Межпредметные связи при проблемном обучении химии
Периодическая система / Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на предмете углерода и его соединений / Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на примере углерода и его соединений / Межпредметные связи при проблемном обучении химии
Страница 1

Проблемное обучение химии всегда связано с интенсивным мыслительным процессом, с широким использованием в ходе решения учебной проблемы аргументации рассуждений и доказательности истинности суждений. Важное место здесь занимают межпредметные связи с курсом математики и физики. Они помогают или утвердить правильность выдвинутых гипотез, или опровергнуть их.

Рассмотрим, как при изучении темы 8 класса “Количественные отношения в химии” решается следующая учебная программа в виде проблемы: “Истинно ли утверждение, что массовые отношения газов, находящихся в емкости, относятся 7:1, если емкость, содержащая 6,72 м3 газовой смеси, заполнена на 1/3 азотом и 2/3 водородом (по объему, н.у.)?”

Указанная проблема может быть решена лишь на основе установления взаимосвязи химии, математики и физики. Поэтому познавательная задача, которая возникает на уроке, должна включать использование знаний всех этих трех дисциплин.

Элементы математики используются для усиления содержательных положений, которые дают химия и физика.

На уроке проводятся следующие математические доказательства:

1. Масса азота объемом в 1 м3 равна 1,25 кг. Если M = 28·10-3 кг/моль, а Vm = 22,4·10-3 м3/моль, то по формуле r = M/Vm находим r = 1,25 кг/м3. Масса азота объемом в 1 м3 определяется по уравнению m = r·V. Числовые значения r и m в данном случае совпадают m = 1,25 кг.

2. Масса водорода объемом в 1м3 равна 0,089 кг. Если M = 2·10-3 кг/моль, а Vm = 22,4·10-3 кг/моль, то по формуле

r = M/Vm = 0,089 кг/м3

Масса водорода объемом в 1 м3 определяется по уравнению m = r·V. Числовые значения r и V совпадают.

m = 0,089 кг (1м3·0,089 кг/м3)

3. Объем азота равен 2,24 м3 (1/3·6,72 м3)

4. Объем водорода равен 4,48 м3 (2/3·6,72 м3)

По формуле m = r·V находим массы азота и водорода.

Масса азота равна 2,8 кг (1,25 кг/м3·2,24 м3).

Масса водорода равна 0,4 кг (0,089 кг/м3·2,24 м3).

При объемных отношениях азота и водорода 1/3 : 2/3 отношение масс будет 2,8 (кг) : 0,4 (кг), следовательно, утверждение, что массовые отношения газов в заданной емкости 7 : 1 истинно.

Другое время, когда в практике обучения химии возникает необходимость в опровержении неправильных гипотез учащихся.

В 8 классе в теме “Галогены” учащиеся, изучая химические свойства хлора, узнают о том, что это вещество может взаимодействовать с водородом с образованием хлорводорода. Обычно на вопрос, как получить хлорводород в лаборатории, большинство учащихся высказывают неправильное предположение о том, что в лаборатории хлорводород можно получить при взаимодействии хлора и водорода в эвдиометре. И тогда, с целью предупреждения таких неправильных суждений учащихся, ставим вопрос: можно ли использовать эвдиометр для лабораторного получения хлорводорода? Убедительный ответ на него противоречит правильному. Это создает проблемную ситуацию. Возникает проблемный вопрос: какой объем водорода и хлора необходим для получения хлорводорода объемом в 1 л? В ходе беседы ученики отмечают, что согласно уравнению реакции H2 + Cl2 ® 2 HCl для получения хлорводорода объемом в 1 л требуется хлора объемом 0,5 л и водорода объемом 0,5 л, т.е. общий объем смеси равен 1 л. Учитель говорит, что по условиям техники безопасности объем взрываемой смеси не должен превышать 1/10 части эвдиометра, потому объем всего эвдиометра должен быть в 10 раз больше, т.е. составлять 10 л. Если предположить, что диаметр такого эвдиометра 2 см, то его высоту можно рассчитать, используя знания по математике о вычислении объема цилиндра:

V = (p·D2/4) ·h; отсюда h = (4·V/p·D2)

Подставив числовые значения, получаем h » 3184 см. Приведенными расчетами завершаем решение проблемы. Учащиеся убеждаются в неверности своих суждений. Сейчас любые опыты с эвдиометром запрещены и эти расчеты показывают о непреемственности данного способа для получения хлорводорода в лабораторных условиях.

Страницы: 1 2 3

Смотрите также

Способы получения и свойства бутилкаучука
Сополимеры изобутилена с 2-5 % изопрена производят под торговой маркой «бутилкаучук». Присутствие двойной связи в молекулах «бутилкаучука» позволяет проводить его вулканизацию с целью улучше ...

Химики создали молекулу, способную удалять из раствора отрицательно заряженные ионы
Химики создали органическую молекулу, способную связывать отрицательно заряженные ионы растворенных веществ. Это позволяет очищать растворы от ионов, например, хлора и фтора. Агенты (вещества), спос ...

Нобелий (Nobelium), No
Советские исследователи предложили назвать новый элемент Jl (жолиотий), в честь Фредерика Жолио-Кюри, американцы — Нобелий (No), в честь Альфреда Нобеля. Символы Jl, No можно было видеть в табли ...