Рецензия

на учебное пособие «Методика решения задач по химии» для учащихся 8-11 классов. Составила учитель химии Монич Т.П., лицей № 40.

Пособие представляет собой обзор методических рекомендаций и приемов. За основу взяты приводимые ниже методические пособия (список «Литература») и собственный опыт составителя. Материал структурирован по трем основным разделам:

• 
  вычисления, связанные с химическими формулами;
  
• 
  вычисления, связанные с растворами веществ;
  
• 
  вычисления по уравнениям химических реакций.
  

Система химических задач структурирована по классам изучения: 8, 9, 10, 11.

Прежде всего, это пособие – источник информации для учащихся, позволяющий научиться решать задачи, действуя по плану:

• 
  определить тип задачи и найти образец решения в соответствующем разделе;
  
• 
  правильно записать условие задачи;
  
• 
  выбрать способ решения из нескольких, предлагаемых в пособии;
  
• 
  решить и правильно оформить решение и ответ задачи.
  

Этот обзор – первая часть разработки, в которой представлена методика решения расчетных задач, предусмотренных Государственным стандартом, приведены разные способы решения. Во второй части будут предложены приемы решения более сложных задач.

Пособие содержит большой справочный материал. При его подготовке составитель опирался на следующие литературные источники:

• 
  Ерыгин Д.П., Шишкин Е.А. Методика решения задач по химии. М., Просвещение, 1989.
  
• 
  Дайнеко В.И. Как научить школьников решать задачи по органической химии. М., Просвещение, 1987.
  
• 
  Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Сборник задач по химии. М., Новая волна, 1999.
  

Рецензент: В.А. Яблоков, доктор химических наук, профессор ННГАСУ.

Нижегородский

физико-математический лицей № 40

кафедра химии

Школьный химический эксперимент

9 класс
методическое пособие

Авторы Т.П, Монич, И.Д. Гришин

Нижний Новгород

2005

Т.П, Монич, И.Д. Гришин

Школьный химический эксперимент, методическое пособие, 9 класс.

Нижний Новгород, лицей № 40, 2005

Рецензент В.А. Яблоков, доктор химических наук, профессор ННГАСУ

В пособии представлены демонстрационные, лабораторные и практические работы по химии для учащихся 9 класса. Развитие первичных навыков экспериментальной работы – основная цель, поставленная данными методическими разработками. Большая часть предлагаемого эксперимента имеет творческий характер.

Каждой работе предшествует введение, в котором рассмотрены теоретические основы эксперимента. В описание работ включены рисунки приборов и установок, схемы, таблицы.

Приведены образцы выполнения лабораторных и практических работ. Практические работы даны в нескольких вариантах.

Завершает методическое пособие раздел «Приложения», включающий следующие справочные материалы:

1. 
   электроотрицательность;
   
2. 
   бинарные соединения;
   
3. 
   названия важнейших неорганических веществ;
   
4. 
   молекулярные массы неорганических веществ;
   
5. 
   качественные реакции катионов и анионов;
   
6. 
   памятка к изучению химического элемента;
   
7. 
   формулы для решения расчетных задач;
   
8. 
   таблица растворимости неорганических веществ в воде;
   
9. 
   периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева;
   
10. 
    органические вещества: углеводороды;
    
11. 
    органические вещества: кислородсодержащие соединения.
    

Авторы приносят извинения за ошибки и опечатки текста, допущенные при наборе и верстке текста.

Компьютерный набор: Гришин И.Д., Монич Т. П.

Компьютерная верстка:

О г л а в л е н и е

Стр



Условные обозначения

* – усложненные задания

Оборудование и материалы – перечень реактивов, посуды, других материалов, которым руководствуется лаборант при подготовке опытов и демонстраций. Учащиеся проверяют по этому списку наличие необходимого для работы оборудования.
Рекомендации по оформлению лабораторных и практических работ

Дата, практическая работа № …

Название работы

Цели:

Оборудование и материалы – запишите, какое оборудование и какие химические вещества (реактивы) находятся на вашем столе.

Задание № … и его краткое содержание.

Практические работы оформляйте в стандартной таблице на двойном развороте тетради.

Лабораторные работы оформляйте в стандартной таблице (альбомный формат).
Стандартная таблица

Краткое описание, правила ТБ	Уравнения реакций, рисунок прибора	Наблюдения, выводы
Опыт 1.
Опыт 2.

Опыты по распознаванию веществ оформляйте в таблице для распознавания веществ. Определение веществ часто начинают с использования соответствующего индикатора.
Таблица для распознавания веществ

Номер пробирки	Реагент			Определяемое вещество
	Индикатор (при необходимости)

Помните! Нельзя проводить реакции в нумерованных пробирках. Для распознавания берите пробу вещества из нумерованной пробирки, не более 0,5 мл раствора и не более 1 ложечки сухого вещества.

Растворы солей имеют концентрацию 0,5 моль/л, серная кислота (1:5), азотная кислота (1:5), соляная кислота (1:2), если это не оговорено специально.

Л и т е р а т у р а

1. 
   Яблоков В.А., Монич Т.П., Яблокова Н.В.. Химия-9. Нижний Новгород, 2003.
   
2. 
   Верховский В.Н., Техника химического эксперимента. Москва. Просвещение, 1973.
   
3. 
   Хомченко Г.П. Демонстрационный эксперимент по химии. Москва. Просвещение, 1978.
   
4. 
   Чертков И.Н. Жуков П.Н. Химический эксперимент с малыми количествами реактивов. М. Просвещение, 1989.
   
5. 
   Полосин В.С. Школьный эксперимент по неорганической химии. Москва. Просвещение, 1978.
   
6. 
   Цветков Л.А. Эксперимент по органической химии. Москва. Просвещение, 1966
   
7. 
   Заир-Бек С.И., Муштавинская И.В. Развитие критического мышления на уроке. Москва. Просвещение, 2004.
   

Тема 1. Атомный уровень организации вещества
Практическое занятие 1
Атом: модели, взаимодействия, свойства, законы
Цели:

• 
  актуализировать знания об атоме, полученные в 8 классе;
  
• 
  усвоить новую информацию об атоме.
  

Теоретическая часть, повторение, 8 класс

квантовая ячейка –

вакантная орбиталь –
спаренные электроны –
неспаренные электроны –
энергетический уровень – 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, …
энергетический подуровень – 1s, 2s, 2р, 3s, 3р, …
атомы – электронейтральные частицы

Правила заполнения электронных орбиталей

1. 
   правило наименьшей энергии – электроны в первую очередь заселяют ближние к ядру орбитали, например:
   

а) атом гелия б) атом лития (атом гелия+1 электрон)

2. 
   на одной орбитали не может быть больше двух электронов:
   

3. 
   каждый энергетический подуровень (s, р, d) электроны заполняют сначала по одному:
   

а) б)

Модели атома азота


Теоретическая часть, 9 класс
Понятия, которые нужно усвоить в первую очередь и уметь применять, выделены жирным курсивом. Не выделенные курсивом понятия можно считать дополнительным знанием и усвоить их на уровне понимания, краткого пересказа.


Выполнение работы
В теоретической части приведена часть материала в виде терминов и графических схем из учебников 8 и 9 класса. Недостающий материал найдите в учебниках самостоятельно. Будьте внимательны, мы изучаем тему «Атомный уровень организации вещества», материал нужно искать именно в этой теме.
Задание 1. Запишите в предлагаемую ниже таблицу ответы на вопросы:

Тема	Что было известно по данной теме	Что я узнал нового
Модели атома
Взаимодействия в атоме
Свойства атома
Законы и правила: а) квантовые числа; б) квантовые правила

Задание 2. Выполните упражнения 1 и 2 (с. 33-34). Воспользуйтесь помощью на рис. 7 и 8 (с. 23-24).

Тема 2. Молекулярный уровень организации вещества

Практическое занятие 2
Молекулы и ионные соединения.
Модели, взаимодействия, свойства, законы
Цели:

• 
  актуализировать знания о молекулах и ионных соединениях;
  
• 
  усвоить новую информацию по данной теме.
  

Теоретическая часть, повторение, 8 класс
Задание 1. Вспомните и сформулируйте своими словами определения перечисленных ниже понятий. Определение может быть представлено как схема или рисунок:

• 
  химическая связь;
  
• 
  длина химической связи;
  
• 
  валентные электроны;
  
• 
  ковалентная связь;
  
• 
  электроотрицательность;
  
• 
  неполярная ковалентная связь;
  
• 
  полярная ковалентная связь;
  
• 
  валентность и степень окисления;
  
• 
  молекула.
  

Теоретическая часть, 9 класс
На данной графической схеме представлены новые знания по теме «Молекулярный уровень организации вещества». Понятия, которые нужно усвоить в первую очередь, выделены жирным курсивом.


Задание. Заполните предлагаемую ниже таблицу по образцу таблицы, заполненной для «Атомного уровня организации вещества».

Тема	Что было известно по данной теме	Что я узнал нового
Модели молекул, ионных кристаллов
Взаимодействия в молекулах, ионная связь
Свойства молекул
Законы и правила: теория связи

Тема 3. Макроуровень организации вещества
Демонстрация
Электропроводность растворов электролитов.
Степень электролитической диссоциации
Оборудование и материалы:

прибор для проверки электропроводности, гальванометр, стаканы, стеклянные палочки, водопроводная вода, дистиллированная вода, ацетон или спирт; большие гвозди;

кристаллические вещества: поваренная соль, сахар, нитрат натрия; безводный сульфат меди (II);

растворы: соляная и уксусная кислота одинаковой концентрации (2 моль/л), ледяная уксусная кислота (100%).
Правила безопасности:

• 
  соблюдайте осторожность при работе с электрическим током;
  
• 
  прибор для проверки электропроводности включайте через понижающий трансформатор (напряжение не более 42В).
  

Выполнение опытов
Опыт 1. Исследование электропроводности кристаллических веществ

На фильтровальную бумагу горкой насыпать поваренную соль, сахар, натриевую селитру (нитрат натрия). Поочередно помещая электроды в вещества, убедитесь, что они не проводят электрический ток (лампочка не загорается). После каждого контакта, обесточив прибор, вытрите электроды.

Опыт 2. Растворите соль, сахар, нитрат натрия в дистиллированной воде. Проверьте, все ли растворы проводят электрический ток.

После каждого раствора промывайте электроды в дистиллированной воде.
Опыт 3. Сравните электропроводность дистиллированной, водопроводной и природной воды из разных источников.
Опыт 4. Зависимость степени диссоциации от природы растворенного вещества.

Опустите электроды в раствор соляной кислоты (2 моль/л), промойте в воде, затем опустите в раствор уксусной кислоты такой же концентрации. Сравните показания прибора (рис. 1).

Опыт 5. Зависимость степени диссоциации от природы растворителя.

Возьмите два стакана и налейте в один – дистиллированную воду, в другой – спирт или ацетон. Растворите в них одинаковое количество безводного сульфата меди (II).

Опустите в растворы по большому гвоздю и заметьте время, когда на гвоздях появится красноватый налет меди. Опыт идет несколько минут. С одинаковой ли скоростью идут реакции замещения?

Опыт 6. Зависимость степени диссоциации от концентрации ионов.

Ледяная уксусная кислота ток не проводит – при опускании в нее электродов лампочка не горит. Проверьте, как изменяется свечение лампочки при разбавлении водой ледяной уксусной кислоты. Вместо ледяной кислоты можно взять уксусную эссенцию.

Можно собрать прибор с гальванометром вместо лампочки (рис. 1) и определять электрическую проводимость количественно по отклонению стрелки прибора. Уксусную кислоту взять разных концентраций, например, ледяную, разбавленную наполовину водой, разбавленную в четыре раза, в восемь раз.

Рис. 1. Прибор для количественной оценки электропроводности

Контрольные вопросы

1. 
   Назовите два фактора, без наличия которых вещество не проводит ток.
   
2. 
   Какой из этих факторов отсутствует в опыте 1?
   
3. 
   Какой из факторов отсутствует в одном из вариантов (каком?) опыта 2?
   
4. 
   Укажите отличия в строении атомов и ионов, например, Na и Na⁺, Cl и Cl^–.
   
5. 
   Объясните смысл понятий «сильная кислота» и «слабая кислота».
   
6. 
   Какие факторы влияют на степень электролитической диссоциации?
   

Лабораторная работа 1

Реакции обмена

Цели:

• 
  экспериментально воспроизвести три основных признака протекания химической реакции: образование осадка, выделение газа, образование слабого электролита;
  
• 
  повторить форму записи уравнений реакций ионного обмена;
  
• 
  сформулировать определение понятия «качественные реакции».
  

Оборудование и реактивы:

штатив с пробирками, индикаторы;

растворы медного и железного купороса, серная кислота, хлорид бария, соляная кислота, гидроксид натрия;

сухие соли: карбонаты натрия, магния, кальция, гидрокарбонат натрия.
Выполнение работы
Опыт 1. С помощью таблицы растворимости подберите в выданном вам наборе вещества, при взаимодействии которых образуются нерастворимые соли. Проведите реакции, объясните, почему осадки имеют разный цвет, ведь их состав одинаков.

Можно ли сказать, что ионы Ва²⁺ являются реактивом на ионы SO₄^2– и наоборот?

Опыт 2. Подберите вещества и проведите реакции, признаком которых является выделение газа. Что служит реактивом на карбонат-ион?
Опыт 3. Подберите вещества и проведите реакцию, суть которой выражалась бы сокращенным ионным уравнением Н⁺ + ОН^– → Н₂О. Что является признаком этой реакции? Почему она называется реакцией нейтрализации?
Оформите работу в стандартной таблице (альбомный формат). В среднем столбце уравнения реакции пишите в трех видах: молекулярное, полное ионное и сокращенное ионное. Заполняя графу «наблюдения», ответьте на вопрос: как называются проведенные вами реакции? Это и будет вашим выводом в данной работе.

Лабораторная работа 2
Амфотерные гидроксиды
Цель: экспериментально изучить свойства гидроксида алюминия (цинка).
Оборудование и реактивы:

штатив с пробирками,

растворы: хлорид или сульфат алюминия (цинка), гидроксид натрия, серная или соляная кислота.

Выполнение работы
Опыт 1. В две пробирки налейте по 1 мл раствора соли алюминия (цинка). С помощью пипетки каплями прилейте раствор щелочи до образования студенистого осадка.
Опыт 2. В одну пробирку с осадком гидроксида алюминия (цинка) прилейте раствор кислоты до растворения осадка. В другую пробирку приливайте раствор щелочи до растворения осадка.
Оформляя лабораторную работу, заполните стандартную таблицу (альбомный формат). Напишите молекулярное и ионные уравнения реакций. Сделайте вывод, в котором сформулируйте определение понятия «амфотерные гидроксиды».
Лабораторная работа 3
Гидролиз солей
Цель: определить реакцию среды в растворах солей.
Оборудование и реактивы:

штатив с пробирками, индикаторы,

растворы: хлорид натрия, сульфат алюминия, карбонат натрия.
Испытание растворов солей индикаторами
Опыт 1. В три пробирки налейте по 1 мл растворов имеющихся у вас солей. В каждую пробирку добавьте по 1 капле фенолфталеина. В каком растворе вы наблюдаете щелочную реакцию среды?
Опыт 2. В три пробирки налейте по 1 мл растворов имеющихся у вас солей. В каждую пробирку добавьте по 1 капле метилоранжа. В каком растворе вы наблюдаете кислую (кислотную) реакцию среды?
Напишите уравнения гидролиза солей. Какая соль не подвергается гидролизу? Почему? Оформите работу в стандартной таблице (альбомный формат).
Распознавание солей с помощью индикаторов
Задание. В трех нумерованных капельницах (пробирках) 1, 2, 3 даны растворы веществ: хлорид натрия, сульфат алюминия, карбонат натрия. Для каждого номера укажите соль, которая там находится.
Решение 1. Зная, что две соли из трех подвергаются гидролизу (задание 1), проводим определение в два этапа, если взять два индикатора.

Этап 1. Фенолфталеином обнаруживаем щелочную среду – это … .

Этап 2. Метилоранж позволяет обнаружить кислую среду – это … .

Оставшееся вещество распознаем методом исключения.

Решение 2. Распознать вещества можно и в один этап, если взять один универсальный индикатор. Рассуждения продолжите самостоятельно, запишите их в таблицу для распознавания веществ, заполнив все столбцы, кроме номера пробирок.

Номер пробирки	Реактив			Определяемое вещество
	фенолфталеин	метилоранж	универсальный
1
2
3

Выполните практическую часть распознавания, укажите номера пробирок.