью раствора……..

При пропускании……… через раствор этого реактива наблюдается……..

Составьте уравнение этой реакции.

5. Ученик добавил к прозрачному бесцветному раствору соляной кислоты прозрачный бесцветный раствор гидроксида калия. Никаких признаков химической реакции не обнаружил. Но ведь кислота взаимодействует со щелочью! Как поставить этот эксперимент, чтобы он был наглядным, т.е. таким, чтобы можно было увидеть своими глазами признаки химической реакции?

6. Известно, что некоторые химические элементы могут образовывать соединения всех четырех классов. Какие это элементы?

7. Верно ли утверждение?

А) Все основания реагируют с кислотами.

Б) Только растворимые в воде основания реагируют с кислотами.

В) Все основания реагируют с кислотными оксидами.

Г) Щелочи реагируют с любыми оксидами.

Д) Щелочи реагируют с кислотными оксидами.

Е) Щелочи реагируют с растворами любых солей.

Ж) Нерастворимые в воде основания реагируют с растворами солей.

З) Не все основания изменяют окраску индикаторов.

И) Нерастворимые в воде основания при нагревании разлагаются на металл и воду.

К) Термическое разложение гидроксида натрия используют для получения оксида натрия в лаборатории.

8. Закончите выражения.

А) Кислоты вступают с активными металлами в реакции типа………

Б) Кислоты вступают с основаниями в реакции типа……….

В) Реакция между кислотой и основанием называется………

Г) При взаимодействии кислоты и основания образуются……..

Д) Такие же продукты образуются при взаимодействии кислот с ……..

Е) Кислоты могут взаимодействовать с теми солями, которые………..

Ж) Некоторые кислоты неустойчивы и могут разлагаться даже без нагревания на…….. Например:………..

9. Заполните пропуски и расставьте коэффициенты:

NaOH + ………= Na₂SO₃ + ………

…….. + N₂O₅ = ………….+ H₂O

Mg(OH)₂ + …….= MgSO₄ + ……..

……….= SnO + H₂O

……….+………= Fe(OH)₃ + NaCl

Cr(NO₃)₃ + ……..= Cr(OH)₃ + …….

………. + P₂O₅ = Na₃PO₄ + ………

10.Заполните пропуски.

А) Если к амфотерному гидроксиду цинка добавить соляной кислоты, то гидроксид цинка будет проявлять…………….свойства. Составьте уравнение реакции.

Б) Если к амфотерному оксиду цинка добавить соляной кислоты, то оксид цинка будет проявлять ………..свойства. Составьте уравнение реакции.

В) Если к амфотерному гидроксиду цинка добавить раствор гидроксида калия, то гидроксид цинка будет проявлять……….свойства. Составьте уравнение реакции.

Г) Если к амфотерному оксиду цинка добавить раствор гидроксида калия, то оксид цинка будет проявлять……….свойства. Составьте уравнение реакции.

Приложение 5

Тема «Электролитическая диссоциация»(8 кл.)

1. Из курса физики Вы знаете, что электрический ток - это направленное движение заряженных частиц. Исходя из этого, объясните:

А) Почему кристаллы хлорида натрия не проводят электрический ток, хотя имеют ионную кристаллическую решетку?

Б) Почему водный раствор бромоводорода проводит электрический ток, хотя в молекуле НВr ковалентная связь?

2. Сравните строение следующих частиц. Какова их химическая активность?

А) Атом фтора и фторид-ион:……….

Б) Атом калия и ион калия:…………..

3. Заведомо ложное умозаключение, построенное на неправильных положениях, называется софизмом. Попробуйте опровергнуть предложенные софизмы.

А) Все металлы проводят электрический ток. Следовательно, все металлы - электролиты.

Б) Если близко поднести друг к другу два электрода и подать на них высокое напряжение, между электродами вспыхнет «вольтова дуга». Следовательно, все газы, образующие воздух, являются электролитами.

4. Безводный сульфат меди (II) - вещество белого цвета. Если его растворить в воде, то образуется голубой раствор, а если в нашатырном спирте (раствор аммиака) - фиолетовый раствор. Как объяснить эти факты?

5. 26 июля 1886 года французский химик Анри Муассан впервые получил газообразный фтор, пропуская электрический ток через жидкий фтороводород, содержащий примесь фторида натрия. При демонстрации этого опыта на заседании Академии наук его ассистенты использовали фтороводород, тщательно очищенный от всех примесей, и опыт провалился: жидкий фтороводород не проводил электрический ток. Какую роль сыграли примеси в первом опыте? Как восстановить электропроводность фтороводорода?

6. Можно ли приготовить растворы, содержащие перечисленные ионы?

А) Ag⁺ , K⁺ , SO₄^2- , NO₃^-

Б) CO₃^2- , Na⁺ , Ba²⁺, OH^-

В) Cl^- , Ca²⁺ , Al³⁺ , NO₃^-

Г) SiO₃^2- , H⁺ , OH^- , K⁺

Д) PO₄^3- , SO₃^2- , H⁺ , Na⁺

7. В четырех пронумерованных пробирках находятся растворы нитрата серебра, хлорида натрия, гидроксида бария, сульфата натрия. Раствор из первой пробирки дает белые осадки с растворами из третьей и четвертой пробирок. Раствор из второй пробирки дает белый осадок только с раствором из четвертой. Раствор из четвертой пробирки дает осадок с растворами из всех пробирок. Исходя из этих данных. Определите содержимое каждой из пробирок. Напишите уравнения реакций.

8. Выполняя практическую работу, ученик прилил к раствору карбоната калия раствор хлорида кальция, затем последовательно добавлял растворы соляной кислоты, нитрата серебра, сульфата железа (III), гидроксид натрия. Какие вещества в конечном итоге оказались у него в пробирке? Что наблюдал ученик после добавления очередного раствора? Напишите уравнения реакций.

9. Объясните, почему реакция между кристаллическим хлоридом натрия и концентрированной серной кислотой идет до конца, а если взять растворы этих веществ, то реакция не идет?

10. К жидкостям в двух стаканах добавили несколько капель фиолетового лакмуса, после чего они окрасились в красный и синий цвета. Какие ионы безусловно находятся в этих жидкостях?

11. В каких случаях окраска лакмуса в водном растворе соли указана неправильно: а) бромид цинка - синий; б) сульфат калия - фиолетовый; в) сульфат железа (III) - красный; г) сульфат магния - красный; д) нитрат хрома (III) - фиолетовый; е) карбонат калия - синий; ж) фосфат калия - синий; з) хлорид меди (II) - красный.

12. В трех пробирках без надписей находятся растворы соляной кислоты, гидроксида натрия и хлорида цинка. Как, имея в своем распоряжении только раствор метилового оранжевого и 5 чистых пробирок, определить каждый из растворов? Опишите свои действия с помощью уравнений реакций.

Приложение 6

Тема «Кислород»(9 кл.)

1. По общему правилу максимальная степень окисления равна номеру группы периодической системы, в которой находится химический элемент. Почему в случае кислорода это правило нарушается?

2. При выполнении практической работы «Получение кислорода» ученик собрал прибор, схема которого изображена на рисунке. Сколько ошибок допустил ученик? Как нужно было собрать прибор и почему?

3. Объясните, почему простых веществ больше, чем химических элементов.

4. Какие степени окисления возможны для серы? Насколько устойчивы соединения серы с этими степенями окисления?

5. Объясните, почему раствор серной кислоты не взаимодействует с медью, а концентрированная серная кислота вступает с ней в реакцию. Составьте уравнения реакций.

6. Кристаллы медного купороса при добавлении концентрированной серной кислоты теряют синюю окраску. Почему?

7. Очень тонкий порошок серы и оксида серы (IV) - яды. Этим воспользовались врачи, когда искали средство для лечения чесотки. Одним из первых средств лечения чесотки был раствор тиосульфата натрия Этот раствор втирают в пораженный участок кожи и через 3-5 минут обрабатывают кожу раствором соляной кислоты.

А) Напишите уравнение реакции, в результате которой образуются токсичные для клещей сера и оксид серы (IV).

Б) Почему при обработке пораженного участка кожи растворами тиосульфата натрия и соляной кислоты необходим интервал в 3-5 минут?

Приложение 7

Тема «Азот. Аммиак. Соли аммония. Кислородные соединения азота. »(9 кл.)

1. Три пробирки наполнили газами: азотом, оксидом углерода (IV) и хлороводородом - и поместили в кристаллизатор с водой, как показано на рисунке. Какой газ был в каждой из пробирок? Почему?

2. Для получения аммиака ученик использовал прибор, который показан на рисунке. Какие ошибки он допустил?

3. Можно ли воспользоваться изображенными на рисунке приборами для получения NO₂ ? NO ?

4. Одной из актуальных экологических проблем являются «кислотные

дожди». Как Вы думаете, могут ли быть абсолютно бескислотные дожди?

5. В 1669 году Дж. Майов (Англия) изучал состав селитры и пришел к

выводу, что ее составная часть - «воздушный спирт селитры» - поддерживает дыхание, а также участвует в процессах горения. Как на современном языке называется «воздушный спирт селитры»? Напишите уравнение реакции, которую осуществил Майов.

6. «Его (пса) огромная пасть еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящейся головы и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте.

- Фосфор, - сказал я». (А. Конан Дойл. «Собака Баскервилей»).

В этом отрывке есть химическая ошибка. Найдите ее и объясните, в чем она заключается.

7. Что произойдет, если красный фосфор нагревать в запаянной стеклянной трубке?

Приложение 8

Тема «Углерод. Кислородные соединения углерода.»(9 кл.)

1. «Раскаленный уголь сгорает в кислороде и на воздухе без пламени», - так пишут во всех учебниках. Однако, наблюдая за горением угля, мы видим, как над его поверхностью пробегают голубые язычки пламени. Чему верить - нашему жизненному опыту или учебнику?

2. В одной из телевизионных передач (1994 год) был показан сюжет: американские пожарные спасают людей, оказавшихся в горящем доме. В передаче несколько раз прозвучало, что люди пострадали от ядовитого углекислого газа. Однако мы знаем, что углекислый газ не ядовит. Кто прав?

3. Набирая на компьютере это задание, наборщик перепутал химические формулы. Наведите порядок в уравнениях реакций.

CO₂ + FeO = Fe + CO

H₂CO₂ = CO₂ + H₂O

CO + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O

C + CO = CO₂

CuO + CO₂ = Cu + CO

4. При получении оксида углерода (II) из угля газ всегда содержит примесь оксида углерода (IV). Как очистить угарный газ от углекислого? Напишите уравнения реакций.

5. В 1620 году Я. Ван Гельмонт наблюдал выделение «лесного духа», для которого он придумал название «газ». Вы тоже можете получить «лесной дух», взяв карбонат кальция (мел или мрамор) и раствор соляной кислоты. Напишите уравнение получения «лесного духа» из этих веществ.

6. Опишите с помощью уравнений реакций все, что должно происходить в приборе, схема которого дана на рисунке.

7. Почему с запачканных рук мел необходимо смыть водой, затем

можно пользоваться мылом? (если не смыть мел сначала водой, то при взаимодействии с мылом карбонат кальция переходит в малорастворимые соли жирных кислот, и руки плохо отмываются).

Приложение 9

Тема «Природный газ»(10 кл.)

1.Плотность углеводорода Х равна 1,34 г/л. Массовая доля углерода 80%, остальное - водород. Определите молекулярную формулу углеводорода.

Составьте аналогичную задачу, используя в качестве Х одно из следующих веществ: метан, пропан, пентан.

2. В каждой формуле допущена одна, но очень грубая ошибка. Какая? В чем она заключается? Напишите правильные формулы.

a) CH₃-CH₃-CH₃ CH₃-CH₂-CH

CH₃

CH₃-CH₃-CH₃ CH₂-CH₂-CH₂

CH₃

3. В следующем ряду веществ, подобранных по определенному принципу, одно из веществ лишнее. Какое и почему?

CH₄ CH₃-CH₃ CH₃-CH₂-CH₃ CH₃-(CH₂)₂-CH₃ CH₃-CH-CH₃

CH₃

4. Синтезом Вюрца неудобно получать алканы с нечетным числом атомов углерода. Французский химик Гриньяр усовершенствовал синтез Вюрца:

CH₃-Cl + Mg ----> CH₃-Mg-Cl реактив Гриньяра

CH₃-Mg-Cl + Cl-CH₂-CH₃ ------>MgCl₂ + CH₃-CH₂-CH₃

В Вашем распоряжении есть хлорэтан, 1-хлорпропан, магний и эфир. Какой углеводород Вы можете получить? Напишите уравнение реакции.

5. Заполните пропуски в уравнениях реакций:

CH₃-CH₃ + ……..------>…….+ HCl

…………+ Br₂ ------> CH₃-CH-CH₂-CH₃

4. Восстановите «пропущенные» формулы в уравнениях реакций:

Cl-(CH₂)₅-Cl + …….----->……..+ ZnCl₂

………..+ Zn ------->

Приложение 10

Тема «Алкены. Алкины. Арены»(10 кл.)

1. Во многих случаях присоединение галогеноводородов к несимметричным алкенам идет против правила Марковникова, например:

CH₃-C=CH₂ + HCl ------> CH₃-CH-CH₂

F F Cl

Как Вы можете объяснить нарушение этого правила, исходя из теории химического строения органических соединений и электронной теории химической связи?

2. Восстановите пропуски в уравнениях реакций получения ацетилена:

.............+ H-OH -------> C₂H₂ + ………

……………….-------> C₂H₂ + ………

3. В Вашем распоряжении есть только неорганические вещества. Как их них получить полиэтилен?

4. На выпускных экзаменах в школах и вступительных экзаменах в вузах часто от выпускников и абитуриентов можно услышать, что в молекуле бензола есть три простые и три двойные связи. Докажите правильность или ошибочность этого утверждения.

5. При действии на бензол галогеналкана в присутствии безводного хлорида алюминия образуется гомолог бензола:

Какой галогеналкан нужно взять, чтобы получить кумол?

6. Одно из положений теории химического строения органических соединений А.М.Бутлерова гласит: «Атомы в молекулах оказывают взаимное влияние друг на друга». Докажите справедливость этого утверждения, взяв для примера метан, бензол и толуол.

7. Как осуществить превращения: метан ----- этин ------ бензол? На основе этих превращений напишите сказку со счастливым концом.

Приложение 11

Тема «Спирты. Фенол»(10 кл.)

1. При получении спирта из 2-хлорбутана один ученик взял спиртовый раствор гидроксида калия, а другой ученик - водный раствор той же щелочи. Одинаковые ли вещества они получили? Приведите уравнения реакций.

2. В лаборатории имеется пропанол-1, а для эксперимента нужен пропанол-2. Как его получить?

3. Вещества А и Б - бесцветные жидкости состава C₄H₁₀O. Жидкость А реагирует с натрием, выделяя водород, а также с HI, образуя вещество В состава C₄H₉I, и с концентрированной серной кислотой (образуется вещество Г состава С₄H₈). Вещество Б не реагирует с натрием, но реагирует с НI, образуя вещество Д состава С₂H₅I. Определите вещества А и Б. Напишите уравнения всех упомянутых реакций.

4. В двух пробирках без этикеток находятся жидкости гексанол-1 и нонан. Как, пользуясь только одним веществом, определить, что находится в каждой пробирке?

5. На примерах бензола, метанола и фенола докажите, что атомы в молекулах взаимно влияют друг на друга.

6. Во время первой мировой войны на вооружении русской армии было взрывчатое вещество «шимоза». Каково строение молекулы шимозы, если известно, что ее получали из фенола и азотной кислоты? Составьте уравнение синтеза этого вещества и назовите по систематической номенклатуре.

7. Как известно, дегидратация спиртов под действием концентрированной серной кислоты может приводить к образованию или алкенов, или простых эфиров. Рассмотрите возможность протекания аналогичных реакций для фенолов.

Приложение 12

Тема «Альдегиды и кетоны. Карбоновые кислоты»(10 кл.)

1. Рядом с формулами написаны тривиальные названия веществ. Назовите эти вещества по систематической номенклатуре.

А) H-CHO муравьиный альдегид или………………

Б) CH₃-CHO уксусный альдегид или………………….

В) CH₃-CH₂-CH₂-CHO масляный альдегид или…………….

Г) CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CHO валериановый альдегид или…………..

Д) CH₂=CH-CHO акролеин или……………………………..

Е) CH₃-C=CH-CH₂-CH₂-C=CH-CHO цитраль или……..

CH₃ CH₃

2. В склянках без этикеток находятся фенол, глицерин, этаналь,

гексен-1. Вам предстоит определить содержимое каждой склянки, используя только два реактива. Составьте уравнения проводимых Вами реакций.

3. Напишите структурные формулы уксусной, трихлоруксусной, хлоруксусной и дихлоруксусной кислот, покажите стрелками смещение электронной плотности в молекулах этих кислот и сделайте вывод об изменении полярности связи О-Н.

Самой сильной из этих кислот будет……………

Расположите соединения в ряд по мере усиления кислотных свойств.

4. Предложите способ получения уксусной кислоты из мела. Ответ дайте в виде уравнений реакций.

5. Из курса химии 9 класса Вы знаете, что жесткость воды обусловлена наличием в ней некоторых ионов (каких?). Объясните, используя уравнения реакций, почему мыло не мылится в жесткой воде?

Приложение 13

Тема «Живые организмы как природные источники органических соединений»(10 кл.)

1. Внимательно прочитайте роман А.Н.Толстого «Гиперболоид инженера Гарина». Как Вы думаете, какое вещество взорвалось на заводе Роллинга? Дайте обоснованный ответ, сопроводив его уравнениями реакций.

2. Расположите вещества по мере усиления их основности:

3. В одном из сборников задач есть такое задание: «Напишите структурную формулу анилина, находящегося в растворе серной кислоты». Корректно ли составлено задание? Почему? Как бы Вы сформулировали это задание?

4. В начале 30-х годов были открыты лекарственные свойства производных анилина и серной кислоты. Простейший из сульфамидных препаратов - стрептоцид .

Как бы Вы получили это вещество? Приведите уравнения соответствующих реакций.

5. Гидроксид алюминия амфотерен. Глицин тоже амфотерен. Сравните причины амфотерности этих соединений. Напишите уравнения реакций, подтверждающих амфотерность гидроксида алюминия и глицина.

6. Полимеры, образующиеся в результате поликонденсации аминокислот, в одних случаях называют полиамидами, в других - полипептидами. Как Вы это можете объяснить? Ответ проиллюстрируйте формулами.

Приложение 14

Тема «Строение атома».(11 кл.)

1. Почему периодическая система является графическим отображением периодического закона?

2. В чем заключается физический смысл номера элемента, номера периода, номера группы?

3. Каковы причины изменения свойств элементов и образованных ими веществ в периодах и группах?

4. Каковы причины более медленного изменения этих свойств в больших периодах?

5. В чем причины химической идентичности лантаноидов и актиноидов?

6. Почему водород, в отличие от других элементов, записывают в периодической системе дважды? Сравните строение и свойства его атома, простого вещества и соединений с соответствующими формами существования других элементов - щелочных металлов и галогенов; докажите правомочность двойственного положения водорода.

7. Почему элементы главных подгрупп второго и третьего периодов называют химическими аналогами? В чем проявляется эта аналогия?

8. Почему общие формулы летучих водородных соединений в периодической системе пишут только под элементами главных подгрупп, а формулы высших оксидов - под элементами обеих подгрупп?

9. Почему движение электронов нельзя описать законами классической механики?

10. В настоящее время не принято говорить о вращении электрона вокруг атомного ядра. Почему?

11. Чем отличается 1s-орбиталь от 2s-орбитали?

12. Предположите, что было бы, если бы принцип Паули не соблюдался?

13. Предположите, что было бы, если бы правило Хунда не соблюдалось?

14. Почему максимальная валентность атомов элементов второго периода не может быть больше четырех?

15. Чем отличаются понятия валентности и степени окисления? Что между ними общего?

Приложение 15

Тема «Строение вещества»(11 кл.)

1. Докажите, что все типы химической связи имеют одинаковую природу.

2. Полярность связи в молекуле водорода 90%. Что это значит?

3. Ионность связи в молекуле СаО 89%. Что это значит?

4. Чем гибридные орбитали отличаются от негибридных?

5. Возможна ли s-s-гибридизация?

6. Могут ли образовать сигма-связь одна s-орбиталь и одна р-орбиталь?

7. Могут ли образовать пи-связь две s-орбитали?

8. Могут ли образовать пи-связь одна s-орбиталь и одна р-орбиталь?

9. В чем отличие металлической связи от ионной?

10. Как изменяется ковалентный характер связи в ряду LiF, BeF₂ ,BF₃ ,CF₄ ?

11. Как изменяется полярность и прочность связи в ряду HF-HCl-HBr?

12. В молекулах водородных соединений углерода, азота и кислорода атомы углерода, азота, кислорода находятся в состоянии sp³ -гибридизации, но имеют разные углы между связями - 109 28, 107 30, 104 27 соответственно. Чем это можно объяснить?

13. Почему графит электропроводен, а алмаз нет?

14. Какую геометрическую форму будут иметь молекулы фторидов бора и азота? Дайте обоснованный ответ.

15. Молекула фторида кремния имеет тетраэдрическую форму, а молекула хлорида бора - форму плоского треугольника. Почему?

Приложение 16

Тема «Металлы»(11 кл.)

1.В чем причина высокой химической активности щелочных металлов?

2. Почему щелочные металлы не могли быть открыты до начала XIX века?

3. Укажите, с какими из перечисленных веществ реагирует натрий: с бромом, водой, серой, этилхлоридом, водородом, n-нитрофенолом, конц. серной кислотой, карбонатом кальция, метанолом. Напишите уравнения возможных реакций.

4. В трех пронумерованных пробирках находятся хлорид натрия, хлорид калия и хлорид лития. Как, не используя реактивов, идентифицировать вещества?

5. Напишите пропущенные формулы веществ в генетическом ряду и уравнения реакций переходов: натрий---…….---фенолят натрия---……..---2,4,6-тринитрофенол.

6. С какими из перечисленных веществ реагирует кальций: хлором, водой, фосфором, конц. азотной кислотой, этанолом, 2-хлоруксусной кислотой, метиламином. Составьте уравнения возможных реакций.

7. Напишите пропущенные формулы в генетическом ряду и уравнения реакций переходов: кальций---…….---гидроксид кальция---ацетат кальция---…….---гидрокарбонат кальция---карбонат кальция---оксид кальция.

8. В чем проявляется сходство и отличие в химических свойствах метиламина и гидроксида кальция? Ответ обоснуйте уравнениями реакций.

9. На каких свойствах алюминия основано его использование: а) в самолетостроении; б) в производстве электропроводов; в) в металлургии? Назовите другие области применения алюминия и обоснуйте его использование.

10. С какими из перечисленных веществ реагирует алюминий: хлором, серой, азотом, водой, конц. серной кислотой, гидроксидом натрия, хлоридом калия, сульфатом олова(II), пропановой кислотой. Напишите уравнения возможных реакций.

11. Почему алюминий и кальций проявляют в соединениях единственную степень окисления +3 и +2 соответственно?

12. Восстановите пропущенные формулы и осуществите превращения:

а) алюминий---оксид алюминия---сульфат алюминия---…….---оксид алюминия---алюминий;

б) алюминий---…….---гидроксид алюминия---оксид алюминия---метаалюминат натрия---нитрат алюминия---оксид алюминия.

13. Каковы общие особенности строения атомов d-элементов?

14. Объясните факт существования соединений железа +2 и +3.

15. С какими из перечисленных веществ реагирует железо: серой, водой, разб. серной кислотой, соляной кислотой, гидроксидом натрия, кислородом, хлоридом калия, сульфатом меди(II)? Составьте уравнения возможных реакций.

16. В трех колбах без этикеток находятся сульфат железа(III), сульфат железа(II), сульфат натрия. Как идентифицировать эти вещества?

17. Какие особенности в распределении электронов можно отметить для атомов хрома, меди и серебра?

18. Если в раствор нитрата серебра внести каплю ртути, на ней вырастают блестящие металлические кристаллы. Объясните это явление и напишите уравнение реакции.

19. Медные предметы после погружения в раствор хлорида ртути(II) становятся как бы серебряными. Почему? Напишите уравнение реакции.

20. Алхимики считали одним из доказательств возможности превращения одного металла в другой следующее наблюдение рудокопов, добывавших медные руды: их железные кирки покрывались медью при соприкосновении с рудничными водами. Объясните это явление.

21. Одним из первых металлов, обнаруженных человеком в доисторическую эпоху, была медь, а не железо, хотя железа в земной коре почти в 1000 раз больше. Почему?

22. Очень чистый цинк практически не реагирует с разбавленной серной кислотой. Если же добавить несколько капель раствора сульфата меди, начинает энергично выделяться водород. Объясните это явление.

23. Почему луженый (покрытый оловом) железный бак на месте повреждения защитного слоя быстро разрушается?

24. Почему на практике чаще используют сплавы различных металлов, а не чистые металлы?

25. Как изменяются основные свойства оксидов и гидроксидов металлов одного периода с увеличением порядкового номера? Почему?

26. Как изменяются основные свойства гидроксидов металлов одной главной подгруппы с увеличением зарядов их атомных ядер? Почему?

27. Как опытным путем определить, является ли выданный вам оксид основным, если он: а) растворим в воде; б) не растворим в воде? Ответ поясните уравнениями реакций.

28. Через раствор гидроксида калия пропустили углекислый газ до полного превращения всей щелочи в карбонат калия. Можно ли утверждать, что полученный раствор соли будет нейтральным? Обоснуйте ответ.

29. Смесь, состоящую из оксида натрия и оксида меди(II), обработали избытком воды и профильтровали. Какое вещество осталось на фильтре? Почему? Напишите уравнения реакций.

30. Даны три соединения натрия: сульфид, хлорид и оксид. Какие процессы происходят с каждым из них в воде? Напишите уравнения реакций. Поясните сходство и отличие этих процессов.

31. Почему для уменьшения гидролиза таких солей, как карбонат калия, сульфид натрия, сульфид бария, ацетат натрия, в раствор добавляют щелочь?

32. Оксиды бария и цинка представляют собой порошкообразные вещества белого цвета. Если их нельзя отличить по внешнему виду, то как это можно сделать при помощи химических реакций? Дайте пояснения и напишите уравнения реакций.

33. Почему раствор гидроксида кальция мутнеет на воздухе, а раствор гидроксида калия - нет? Дайте обоснованный ответ.

34. Вам выдана кристаллическая соль белого цвета. Известно, что это может быть хлорид натрия, хлорид бария или хлорид стронция. Как определить, какая из этих солей выдана?

35. Гидрид какого щелочного металла надо взять, чтобы получить в реакции с водой наибольший объем водорода при одинаковых массах гидридов?

36. Почему растворы щелочей нельзя хранить в алюминиевой посуде?

37. Почему алюминиевая посуда не разрушается в кипящей воде и практически не подвергается атмосферной коррозии?

38. Имеется смесь хлорида железа(II) и хлорида алюминия. К раствору этой смеси добавили избыток раствора гидроксида натрия и появившийся осадок отфильтровали. Что находится в осадке и что - в растворе? Напишите уравнения протекающих реакций.

39. В чем сущность передела чугуна в сталь?

40. Можно ли полностью «растворить» в соляной кислоте кусочек чугуна? Почему?

Приложение 17

Тема «Неметаллы»(11кл.)

1. Почему водород считают экологически чистым топливом?

2. Даны вещества: водород, азот, магний, соляная кислота, оксид меди(II). Составьте не менее пяти уравнений реакций возможного взаимодействия этих веществ между собой.

3. Почему галогеноводороды в газообразном состоянии имеют меньшую электропроводность, чем в растворе?

4. Объясните, почему степени окисления и валентные возможности кислорода и других халькогенов различаются?

5. Почему температура кипения воды намного выше, чем у сероводорода?

6. Какие из веществ: оксид ртути, оксид железа(III), перманганат калия, нитрат натрия, карбонат бария, гидроксид железа(III), хлорат калия, вода, гидроксид натрия, сульфат натрия - можно использовать для получения кислорода? Составьте уравнения возможных реакций.

7. Докажите окислительно-восстановительную двойственность серы. Напишите уравнения реакций.

8. Из перечня веществ выберите те, с которыми взаимодействует сера: калий, гидроксид калия, хлорид калия, конц. серная кислота, золото, алюминий. Напишите уравнения возможных реакций.

9. Почему при разбавлении конц. серной кислоты ее добавляют к воде, а не наоборот?

10. Почему конц. серную кислоту перевозят в стальных цистернах, несмотря на то, что железо расположено в ряду напряжений металлов значительно левее водорода?

11. Восстановите пропущенные формулы и осуществите превращения:

а) сера---оксид серы(IV)---……..---серная кислота---оксид серы(IV)---сера;

б) сера---сульфид железа(II)---…….---оксид серы(IV)---оксид серы(VI)---……---сульфат натрия---сульфат бария.

12. В чем проявляется сходство и отличие в химических свойствах фенола и сероводорода? Ответ поясните уравнениями реакций.

13. Раствор сульфида кальция в воде сильно пахнет сероводородом. Что происходит при растворении этой соли в воде и почему?

14. В вашем распоряжении имеется сульфид цинка. Как получить из него: а) серную кислоту; б) сульфат цинка. Напишите уравнения реакций.

15. Чем объясняется постепенное помутнение воды, содержащей растворенный в ней сероводород? Ответ поясните уравнением реакции.

16. Каковы валентные возможности атомов азота и фосфора? Почему?

17.Почему молекулярный азот имеет низкую химическую активность?

18. В чем сходство и отличие в характере изменения свойств водородных соединений элементов подгруппы азота по сравнению с подгруппами кислорода и галогенов? Какова причина?

19. Изменится ли электропроводность воды при пропускании через нее: а) аммиака; б) оксида азота(II); в) оксида азота(IV)? Дайте обоснованный ответ и напишите уравнения реакций.

20. Почему соли аммония подвергаются гидролизу?

21. Почему гидролиз солей аммония - обратимый процесс?

22. Докажите экспериментально качественный состав сульфата аммония.

23. Как можно разделить смесь газов, состоящую из аммиака и кислорода? Составьте уравнения соответствующих реакций.

24. В какой из выданных пробирок, закрытых пробками, находятся растворы аммиака, хлороводорода, вода?

25. Восстановите пропущенные формулы и осуществите превращения: азот---оксид азота(II)---……---азотная кислота---нитробензол---2,4,6-тринитроанилин.

26. Каковы валентные возможности атомов углерода и кремния? Почему?

27. В чем различие в строении молекул оксидов углерода(II) и (IV)?

28. Восстановите пропущенные формулы и осуществите превращения:

а) углерод--- оксид углерода(II)---…….---карбонат калия---карбонат кальция---……---гидроксид кальция---гидроксид магния;

б) гидрокарбонат натрия---……---карбонат кальция---гидрокарбонат кальция---карбонат кальция---……---оксид углерода(II).

29. Как изменяется кислотный характер оксидов в ряду: оксид углерода(IV)---оксид кремния(IV)---оксид германия(IV)---оксид олова(IV)?

30. Как изменяются свойства водородных соединений, образованных неметаллами одного периода?