Система понятий о химической реакции изложена в школьном учебнике в следующем плане

Обновлено: 08.07.2024

Курс "Химия" предложенный Олегом Сергеевичем Габриеляном построен на основе концентрической концепции химического образования для основной школы. Важнейшей его особенностью, является высокий теоретический уровень присущий русской школе.

Учёные представители науки, занимавшиеся развитием педагогического и химического образования.

Многие ведущие педагоги и учёные внесли огромный вклад в развитие науки и образования. Педагогическая наука значительно продвинулась вперёд, открывая новые возможности в определении роли и места учителя в учебном процессе.

Одним из основных и важнейших понятий в химии, является "Химическая реакция".

Знания о химической реакции представляет собой систему которая постепенно формируется у учащихся в процессе обучении химии. На основе атомно-молекулярной теории её стали рассматривать как процесс превращения молекул одних веществ в молекулы других за счёт перегруппировки атомов. Развитие знаний о строении вещества выдвинул электронную теорию строения атома. С появлением этой теории сущность химической реакции стала рассматриваться в зависимости от изменения характера химических связей между атомами в веществе. Глубокое изучение химических реакций предполагает формирование у учащихся представления о том, что внешние явления при химическом превращении закономерно связаны с внутренней его сущностью. При реакции разрывается одни химические связи и возникают новые, и как следствие этого - одни вещества превращаются в другие.

Образовательная программа "Химия" О.С. Габриеляна представлена учебно-методическим комплектом.

Одним из основных и важнейших понятий в "Химии" является понятие о "Химической реакции" как форме движения материи. В процессе обучения формируется целостная картина мира.

обладающей знаниями основ химической науки как фундамента современного естествознания;
убеждённой в материальном единстве мира веществ и объективности химических явлений;
понимающей необходимость сбережения природы - основу жизни на Земле.

При разработке раздела "Химические реакции" были поставлены задачи.

Результатом обучения будет:

Разработка раздела "Химические реакции" представлены следующим кластером, на котором представлена последовательность работы этапов по теме "Химические реакции"

Структура содержания тематических модулей образовательной программы представлена в виде таблиц по классам с указанием темы урока, её содержанием и деятельностью учащихся.

гидрирование;
галогенирование;
гидрогалогенирование;
гидратации.

При проведении уроков использую следующие

лекция - практику
семинар - экзамены
зачёт - собеседование
консультация

Соблюдение правил техники безопасности
Учёт закона сохранения масс веществ при расчётах
Анализ и распределение природных явлений
Проведение тематических диктантов
Использование наглядных таблиц
Составление схем химических реакций
Работа со схемами реакций
Проведение тематических викторин
Систематизация знаний
Вопросы с деформированным ответом
Проведение лабораторных опытов
Закрепление знаний химических свойств
Выполнение практических заданий
Проведение самостоятельных работ
Возможность применения теоретических знаний на практике
Использование видеофильмов и презентаций
Демонстрация опытов
Использование знаний при решении экологических проблем

Результаты апробации содержания данного раздела программы представлены по каждому классу в форме аналитического отчёта по годам

Система работы по данному разделу - целенаправленный процесс, в результате которого учащиеся убеждаются в том, что "химическая реакция" является одной из важных форм движения материи, через которую происходят познания целостности картины мира.

Список использованной литературы для учителя.

1) Аверкиева Г.И. Загадки реакций обмена. -М: Химия в школе, 1982 г №2 стр.57

2) Брейгер Л.Н. Химия 11-й класс поурочные планы. -Волгоград: Учитель, 1997 г

4) Габриелян О. С., Рунов Н. Н. Химический эксперимент в школе. -М: Дрофа, 2000 г.

7) Кирюшин Д.М. Методы обучения в средней школе. -М: Просвещение, 1991 г.

8) Крицман В.А. Д.И. Менделеев о химических реакциях. -М: Химия в школе, 1984 г №3 С.16

9) Маршанова Г.Л. Сборник задач по органической химии. -М: Издат-школа, 2005 г.

11) Пасечник Б.Н. Развитие самостоятельности и творческих способностей учащихся при изучении химии. -М: Химия в школе 1986 №1 С.55

12) Плетнер Ю.В., Полосин В.С. Практикум по методике обучения химии. -М: Просвещение, 1998 г.

13) Радецкий А.М., Курьянова Т.Н. Дидактический материал по общей химии для 11 класса./ Пособие для учителя. -М: Просвещение, 2001 г

14) Савич Г.З. Формирование понятий о химической реакции. -М: Просвещение, 1991 г.

15) Чертков И.Н. Обучение химии в 10-м классе ( в двух частях). -М: Просвещение, 1992 г

16) Эмануэль Н.М. Химическая кинетика. -М: Знание, 1991 г.

Источники информации для учащихся.

1) Авербух А.Я., Богушевская К.К. Из чего, как и что получается. -Л: Лениздат, 1967 г.

2) Бальян В. Чудесные превращения". -Л: Лениздат, 1979 г.

4) Гладков К.А. Атом от А до Я. -М: Атомиздат, 1966 г

5) Егоркин В.Ф., Кирюшин Д.М., Полосин В.С. Внеклассные занятия по химии. -М: Просвещение, 1965 г.

2. При формировании понятия выделяют его существен ные признаки (структуру), определяют последовательность их раскрытия и устанавливают связи между ними.

3. При формировании каждого конкретного понятия про слеживаются не только внутренние связи, но и связи его с другими понятиями.

6. При формировании понятия следует использовать принцип историзма, желательно использовать проблемный под ход, способствующий более осознанному усвоению материала.

7. Абстрактный характер некоторых химических понятий требует применения разного рода наглядности — химическо го эксперимента для изучения внешних свойств веществ, мо делирования, экранных пособий — для понимания внутрен него строения веществ и т. д.

10. Все четыре системы понятий в школьном курсе химии тесно связаны в единый блок. Их формирование и развитие осу ществляются последовательно по ступеням обучения.

При рассмотрении теории электролитической диссоциации вещества классифицируют по свойствам в растворах. Далее при изучении поведения в окислительно-восстановительных реакциях вещества разделяют на окислители и восстановите ли. В обобщении знаний по неорганической химии следует под вести итог этой классификации.

В органической химии вначале классификация осуществляется по составу на три большие группы: углеводороды, кисло родсодержащие и азотсодержащие, а внутри них — по строению.

Среди физических свойств указывают такие, которые мож но установить органолептически (цвет, запах, агрегатное со стояние и пр.), определить расчетом (относительная плотность газов, относительная молекулярная масса и т. п.), измерить приборами (плотность, твердость, электрическая проводимость, температуры плавления и кипения и т. п.).

Химические свойства веществ проявляются в химических реакциях. Их классификация зависит от классификации самих веществ, от их состава и строения. Различают свойства веществ неорганических (металлы, неметаллы, оксиды, гидроксиды и пр.) и органических (предельные, непредельные, ароматичес кие углеводороды, кислородсодержащие, азотсодержащие).

В основе понятий о химических методах исследования ве ществ также лежит изучение их состава и строения. Состав веществ устанавливают методами качественного и количествен ного анализа. Для выявления строения необходимы сложные физико-химические приборы, не применяющиеся в школе. Поэтому о строении веществ (главным образом органических) су дят по проявлению ими свойств, обусловленных строением или наличием определенных функциональных групп, а иногда — на основании особенностей их получения (синтеза).

Формирование системы понятий о веществе начинается с самых первых уроков на основе межпредметных связей с фи зикой. Определение вещества не дают, разъясняют только смысл понятия о веществе в сопоставлении с уже известным учащимся из физики понятием о теле и говорят о том, что каждое вещество имеет свои свойства. Но поскольку тела мо гут состоять из разных веществ, дается понятие о смеси ве ществ и о чистом веществе и сразу же включается понятие о методах исследования, например, способах очистки веществ. Затем вводится первое понятие о классифи кации веществ на простые и сложные и их определение. По чти сразу дается понятие о количественной характеристике вещества — об их относительной молекулярной массе, о посто янстве их состава.

Другие авторы сразу дедуктивно переходят к обобщенному рассмотрению классов неорганических веществ, ориентиру ясь на то, что из курса естествознания учащимся многое известно о кислороде, водороде и воде. Вопросы строения вещества остаются на прежнем атомно-молекулярном уровне.

При дальнейшем систематическом изучении химии простых и сложных веществ по группам периодической системы при нята единая последовательность: состав и строение простых веществ, аллотропия, физические и химические свойства, получение, применение.

После изучения теории электролитической диссоциации вещества рассматриваются с позиции ионных представлений, развивается понятие об ионах. Вво дятся новые принципы классификации веществ на электро литы и неэлектролиты, на сильные и слабые электролиты. С позиции теории электролитичес кой диссоциации учащиеся изучают свойства электролитов в растворах, химические свойства кислот, оснований, амфотер ных гидроксидов и солей, совершенствуя понятие об этих классах веществ. Изучается также поведение веществ в окис лительно-восстановительных реакциях. Дальнейшее рассмот рение веществ в последующих темах осуществляется уже с позиций теории электролитической диссоциации и учения об окислительно-восстановительных процессах.

Большой качественный скачок в развитии понятия о веще стве осуществляется при изучении органической химии. Формирование понятий о свойствах органических веществ базируется на представлениях об их составе и строении. Даются п онятия химического строения: , изомерия, гомология; п онятия электронного строения: , понятия о гибридиза ции орбиталей атома углерода, p - и s -связях; понятия пространственного строения — понятия о валентных углах и геометрии молекул органических веществ.

Методы обучения при формировании понятия о веществе пре терпевают существенные изменения. На всех этапах изучения по нятия широко используется химический эксперимент. Однако постепенно сложность опытов и их анализа возрастают. Если сначала химический эксперимент преследует чисто описательные цели — обнаружение свойств веществ, то в дальнейшем он исполь зуется как косвенное доказательство их внутреннего строения, как средство развития мышления учащихся.

Понятие о химическом элементе — важнейшее, очень слож ное, абстрактное понятие курса химии. Учащиеся работают с веществами, наблюдают химические процессы, но химичес кий элемент они не видят. Нужны сложные умозаключения и убедительные доказательства того, что химические элементы действительно существуют и что они определяют качественный и количественный состав и, следовательно, свойства ве ществ.

Понятие об атоме дается как о структурной единице химического элемента, хими чески неделимой частице вещества.

Здесь же включается и понятие о валентности, в том числе и о ее количественной стороне как свойстве атомов одного элемента присоединять к себе определенное число атомов дру гого элемента. Учащиеся обучаются определять валентность одного элемен та, если известна валентность другого, а также составлять формулы бинарных соединений по валентности. Здесь не го ворится о валентности атомов, входящих в состав простых веществ, так как это еще недоступно пониманию учащихся. Но обязательно надо проводить идею о том, что атом проявля ет валентность только в соединении с другими атомами.

Через систему поня тий о распространенности и круговороте элементов в природе осуществляется межпредметная связь химии с биологией и географией. В дальнейшем понятие о формах соединений, в виде которых элемент встречается в природе, увязывается с понятием об устойчивых степенях окисления его атома.

В последующих темах система понятий о химическом элементе не претерпевает изменений. Качественный скачок в ее развитии происходит при изучении периодического закона и периодической системы элементов Д. И. Менделеева, которые являются высшим обобщением знаний о химических элемен тах.

В процессе сравнения используют химический эксперимент и другие средства наглядности. В результате делают выводы по следующим параметрам:

После такого обобщения большого числа абстрактных теоретических понятий переходят к изучению конкретных групп элементов. Таким образом, понятие о классификации элемен тов претерпевает изменение. Теперь элементы классифициру ются по группам периодической системы.

7) обобщение знаний учащихся, установление связей поня тия о химическом элементе с другими понятиями курса химии.

В курсе органической химии, прежде всего, отмечают, что молекулы органических веществ состоят из атомов тех же эле ментов, что и неорганических, подчеркивая положение о материальном единстве мира.

В курсе органической химии дается понятие о возможности со единения в одном и том же веществе большого числа одноименных атомов, что редко наблюдается в неорганических веществах.

В обобщающей теме понятие об элементе должно прозвучать как важнейшее связующее звено между неорганической и органичес кой химией.

Химическая реакция должна характеризоваться с позиций всех шести блоков содержания понятия. Каждый из них имеет свою структуру, как, например, структура содержания понятий о классифи кации химических реакций.

Система понятий о сущности, механизмах и признаках хи мической реакции может быть представлена двумя сторонами: понятиями о внешних признаках и внутренней сущности реак ций.

Понятие о внутренней сущности реакций развивается по степенно, усложняясь при переходе от теории к теории. В атомно-молекулярном учении сущность химической реак ции объясняется как перегруппировка атомов. При изучении электронного строения веществ химические реакции рассмат риваются как процесс разрыва одних связей и образования других, на уровне теории электролитической диссоциации - как взаимодействие ионов, а при изучении теории строения органических веществ анализируется механизм протекания химической реакции.

Закономерности возникновения и протекания химических реак ций в школьном курсе химии выражены отдельными взаимосвя занными понятиями: об энергетике, скорости химической ре акции, катализе и химическом равновесии. В разделах об энер гетике химических реакций даны понятия об экзо- и эндотерми ческих реакциях, тепловом эффекте химических реакций, а также об энергии активации. Скорость химической реакции рассматривается как изменение концентрации в единицу времени. Формула закона действия масс дается без учета стехиометрических коэффи циентов в качестве показателей степени; разбирается только пример, когда каждый коэффициент равен 1. Химическое равновесие изучается как равенство скоростей прямой и обратной реакций, указываются способы смещения равновесия (качественный аспект).

Количественная сторона химических реакций отражена в расчетах количественных отношений веществ в химических реакциях и простейших термохимических расчетах на основе:

2) молярных отношений реагирующих веществ при хими ческих реакциях (массовые отношения, объемные отношения);

Развитие этих понятий выражается в постепенном услож нении расчетов, например, расчетов практического выхода продукта: если одно из исходных веществ дано в избытке, если одно из исходных веществ содержит примеси, если ис ходные вещества даны в виде массовой доли в растворе и т. д.

При изучении методов исследования химических процес сов учащиеся знакомятся с химической посудой, реактивами, материалами и оборудованием химической лаборатории, ос ваивают приемы работы с химическим оборудованием, овла девают методами составления химических уравнений и дру гими способами моделирования химических процессов, пости гая общенаучный подход к изучению химических реакций.

Из условий протекания химической реакции дается общее понятие об энергии активации, о роли нагревания (на приме ре реакции горения), дробления и перемешивания (увеличе ние поверхности реагирующих веществ), понятие об экзо- и эндотермических реакциях.

Закономерности протекания реакций разбираются при изу чении условий возникновения и прекращения горения. Но вым здесь являются понятие о катализаторе и первые, самые простые, представления о скорости химической реакции, об окислении как соединении с кислородом. На этом уровне да ется понятие о реакции обмена на примере взаимодействия кислот с оксидами, о реакции нейтрализации кислоты осно ванием, о восстановлении как разновидности реакции заме щения и как о процессе отнятия кислорода от вещества.

Уровень 2. Понятие о химической реакции получает даль нейшее развитие. В частности, начинают формироваться энер гетические представления о химических процессах. Рассматривается понятие об экзотермических и эндотермических ре акциях, вводится качественно новое понятие о тепловом эф фекте химических реакций, термохимических уравнениях. Раскрывается на химическом материале важнейший закон природы — закон сохранения и превращения энергии (установить межпредметную связь с физикой) . Так по является возможность снова показать, что все химические про цессы имеют две стороны — качественную и количественную.

В теме дается понятие о скорости химической реакции и о факторах, влияющих на скорость (природа реагирующих ве ществ, их концентрация, поверхность соприкосновения, тем пература, наличие катализатора), излагается вопрос о катализе и катализаторе, в очень популярной форме сообщается об энергии активации. В этой же теме рассматривается поня тие об обратимых реакциях и химическом равновесии. Необходимо подчеркнуть динамичес кий характер химического равновесия, факторы, вызываю щие смещение химического равновесия. Обратимость реак ций является еще одним принципом классификации хими ческих реакций, понятие о динамическом равновесии допол няет картину о механизме химической реакции.

В органической химии вносится качественно новый мате риал и в понятия о механизмах реакций. Впервые дается представление о свободнорадикальном механизме реакций замещения и полимеризации и ионном механизме реакций присоединения. Свободнорадикальный механизм рас сматривают на примере реакций замещения (галогенирование алканов), присоединения (полимеризация), отщепления (крекинг углеводородов). В неорганической химии этот меха низм не разбирают .

При изуче нии катализа в органической химии учащимся сообщают о тео рии промежуточных соединений, о действии ферментов и т. д.

Формирование системы знаний о химической реакции требует специального отбора методов. Прежде всего, это проблемное обучение.

Необходимым условием изучения химических реакций является демонстрационный и ученический химический экспе римент. Его методическая функция меняется от уровня к уров ню. Если в начале обучения эксперимент выполняет функ цию содержания, т. е. является объектом изучения, то в даль нейшем он все более приобретает функцию средства обуче ния, с помощью которого активизируется мышление учащих ся.

При изучении химических реакций широко применяется самостоятельная работа, а также разнообразные средства обу чения: для наблюдения самой реакции — химическое обору дование, приборы; для изучения глубинных процессов — мо дели, экранные пособия, таблицы. Поиск оптимальных соче таний средств обучения на уроке, способствующих неформаль ному усвоению понятий, — одна из фундаментальных про блем методики преподавания химии.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ ПОНЯТИЯ О ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ХИМИИ*

Анализируются этапы формирования и развития понятий о химических реакциях в школьном курсе химии.

Выявлены особенности применяемых методов и тенденции преподавания при объяснении материала данной тематики. Проведено сравнение развития понятий

Ключевые слова: химическая реакция, типы химических реакций, развитие, формирование.

Для лучшего понимания материала школьного курса химии у обучающихся должна быть сформи- рована система основополагающих понятий. Одним из них является понятие о химической реакции, поэтому задачей учителя является формирование у учащихся системы знаний о химических реакциях, которая должна состоять из взаимосвязанных и простых для понимания блоков.

В соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандар- та (ФГОС) учащиеся должны применять теоретические знания о химической реакции в практической деятельности. Данное умение необходимо для понимания основ химических производств, для полного представления о химических явлениях в природе. Проблема формирования и развития понятий о хи- мических реакциях имеет огромное значение при разработке альтернативных методических подходов к формированию ключевых компетенций [3]. Понятие является метапредметным, т. к. формируется на знаниях из курса химии, физики и биологии.

Формируются и развиваются понятия о химических реакциях на нескольких этапах [4]:

IV. Формирование понятия о химической реакции в химической кинетике. Рассматривают- ся обратимые и необратимые реакции, факторы химического равновесия, условия протекания хими- ческих реакций. Необходимо уделить особое внимание факторам смещения химического равновесия. Эти темы особенно важны для формирования целостной картины мира.

V. Рассмотрение понятия о химической реакции с точки зрения теории электролитической диссоциации. В 9-м классе она объясняет весь механизм протекания химической реакции посредством гидролиза и диссоциации. Тема наполнена философскими понятиями для осознания единства противо- положных процессов. Уровень характеризуется дедуктивным изучением особенностей химических ре- акций на основе знаний, сформированных на предыдущих этапах.

VII. Обобщение полученных знаний о химических реакциях в курсе неорганической и орга- нической химии. Итогом формирования понятий на школьном этапе обучения является умение уча- щихся характеризовать химическую реакцию, особое внимание уделяется механизмам протекания. Учащиеся объясняют наблюдаемые явления, проводят элементарные химические опыты, что способ- ствует развитию познавательной деятельности.

Рассмотрим методику изучения различных типов химических реакций на примере сравнения учебной программы О.С. Габриеляна 8 и 11-х классов [1, 2].

При изучении реакции разложения формируются следующие предметные универсальные учеб- ные действия (УУД): 1) формирование первоначального понятия о типе реакций разложения и об ато- ме; 2) обучение применению знаний атомно-молекулярной теории к объяснению химических реак- ций; 3) выявление связи между конструкцией и материалом, из которого построен прибор, и теми процессами, которые должны в нем протекать.

При изучении реакции соединения формируются следующие предметные УУД: 1) уточнение понятия о химической реакции; 2) закрепление знаний основных положений атомно-молекулярной теории и умение ее применять; 3) накопление учащимися знаний для формирования первоначально- го понятия о химическом элементе [4]. Сравнение особенностей изучения реакций соединения в 8 и 11-х классах представлено в таб.

Изучение реакции соединения на начальном и конечном этапе школьного курса химии

Признаки сравнения 8 класс 11 класс

Определение понятия Реакции соединения – это такие реак- ции, в результате которых из одного или нескольких исходных веществ образуется одно сложное вещество Реакции соединения – это реакции, в результате которых из двух и бо- лее веществ образуется одно слож- ное вещество

Примеры реакций 1. Цепочка: P–P2O5–H3PO4

2. Реакция получения серной кисло-

ты из оксида серы (IV) и получение азотной кислоты. 1. Химизм получения серной кисло- ты из серы

2. Из органической химии: гидри-

рование, гидратация, полимеризация

Дополнительная информация Выделение каталитических и нека- талитических реакций, обратимые

и необратимые. Сведения из органической химии.

При изучении реакции замещения широко используется химический эксперимент. Примером реакции замещения может служить опыт по вытеснению меди железом из раствора хлорной меди. Его можно использовать и для демонстрации, т. к. отмечается изменение окраски раствора и появле- ние налета меди на проволоке.

При изучении реакции обмена существенных различий в содержании примеров и понятий в 8 и 11-х классах нет, однако, в 11-м классе добавляются примеры из органической химии.

обогащаясь знаниями, умениями и навыками в соответствии с требованиями ФГОС.

1. Габриелян О.С. Химия. 11 кл. 15-е изд. М.: Дрофа, 2007.

2. Габриелян О.С. Химия. 8 кл. 15-е изд. М.: Дрофа, 2009.

4. Чернобельская Г.М. Методика обучения химии в средней школе. М.: ВЛАДОС, 2000.

1. Формирование и развитие системы знаний о химической реакции

2. План лекции

1. Общая характеристика системы знаний о
химической реакции
2. Структура и содержание системы знаний о
химической реакции
3. Последовательность формирования системы
знаний о химической реакции

3. 1. Общая характеристика системы знаний о химической реакции

4. Учение о химических процессах

Учение о химических процессах может быть
выделено как особый уровень химических
знаний, как важная концептуальная система
химии, развивающаяся на основе учений о
химическом элементе и веществе (Ф. Басоло,
Р.Пирсон, Р. Б. Добротин, Ю. А. Жданов, М.Х.
Карапетьянц, Д. А. Кемпбел, Э. Н. Рэмсден, Ю. И.
Соловьев, Д. Н. Трифонов, Г. И. Шелинский и др.)

5. Предмет современной химии

6. Формирование понятия о химической реакции в методике обучения химии

Разные стороны этого понятия получили
обстоятельную разработку в исследованиях
В.В. Кустовой, Г. Н. Осокиной, Т. З. Савич,
Е.Н.Федоровой, Г. И. Шелинского, Д.А.Эпштейна.
В работах В. П. Гаркунова, Н. Е. Кузнецовой
применялся системный подход к
формированию химических понятий. Многие
методисты (А. Л. Андриенко, Е. В. Береснева,
Т.А. Веселова, В. А. Жуков, А. Ю. Жегин,
А.С.Корощенко, И. Н. Чертков и др.) работали
над системным формированием отдельных
групп понятий о химической реакции

7. Формирование понятия о химической реакции в методике обучения химии

8. 2. Структура и содержание системы знаний о химической реакции

Система знаний о химической реакции – весьма
общая, многоплановая, многокомпонентная. Это
объясняется тем, что каждая конкретная реакция
обусловлена множеством факторов, влияющих на ее
протекание, многообразием признаков и форм
проявления
В развитом, структурно организованном виде
общее понятие о химической реакции представляет
теоретическую систему сущностных знаний о
химическом процессе. Научно-теоретическими
основами ее формирования служат теории
строения веществ и химических процессов,
периодический закон и закон сохранения массы и
энергии

9. Химическая реакция

Ведущей идеей преемственного формирования
знаний является раскрытие обусловленности
химических реакций триединым структурноэнергетико-кинетическим фактором
Химическая реакция – это протекающее при
определенных условиях качественное
изменение веществ, происходящее под
влиянием изменения их количественного
состава, в результате которого из одних
веществ образуются другие

10. Химическая реакция

11. Сущность и механизм реакции

Понятие о сущности химической реакции
является центральным в этой системе. Выражая ее
химическим уравнением, мы оцениваем начальный
и конечный состав веществ и их количественные
соотношения
Глубокое рассмотрение изменений, происходящих с
веществами при химической реакции, приводит к
выявлению промежуточных процессов, которые
вызывают данное превращение, т.е. определяется
механизм реакции, а так как его раскрытие
является глубоким рассмотрением сущности
химической реакции, то оно помещается в центр
системы

12. Сущность и механизм реакции

13. Система знаний о химической реакции

С механизмом и сущностью химической
реакции связаны и многие другие понятия:
– признаки химической реакции;
– условия возникновения и течения
химических реакций;
– энергетика химических реакций;
– кинетика химических реакций;
– химическое равновесие

14. Система знаний о химической реакции

Очень важным является блок об энергетике
химических реакций. В состав его включаются
понятия о внутренней энергии, тепловом эффекте
химических реакций, экзо- и эндотермических
реакциях, а в углубленных классах еще и понятия об
энтальпии, энтропии и энергии Гиббса. Среди них
как эмпирические, так и теоретические понятия.
Компонентами данной подсистемы знаний
являются закон сохранения энергии и закон Гесса, а
также закономерности протекания химических
реакций в зависимости от изменения энтальпии,
энтропии и энергии Гиббса

15. Система знаний о химической реакции

Основу блока знаний о кинетике химических
реакций составляют понятия о скорости
реакции и механизме химических превращений, а
также сопутствующие им понятия: энергия
активации, промежуточный активированный
комплекс, катализ. В состав этого блока знаний
входят доступные положения теории активных
столкновений, теории промежуточных
комплексов и эмпирические зависимости
скорости реакций и катализа от природы
реагентов и внешних условий протекания
реакций

16. Система знаний о химической реакции

17. 3. Последовательность формирования системы знаний о химической реакции

18. Эмпирический уровень

Основой изучения служит химический эксперимент,
выступающий как источник познания. Он направлен
на выявление внешних признаков реакций и условий их
возникновения и протекания. Основные методы
изучения – наблюдение, выполнение опытов, фиксация
их результатов, описание, сравнение, выводы.
Особенность экспериментального изучения реакций в
том, что их сущность не рассматривается,
констатируются лишь их внешние проявления. При этом
наряду с главным признаком – образованием новых
веществ – важно выделить и другие
Признаки – это те проявления реакций, по которым мы
можем визуально или с помощью измерительных
приборов судить, что данная реакция протекает или уже
прошла

19. Эмпирический уровень

Следует обратить внимание на важность
энергетического признака, установить
взаимосвязь между энергетическим признаком и
образованием новых веществ. При этом необходимо
подчеркнуть, что внешние признаки реакции не
могут быть поставлены в один ряд с
энергетическими характеристиками
Зная, что образование новых веществ связано с
энергетическими изменениями, учащиеся легко
приходят к выводу, что внешним признаком этого
служит выделение или поглощение теплоты. На
основании этого все химические реакции
подразделяются на экзо- и эндотермические

20. Эмпирический уровень

Результатом обсуждения опытных данных и
выявленных зависимостей являются выводы:
– сущность химической реакции состоит в
образовании новых веществ из исходных;
– процесс превращения веществ связан с
энергетическими изменениями;
- выделение или поглощение тепла при
химической реакции – основа классификации
по энергетическому признаку
(экзотермические и эндотермические)

21. Эмпирический уровень

Далее учащиеся должны уяснить условия
протекания реакций
Условия – это те внешние факторы, которые
необходимы, чтобы реакция началась и протекала
до образования новых веществ
На основе наблюдений учащиеся приходят к
следующим выводам:
– химические реакции протекают только при
тесном соприкосновении реагирующих веществ;
– для осуществления эндотермических реакций
необходимо непрерывное нагревание, в то время
как экзотермические реакции протекают либо при
незначительном предварительном нагревании,
либо совсем без него

22. Уровень атомно-молекулярных представлений

Уровень 2 – атомно-молекулярных
представлений
Основная задача данного уровня – применение
положений атомно-молекулярного учения к
объяснению сущности химической реакции, к
изучению некоторых стехиометрических и
термохимических закономерностей их протекания
Используя шаростержневые модели молекул,
изображения молекул на экране или доске,
учащихся подводят к выводу о том, что сущность
химической реакции сводится к перегруппировке
атомов, входящих в состав реагирующих веществ

23. Уровень атомно-молекулярных представлений

Появившееся у учащихся понятие о сохранении при
химической реакции химического элемента
закрепляется при наблюдении и обсуждении
результатов опытов по накаливанию на воздухе
порошка меди и восстановлению оксида меди
водородом. Эти знания затем используются для
выведения закона сохранения массы веществ,
который дает строгую количественную трактовку
химическим реакциям
На этом уровне вводится классификация
химических реакций по числу и составу
реагентов и продуктов (соединение, разложение,
замещение, обмен)

24. Уровень электронных представлений

Уровень 3 – электронных представлений
Электронная теория позволяет более глубоко
проникнуть в сущность изучаемых процессов. Здесь
происходит отвлечение от всего многообразия
химических реакций и вычленение их сути и
причин изменения. На этом уровне важно усилить
роль знаний энергетики и теории строения для
определения возможностей протекания реакций.
Выясняется, что тепловой эффект не является
единственным фактором, влияющим на
направление протекания реакции, а есть еще
энтропийный фактор и энергия Гиббса. Сделанные
обобщения конкретизируются при изучении
систематики элементов

25. Уровень электронных представлений

Одним из трудных вопросов изучения реакций на
электронном уровне являются окислительновосстановительные процессы. Важный признак ОВР
– наличие окислителя и восстановителя и
изменение степени окисления атомов элементов
реагирующих веществ. Сформированное понятие об
ОВР необходимо ввести в общую систему знаний о
химической реакции, показать, что степень
окисления элемента – это еще один критерий
классификации химических реакций
(окислительно-восстановительные и
неокислительно-восстановительные), подвести под
эту классификацию ранее изученные

26. Уровень электронных представлений

На уровне электронных представлений
делаются следующие выводы:
– сущность химической реакции состоит в
разрушении химических связей в исходных
веществах и в образовании новых – в продуктах
реакции;
– этот процесс сопровождается изменением
структуры веществ, что влечет за собой
изменение их свойств;
– реакции протекают в сторону образования
энергетически более выгодных связей

27. Уровень теории электролитов

Уровень 4 – теории электролитов
Теория электролитов – качественно новый этап
в изучении ОВР. Здесь происходит познание
особенностей их протекания в растворах,
знакомство с новым видом окислителей и
восстановителей – ионами. При изучении азота
и фосфора знания учащихся пополняются
новыми конкретными окислителями и
восстановителями и их реакциями. Ученики
овладевают умением составлять уравнения
сложных реакций (азотная кислота с
металлами)

28. Уровень теории электролитов

Кроме ОВР, здесь серьезно изучаются и реакции
ионного обмена, формируются умения выражать
сущность химической реакции с помощью ионных
уравнений. Вводится классификация по виду
частиц, участвующих в реакции (атомномолекулярные, ионные, радикальные)
На уровне теории электролитов делается
следующий вывод: сущность химических
реакций, протекающих в растворах, выражается
кратким ионным уравнением. Реакции в растворах
протекают в направлении связывания ионов

29. Уровень кинетических представлений

Уровень 5 – кинетических представлений
Данный уровень включает материал о скорости
химической реакции и факторах, влияющих на
нее, об энергии активации, катализе и
катализаторах, о химическом равновесии и его
смещении. В связи с этим здесь вводятся сразу
три классификации химических реакций: по
признаку обратимости (обратимые и
необратимые), по виду системы (гомо- и
гетерогенные) и по влиянию катализатора
на скорость реакции (каталитические и
некаталитические)

30. Уровень кинетических представлений

Материл этой темы – основа для изучения
химических производств. Он закрепляется и
углубляется при изучении систематики элементов.
Кинетические понятия и закономерности
объясняются на основе электронной теории, теории
активных столкновений, теории образования
промежуточных комплексов. Идеей изучения
становится разностороннее рассмотрение
процессов с позиций единства их структурных,
энергетических и кинетических характеристик
Вывод: химические реакции необходимо
рассматривать разносторонне с позиций единства
их структурных, энергетических и кинетических
характеристик

31. Уровень теории органической химии

Уровень 6 – теории органической химии
В курсе органической химии дополняются и
расширяются понятия о классификации
химических реакций. Вводится новый тип
реакций – изомеризация. Вносится
качественно новый материал в понятия о
механизмах реакций. Система понятий о
закономерностях химических реакций
наполняется особым содержанием. Например,
при изучении катализа сообщается о теории
промежуточных соединений, о действии
ферментов

32. Уровень обобщенных представлений

Уровень 7 – обобщенных представлений
Этот уровень включает обобщение знаний по
неорганической и органической химии. Основная
цель – создание у учащихся целостных
представлений о химическом процессе. Здесь важно
показать единство и генетическую связь
неорганических и органических процессов,
составляющих химическую форму движения
материи, их подчинение основному закону
химических изменений – периодическому закону.
На примерах реакций неорганической и
органической химии надо показать учащимся
сложность и многосторонность химических
явлений, что вызывает неодинаковые подходы к их
классификации

33. Уровень обобщенных представлений

После изучения 6-го и 7-го уровней делается
вывод: неорганические и органические
процессы имеют единую природу, составляют
химическую форму движения материи и
подчиняются общим законам и теориям
Системное применение знаний о реакции
достигается при разносторонней
характеристике конкретных химических
реакций на основе анализа их уравнений

Читайте также: