Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Качественные реакции в курсе химии
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Другое

Качественные реакции в курсе химии

библиотека
материалов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова


Факультет педагогического образования


Реферат




по дисциплине "Методика преподавания химии"


на тему:


" Качественные реакции в курсе химии "



Выполнили:

студенты 3-го курса

Факультета почвоведения

Максакова С.А., Огородников С.С.





















Москва 2014

Оглавление














Введение


Несмотря на то, что качественные реакции - очень важная часть школьной программы, она «распределена» между другими темами, и зачастую, особенно на базовом уровне, обобщение всех изученных качественных реакций, их свойств и закономерностей не происходит, следовательно, школьники часто недостаточно владеют этой темой. Между тем, это важнейшая и одна из интереснейших тем в химии.

(Про себя отметим, что в высшем образовании ситуация не лучше. После того, как факультет почвоведения перешел с системы подготовки специалистов на двухуровневую систему «бакалавр-магистр», учебные планы изменились, и теперь аналитическая химия изучается один, а не два семестра. Из-за этого практикумы по качественному анализу просто отсутствуют, сохранены лишь работы по количественному анализу).

Излишне говорить о том, что изучение качественных реакций должно быть неразрывно связано с демонстрационным и самостоятельным экспериментом. Обсуждение того, как пройдет химическая реакция «на словах», на наш взгляд, просто бессмысленно, если за этим не следует реальный опыт.


Вновь возвращаясь к тезису о недостаточном раскрытии данной темы, можно довольно легко выявить причины, вызвавшие этот эффект. Тема «качественные реакции» крайне скудно представлена в ЕГЭ. В кодификаторе ЕГЭ за 2013 год тема «Качественные реакции на неорганические вещества и ионы» представлена только в задаче А26. [http://www.ege.edu.ru/common/upload/docs/chim_2013.pdf, Единый государственный экзамен по химии, спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2013 году единого государственного экзамена по химии].

Ввиду того, что зачастую некоторые преподаватели занимаются не обучением химии, а подготовкой к ЕГЭ, этот раздел, вполне закономерно, «выпадает» из поля зрения обучающегося. Среди других причин можно назвать плохое материальное оснащение химических классов, слабую проработанность данного раздела в учебниках, и так далее.

Поскольку эта тема представляет для авторов реферата интерес, мы попытались выявить, насколько хорошо качественные реакции изучаются в базовом, профильном курсах химии и во внеклассной работе.



Глава 1. Качественные реакции в курсе химии.

Основными разделами аналитической химии являются качественный и количественный анализ.

Качественный состав вещества показывает, из атомов каких химических элементов состоит вещество. Количественный состав вещества показывает, сколько атомов каждого химического элемента входит в состав данного вещества.

Качественные реакции – это реакции, происходящие между анализируемым веществом и реагентом. Реагент – вещество известного состава, используемое для обнаружения ионов в составе анализируемого вещества.

Качественные реакции сопровождаются хорошо заметными изменениями:

Образованием характерного осадка

Интенсивным окрашиванием раствора

Выделением газа

В настоящее время химический анализ используется в самых различных областях. В технике, промышленности, сельском хозяйстве, медицине, биологии. Необычайная широта использования химического анализа вызвала появление ряда отраслей аналитической химии.


Методы анализа

Химические методы анализа предусматривают химическое взаимодействие веществ. Важными являются результаты химической реакции между веществом и реагентом. Физические методы анализа используют физические свойства веществ:

  • изменение окраски пламени при внесении в него вещества,

  • температура плавления и кипения вещества,

  • спектры излучения и поглощения вещества

  • другие свойства, характерные для вещества.

Физико-химические методы анализа объединяют физические и химические методы. При проведении физико-химических методов результат химической реакции наблюдается по изменениям физических свойств вещества или раствора. Физико-химические методы получили широкое распространение и интенсивно развиваются.


Качественный анализ в зависимости от того, в каком состоянии анализируется вещество – в твердом или в растворе, делится на анализ «сухим» путем и «мокрым».

Анализ сухим путем, т.е. без переведения в раствор твердых веществ, выражается в испытании их способности образовывать окрашенные стекла или окрашивать бесцветное пламя горелки. Окрашенные стекла получают при сплавлении в колечке платиновой проволоки над пламенем спиртовки или горелки небольшого количества буры (Na2B4O7×10H2O) с анализируемым веществом. Летучие соли некоторых металлов (соли соляной кислоты) при нагревании в бесцветном пламени спиртовки или горелки окрашивают пламя в характерный для данного элемента цвет. Так, соли натрия окрашивают пламя в желтый цвет, соли калия – в фиолетовый, кальция – в кирпично-красный, бария – в желто-зеленый, стронция – в карминово-красный, бора – в зеленый.

Анализ «мокрым путем» проводят, если анализируемое вещество растворяют в воде или другом веществе, а затем раствор анализируют.

Глава 2. Рассмотрение содержания образовательных программ для школьников базового и профильного уровня

Обратившись к статье «Формирование представлений о химическом анализе в школьном курсе химии», мы видим, что тема «качественные реакции» становится частью большого блока «химический анализ». Авторы статьи полагают: «У школьников должны быть сформированы представления о химическом анализе как основном источнике наших знаний о составе веществ. Но в ходе методической подготовки будущего учителя, вопросы, связанные с химическим анализом, практически не рассматриваются» [Чернобельская Г.М.]. С этим заявлением можно полностью согласиться.

Мы, проработав программы профильного и базового уровня школьной подготовки, представляем таблицу:

Таблица 1. Требования к результатам освоения базового и профильного курса химии

Базовый уровень

Профильный (базовый + следующее):

1) Качественные реакции на ионы Cl-, SO42-, NH4+, Fe2+, Fe3+, CO32-, реакции на углекислый газ, на крахмал, многоатомные спирты.

2)Применение качественных реакций.

В медицине – при приготовлении лекарств, проведении анализов на содержание различных веществ в организме человека.
3)В судебной практике.
4)В лабораториях химических производств, в пищевой промышленности.

5)В аналитическом аспекте рассматриваются свойства индикаторов, аминокислот, взаимодействие этилена с бромной водой и перманганатом калия, реакция глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра( и в целом, реакция на альдегиды) и даже цветные реакции белков. Далее дополнительно к ним добавляются аналитические свойства непредельных соединений, многоатомных спиртов, фенолов и других веществ. Предусматривается выполнение экспериментальных задач по распознаванию индивидуальных веществ сложного состава (смесей.)

6) Из новых методических разработок - статья Мызниковой Г.А. «Качественное определение водорода, углерода и хлора в составе органических соединений». Автор проводит в 10-м классе практическую работу на тему «Качественное определение углерода водорода и хлора в составе органических соединений». В рамках этой работы учащиеся продолжают знакомство с аналитической химией, вспоминают качественные реакции на углекислый газ и водород, а также знакомятся с новой качественной реакцией на хлор.


Неорганическая химия

1) Качественные реакции на ионы Са2+, Ва2+(два способа), Pb2+(два способа), Ag (два способа), хлорид свинца и хлорид серебра различают по растворимости в аммиаке.

2)Групповые и селективные реакции анионов. Описываются некоторые реакции анионов. Групповыми реагентами являются ионы ВаCl2 и AgNO3. SO42-, SO32-,S2O32-,Cl-,I-,SCN-,PO43-, S2-.

3) Использование реакций комплексообразования в качественном анализе.

Fe2+ (образование турнбулевой сини)

Fe3+ (образование роданидов и берлинской лазури)

Co2+(реакция с аммиаком и его избытком)

Ni+( реакция с аммиаком и его избытком), (красный осадок диметилглиоксима с никелем в аммиачной среде)

Cu2+ и Zn2+ (реакции с гексацианоферратом)

Al3+(реакция с ализариновым красным)

Mg2+(реакция с хенализарином)

SCN- ,CH3COO-,PO43-, Si32-.

4) Использование окислительно-восстановительных реакций в качественном анализе:

Проба с использованием иодид-ионов с окислителем, «дифениламинная проба», обесцвечивание подкисленного раствора перманганата, реакция с бихроматом.,микрокристаллические реакции, твердофазные реакции, методы очистки веществ.

Органическая химия:
Качественные реакции на одноатомные спирты
:
1) Окисление спирта оксидом меди.

2) Проба Лукаса — конц. раствор соляной кислоты и хлорида цинка.

3) Иодоформная проба

Качественные реакции на карбоновые кислоты:

1) реакция на муравьиную (с серной кислотой(

2) на щавелевую кислоту ( раствором соли меди (II) => осадок оксалата меди (II)

Качественные реакции на амины. 

1) окрашиванием лакмуса в синий цвет. Различение первичного амина от вторичного путем взаимодействия с азотистой кислотой HNO2.

2) Анилин образует осадок при добавлении бромной воды:
Качественная реакция на алкилхлориды. 

(проба Бельштейна)






Глава 3. Характеристика основных видов деятельности при изучении и использовании качественных реакции в образовательном процессе по химии.

Анализ обязательного минимума содержания основных общеобразовательных программ по химии позволяет выделить следующие знания и умения аналитической направленности, которые можно и нужно формировать в процессе обучения химии в основной и старшей школе (на базовом уровне):

знание понятий: «химический анализ», «качественный анализ», «количественный анализ»;

знания о простейших способах (методах) химического анализа;

знания об объектах обнаружения: элементах, функциональных группах (группах атомов), молекулах, ионах;

умение разделять смеси, определять качественный состав вещества опытным путем, решать экспериментальные задачи аналитической направленности, исследовать состав некоторых природных объектов;

умение определять формулу химического соединения по результатам его анализа и, наоборот, рассчитывать количественное содержание элемента в чистом веществе по формуле соответствующего соединения.


Совершенно иной набор знаний и умений химико-аналитического характера должен быть сформирован при изучении факультативных и элективных дисциплин, а также на внеклассных (учебно-исследовательских) занятиях.


Внеклассная работа

Отдельно рассмотрим, как освещается тема качественных реакций во внешкольных занятиях.

В книге, которая прилагается к набору «Юный химик», продающемуся в магазинах для детей, Д.М. Жилин предлагает целый раздел, посвященный качественным реакциям: «Как обнаружить вещество, или что такое аналитика». В этом разделе приводится описание пяти экспериментов (ниже приводятся их авторские названия):

1) Жёлтый осадок, или как обнаружить фосфаты.

2) Из воды – «молоко», или как обнаружить хлориды.

3) Как обнаружить фосфорную кислоту в напитках.

4) Из бесцветного синий, или как йод и крахмал находят друг друга

5) Обнаружение крахмала в продуктах питания.

В данной методике хорошо и доступно описываются простые по выполнению и, вместе с тем, наглядные опыты. Так же показывается связь химического анализа с практической жизнью, что очень важно, так как в школьную программу входит отдельный блок «химия и жизнь», а показать возможность применения химических знаний в повседневной жизни - одна из задач преподавания химии.


Лабораторные работы по химии (в классах профильного уровня).

Данный материал будет разобран на примере преподавания курса качественного анализа на базе школы-интерната для одаренных детей «Интеллектуал», в которой учился один из авторов реферата.

Существовало четыре программы преподавания химии.

  1. Базовый уровень. Час в неделю.

  2. Школьный уровень. 2 часа в неделю.

  3. Класс углублённого уровня (для физиков и математиков). 4 часа.

  4. Биохимический класс. Если автор правильно помнит, 6 часов.

Ниже приводится программа лабораторных работ для класса углубленного уровня.

Занятие 1. Вводное. Даются общие принципы анализа раствора.

  1. Предварительные испытания, наличие цвета и осадка в растворе.

  2. Измерение рН.

  3. Проба на окислитель-восстановитель.

  4. Проведение специфических и селективных реакций.

  5. Обнаружение и удаление неустойчивых ионов.

Преподаватель составляет таблицу со столбцами: катионы, реагент, продукт, характеристика группы.

Занятие 2. Использование метода осаждения в качественном анализе.

Учащимся раздаются описания, в которых приведены реакции обнаружения ионов и метод выполнения практической части. Приведены методы определения следующих ионов: Са2+, Ва2+(два способа), Pb2+(два способа), Ag (два способа), хлорид свинца и хлорид серебра различают по растворимости в аммиаке.

Занятие 3. Групповые и селективные реакции анионов. Описываются некоторые реакции анионов. Групповыми реагентами являются ионы ВаCl2 и AgNO3. SO42-, SO32-,S2O32-,Cl-,I-,SCN-,PO43-, S2-.

Занятие 4. Использование реакций комплексообразования в качественном анализе.

Занятие очень сложное, рассматриваются следующие реакции.

Fe2+ (образование турнбулевой сини)

Fe3+ (образование роданидов и берлинской лазури)

Co2+(реакция с аммиаком и его избытком)

Ni+( реакция с аммиаком и его избытком), (красный осадок диметилглиоксима с никелем в аммиачной среде)

Cu2+ и Zn2+ (реакции с гексацианоферратом)

Al3+(реакция с ализариновым красным)

Mg2+(реакция с хенализарином)

SCN- ,CH3COO-,PO43-, Si32-.

Занятие 5. Использование окислительно-восстановительных реакций в качественном анализе.

  1. Проба с использование иодид-ионов с окислителем.

  2. «Дифениламинная проба».

  3. Обесцвечивание подкисленного раствора перманганата.

  4. Реакция с бихроматом. Оранжевая окраска переходит в зеленую.

Далее по ходу занятий рассматривались следующие три темы.

  1. Микрокристаллические реакции.

  2. Твердофазные реакции.

  3. Методы очистки веществ.

Способы оценки усвоения материала.

По ходу семестра учащимся даются контрольные растворы. Полугодие завершается анализом контрольного раствора. Раствор содержит от одного до трех катионов и анионов. Учащиеся должны самостоятельно определить состав своего раствора.


Заключение

Мы рассмотрели, как тема «качественные реакции» раскрывается в курсе химии на базовом и профильном уровне, как она связана с другими темами школьного курса. Показали необходимость проведения экспериментов при изучении данного раздела.

Отметили недостатки, которые, на наш взгляд, имеют место быть.

Мы считаем, что наличие в профильной программе заданий такого плана, не встречающихся в базовом курсе, хорошо для школьников. Это поможет ребятам при обучении в ВУЗах. Однако в рамках профильного обучения иногда рекомендуются такие задачи, которые достаточно трудны даже для профессионального аналитика, обоснованность их включения в школьные учебники вызывает серьезные сомнения.

Авторы надеются, что проведенная работа поможет им в будущей преподавательской деятельности.














Литература

  1. Габриелян О.С. «Химия. 8 класс.» М.: Дрофа, 2005г.

  2. Ждан Н.А., Белан Н. А., Вершинин В. И. «Формирование представлений о химическом анализе в школьном курсе химии», Вестник Омского Университета Омск: Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского, 2009г. – 183-186 с.

  3. Жилин Д.М. «Юный химик. 130 опытов с веществами». М.:МГИУ,2001г. -100 с.

  4. Мызникова Г.А. «Качественное определение водорода, углерода и хлора в составе органических соединений», Химия в школе, М.: ООО"Центрхимпресс" , 2013г. - 66-68 с.

  5. Зверева О.В. «Основы аналитической химии. Качественный анализ»

  6. Чернобельская Г.М. Методика обучения химии: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов. М.: Владос, 2000г. –335 с.

  7. http://www.ege.edu.ru/common/upload/docs/chim_2013.pdf, Единый государственный экзамен по химии. Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2013 году единого государственного экзамена по химии.

12



Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Краткое описание документа:

Реферат написан в соавторстве с Максаковой С.А.. Он показывает место качественных реакций в современном курсе школьной химии на базовом и профильном уровнях изучения химии. Даётся характеристика основных видов деятельности при изучении и использовании качественных реакции в образовательном процессе.

Отдельное место занимают внеклассная работа и то, как  освещен данный раздел в наборе «Юный химик», для внешкольных экспериментов. Приводится примерный план содержания лабораторных работы по химии (в классах профильного уровня).

От авторов:

 "Мы рассмотрели, как тема «качественные реакции» раскрывается в курсе химии на базовом и профильном уровне, как она связана с другими темами школьного курса. Показали необходимость проведения экспериментов при изучении данного раздела.

Отметили недостатки, которые, на наш взгляд, имеют место быть.

Мы считаем, что наличие в профильной программе заданий такого плана, не встречающихся в базовом курсе, хорошо для школьников. Это поможет ребятам при обучении в ВУЗах. Однако в рамках профильного обучения иногда рекомендуются такие задачи, которые достаточно трудны даже для профессионального аналитика, обоснованность их включения в школьные учебники вызывает серьезные сомнения.

Авторы надеются, что проведенная работа поможет им в будущей преподавательской деятельности."   

Автор
Дата добавления 15.03.2015
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров2005
Номер материала 443070
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх