Применение современных компьютерных технологий при изучении химии (стр. 8 из 10)
Дэви при электролизе едкого кали получил «маленькие шарики с сильным металлическим блеском… Некоторые из них сейчас же после своего образования сгорали со взрывом.» Это был калий. Важен для всех живых организмов. При недостатке его замедляется рост растений, желтеют листья, плоды становятся менее сладкими. Калий обычно используют в виде солей. Калийные удобрения – это природные или измененные в процессе химической обработки соли калия. Нитрат калия (калийная селитра) – двойное удобрение и окислитель, компонент дымного пороха, фторид калия – важный металлургический флюс, перманганат калия (марганцовка) – окислитель и антисептик, хлорат калия (бертолетова соль) применяют в пиротехнике и производстве спичек. Карбонат калия необходим при варке стекла. Металлический калий употребляется как материал электродов в химических источниках тока, как восстановитель при получении некоторых металлов и как теплоноситель в атомных реакторах.
(При этом демонстрируются слайды №6 – 8 с опорной схемой - основные отрасли применения щелочных металлов).
Во время рассказа ребята кратко конспектируют области применения щелочных металлов.
Учитель обобщает сказанное, что без металлов немыслим современный уровень земной цивилизации.
И плавно переходит к изучению физических свойств щелочных металлов.
Предлагая из всего услышанного попробовать составить рассказ о физических свойствах металлов.
В помощь ученикам демонстрируется слайд № 9:
Таблица 2.4 – Физические свойства щелочных металлов
| Название металла | Т плавления, 0С | Плотность, г/см3 |
| Литий | 180,5 | 0,54 |
| Натрий | 98,0 | 0,97 |
| Калий | 63,5 | 0,86 |
| Рубидий | 39,5 | 1,52 |
| Цезий | 28,0 | 1,90 |
Исходя из своих знаний о металлах и анализа таблицы, ребята готовятся рассказать о результатах своего исследования. (Ответ: все щелочные металлы – серебристо-белого цвета, лёгкие, мягкие, легкоплавкие. Их твердость и температура плавления снижается закономерно от лития к цезию, плотность увеличивается).
Далее учитель сообщает, что из–за высокой активности щелочных металлов их хранят под слоем керосина за исключением лития. Его хранят в вазелине. Почему? (Ответ: так как он легче керосина).
(Демонстрируется слайд №10 с видеофрагментом – образцы щелочных металлов).
Далее учитель сообщает: «Мы приблизились к реке знаний. Нужно перебросить мостик через нее, чтобы переправиться на другую сторону».
Так в школьном коридоре была обнаружена шпаргалка с правыми частями уравнений реакций. Нужно восстановить левые:
1 ? + ? =NaH,
2 ? + ? = NaCl,
3 ? + ? = Na2SO4 + H2,
4 ? + ? = NaOH + H2.
Учащиеся переносят полученную схему в тетради. И записывают уравнения реакций, комментируя при этом по цепочке запись соответствующего уравнения реакции, расстановку коэффициентов. Затем проверяют правильность записей (Слайд № 11).
Учитель спрашивает ребят: «Почему эти металлы названы щелочными?» Выслушав ответ учащихся, демонстрируется слайд №12 с видеофрагментом – взаимодействие щелочных металлов с водой.
После просмотра видеофрагмента учитель обобщает, что химическая активность щелочных металлов проявляется во взаимодействии с водой. Литий реагирует спокойно без пламени. Все последующие за ним элементы – аналогично реагируют с водой с воспламенением и взрывом, который усиливается от натрия к цезию.
Далее учитель обращает внимание на то, что оказывается литий отличается по своим свойствам от остальных щелочных металлов.
Так при взаимодействии с кислородом: Li + O2 = Li2O,
Тогда как остальные образуют пероксиды: Ме + O2 = Ме2О2 , строение которого следующее Ме – О – О – Ме .
Пероксиды используют для регенерации воздуха в космических кораблях и в подводных лодках.
А для получения оксидов: Ме2О2 + Ме = Ме2О.
Кроме того, фосфат лития, карбонат лития, фторид лития нерастворимы в воде.
На этапе закрепления изученного материала учитель сообщает о успешной переправе через реку. Но оказались на перепутье. Направо пойдешь – в пустыню попадёшь, налево пойдешь – в лабиринт попадешь, а прямо пойдешь- на остров ошибок попадешь.
1) Пустыня: Археологи отправили нам сохранившиеся кусочки папируса и попросили расшифровать их. Помогите им.
13 10 20 10 11
Ключ для расшифровки: числа – номера букв в русском алфавите.
2) Лабиринт: Вы попали в лабиринт, и чтобы выбраться, вам нужно осуществить цепочки превращений:
 |  |
3) Остров ошибок: в книге М. М. Гурвича «Домашняя диетология» есть такая рекомендация для больных мочекаменной болезнью: «из зелени и овощей в рацион включают те сорта, которые считаются бедными кальцием и щелочными валентностями: горох, брюссельскую капусту, тыкву». Прокомментируйте эту формулировку с позиции химика, а если сможете, то и с позиции агронома.
(Демонстрируются слайды №13 – 15 с выше перечисленными заданиями).
Ребята работают как в тетрадях, так и у доски.
Далее учитель обращается к ним: «Наш путь подошел к концу, мы успешно преодолели все препятствия и достигли конечного пункта.
Природа, частью которой являются щелочные металлы, окружает нас загадками, и попытки их решения принадлежат к величайшей радости жизни (Слайд № 11):
Человек рождается на свет,
Чтоб творить, дерзать – и не иначе,
Чтоб оставить в жизни добрый след
И решить все трудные задачи.
Человек рождается на свет
Для чего? Ищите свой ответ.
И если ваше мнение не совпадает с моим, то это не значит, что вы заблуждаетесь. Может быть, вы подходите к истине с другой стороны и видите ее другую сторону.
Благодарю за работу и желаю успехов при выполнении домашнего задания».
В качестве домашнего задания был предложен соответствующий параграф.
Учитель подводит итоги.
3 Проведение педагогического эксперимента
В ходе формирующего эксперимента проверялась эффективность методических разработок по теме «Металлы» с использованием мультимедийных средств и их влияние на уровень сформированности знаний, умений и навыков учащихся.
Проверка разработанной методики проводилась в условиях естественного педагогического эксперимента, что имеет большое значение для интерпретации полученных результатов.
В данном эксперименте участвовали учащиеся 9 класса Б средней школы №16 г. Саранска. Общее число ребят в классе - 25 человек.
Экспериментальное исследование началось с изучения возможностей усвоения учащимися материала в условиях использования традиционных средств и информационной технологии обучения.
3.1 Констатирующий эксперимент
Для выявления исходного уровня знаний школьников было проведено тестирование по теме «Строение атома». В соответствии с программой и учебником О.С. Габриеляна [37] был составлен тест следующего содержания.
Тест №1 по теме «Строение атома»:
1) Укажите параметры соответствия положения элемента в периодической системе и строения его атома:
1. Заряд ядра, а) номер периода,
2. Общее число электронов, б) номер группы,
3. Число электронных уровней, в) порядковый номер
4. Число электронов на внешнем уровне. элемента
В ответе укажите соответствие между элементами первого и второго столбцов.
2) Химический элемент – вид атомов:
а) с одинаковым числом нейтронов и протонов в ядре,
б) с одинаковым числом нейтронов в ядре,
в) с одинаковым числом электронов в ядре,
г) с одинаковым зарядом ядра.
3) Изотопы химического элемента различаются
а) числом валентных электронов в атоме,
б) общим числом электронов в атоме,
в) числом протонов (при одинаковом числе нейтронов) в ядре атома,
г) числом нейтронов (при одинаковом числе протонов) в ядре атома.
4) Электронная конфигурация атома углерода в основном состоянии описывается формулой:
а) 1s2, в) 1s2 2s2 2p2,
б) 1s2 2s2, г) 1s2 2s2 2p4.
5) Атом элемента имеет порядковый номер 13 и массовое число 27. Число валентных электронов у него равно:
а) 5, в) 3,
б) 4, г) 2.
6) Ион, имеющий в своем составе 18 электронов и 16 протонов, обладает зарядом, равным:
а) +18, в) +2,
б) –18, г) –2.
7) Атом какого элемента в невозбужденном состоянии имеет электронную конфигурацию 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 :
а) P, в) Si,
б) As, г) Ge.
8) Продолжите предложение:
В ряду K – Ca – Sc – Ti радиус атомов … (уменьшается, увеличивается).
9) Какая из частиц имеет электронную конфигурацию, одинаковую с атомом аргона:
а) Са2+, в) Cl0
б) К0, г) Na+
10) Какой ряд элементов расположен по мере возрастания их атомных радиусов:
а) Na, Mg, Al, Si; в) O, S, Se, Te;
б) C, N, O, F; г) I, Br, Cl, F.
Результаты тестирования были занесены в таблицы 3.1 и 3.2.
На втором этапе педагогического эксперимента школьникам была предложена анкета для изучения их мнения по применению компьютерных технологий на уроках химии.
1. Какие современные средства обучения используются в преподавании химии в вашей школе?