2. Обогащение учебного содержания путем углубленного и расширенного изучения отдельных тем, проблем.
3. Формирование индивидуального опыта химического творчества.
Решение этих задач позволит «вооружить» ученика универсальными приемами, навыками, которые помогут найти правильные, нестандартные решения проблем.
В основе занятий заложено:
1. Самостоятельное изучение глубокой, дидактической, научной литературы;
2. Экспериментальная работа;
3. Решение теоретических креативных задач.
Использование творческих (креативных) задач является одним из основных форм учебных занятий с детьми повышенной мотивацией.
Ожидаемые результаты:
1. овладение учащимися навыками самостоятельной и исследовательской работы;
2. владение рациональными приемами работы, навыками самоконтроля, самооценки;
3. умение применять знания в нестандартных и проблемных ситуациях.
В программе представлены основные блоки содержания, подлежащего изучению вопросы; названы виды расчетных задач, демонстрации, практические работы. Время на изучение отводится из расчета 1 час в неделю (всего 17 часов, с 1 октября 2002г. 2,3,4 семестр 15 февраля 2003г.)
Программа является экспериментальной, т.е. она апробируется для накопления опыта работ, с целью создания системы работы с одаренными учениками.
Электронная классификация химических реакций (кол-во часов - 17)
Все реакции сопровождаются изменениями состояний электронов в атомах при переходе их из исходных веществ в другие. Это проявляется в энергетических эффектах, изменении числа химических связей, электрических зарядов на атомах, направленности связей в пространстве. Поэтому кроме традиционной классификации применяется классификация химических реакций, основанная на типичных изменениях состояний электронов:
1. кислотно-основные реакции, в основе которых лежит передача электронных пар между атомами;
2. окислительно-восстановительные реакции, сопровождающиеся переносом разного числа электронов и изменением степеней оксления атомов.
Тема разбита на два блока:
1. Кислотно-основные реакции
2. Реакции окисления-восстановления
| Общая проблема | Тема и содержание учебного занятия | Кол-во часов | Формы учебной деятельности |
| 1. Кислотно-основные реакции | Теория Г. Льюиса (определение кислот и оснований). Реакции ионного обмена – группы кислотно-основных реакций. Реакции нейтрализации (полная и неполная нейтрализация); взаимное вытеснение кислот в солях. Ряд относительной силы кислот, реакции образования и растворения осадков. Конкурирующие ионнообменные реакции. Гидролиз Диссониация воды водородный показатель, среда раствора, значение РН, его значение в хим. и биологических процессах. Гидролиз солей. Общие понятия. Уравнения гидролиза солей в ионном молекулярном виде. С. гидролиз, степень гидролиза. Гидролиз органических соединений (жиров, белков, углеводов, мыла) Типы гидролиза в зависимости от среды (водный, кислотный, щелочной, ферментативный). Смещение равновесия обратимого гидролиза, принцип Ле - Шателье. Понятие о буферных растворах Состав буферных систем. Буферная емкость. Биологическое значение буферных систем. | 1 2 1 2 2 1 1 | Лекция с элементами эвристической беседы Составление уравнений реакций ионного обмена Решение задач Составление уравнений гидролиза Решение задач Практическая работы с элементами исследования «Кислотный и ферментативный гидролиз сахарозы, крахмала» тестирование Лекция вводная |
| 2. Реакция окисления- восстановления | Сущность и основные понятия окислительно – восстановительных процессов. Классификация ОВР, методы составления окислительно-восстановительных реакций. Метод электронного баланса. Метод электронно – ионного баланса Зависимость ОВР от среды раствора Электролиз как окислительно-восстановительный процесс. Анодные, катодные процессы в водных растворах. Количественные соотношения при электролизе Закон Фарадея. Электролиз на практике ОВР; их значение в технике, быту. | 1 2 2 1 1 | Составление уравнений занятия- упражнения Решение задач Составление уравнений электролиза растворов Решение расчетных задач Коллоквиум |
Тема: Кислотный и ферментативный гидролиз сахарозы
Цель работы: Исследование процессов, происходящих при переваривании пищи.
Оборудование: 6 чистых пробирок, фарфоровая ступка с пестиком, штатив с кольцом и асбестовой сеткой, стакан объемом 200 мл с водой (водяная баня), воронка, стакан объемом 50 мл, фильтр бумажный, термометр, спиртовка.
Вещества. 1%-ный раствор сахара, 10%-ные растворы соляной кислоты HCl и гидроксида натрия NaOH, концентрированный раствор HCl , 1%-ный раствор сульфата меди (2) CuSO4, резорцин кристаллический, дрожжи, кристаллическая пищевая сода NaHCO3, песок кварцевый, вода дистиллированная.
Порядок выполнения работы.
1. В ступке с 20 мл теплой дистиллированной воды тщательно разтрите в течение 10 минут приблизительно 5г дрожей и столько же кварцевого песка.
2. Полученную смесь отфильтруйте через складчатый фильтр (фильтрование идет медленно!). В фильтрате будет содержаться фермент – сахароза.
3. Приготовьте водяную баню с температурой 38-40 С.
4. В три пронумерованные пробирки №1,№2,№3 налейте по 4 мл раствора сахара. В пробирку №1 добавьте 1 мл дистиллированной воды (контрольная проба), в пробирку №2 – 1 мл раствора фермента, в пробирку №3 – 1 мл 10% -ного раствора соляной кислоты.
5. Пробирку №2 поместите на 10-15 минут в водяную баню, пробирки №3 и №1 прокипятите в течение 3 минут.
6. Пробирки с полученными гимдролизатом охладите и добавьте в пробирку №3 пищевую соду до прекращения выделения пузырьков газа (для нейтрализации избытка соляной кислоты).
7. Содержимое всех пробирок разделите пополам, проделайте пробы Троммера (наличие альдегидной группы) и Селиванова (наличие кетогруппы).
Проба Троммера : к 2 мл гидролизата добавьте 1 мл щелочи и 2-3 капли сульфата меди (1). верхний слой полученной жидкости голубого цвета нагрейте до кипения. Поялвение желтого, а затем красного осадка указывает, что проба положительна.
Проба Селиванова: к 2 мл гидролизата добавьте 2 мл концентрированной соляной кислоты и несколько кристалликов резорцина. Пробирку поместите на 1-2 минуты в кипящую водяную баню. Появление красного окрашивания указывает, что проба положительна.
Проба Селиванова проводится при наличии резорцина или в качестве факультативного задания.
8. Результаты опытов запишите в таблицу.
| № пробирки | Содержимое пробирки | Продолжительность гидролиза, мин. | Проба | |
| Троммера | Селиванова | |||
| 1 | 1% раствор сахара и воды | 3 (кипячение) | ||
| 2 | 1% раствор сахара и раствор фермента | 15 (нагревание) | ||
| 3 | 1% раствор сахара и 10% раствор HCl | 3 (кипячение) | ||
1. Какой гидролиз, кислотный или ферментативный, протекает быстрее и почему?
2. Может ли в пробирке №1 одна из проб дать положительный результат и почему?
3. Почему процесс гидролиза сахарозы называют инверсией?
4. Сравните условия, необходимые для того и другого вида гидролиза.
5. Составьте уравнение гидролиза сахарозы.
Тема: Кислотный и ферментативный гидролиз крахмала
Цель работы. Исследование процессов, происходящих при переваривании пищи.
Оборудование. Две конические колбы объемом 100 мл, две стеклянные палочки, две фарфоровые пластинки для работы капельным методом, спиртовка, штатив с кольцом и асбестовой сеткой, стакан объемом 200 мл с водой (водяная баня), секундомер или песочные часы.
Вещества. Растворы крахмала (1%-ный), соляной кислоты HCl (10%-ный), гидрооксида натрия NaOH (10%-ный), сульфата меди (2) CuSO4, слюны (1:5), Люголя; кристаллический гидрокарбонат натрия NaHCO3.
Приготовление раствора Люголя: в 100мл воды растворяют 20г иодида калия Kl и 10г иода l2. Полученный раствор разбавляют в 5 раз.
Порядок выполнения работы.
Кислотный гидролиз
1. В колбу объемом 100 мл налейте 10 мл раствора крахмала, добавьте 2 мл раствора соляной кислоты и нагрейте на асбестовой сетке до кипения. Перед началом нагревания сделайте контрольную пробу с раствором Люголя.
2. Через 1 мин после начала кипения возьмите первую пробу гидролизата. Для этого стеклянной палочкой отберите каплю гидролизата и смешайте ее в углублении фарфоровой пластинки с каплей раствора Люголя. Какая окраска получилась?
3. Через каждые 2 мин повторяйте пробы и отмечайте окрашивание. Гидролиз считается законченным, когда капля гидролизата, смешанная с раствором Люголя, практически не изменяет его окраски (окраска остается желтой). Следите, чтобы кипение было слабым, иначе крахмал может выкипеть и обуглиться раньше, чем вы закончите опыт!
4. Результаты занесите в таблицу.
5. По окончании гидролиза охладите колбу и нейтрализуйте избыток соляной кислоты гидрокарбонатом натрия (до прекращения выделения пузырьков)
6. Проделайте с частью гидролизата пробу Троммера и сделайте вывод о составе продуктов гидролиза.
Ферментативный гидролиз.
1. В колбе объемом 100 мл смешайте 10 мл раствора крахмала и 2 мл раствора слюны (содержит фермент амилазу). Встряхните. Проделайте контрольную пробу с раствором Люголя. Колбу поместите на водяную баню при температуре 37-38 С.
2. Через 1 мин с полученным гидролизатом проделайте первую пробу на раствор Люголя, каждую последующую пробу проводите через 0,5 – 1 мин.