Построение систематических курсов химии 7 класса для формирования понятия о химической реакции

Такая обобщенная таблица формирует у учащихся определенный кругозор, способствует пониманию ими химических реакций. K такой классификации учащиеся приходят в конце обучения постепенно и последовательно.

В зарубежных курсах химии и довольно редко в нашей общеобразовательной школе используется построение курса на основе формирования и развития системы понятий о химической реакции как систем

ообразующего фактора. Примером такого курса может служить переведенная на русский язык книга американских авторов под редакцией Г.Сиборга. Приведем в качестве иллюстрации оглавление этой книги, написанной для американских колледжей (это более продвинутый курс по сравнению со средней общеобразовательной школой).

Глава 1. Химия – экспериментальная наука.

Глава 2. Гипотеза и рабочая модель в науке. Атомно-молекулярная теория.

Глава 3. Химические реакции.

Глава 4. Газы. Kинетическая теория.

Глава 5. Жидкости и твердые вещества.

Глава 6. Строение атома и периодическая система элементов Д.И.Менделеева.

Глава 7. Энергетические эффекты химических реакций.

Глава 8. Скорости химических реакций.

Глава 9. Равновесие в химических реакциях.

Глава 10. Растворение как равновесный процесс.

Глава 11. Водные растворы кислот и оснований.

Глава 12. Реакции окисления и восстановления.

Глава 13. Химические вычисления.

Глава 14. Доказательства существования атомов.

Глава 15. Электроны и периодическая таблица Д.И.Менделеева.

Глава 16. Молекулы в газовой фазе.

Глава 17. Связь в твердых веществах и жидкостях.

Глава 18. Химия соединений углерода.

Глава 19. Галогены.

Глава 20. Третий период периодической системы.

Глава 21. Вторая группа периодической системы. Щелочно-земельные металлы.

Глава 22. Переходные элементы четвертого периода.

Глава 23. Некоторые элементы шестого и седьмого периодов.

Глава 24. Некоторые вопросы биохимии.

Глава 25. Химия планет и звезд.

Нетрудно заметить, что при таком построении получается курс общей химии, что характерно для курсов, построенных на основе системы понятий о химической реакции.

Среди подобных отечественных курсов можно рассмотреть учебник О.С.Зайцева. Исходный пункт содержания учебника Зайцева заключен в определении: «Химия – наука о превращениях веществ». Курс практически представляет собой последовательное изучение важнейших теорий, начинающееся с учения о периодичности и строении вещества. С этим учением школьники знакомились на предыдущих ступенях обучения, и оно является опорным. В дальнейшем включается системное рассмотрение теорий, раскрывающих закономерности химических реакций, – это направление химических процессов, скорость и химическое равновесие. Целью курса является глубокая теоретическая подготовка учащихся, и здесь опять мы видим содержание, обращенное к общей химии.

Во всех случаях следует иметь в виду, что содержание школьного курса химии, в том числе и профильного, не должно сводиться к переносу в школу вузовского курса химии. На данном этапе мыслительный аппарат школьника еще недостаточно сформирован и к такому варианту не подготовлен. Кроме того, выбор содержания зависит от условий работы школы, особенностей контингента учащихся и некоторых других факторов, определяемых социальным заказом общества.

На основании прочитанного попробуйте проверить себя, свое понимание.

Задания

1. Докажите, что курс органической химии в средней школе построен с ориентацией на формирование и развитие системы понятий о веществе.

Примерный ответ. Kурс органической химии изучается последовательно от углеводородов к кислородсодержащим и к азотсодержащим органическим веществам, в том числе и к жизненно важным: жирам, углеводам и белкам. При этом прослеживается изменение в строении углеродного скелета и усложнение строения функциональных групп. Химические реакции отражают свойства этих веществ в зависимости от их состава и строения. Из этого можно заключить, что курс органической химии ориентирован на формирование и развитие системы понятий о веществе.

2. Постарайтесь раскрыть последовательность формирования каждого блока понятий о химическом элементе на примере реализуемого вами курса химии.

Примерный ответ. Система понятий о химическом элементе включает три блока: атомы химических элементов, классификация химических элементов и круговорот элементов в природе.

Сначала атом химического элемента рассматривается как химически неделимая частица, имеющая массу, затем изучается внутриатомное строение. Классификация химических элементов вначале ограничивается делением на металлы и неметаллы, затем выделяются элементы с двойственными свойствами, и в завершение следует изучение периодического закона и периодической системы элементов Д.И.Менделеева. Периодическая система – это высшее обобщение знаний о химических элементах. Распространенность элементов в природе и их круговорот раскрываются по мере изучения соответствующих им простых веществ.

3. Используя приведенный выше перечень компонентов системы понятий о химической реакции, по образцу схемы 4 постройте схему системы понятий о химической реакции.

Примерный ответ.

Структура системы понятий о химической реакции

Рис.

4. Рассмотрите таблицу «Kлассификация химических реакций» (см. выше) и ответьте на вопрос: в каких темах программы можно познакомить учащихся с каждым принципом классификации? Подберите дополнительно примеры изучаемых в школе реакций по каждому принципу.

Примерный ответ.

Гомогенные реакции – окисление оксида азота(II) кислородом:

2NO + O2 = 2NO2 (тема «Азот»)

и взаимодействие водорода с хлором:

Н2 + Сl2 = 2HCl (тема «Галогены»).

Гетерогенная реакция – взаимодействие оксида серы(IV) с водой:

SO2 + H2O H2SO3 (тема «Сера»).

Окислительно-восстановительные реакции – горение магния в кислороде:

2Mg + О2 = 2MgO (тема «Первоначальные химические понятия»),

горение аммиака в кислороде:

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O (тема «Азот»),

восстановление оксида меди водородом:

СuO + H2 = Cu + H2O (тема «Водород, кислоты, соли»).

(Названия тем могут быть и другие, в зависимости от того, какими учебниками вы пользуетесь.)

Реакции, где окислительно-восстановительный процесс отсутствует, – взаимодействие нитрата серебра с хлоридом натрия:

AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3 (тема «Cоли» или «Галогены»)

и взаимодействие оксида углерода(IV) с едким натром:

СО2 + 2NaOH = Na2CO3 + Н2О (тема «Углерод»).

Kаталитические реакции – гидрогенизация ацетилена на никелевом или платиновом катализаторе:

окисление оксида серы(IV) в оксид серы(VI) в присутствии V2O5:

Некаталитическая реакция – взаимодействие хлора с йодидом калия:

2KI + Cl2 = 2KCl + I2 (тема «Галогены»).