5. Реакции переноса.

При реакциях переноса атом или группа атомов переходит от одной структурной единицы к другой:

АВ + ВС = А + В₂С,

А₂В + 2СВ₂ = АСВ₂ +АСВ₃.

Например:

2AgCl + SnCl₂ = 2Ag + SnCl₄,

H₂O + 2NO₂ = HNO₂ + HNO₃.

Классификация реакций по фазовым признакам

В зависимости от агрегатного состояния реагирующих веществ различают следующие реакции:

1. Газовые реакции

	to
H2 + Cl2	=	2HCl.

2. Реакции в растворах

NaОН(р-р) + НСl(p-p) = NaСl(p-p) + Н₂О(ж)

3. Реакции между твердыми веществами

	to
СаО(тв) +SiO2(тв)	=	СаSiO3(тв)

Классификация реакций по типу переносимых частиц

1. Протолитические реакции.

К протолитическим реакциям относят химические процессы, суть которых заключается в переносе протона от одних реагирующих веществ к другим.

В основе этой классификации лежит протолитическая теория кислот и оснований, в соответствии с которой кислотой считают любое вещество, отдающее протон, а основанием - вещество, способное присоединять протон, например: 

CH3COOH	+ H2O  =	CH3COO- +	H3O+
кислотаI	основаниеI	основаниеI	кислотаII

NH3 +	H2O =	NH4+ +	OH-
основаниеI	кислотаII	кислотаII	основаниеII

К протолитическим реакциям относят реакции нейтрализации и гидролиза.

2. Окислительно-восстановительные реакции.

К таковым относят реакции, в которых реагирующие вещества обмениваются электронами, изменяя при этом степени окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих веществ. Например:

Zn + 2H⁺ → Zn₂⁺ + H₂↑,

FeS₂ + 8HNO₃(конц) = Fe(NO₃)₃ + 5NO↑ + 2H₂SO₄ + 2H₂O,

Подавляющее большинство химических реакций относятся к окислительно-восстановительным, они играют исключительно важную роль.

3. Лиганднообменные реакции.

К таковым относят реакции, в ходе которых происходит перенос электронной пары с образованием ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму. Например:

Cu(NO₃)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄](NO₃)₂,

Fe + 5CO = [Fe(CO)₅],

Al(OH)₃ + NaOH = [NaAl(OH)₄].

Характерной особенностью лиганднообменных реакций является то, что образование новых соединений, называемых комплексными, происходит без изменения степени окисления.

4. Реакции атомно-молекулярного обмена.

К данному типу реакций относятся многие из изучаемых в органической химии реакций замещения, протекающие по радикальному, электрофильному или нуклеофильному механизму.

Обратимые и необратимые химические реакции

Билет №20

1. Проблемное обучение химии как средство воспитания и развития учащихся

Проблемное обучение — это развивающее обучение, так как мыслить человек начинает лишь тогда, когда у него есть потребность что-то понять. А такая потребность возникает лучше всего в условиях проблемного обучения. Следовательно, задача, которая стоит перед учителем в рамках проблемного обучения, — определить, как и когда его использовать. Учащиеся же должны решать проблемы, которые ставит перед ними учитель. Главное при осуществлении проблемного обучения — проанализировать содержание, чтобы обнаружить в нем проблемы, а затем выстроить их в порядке подчинения друг другу. В этом случае использование проблемного обучения приобретает свойство системности, что очень важно для развития мышления.

Например, идея зависимости свойств веществ от их состава является центральной проблемой, рассматриваемой в разных конкретных темах. Решение этой общей проблемы зависит от более частных. После изучения теории строения атома более общая проблема зависимости свойств элементов от строения их атомов может расчленяться в процессе решения на частные: почему сходны свойства у лития и натрия? Почему свойства элементов изменяются периодически? Почему, несмотря на нарушение последовательности возрастания относительных атомных масс, аргон и калий имеют соответственно порядковые номера 18 и 19, а не наоборот? Другими словами, на каждой ступени обучения свои проблемы, которые учащиеся решают в зависимости от уровня подготовки по предмету и своего развития.

Способы выявления учебных проблем в химии

Учебные проблемы легко обнаруживаются при установлении связей между теориями и фактами, между теориями и понятиями, между отдельными понятиями и т. д. Проблемы объяснения свойств веществ на основе их строения и, наоборот, заключение о строении вещества на основе его свойств возникают при выявлении связей между теорией строения вещества и системой понятий о веществе.

Для того чтобы отыскать учебную проблему, необходимо проанализировать содержание, а для того чтобы это сделать, нужно прежде всего вскрыть его структуру, т. е. выделить элементы содержания и связи между ними, а также внутрипредметные связи с предыдущими и последующими темами. Например, при изучении свойств аммиака вначале характеризуют строение атомов элементов азота и водорода, строение молекулы аммиака, определяют степени окисления атомов азота и водорода в аммиаке, а затем химические свойства этого соединения.

Проблемное обучение практически возможно на любом этапе обучения, но по-разному реализуется в зависимости от химического содержания учебного материала и возрастных особенностей учащихся.

Признаки учебной проблемы следующие: наличие проблемной ситуации, готовность субъекта к поиску решения, возможность неоднозначного пути решения. Их можно считать условиями осуществления проблемного обучения.

Этапы осуществления проблемного подхода:

Первый этап. Подготовка к восприятию проблемы. На этом этапе проводится актуализация знаний, которые необходимы для того, чтобы учащиеся могли решить проблему, так как при отсутствии необходимой подготовки они не могут приступить к решению. Например, если поставить перед учащимися VII класса вопрос, почему вещества, имеющие одинаковый количественный и качественный состав, обладают разными свойствами, эта важнейшая химическая проблема не вызовет потребности ее решать, так как их знаний пока недостаточно.

Второй этап. Создание проблемной ситуации. Это самый ответственный и сложный этап проблемного подхода, который характерен тем, что учащийся не может выполнить задачу, поставленную перед ним учителем, с помощью имеющихся у него знаний и должен дополнить их новыми. Учащийся обязан осознать причину этого затруднения. Однако проблема должна быть посильной. Класс может быть готов к ее решению, но учащиеся должны получить установку к действию. Они примут задание к исполнению, когда будет четко сформулирована проблема.

Третий этап. Формулирование проблемы — это итог возникшей проблемной ситуации. Она указывает, на что учащиеся должны направить свои усилия, на какой вопрос искать ответ. Это познавательная задача, которую ставит перед учащимися учитель. Если учащиеся систематически вовлекаются в решение проблем, они могут сформулировать проблему сами.

Четвертый этап. Процесс решения проблемы. Он состоит из нескольких ступеней: а) выдвижение гипотез; б) построение плана решения для проверки каждой гипотезы; в) подтверждение или опровержение гипотезы.

Пятый этап. Доказательство правильности избранного решения, подтверждение его, если возможно, на практике.

Способы создания проблемных ситуаций

1. Демонстрация или сообщение некоторых фактов, которые учащимся неизвестны и требуют для объяснения дополнительной информации. Они побуждают к поиску но вых знаний. Например, учитель демонстрирует аллотропные видоизменения элементов и требует объяснить, почему они возможны или, например, учащиеся еще не знают, что хлорид аммония может возгоняться, а им предлагают вопрос, как разделить смесь хлорида аммония и хлорида калия.

2. Использование противоречия между имеющимися знаниями и изучаемыми фактами, когда на основании известных знаний учащиеся высказывают неправильные суждения. Например, учитель задает вопрос: может ли при пропускании оксида углерода (IV) через известковую воду получиться прозрачный раствор? Учащиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, а учитель показывает опыт с образованием гидрокарбоната кальция.

3. Объяснение фактов на основании известной теории. Например, почему при электролизе раствора сульфата натрия на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород? Учащиеся должны ответить на вопрос, пользуясь справочными таблицами: рядом напряжений металлов, рядом анионов, расположенных в порядке убывания способности к окислению, и сведениями об окислительно-восстановительной сущности электролиза.

4. С помощью известной теории строится гипотеза и затем проверяется практикой. Например, будет ли уксусная кислота как кислота органическая проявлять общие свойства кислот? Учащиеся высказывают предположения, учитель ставит эксперимент, а затем дается теоретическое объяснение.

5. Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и дается конечная цель. Например, учитель предлагает экспериментальную задачу: даны три пробирки с веществами. Определить эти вещества наиболее коротким путем, с наименьшим числом проб.

6. Нахождение самостоятельного решения при заданных условиях. Это уже творческая задача, для решения которой недостаточно урока. Нужно дать учащимся подумать дома, использовать дополнительную литературу, справочники. Например, подобрать условия для определенной реакции, зная свойства веществ, вступающих в нее, высказать предположения по оптимизации изучаемого производственного процесса.

7. Принцип историзма также создает условия для проблемного обучения. Например, поиск путем систематизации химических элементов, приведший в конечном счете Д. И. Менделеева к открытию периодического закона. Многочисленные проблемы, связанные с объяснением взаимного влияния атомов в молекулах органических веществ на основе электронного строения, также являются отражением вопросов, возникавших в истории развития органической химии.

При использовании проблемного подхода нужно помнить, что только тогда можно говорить о развитии мышления, когда проблемные ситуации используются регулярно, сменяя одна другую, т. е. характеризуются динамичностью.

Наиболее удачно найденной проблемной ситуацией следует считать такую, при которой проблему формулируют сами учащиеся.

Важной положительной стороной проблемного обучения является его развивающий характер. Изложение делается более доказательным и потому убедительным. Учащиеся мыслят творчески, диалектически, приучаются к поиску. Обучение с использованием такого подхода более эмоционально, что способствует повышению интереса к учению, оказывает воспитывающее воздействие, так как это формирует убеждения и в конечном счете мировоззрение, обеспечивает прочность знаний, так как знания, добытые путем самостоятельного поиска, всегда удерживаются сознанием дольше полученных в готовом виде.

В результате осуществления проблемного подхода учащиеся приобретают новые знания, устанавливают новые связи между известными и неизвестными фактами и понятиями. Проблемное обучение можно использовать и как способ диагностики интеллектуальных возможностей учащихся.

К недостаткам проблемного подхода следует отнести слабую управляемость мыслительным процессом. Однако в этом заключено и его преимущество, так как творческое мышление требует свободы. Осуществление проблемного подхода требует гораздо больше времени.

2. Требование к домашнему заданию при изучении химии

Учитель задает домашнее задание до звонка, давая необходимые разъяснения по его выполнению.

Во избежание перегрузки учащихся учитель обеспечивает пра­вильную дозировку заданий по объему и сложности.Непродуманное, непосильное для учащихся домашнее задание не даст положительного результата.

Время на выполнение домашнего задания 30 минут – 1 час.

Продумывать дифференцированные индивидуальные домашние задания для сильных и слабоуспевающих учащихся.

В качестве домашнего задания учителю необходимо использовать творческие работы по предмету.

Учитель обязан ежедневно записывать в журнал содержание заданного задания на дом.

3. Проиллюстрировать возможности использования периодического закона и периодической системы на примере изучения химии элементов IIA подгруппы в 9 классе

В настоящее время Периодический закон Д. И. Менделеева имеет следующую формулировку: «свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов».

Переодический закон возможности использования ПС в кач ЛОС

1. Опрелять число электронов и протонов в атоме эелементов (порядковый номер)

2. Определять массовое число природной смеси изотопов

А=N1*f1+...

3. Опрелеять атомы каких элементов имеют стабильные изотопы, а какие не имеют(в квадратных скобках указаны радиоактивные элементы

4. определять число электронных слоев, на которых находится электрон Номер периода

5. определять число электронов на внешнем слое номер группы

6. определять высшую положительную и высшее отрицательную сткпень окисления( условный заряд электролита вычисленный из предположения что соединение состоит из простых ионов)

7. Определить валентность элемента( номер группы или 8-томер)

8. опрелелять отношение к металлам или не металлам

9. определять формулу оксидов

10. определять формулу соединений с водородом

11. оценить электроотрицательность

12. оценить проявляет ли вещество простое вещество элемента св-ва окисления и восстановления

13. предположить возможность протекания реакции

14. вещества в пр/пол. Колонках им. Высок.хим. Сродства

X= ЭО=1/2(J+E)

В главных подгруппах с увеличением порядкового номера:

1)     Усиливаются металлические свойства

2)    Ослабевают неметаллические свойства

3)    Высшая валентность равна номеру группы.

4) атомный радиус - в подгруппе сверху вниз возрастает; 

5) энергия ионизации - в подгруппе уменьшается; 

6) электроотрицательность - в подгруппе уменьшается

Во 2 группе главной подгруппе элементы с валентностью 2, и СО +2, 0. Гидроксиды имеют вид Э(ОН)₂, способны образовывать оксиды ЭО, гидриды ЭН₂.

5. Элементы, атомы которых обладают сходными по строению электронными оболочками, попадают в одну подгруппу периодической системы. У всех элементов главных подгрупп электронами заполняется внешний электронный слой, причём число электронов на этом слое равно номеру группы. У элементов I и II групп электронами заполняется s–подуровень, поэтому они называются  s–элементами. У элементов III - VIII групп происходит заполнение р-подуровня, поэтому эти элементы относятся к семейству р-элементов. У элементов побочных подгрупп происходит заполнение электронами d–подуровня предпоследнего слоя, а у лантаноидов и актиноидов f- -подуровня предпредпоследнего слоя.

6. Свойства элементов определяются их строением. Элементы, имеющие на последнем слое 1 – 2 электрона являются металлическими, 2 – 5 электронов – переходными, 4 – 8 электронов – неметаллическими.

Щёлочноземельные металлы имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns², и являются s-элементами, наряду с щелочными металлами. Имея два валентных электрона, щёлочноземельные металлы легко их отдают, и во всех соединениях имеют степень окисления +2 (очень редко +1).

Химическая активность щёлочноземельных металлов растёт с ростом порядкового номера. Бериллий в компактном виде не реагирует ни с кислородом, ни с галогенами даже при температуре красного каления (до 600 °C, для реакции с кислородом и другими халькогенами нужна ещё более высокая температура, фтор — исключение). Магний защищён оксидной плёнкой при комнатной температуре и более высоких (до 650 °C) температурах и не окисляется дальше. Кальций медленно окисляется и при комнатной температуре вглубь (в присутствии водяных паров), и сгорает при небольшом нагревании в кислороде, но устойчив в сухом воздухе при комнатной температуре. Стронций, барий и радий быстро окисляются на воздухе, давая смесь оксидов и нитридов, поэтому их, так же и как щелочные металлы (и кальций), хранят под слоем керосина.