Химический язык (стр. 4 из 11)

· по переходу электронов от одних частиц или атомов к другим;

· по изменению электронной плотности.

Следует проанализировать их и выбрать наиболее объективный. Для этого следует обратиться к механизму реакции. Известно, что их механизм довольно сложный. Ф. Басоло, Р. Пирсон убедительно показали, что прямой перенос электронов возможен лишь в газовых системах и то с ограничениями. Это подтвердили и наши ученые (Н.Н. Семенов, Н.М. Эмануэль и др.). Многие из этих реакций имеют радикальный, а не ионно-электронный механизм. Следовательно перенос электронов не может быть общим признаком этих реакций. Тот же вывод относительно перераспределения электронной плотности, что имеет место и в электростатических процессах.

Поэтому, как важнейший признак ОВР должно быть выделено наличие окислителя и восстановителя и изменение степени окисления атомов, элементов реагирующих веществ. На основе этого признака раскрывается содержание основных понятий и дается им определение.

Окислительно-восстановительные реакции – процесс, в ходе которого происходит изменение степени окисления элементов вследствие полного или частичного смещения электронов. Поэтому окисление сопровождается повышением, а восстановление – понижением степени окисления [13].

Сформированное понятие необходимо ввести в общую систему знаний о химических процессах. Рассматривается метод электронного баланса расстановки коэффициентов.

III этап. При изучении систематики элементов знания учащихся об окислительно-восстановительных реакциях и соответствующие им умения углубляются, расширяются наполняются конкретным содержанием. Здесь учащиеся знакомятся с элементами и веществами, проявляющими свойства окислителя и восстановителя, химическими реакциями с их участием. Изучается изменение окислительно-восстановительных свойств элементов и их соединений в группе, периоде, познают частную зависимость окислительной и восстановительной функций от степени окисления. Усвоение конкретных реакций совершенствует умения составления уравнений, определения степени окисления и многие другие.

IV этап. Качественно новый уровень в изучении темы – теория электролитической диссоциации. Внимание учащихся направлено на познание особенностей их протекания в растворах. Здесь важно учащихся познакомить с новым видом окислителей и восстановителей – ионами, выявить и раскрыть закономерности протекания таких реакций в водных растворах. Именно они должны здесь стать главным предметом обсуждения. При изучении неметаллов знания пополняются новыми конкретными окислителями и восстановителями. Следует уделить внимание изучению свойств азотной и серной кислот как окислителей. В теме "Металлы" появляется новое понятие "электрохимический ряд напряжений металлов". Необходимо четко показать этот ряд при составлении реакций или их предсказания. Как разновидность электрохимических процессов рассматриваются темы "Электролиз" и "Коррозия".

V этап. В курсе общей химии происходит интеграция понятий, все полученные знания и умения повторяются, систематизируются и углубляются. На данном этапе активным средством изучения является язык химической науки, который позволяет подвести итог изучения понятия "окислительно-восстановительные реакции".

В общем виде структура изучения темы "Окислительно-восстановительные реакции" представлена в таблице 1.

Таблица 1.

Этапы	Теория	Основные понятия
I	Атомно-молекулярное учение	Степень окисления, ОЭО, химическая реакция
II	Электронная теория	ОВР, процессы окисления и восстановления, метод электронного баланса (МЭБ)
III	Систематика элементов	элемент вещество окислитель восстановитель сильный слабый

Продолжение таблицы.

IV	Теория электролитической диссоциации	Металлы – восстановители, электрохимический ряд напря-жения металлов, коррозия, элект-ролиз, кислоты – окислители, окислители восстановители ионы
V	Обобщение	Классификация окислительно-восстановительных реакций + все выше перечисленное

2.2. Система понятий об окислительно-восстановительных реакциях

В качестве основных критериев усвоения понятий выделены три: полнота усвоения содержания понятия, степень усвоения объема как меры обобщенности понятия, полнота усвоения связей в отношении данного понятия с другими [15].

Чтобы судить о продвижении и развитии учащихся в учебном познании надо опираться на уровни усвоения понятий, таковых четыре:

1 уровень характеризуется наличием знаний об отдельных понятиях и их признаках, понятия почти не связаны друг с другом;

2 уровень характеризуется появлений знаний о связях и отношениях между понятиями определенной системы, умением воспроизвести их и применить к типичным примерам. Это также уровень воспроизведения;

на 3 уровне знания уже представляют целостные системы, но которые еще не связаны между собой. Ученик может использовать знания для объяснения фактов определенной области химии;

на 4 уровне знания представляют собой системы в высшей степени их развития. Характеризуются новым качеством – действенностью: учащийся может предсказывать неизвестные факты, вывести "новые" на основе усвоенных, творчески применять их.

Усвоить понятие – значит выработать следующие умения:

· вскрыть содержания понятия;

· дать определение и привести примеры;

· подвести понятие под классификацию, установить связи с другими понятиями;

· применять понятие при решении задач в разных ситуациях.

Качество усвоения зависит от поставленных целей, значения понятия в процессе обучения и методики его формировании.

Усвоить систему понятий об окислительно-восстановительных реакциях значит выработать у учащихся умения, каждое из которых соответствует определенному понятию темы. Структура взаимосвязи понятий и умений представлена в таблице 2.

Таблица 2.

Понятие	Умения
1. Химическая реакция	Определять признаки химических реакций
2. Окислительно-восста-новительные реакции	Распознавать окислительно-восстановительный процесс, отличать от других типов химических реакций, определять признаки ОВР.
3. Степень окисления: положительная, отрица-тельная, промежуточ-ная, минимальная, мак-симальная	Определять степени окисления атомов на основе их строения, положения в периодической системе Д.И. Менделеева; определять степени окислении элементов, входящих в состав соединения; предсказывать окислительно-восстановительные свойства атомов, молекул, ионов на основе значения степени окисления.
4. Процессы окисления, восстановления. ОЭО. Уравнения полуреакции. Окислители и восстановители. Окис-ленная и восстанов-ленная формы. Элект-ронный баланс.	Определять, составлять, записывать уравнения окислительно-восстановительных процессов с участием атомов, молекул или ионов; определять окислитель, восстановитель, а также окисленную и восстановленную формы; составлять уравнения полуреакций; определять направление "движения" электронов, подсчитывать их число → составлять электронный баланс.
5. двойственность свойств сильный слабый окислитель восстановитель элемент вещество ион	Характеризовать окислительно-восстановитель-ные свойства атомов, ионов и веществ, а также их силу на основе знаний о строении и периодичности и по положению в периодической таблице.
6. Электрохимический ряд напряжений металлов	Составлять уравнения окислительно-восстановительных процессов в растворах с участием металлов; предсказывать протекание процесса; силу восстановительных свойств металлов.

Продолжение таблицы.

7. Электронодонорные и электроностатические реакции	Классифицировать, выделять, определять и приводить примеры различным видам ОВР.
8. Метод электронного баланса	Подбирать коэффициенты, определять степени окисления, окислитель, восстановитель, составлять уравнения полуреакций, подсчитывать электронный баланс.
9. Коррозия	Определять виды коррозии, составлять схемы протекающих процессов.
10. Электролиз	Составлять ОВР электролиза растворов и расплавов веществ, предполагать продукты процесса.

Основываясь на классификацию умений [8] доктора педагогических наук, профессора С.А. Герус все перечисленные умения можно отнести к группе умений пользоваться химическим языком, так как они предполагают применение правил составления, преобразования и оперирования химической терминологией, символикой и номенклатурой, а также прогнозирование и моделирование на их основе.

В целом, все основные умения пользоваться химическим языком, формируемые при изучении темы "ОВР" можно свести в единую схему [13] , которая отражает их взаимосвязь (таблица 3).

Таблица 3.

Понятия об окислительно-восстановительных реакциях	Умения пользоваться химическим языком
	I группа	II группа
Относительная электроотрицательность исление1восстановление1 степень окисления окисление2 восстановление2окислитель восстановитель единство окисления и восстановления ОВРсохранение числа электро-нов при ОВРокислительно-восстанови-тельные свойства атомов, ионов, веществ	умение сравнивать ОЭО элементов по их положению в ПСумение определять степень окисления элементов умение подсчитывать количество смещен-ных электронов умение уравнивать число электронов между окислителем и всстановителем(МЭБ) умение расставлять коэффициенты в уравнениях	умение предсказывать направление смещения электронов умение отличать окисление от восста-новления, окислитель от восстановителя умение распознавать ОВРумение объяснять сущность ОВРумение предсказывать свойства атомов, ионов, веществ

При обобщении темы в курсе общей химии наблюдается затруднения у учащихся в усвоении языка и понятий, наблюдается формализм знаний. Выделяют следующие виды формализма: