УЛЬЯНОВСКИЙ ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ И ПЕРЕПОДГОТОВКИ РАБОТНИКОВ ОБРАЗОВАНИЯ
ПРОГРАММА КУРСА ПО ВЫБОРУ ДЛЯ ДЕВЯТИКЛАССНИКОВ
«ХИМИЯ БЕЗ ВЗРЫВОВ»
СОСТАВИЛ ЗАВЕДУЮЩИЙ
КАФЕДРОЙ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ УИПКПРО
АХМЕТОВ Марат Анварович
УЛЬЯНОВСК 2004
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
1.Пояснительная записка
2.Тематический план
3.Занятие 1 Техника безопасности при проведении опытов. Знакомство с лабораторным оборудованием. Ведение рабочего журнала
4. Занятие 2. Рисование йодом
5. Занятие 3. Самодельные индикаторы
6. Занятие 4. Экстракция
7. Занятие 5. Опыты с газами
8. Занятие 6. Окисление-восстановление
9. Занятие 7. Адсорбция
10. Литература
11. Оборудование химической лаборатории из подручных средств
12. Исследовательский проект «О некоторых особенностях роста кристаллов хлорида натрия
13. Учебно-исследовательская работа «Исследование моющего действия стиральных порошков с отбеливающим эффектом для автоматических стиральных машин
Пояснительная записка
Представленный курс направлен на знакомство школьников с основами планирования, постановки и проведения исследовательских работ в области химии. С другой стороны данный курс ставит задачи пробы сил школьников для последующего обучения на естественнонаучном профиле (физика-химия, химия-биология).
В сегодняшней российской школе недостаточно внимания уделяется проведению химического эксперимента, поэтому учащиеся имеют нередко лишь формальное представление о химических объектах, подчас не представляя об истинных задачах, стоящих перед химическим знанием, о химических методах исследования. Вследствие этого часть школьников, имеющая потенциальную склонность к деятельности в естественнонаучной области, получают о ней в своей школе неполное, одностороннее представление. Они могут не выбрать ее в качестве области своей дальнейшей деятельности. В ходе прохождения курса учащиеся познакомятся с основными методами химического эксперимента, приобретут навыки проведения химического эксперимента и исследовательской работы, научатся вести лабораторный журнал, и готовить исследовательские проекты. К достоинствам данного курса можно отнести также то, что он не требует специального оборудования, и химическая лаборатория может быть организована из подручных средств с минимальными затратами даже в домашних условиях. По окончании каждого занятия школьники предоставляют преподавателю опытные образцы и оформленные в соответствие с принятыми правилами лабораторные журналы, на основании чего и будет делаться вывод об успешности прохождения каждого занятия.
Учащиеся в школах на уроках химии знакомятся с основными приемами безопасной работы, однако, учитывая важность момента (сохранение здоровья обучаемых) нелишне будет вновь уделить этому вопросу отдельное внимание на первом занятии. Преподавателю также следует учитывать необходимость проведения инструктажей на каждом практическом занятии. При нарушении кем-то из учащихся правил безопасной работы нелишним будет проведение повторного инструктажа.
Для основной части курса подобраны простые экспериментальные работы, которые не повторяют, а лишь дополняют и расширяют представления учащихся, полученные ими при прохождении основного курса химии. Учащиеся осваивают виды деятельности, которые потребуются им при обучении в профильной школе: от анализа литературы и чтения инструкции по проведению эксперимента, через планирование, подготовку и проведение химического эксперимента до мытья посуды и уборки своего рабочего места. Преобладающим видом деятельности при прохождении спецкурса – самостоятельная творческая деятельность под руководством опытного наставника. Если девятиклассники, захотят расширить свои представления о химической области знания и направлениях химического исследования, а также в случае болезни, то они смогут воспользоваться литературой из приведенной ниже библиографии. С восьмого занятия школьники приступают к выбору темы проекта. Тему для исследования можно почерпнуть из литературы, список которой дан в конце работы или по рекомендации преподавателя. Результатам исследования является публичная защита проекта, на основании которой оценивается успешность прохождения курса в целом. Образцы исследовательских проектов приведены в приложении. В любом случае рекомендуемой структурой отчета об исследовательской работе может быть следующая:
1. Титульный лист
2. Пояснительная записка[1]
3. Описание эксперимента
4. Результаты эксперимента
5. Обсуждение результатов
6. Выводы
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
| № | Тема | Вид занятияКол-во часов |
| 1. | Техника безопасности при проведении опытов. Знакомство с лабораторным оборудованием. Ведение рабочего журнала. | 1 л 1 пр |
| 2. | Рисование иодом | 2 пр |
| 3. | Самодельные индикаторы | 2 пр. |
| 4. | Экстракция | 2 пр |
| 5. | Опыты с газами | 2пр. |
| 6. | Окисление-восстановление | 2 пр |
| 7. | Адсорбция | 2 пр. |
| 8. | Учебно-исследовательская работа учащихся. Выбор темы проекта | 1л1 пр. |
| 9. | Работа над проектом | 2 пр |
| 10. | Работа над проектом | 2 пр. |
| 11. | Итоговое занятие: защита проектов | 2 пр. |
| ИТОГО: | 22 часа |
ЗАНЯТИЕ 1 «Техника безопасности при проведении опытов. Знакомство с лабораторным оборудованием. Ведение рабочего журнала»
Вот семь обязательных условий безопасной работы в лаборатории.
Первое и главное условие: строго и точно соблюдайте все наши рекомендации.
Вы, наверное, знаете, что одна и та же химическая реакция может идти по-разному, если изменить условия опыта. Например, если повысить температуру, или добавить в пробирку какое-либо вещество, или добавлять вещества в иной, чем указано, последовательности. От этого мы вас и предостерегаем: нет гарантии, что реакция пойдет так, как вы предполагаете. Вот самый простой пример.
Возможно, вам известно, что при разбавлении серной кислоты всегда льют медленно и понемногу кислоту в воду, осторожно перемешивая раствор. (Пожалуйста, запомните это правило раз и навсегда, и ни в коем случае не поступайте наоборот.) Но, казалось бы, какая разница, что к чему добавлять? У всех химических правил есть глубокий смысл. В чем же причина именно такого порядка смешивания серной кислоты с водой?
При таком смешивании выделяется много тепла. Кислота гораздо тяжелее воды, и когда ее вливают понемногу в сосуд с водой, кислота сразу опускается, и граница, где выделяется тепло, оказывается глубоко под водой. Смесь нагревается постепенно и равномерно, словно на горячей плите, А если лить легкую воду в тяжелую кислоту, то вода растечется тонким слоем по поверхности, сразу же нагреется и превратится в пар – будто воду вылили на раскаленную сковородку. Пар захватит брызги кислоты, они могут попасть на одежду и на кожу, вызвать ожоги, повредить глаза. Вот такие могут быть последствия от несоблюдения простого химического правила.
И в этом случае, и во всех остальных – пожалуйста, следуйте нашим советам неукоснительно!
Второе условие: никогда не смешивайте два реактива, просто, чтобы посмотреть, что получится. Не всегда получается хорошо.
Совсем другое дело, если вы точно знаете, что образуется в результате реакции и как она идет. Скажем, если вы уже проходили реакцию в школе и совершенно уверены, что опыт безопасен. Но и в этом случае берите минимально необходимые количества веществ. Не стаканы и даже не столовые ложки, а буквально граммы или даже доли грамма. Чтобы наблюдать ход реакции, этого вполне достаточно. И даже если вам нужно получить самостоятельно заметное количество вещества, прежде поставьте прикидочный опыт, чтобы познакомиться с тонкостями реакции.
Третье условие: не используйте для опытов посуду, из которой едят. Для опытов нужна своя, отдельная посуда. И ни в коем случае не пробуйте вещества на вкус (кроме тех случаев, когда в описании опыта прямо сказано, что продукт можно попробовать).
Четвертое условие: храните реактивы в отдельных склянках или коробках. Чтобы не было путаницы, наклейте этикетки и напишите, что находится внутри. Если препарат вам больше не нужен (или если опыт закончен, а продукты реакции вам ни к чему), то немедленно выбросьте ненужные вещества – так спокойнее, и путаницы не будет.
Пятое условие: не оставляйте грязной посуды. Во-первых, ее будет потом трудно отмыть, может быть, придется даже выбрасывать. Во-вторых, некоторые вещества окисляются на воздухе, реакции между ними могут продолжаться и после того, как опыт закончен, и в результате таких реакций может получиться нечто такое, на что мы с вами не рассчитывали. Словом, после каждого опыта мойте посуду сразу и тщательно.
Между прочим, когда чисто, то и работать приятнее, и старшие лучше будут относиться к вашим занятиям. Да и вообще экспериментатор только тогда достигает успеха, когда работает аккуратно.
Шестое условие: никогда не берите реактивы руками, не наклоняйтесь над склянками, в которых идут реакции,- не нюхайте .вещества с едким запахом. Берегите и одежду, и кожу, и прежде всего глаза от брызг и крупинок. Это условие коротко можно сформулировать так: будьте всегда осторожны!
И, наконец, самое последнее, седьмое условие, которое вы обязаны выполнять, если хотите стать настоящими экспериментаторами: приступайте к работе только после того, как вам будут ясны все ваши действия. Еще до начала работы внимательно прочтите описание опыта от начала до конца. Запишите все, что вам может понадобиться: посуду, реактивы, штатив, держалки и тому подобное, вплоть до тряпки. Разложите их на рабочем месте так, чтобы все было под рукой. И только после такой подготовки приступайте к работе.