Урок 5. Химическая реакция, ее условия и признаки (§ 5)
Цель урока. Сформировать понятие «химической реакции» и познакомить учащихся с условиями протекания и признаками химической реакции.
Место в курсе. На понятие «химическая реакция» и признаки химических реакций, с которыми учащиеся знакомятся при изучении этой темы, будут в дальнейшем использоваться в курсе химии. Формирование концептуального понимания химической реакции происходит не на одном уроке, а пока учащиеся знакомятся с этим понятием как с символьным. Более того, во время следующей за этим уроком практической работы школьники должны будут осознать недостаточность наблюдений для суждения о наличии химической реакции.
Общие замечания. На этом уроке школьники нужно продемонстрировать ряд химических реакций с характерными признаками. При этом достаточно всего лишь отметить признак химической реакции, т. е. указать произошедшие изменения вещества.
Необходимо провести опыты, согласно всем признакам химической реакции: выпадение или растворение осадка, выделение газа (появление запаха, как следствие выделения летучего соединения), изменение цвета. Однако важно подчеркнуть, что однозначных признаков химической реакции нет, и что при значительной разнице начальных и конечных условий протекания реакции (например, температура и т. п.) возможно перепутать химический и физический процесс.
Ошибки и ложные представления. К этому занятию школьники подходят с многообразными ложными представлениями о химических реакциях, которые затрудняют интерпретацию их наблюдений. Например, многие школьники считают, что когда газ сгорает, ничего не остается; что гвозди становятся легче, когда ржавеют (Osborne et al., 1982)*.
Подготовка к уроку. Для диктанта нужно подготовить список учащихся, в котором следует отмечать правильные или неправильные ответы.
На уроке проводятся демонстрационные эксперименты, для которых понадобится следующее оборудование и реактивы:
горелку или спиртовку;
емкости для проведения демонстрационных экспериментов с растворами;
ложечку для сжигания;
несгораемую подложку, над которой жечь магний;
электрическую лампу (например, настольную);
гидроксид натрия (твердый);
карбонат натрия или кальция (твердый);
магний;
оксид цинка (можно заменить свежепрокаленным оксидом магния);
раствор гидроксида натрия;
раствор метилового оранжевого;
раствор сульфата меди;
соляную кислоту 10-20%;
хлорид аммония (твердый).
Ход урока. В начале урока проводится диктант на чтение формул с листа (см. дидактические материалы). Учитель пишет формулу вещества на доске (или выводит на экран), а учащиеся с места в течение 1−2 секунд его называют. Каждый учащийся называет по три вещества (могут повторяться). Если он не ответил, вопрос переходит к другому учащемуся. Каждый неверный ответ снижает оценку на один балл. Этот диктант займет 15−20 минут.
После диктанта 5 минут следует посвятить ответам на вопросы перед параграфом. Далее дается определение химической реакции как процесса изменения веществ. Сразу же приводится пример химической реакции. Например, можно начать с опыта «Горение магния» (это достаточно эффектная реакция, чтобы привлечь внимание, ее продукты и реагенты легко показать и различие между продуктами и реагентами очевидно). Обязательно нужно показать школьникам (возможно, пройдя по классу) и исходный магний и образовавшийся белый оксид и отметить разницу между ними.
Далее обсудите со школьниками, как понять, что одно вещество превратилось в другое (именно в этой формулировке, так как определения химической реакции для ее концептуального понимания недостаточно). Когда школьники называют те или иные признаки, их следует продемонстрировать или опровергнуть.
Примерный перечень демонстрационных опытов и признаки химической реакции:
реакция метилового оранжевого с кислотой – изменение цвета;
реакция сульфата меди с гидроксидом натрия – выпадение осадка, изменение растворимости;
растворение оксида цинка в соляной кислоте (сначала добавляют воду и убеждаются, что в воде вещество нерастворимо, после чего приливают соляную кислоту) – растворение;
реакция карбоната натрия или кальция с соляной кислотой – выделение газа;
реакция хлорида аммония со щелочью (твердый с твердым + 1−2 капли воды) – появление запаха аммиака.
На основе наблюдений школьников следует обсудить условия протекания реакций, т. е. какие необходимы условия, чтобы протекала химическая реакция. Для детей не всегда очевидно, что вещества нужно смешать – к этой идее их нужно подвести. Напомните им опыт горения магния, учащиеся должны вспомнить, что в этой химической реакции требуется нагревание.
В конце обязательно скажите, что указанные признаки не обязательно означают химическую реакцию. Например, включив электрическую лампочку, обсудите, происходит ли химическая реакция. Конечно, реакция не протекает, понять это можно сравнив вольфрамовый волосок до и после включения. Сделайте вывод: чтобы судить о протекании химической реакции, необходимо сравнивать вещества в начале и в конце реакции при одинаковых условиях.
Контроль усвоения знаний будет проведен в ходе следующей практической работы.
Домашнее задание. Выполнить задания к параграфу.
|
