ЛЕКЦИЯ С ОШИБКАМИ КАК МЕТОД АКТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ «Электролиты и неэлектролиты. Механизм электролитической диссоциации».

ЛЕКЦИЯ  С  ОШИБКАМИ КАК метод активного обучения

«Электролиты и неэлектролиты. Механизм электролитической диссоциации».

         “Лекция с ошибками” - метод активного обучения, который может быть успешно использован в старших классах средней школы как способ закрепления изученного материала, обобщения знаний и контроля усвоения.

         В начале урока учитель предупреждает учащихся о возможных ошибках или неточностях в своём предстоящем рассказе и призывает к внимательному прослушиванию лекции. Об обнаруженной в рассказе учителя ошибке учащимся предлагается сигнализировать поднятием руки.

         Любая лекция - это монологическое изложение материала учителем. Но в отличие от обычной лекции при обнаружении учащимися “ошибки” изложение учителя прерывается для обсуждения высказанной учеником точки зрения. В ходе дискуссии “ошибка” исправляется, и учитель продолжает изложение.

         Как показывает опыт, длительность такой лекции не должна превышать 15 - 20 минут. Это оптимальное время, в течение которого может поддерживаться действительная активность слушателей. Затем внимание аудитории падает, и необходимый эффект получить уже не удаётся.

         Дидактическая эффективность лекции определяется в большой степени качеством “ошибок”, которые “допускает” учитель. В первую очередь, это должны быть типичные ошибки, связанные с трудностями усвоения того или иного конкретного материала: пониманием логических связей между ведущими понятиями темы, причинно-следственных отношений, закономерностей протекания тех или иных явлений. Опытный учитель обычно предвидит возможные затруднения учащихся в каждом разделе предмета. Для устранения этих затруднений и закрепления правильных суждений и служит в первую очередь “лекция с ошибками”. Кроме того, можно включать в лекцию и такие ошибки, которые позволяют проверить усвоение основных терминов, номенклатуры, физических величин, единиц их измерения и т.п.

         Подчеркнём, что совершенно недопустимо использование в лекции слишком грубых, абсурдных ошибок, которые внесут неразбериху и отвлекут внимание от сути рассматриваемого вопроса.

         Имеет существенное значение и количество включённых в лекцию ошибок. Оптимальным можно считать 5 - 6 ошибок в расчёте на указанное время лекции. Планируя применение данного приёма на уроке, нужно предусмотреть резерв времени, которое потребуется для обсуждения обнаруженных «ошибок», а также необходимые записи по ходу лекции.

         Лекция с ошибками требует от учителя умения оперативно анализировать информацию, направлять дискуссию в нужное русло, правильно расставлять акценты, вовремя оценивать участие слушателей в обсуждении ошибок, поощрять и поддерживать их активность. Лекция с ошибками - это, по существу, интеллектуальная игра с преподавателем, от которого требуется высокое лекторское и методическое мастерство, быстрота и точность реакций.

         Ниже мы приводим пример «лекции с ошибками», которую рекомендуем провести при изучении темы «Электролитическая диссоциация» в 9 классе. В содержании приведённой лекции обобщаются сведения о веществах-электролитах и механизме электролитической диссоциации в растворах и расплавах (ошибочные утверждения выделены жирным шрифтом, правильные суждения - курсивом).

Содержание лекции

Электролиты и неэлектролиты. Механизм электролитической диссоциации.

         Хорошо известно, что многие вещества проводят электрический ток. Так, например, электропроводны все металлы. Особенно высокую электропроводность имеют медь, алюминий, серебро, золото.

         Это свойство металлов связано с наличием в их кристаллической решётке свободных электронов, хаотическое движение которых становится направленным под действием внешнего напряжения, приложенного к куску металла.

         Однако электропроводность - это свойство не только металлов. Так, растворы и расплавы многих сложных неорганических веществ также проводят электрический ток. Они называются электролитами. Следовательно, в растворах и расплавах электролитов тоже есть свободные электроны.

         - Нет!

                   Растворы и расплавы неорганических соединений проводят электрический ток потому, что в своём составе имеют свободные ионы - заряженные частицы, которые также направленно движутся под действием внешнего напряжения.

         Верно. Электропроводность металлов имеет электронную природу - металлы относятся к проводникам I рода, в то время как электролиты, электропроводность которых связана с наличием в них свободных ионов, называются проводниками  II рода, а их проводимость - ионная.

         Вещества же, которые ни в каком состоянии не проводят электрический ток, называются диэлектриками. Это - газы, большинство органических веществ (резина, дерево, пластмассы) и многие другие вещества.

         К электролитам относятся соли, основания, оксиды и кислоты. Эти вещества способны проводить электрический ток, так как все они построены из ионов. Это вещества с ионной связью.

         - Нет!

1.     Кислоты не имеют в молекулах ионной связи; химическая   

связь в молекулах кислот - ковалентная полярная, а кристаллическая решётка - молекулярная.

1.     Химическая связь в различных оксидах различна: оксиды металлов имеют ионную связь, а оксиды неметаллов - ковалентную полярную.

         Верно. Типично ионными соединениями являются соли и основания; ионную связь имеют также оксиды типичных металлов. Все они имеют кристаллическое строение, а тип кристаллической решётки - ионный.

         Значит, если кристаллическую поваренную соль насыпать в сосуд и погрузить туда электроды, соединённые с лампочкой, лампочка загорится. Ведь NaCl -  типичное ионное соединение!

         Нет!

                   Лампочка не загорится. Кристаллическая соль не проводит тока. Ионы в узлах кристаллической решётки практически неподвижны.

         Правильно. Как же сделать соль электропроводной?

- Например, расплавить. Соли и другие ионные соединения в расплавленном состоянии являются проводниками электрического тока, так как ионы, лежащие в узлах кристаллической решётки, при нагревании придут в движение и начнут двигаться направленно под действием приложенного напряжения. То есть расплавы солей, оснований и оксидов металлов являются электролитами.

         Электропроводностью обладает также и водный раствор соли. Добавим к кристаллам NaCl дистиллированной воды и опустим в раствор электроды. -Лампочка загорится. Следовательно, вода сделала раствор электропроводным. Для доказательства роли воды в этом процессе испытаем электропроводность дистиллированной воды. Опустим в воду электроды - лампочка загорится!

         -Нет!

                   Дистиллированная вода тока не проводит. Раствор NaCl элек

                   тропроводен потому, что под действием полярных молекул во

                   ды происходит расщепление кристаллов хлорида натрия на 

                   ионы, которые под действием напряжения начинают

                  двигаться направленно.

         Верно. Таким образом, мы выяснили, что ионные соединения проводят электрический ток в расплаве или растворе: под действием высокой температуры или молекул растворителя появляются свободно движущиеся ионы, которые являются носителями электрического заряда. Их направленное движение в расплаве или в растворе и есть электрический ток в электролите.

         Значит, тип химической связи имеет определяющее значение для отнесения вещества к группе электролитов.

         Следовательно, кислоты, оксиды неметаллов, вода и многие органические вещества, имеющие ковалентную связь в молекулах, к электролитам не относятся.

         - Нет!

                   Перечисленные  вещества  действительно  имеют ковалентную связь, но  по  отношению  к электрическому току ведут себя по--разному.  Чтобы  определить принадлежность вещества к электролитам,  нужно  учитывать  всю совокупность свойств соединения.

                   Оксиды неметаллов,  например,  при растворении в воде взаимодействуют с ней и образуют кислоты: SO₃ + H₂O = H₂SO₄

                   Значит, рассмотрение оксидов неметаллов в качестве электролитов не имеет смысла.

                   В молекулах  кислот ковалентная связь полярна (особенно между атомом водорода и кислотным остатком).    Под действиемполярных  молекул  воды  происходит  дальнейшая  поляризация молекулы кислоты и  превращение  полярной ковалентной связи      в ионную. Так появляются ионы в растворах кислот. Чем полярнее связь, тем больше  ионов образуется,  тем  больше  электропроводность.

         Что касается органических веществ, то большинство из них не проводит электрический ток. Органические кислоты являются слабыми электролитами.

         Подведём итоги наших рассуждений. Многие вещества в расплавленном состоянии или в водном растворе проводят электрический ток. Они называются электролитами. Электролитическая диссоциация - это процесс распада электролита на ионы под действием электрического тока.

         Нет!

         Электролитическая диссоциация происходит под действием

высоких температур (в расплаве) или под действием полярных молекул растворителя (например, воды).

Верно. Электрический ток не является причиной возникновения ионов: он только помогает ионы обнаружить. Причина диссоциации в другом - в освобождении ионов из решётки под влиянием полярного растворителя или высокой температуры:

Электролитическая диссоциация - распад электролита на ионы в растворе или в расплаве.

Таким образом, мы выяснили причины электролитической диссоциации, её механизм и определили круг веществ, относящихся к электролитам. Представим наши выводы в виде обобщающей схемы и кратко повторим содержание лекции (схема 1).

ВЕЩЕСТВА

            

          проводники I рода                                             диэлектрики

                металлы              проводники  II  рода

                                                      электролиты

                             оксиды     основания   соли    кислоты   в растворе

       в расплаве   металлов

                                

                                                KAn         K ^{+ n}  +  An ^{- n} 

         В завершение лекции учитель кратко и без «ошибок» повторяет её содержание (или привлекает к этому наиболее подготовленных учащихся). Обобщение сопровождается составлением схемы.