Программа элективного курса Виртуальная химическая лаборатория

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2»

ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

(программа элективного курса для 8-11кл.)

Составитель:

Корлякова

Людмила Анатольевна,

Пояснительная записка

Переход к дифференцированному обучению в старших классах предъявляет новые требования к структуре и содержанию большинства учебных дисциплин. Не стала исключением и химия. Этот предмет - профильный в химических, физико-химических, биолого-химических классах. В рамках естественно-научного профиля важно уделять внимание современному состоянию и перспективам развития химии, а также развитию навыков экспериментальной работы.

В настоящее время не все школьные химические лаборатории укомплектованы лабораторным оборудованием и веществами в количестве, необходимом для проведения лабораторных и практических работ. Кроме того, в содержании курса химии все меньше становится изучаемых тем, содержащих химический эксперимент.

Актуальной остается и проблема формирования коммуникативной и информационной культуры учащихся на основе использования компьютерных технологий. Эта деятельность не должна ограничиваться лишь учебными занятиями по дисциплине «Информатика и основы информационных технологий». Лучших результатов можно добиться, если преподавание различных дисциплин учебного плана будет осуществляться с использованием новых информационных технологий, в том числе и мультимедийных. Кроме того, использование компьютерных средств обучения дает возможность учителю обеспечить не только изучение теоретического материала, а также провести химический эксперимент при помощи виртуальной демонстрации, систематизировать знания учащихся, используя химические игры и тренинги, осуществить компьютерный контроль знаний. Использование компьютера открывает возможности для организации проблемного обучения развивающего творческое мышление, формирующего исследовательские, практические умения учащихся, создания устойчивой положительной мотивации учения школьников. Особенно удачным применение электронных ресурсов является при изучении химии учениками, обучающимися на дому (при условии, что эти дети имеют компьютер). Если при обучении в классе школьники имеют возможность проводить лабораторные опыты, осуществлять химический эксперимент, то дети домашнего обучения обделены в данном отношении. Использование электронных ресурсов позволяет провести химический эксперимент при помощи виртуальной демонстрации.

Элективный курс «Виртуальная лаборатория» предназначен для учащихся 8-11 классов. Данный курс, являясь интеграционным, развивает содержание базовых курсов «Химия» и «Информатика» и удовлетворяет познавательные потребности учащихся.

Программа имеет спиралевидный способ построения : основные разделы повторяются при изучении в каждом классе, но с появлением новых знаний, которые углубляют и расширяют темы основных разделов курса.

Программа содержит следующие разделы:

1. Оборудование лаборатории.

2. Свойства неорганических веществ.

3. Свойства органических веществ.

4. Химические реакции.

5. Атомы и молекулы.

Необходимым условием реализации элективного курса является наличие компьютерной программы «Виртуальная лаборатория», созданная в лаборатории систем мультимедиа МарГТУ (г. Иошкар-Ола).

Противоречие, разрешаемое в рамках реализации элективного курса:

между потребностью учащихся в экспериментальной работе и отсутствием навыков и возможностей её выполнения.

Проблема,:

недостаточная сформированность навыков экспериментальной самостоятельной работы учащихся.

Цель курса: сформировать умения осуществления химического эксперимента посредством современных информационных компьютерных технологий.

Задачи:

1. Освоить этапы проведения химического эксперимента.

2. Систематизировать знания по общей, неорганической и органической химии посредством виртуального химического эксперимента.

3. Сформировать умения оформлять отчёт о самостоятельной исследовательской работе.

4. Закрепить навыки использования ИКТ в процессе изучения учебных дисциплин.

Планируемый результат:

1. Освоение алгоритма проведения химического эксперимента.

2. Сформированность навыков работы в рамках компьютерной программы.

3. Обобщение и систематизация знаний по химии .

4. Сформированность умения оформлять отчет о самостоятельной работе.

Формы контроля:

1. оформление отчета о лабораторных работах

2. выполнение тестовых заданий по разделу.

Учебно-тематический план

8класс

№

Тема

Кол-во час.

1.

Оборудование химической лаборатории и приемы работы с ним

Приборы для нагревания и выпаривания

Приборы для фильтрования

4

2.

Разделение смесей и очистка веществ

2

3.

Свойства неорганических веществ

14

Свойства оксидов

Свойства кислот и снований

Свойства солей

4..

Конструирование молекул бинарных соединений

12

5.

Резерв

2

9 класс

№

Тема

Кол-во час.

1.

Оборудование химической лаборатории и приемы работы с ним

Приборы для получения и собирания газов

2

2

Разделение и очистка веществ

2

3.

Свойства неорганических веществ

25

Щелочные и щелочноземельные металлы и их соединения

Алюминий и его соединения

Подгруппа углерода

Подгруппа азота

Кислород и сера

Галогены и водород

4.

Конструирование молекул бинарных соединений

4

5.

Резерв

1

10 класс

№

Тема

Кол-во час.

1.

Оборудование химической лаборатории и приемы работы с ним

2

2.

Разделение смесей и очистка твердых веществ

2

3.

Свойства органических веществ

24

Предельные углеводороды

Непредельные углеводороды

Ароматические углеводороды

Спирты и фенолы

Альдегиды и кетоны

Карбоновые кислоты и их производные

Углеводы

Амины, аминокислоты, белки

4.

Конструирование молекул органических соединений

5

5.

Резерв

1

11 класс

№

Тема

Кол-во час.

1.

Оборудование химической лаборатории и приемы работы с ним: Приборы для перегонки и дистилляции жидкостей

1

2.

Разделение смесей и очистка веществ

1

3.

Химические реакции

Скорость химических реакций

Качественные реакции на неорганические соединения

Качественные реакции на органические соединения

Обратимость химических реакций

Гидролиз

Обменные реакции в растворах электролитов

Электролиз

27

4.

Конструирование молекул :

Электронные эффекты в органических соединениях

4

5.

Резерв

1

Содержание тем учебного курса

8 класс

1. Оборудование химической лаборатории и приемы работы с ним

Приборы для нагревания и выпаривания: приборы для нагревания, нагревание жидкости в пробирке, прокаливание медного купороса

Приборы для фильтрования: фильтрование, декантация.

Разделение смесей и очистка веществ: разделение смеси растворимых нерастворимых веществ (очистка медного купороса перекристаллизацией).

2. Свойства неорганических веществ

Свойства оксидов: взаимодействие оксидов с водой, взаимодействие оксидов с кислотами, взаимодействие оксидов со щелочами.

Свойства кислот и оснований : взаимодействие кислот и растворимых в воде оснований с индикаторами, взаимодействие растворов кислот (HCl, H₂SO₄, H₃PO₄) и щелочей с металлами, взаимодействие азотной кислоты с металлами, взаимодействие кислот и щелочей с оксидами металлов, взаимодействие кислот с основаниями (реакция нейтрализации), взаимодействие кислот и щелочей с солями, свойства амфотерных гидроксидов.

Свойства солей: разложение солей при нагревании, взаимодействие растворов солей с металлами, взаимодействие растворов солей с кислотами и щелочами, взаимодействие растворов солей с солями.

3 . Конструирование молекул бинарных соединений

Конструирование молекул AlCl_3, SnCl_2, H₂O, PCl_3, PCl_5, SF_6, O_2, CO_2, N_2, SO_2, NO_2.

9 класс

1. Оборудование химической лаборатории и приемы работы с ним

Приборы для получения и собирания газов: получение оксида углерода (IV) в автоматическом приборе для получения газов, получение водорода и проверка полученного газа на чистоту.

Разделение смесей и очистка веществ: очистка жидкости от неперегоняющихся примесей (получение дистиллированной воды).

2. Свойства неорганических веществ

Щелочные и щелочноземельные металлы и их соединения: горение щелочных и щелочноземельных металлов на воздухе, взаимодействие щелочных и щелочноземельных металлов с водой, взаимодействие оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой и кислотами, взаимодействие гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов с кислотами, взаимодействие гидроксида кальция с оксидом углерода (IV).

Алюминий и его соединения: взаимодействие алюминия с неметаллами, взаимодействие алюминия со щелочами и водными растворами кислот, взаимодействие алюминия с водой, получение гидроксида алюминия и его свойства., качественная реакция на ионы алюминия Al³⁺ .

Подгруппа углерода: восстановительные свойства углерода, получение и свойства оксида углерода (IV), качественные реакции на карбонаты и силикаты.

Подгруппа азота: получение аммиака и его свойства, окислительные свойства азотной кислоты, взаимодействие азотной кислоты с металлами, разложение нитратов при нагревании, аллотропия фосфора, получение и свойства оксида фосфора (V), Качественные реакции на нитраты и фосфаты.

Кислород и сера: получение кислорода и качественная реакция на него, свойства кислорода, получение озона и исследование его свойств, получение озона и исследование его свойств, получение сероводорода и его свойства, получение оксида серы (IV) и его свойства, свойства серной кислоты, качественные реакции на сульфиды и сульфаты.

Галогены и водород: получение хлора и исследование его свойств, получение хлороводорода и исследование его свойств, качественная реакция на хлориды, получение водорода и исследование его свойств.

3 . Конструирование молекул бинарных соединений

Конструирование молекулы аммиака NH_3, конструирование катиона аммония NH₄⁺ сульфат-аниона SO₄^2- , модель аниона SO₃² , модель аниона PO₄^3- , модель аниона CO₃^2-.

10 класс

1. Оборудование химической лаборатории и приемы работы с ним

Приборы для осушения: осушение газов, осушение газов, осушение жидкостей, осушение твердых веществ.

Разделение смесей и очистка веществ: очистка твердых веществ от невозгоняющихся примесей (возгонка бензойной кислоты или йода)

2. Свойства органических веществ

Предельные углеводороды: получение метана и его свойства, отношение алканов к концентрированной серной кислоте, бромирование алканов.

Непредельные углеводороды: получение этилена и его свойства, получение ацетилена и его свойства.

Ароматические углеводороды: бромирование бензола, получение нитробензола.

Спирты и фенолы: взаимодействие спирта с натрием, получение сложных эфиров, окисление спиртов, качественная реакция на многоатомные спирты, качественная реакция на фенолы, бромирование фенола.

Альдегиды и кетоны: получение альдегидов, реакция "серебряного зеркала", реакция с гидроксидом меди (II).

Карбоновые кислоты и их производные: реакция "серебряного зеркала" муравьиной кислоты, реакция этерификации, выделение высших карбоновых кислот из мыла, свойства олеиновой кислоты (взаимодействие с Br₂ и KMnO₄).

Углеводы: взаимодействие с Cu(OH)_2, реакция "серебряного зеркала", гидролиз сахарозы, йодкрахмальная реакция, кислотный гидролиз крахмала.

Амины, аминокислоты, белки: сравнение основных свойств первичных, вторичных и третичных аминов, денатурация белков, биуретовая реакция, ксантопротеиновая реакция.

3 . Конструирование молекул органических соединений

Конструирование молекул алканов и циклоалканов, алкенов, диенов, алкинов, молекулы бензола и его производных. Конструирование моделей молекул одноатомных и многоатомных спиртов, альдегидов и карбоновых кислот, простых и сложных эфиров, углеводов, азотсодержащих соединений.

11 класс

1. Оборудование химической лаборатории и приемы работы с ним

Приборы для перегонки и дистилляции жидкостей: перегонка при нормальном давлении,

вакуум-перегонка.

Разделение смесей и очистка веществ: разделение смесей экстрагированием, отстаиванием и выпариванием.

2. Химические реакции

Скорость химических реакций: зависимость скорости реакции от катализатора, от температуры реагентов, от концентрации реагентов, от поверхности соприкосновения реагентов, от природы реагентов.

Качественные реакции на неорганические соединения: окрашивание пламени солями Li, Na, K, Ca, Ba, качественная реакция на ионы алюминия Al⁺³ , на карбонаты и силикаты, на нитраты, на фосфаты, на сульфиды и сульфаты, на хлорид-ион Cl^-, получение кислорода и качественная реакция на него.

Качественные реакции на органические соединения: качественные реакции на кратные связи, на многоатомные спирты, на фенолы, реакция "серебряного зеркала", реакция альдегидов с гидроксидом меди (II), йодкрахмальная реакция, качественные реакции на белки.

Обратимость химических реакций: влияние концентрации реагентов на химическое равновесие, влияние температуры на химическое равновесие, илияние давления на химическое равновесие.

Гидролиз: первоначальные представления о гидролизе, влияние температуры на степень гидролиза, обратимость гидролиза, влияние разбавления на степень гидролиза, полный гидролиз.

Обменные реакции в растворах электролитов: реакции, идущие с образованием малорастворимого вещества, реакции, протекающие с выделением газа, реакции, идущие с образованием малодиссоциирующего вещества. Электролиз растворов.

3. Конструирование молекул

Электронные эффекты в органических соединениях: эффекты сопряжения в молекуле бутадиена-1,3, эффекты сопряжения в бензоле, эффекты сопряжения в молекуле фенола.

V. Учебно-методическое обеспечение курса

1. Учебники

Габриелян О.С. и др. Учебно-методический комплект Химия 8-11 кл.- М.: Дрофа, 2000-2003.

2. Учебные пособия для учащихся

1) Химия. Пособие - репетитор. Ростов-на-Дону. «Феникс», 997.736 с.

2) Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. Кнунянц И.Л. - М.: Сов. энциклопедия, 1983.

3) И.Г. Хомченко Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. - М.: «Новая Волна», 1999.

3. Пособия для учителя

1) Браун Т., Лемей Г.Ю. Химия в центре наук: в 2х част. М.: Мир, 1983.

2) Тесты по химии 10-11 кл. Учебно-методическое пособие. /Р.П. Суровцева, Л.С. Гара. - М.: Дрофа, 1997.

4. Компьютерная программа «Виртуальная лаборатория 8-11кл.» издательство МарГТУ, Лаборатория систем мультимедиа, 2004.

VI. Литература, использованная для составления программы элективного курса

1. Государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования. Образовательная область «Химия» - Авт. коллектив под рук. А.А. Каверина - Госстандарты России. - М.: 1998.

2. Государственный образовательный стандарт начального общего, основного общего и среднего (полного ) общего образования, образовательная область «Химия».