Механизм образования и свойства ковалентной связи

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ НА УРОКАХ ХИМИИ

Время быстро бежит вперед, и если раньше школа нуж­далась в создании теоретической базы и учебно-методиче­ского обеспечения, то сейчас есть все необходимое для того, чтобы повы­сить эффективность ее работы. И в этом большая заслуга на­ционального проек­та «Образование». Конечно, мы, педа­гоги, испытываем большие трудности в плане ос­воения современных технологий. Сказывается наше неумение работать с компьютером, а что­бы его освоить, требуется большое количество времени. Но все равно очень интересно, увлека­тельно! Тем более, что результат налицо. Детям интересно на уроках, разнообразные занятия проходят очень быстро и познавательно.

Люди нередко думают, что химия вредна и опасна. Мы часто слышим: «Экологически чис­тые продукты!», «Слышал, что вас химией тра­вят!»... Но это же не так! Перед нами, учителя­ми химии, стоит задача — убедить школьников в том, что химия — наука созидающая, что это производительная сила общества, а ее продукты используются во всех отраслях промышленно­сти, сельского хозяйства и без химизации невоз­можно дальнейшее развитие цивилизации.

Повсеместное внедрение химических средств, веществ, методов и технологических приемов требует высокообразованных специалистов, имеющих солидную базу химических знаний. Для этого в нашей школе существует профиль­ный химико-биологический класс, который обеспечивает качественную подготовку школь­ников к продолжению химического образования. Для того чтобы учащиеся в старших классах выбирали именно этот профиль, в 9-м классе су­ществует элективный курс «Химия в быту», цель которого — помочь ребятам ознакомиться с про­фессиями, связанными непосредственно с пред­метами химии и биологии. Даже если учащиеся не выберут химико-биологический профиль в старших классах, то знания о веществах, с кото­рыми они постоянно встречаются в быту, приго­дятся в жизни.

На занятиях элективного курса первое место отводится лекциям. При подготовке к ним я ис­пользую информационные интернет-ресурсы. Многие иллюстрации, схемы, видеоколлекции, материалы лабораторных работ, слайды ото­бражаются на экране, и на их основе я веду свой рассказ. Моя технология объяснения существен­но изменилась. Ребятам очень интересно, они слушают рассказ с большим вниманием и жела­нием.

Химия — наука экспериментальная. Большое количество времени отводится для лаборатор­ных занятий. Но бывает так, что некоторых ре­активов в лаборатории нет, и на помощь при­ходит виртуальная лаборатория. С помощью специальной программы ученики могут провес­ти виртуальный эксперимент. Ребята изучают действие синтетических моющих средств на различные виды тканей, растворимость в воде минеральных удобрений, среду их раствора, качественный состав пищи (углеводы, белки, жиры). С помощью компьютера они ведут свой собственный экспериментальный дневник, где фиксируют тему лабораторной работы, свои на­блюдения, выводы по правильному применению этих веществ в быту. Преимущества виртуальной лаборатории — это безопасность, отсутствие не­обходимости в лабораторном оборудовании, да и временные затраты минимальны.

В конце курса ребята должны сдать зачет по лю­бой изученной теме. Перед ними стоит задача — вы­брать, в какой форме подвести итог. Самая традиционная — зачет в виде реферата, сообщения или доклада. Для их подготовки дети используют мате­риалы интернет-ресурсов. В этом, конечно, я помо­гаю им: четко ставлю задачу, сформулировав при этом вопросы, на которые ученики должны ответить, указываю адрес сайта с информацией по соответст­вующей теме.

Но эта форма уже немного устарела, и неко­торые ребята стали выбирать проектную дея­тельность. Работают индивидуально, группами, коллективами. Поиск информации не обходится без привлечения возможностей Интернета. Пре­жде чем выпустить их в свободный поиск, даю им ориентировку: прием поиска, ключевые сло­ва, фразы, названия поисковых систем, работа с которыми может быть полезна, адреса сайтов в Интернете.

Дети также выбирают зачет в виде игры, зада­ния и упражнения к которой они разрабатывают сами. Это может быть зачет-вертушка, «Умники и умницы», «Как стать миллионером?», «Что? Где? Когда?», различные головоломки.

Презентацию полученного продукта тоже устраиваю с привлечением дистанционных тех­нологий. Разместив результаты деятельности в Интернете на сайте школы или класса, учащие­ся получают возможность оценить свой труд не только с помощью своих одноклассников, но и ребят и учителей из других школ, обсудить эти результаты, взглянуть на них другими глазами.

С точки зрения новой медийной педагогики мы живем в чрезвычайно интересное время. Быстрое внедрение современных технологий заставляет нас подойти по-новому к старым позициям. Предпрофильное обучение у нас в школе существует четыре года, и каждый раз я пересматриваю ход уроков, т.к. открываются новые перспективы, на­мечаются плодотворные связи между традицион­ными методами обучения и новыми задачами об­щества, информацией и знаниями. Действительно, медийное образование стало частью общего обра­зования. При этом у ребят развиваются коммуни­кативные способности, интерес к новым техноло­гиям, увлеченность, индивидуальная активность, творчество, они активно сотрудничают, обменива­ются собственным мнением.

Я убеждена, что использование информацион­ных технологий может обеспечить развитую учебную культуру. Это успех в преподавании и учебе. Применяйте информационные технологии! Пере­ходите от старых форм занятий, утративших свою эффективность, к более новым, продвинутым и со­временным!

Использование новых информационных тех­нологий в учебном процессе можно проиллюст­рировать на примере одного из уроков по общей химии в 11-м классе.

Механизм образования и свойства ковалентной связи

Цель урока. Вспомнить из курса 8-го класса механизм образования ковалентной связи, изу­чить донорно-акцепторный механизм и свойства ковалентной связи.

Оборудование. Таблица электроотрицатель­ности химических элементов, кодограммы ст- и л-связей, обучающий диск «Общая химия» из се­рии обучающих программ Кирилла и Мефодия со схемами и моделями молекул, шаростержневые модели молекул, рабочая карточка с заданиями и тестами, интерактивная доска, компьютер, зада­ния для закрепления и контроля знаний с дистан­ционным управлением.

Ход урока

Лекция проводится с помощью обучающего диска «Общая химия».

Повторение пройденного материала

Вспомнить с учащимися, за счет чего образу­ется связь между атомами неметаллов. Выпол­нить задания 1, 2 на рабочей карточке (см. прило­жение).

Изучение нового материала

• Механизм образования ковалентной связи:

а) обменный (на примере Н₂, Cl₂, НС1);

б) донорно-акцепторный (на примере NH₄C1).

•  Сразу же учащиеся записывают домашнее задание на полях: Изобразить образование иона гидроксония Н₃О⁺ из иона Н⁺ и молекулы воды.

• Виды ковалентной связи: полярная и неполяр­ная (по составу молекулы).

• Свойства ковалентной связи.

Кратность (одинарная, полуторная, двойная, тройная).

Энергия связи - это количество энергии, выде­ляющееся при образовании химической связи или затрачиваемое на ее разрыв.

Длина связи - это расстояние между ядрами атомов в молекуле.

Энергия и длина связи между собой взаимо­связаны. Показать на примере, как эти свойства взаимосвязаны, как они влияют на прочность мо­лекулы (проецировать на доску):

Молекула	H-F	Н-С1	Н-Вr	H-I
Длина связи, нм	0,092	0,128	0,142	0,162
Энергия связи, кДж/моль	536	432	360	299

• С увеличением числа связей между атомами в молекуле длина связи уменьшается, а ее энер­гия увеличивается, например (проецировать на доску):

Молекула	F-F	N≡N
Длина связи, нм	0,141	0,109
Энергия связи, кДж/моль	159	946

•   Рассмотреть в качестве закрепления материала задания 3-5 на рабочей карточке (см. приложение).

•   Насыщаемость - это способность атомов образовывать определенное и ограниченное чис­ло связей. Показать на примерах шаростержневых

молекул Cl₂, Н₂О, СН₄, HNО₃.

• Направленность. Рассмот­реть рисунки перекрывания элек­тронных облаков при образова­нии σ- и π-связей, проецировать на доску (рис.).

                            

• Закрепить заданиями 6, 7 на рабочей карточке (см. приложе­ние).

• Небольшой перерыв!

Можно детям прочитать четве­ростишия о веществах с ковалентной связью, загадать загадки.

1.   Начнем же список по по­рядку,

Поскольку первый элемент.

(Он образует, кстати, воду –

Весьма существенный момент).

Молекулу его представим

Удобной формулой Н₂.

Многозначительно добавим –

Нет в мире легче вещества!

2. N₂ - молекула азота.

Известно,   он   бесцветный

газ. Немало знаний, но давайте

Пополним все же их запас.

3. Он всюду и везде:

И в камне, в воздухе, в воде,

Он и в утренней росе,

И в небес голубизне.

(Кислород.)

4. Грибники нашли в лесу небольшое болото, из которого вырывались местами пузырьки газа. От спички газ вспыхнул, и слабосветящееся пла­мя стало блуждать по болоту. Что это за газ?  (Метан.)

• Продолжение   урока.

Поляризуемость - это способность ковалентной связи изменять свою полярность под действи­ем внешнего электрического поля (обратить вни­мание на такие разные понятия, как полярность связи и поляризуемость молекулы).

Закрепление изученного материала

Контроль по изученной теме осуществляется с помощью пультов дистанционного управления.

Опрос проводится в течение 3 мин., 10 вопро­сов ценой в один балл, на ответ отводится 30 сек., вопросы проецируются на интерактивную доску. При наборе 9-10 баллов - оценка «5», 7-8 бал­лов - оценка «4», 5-6 баллов - оценка «3».

Вопросы для закрепления

1.  Связь, которая образуется за счет общих электронных пар, называется:

а) ионной;      б) ковалентной;         в) металлической.

2. Ковалентная связь образуется между атомами:

а) металлов;   б) неметаллов;          в) металла и неме­талла.

3. Механизм образования ковалентной связи за счет неподеленной электронной пары одного ато­ма и свободной орбитали другого называется:

а) донорно-акцепторный;    б) инертный;             в) ката­литический.

4. В какой из молекул ковалентная связь?

a) Zn;              б) СuО;                       в) NH₃.

5. Кратность связи в молекуле азота равна:

а) трем;          б) двум;                      в) единице.

6. Длина связи наименьшая в молекуле:

a) H₂S;            б) SF₆;                        в) SO₂;                        г) SOr

7. При перекрывании электронных облаков вдоль оси, соединяющей ядра взаимодействую­щих атомов, образуется:

а) σ-связь;      б) π-связь;                  в) ρ-связь.

8.  У атома азота возможное число неспаренных электронов:

а) 1;                б)2;                             в)3.

9. Прочность связи увеличивается в ряду:

a) H₂O - H₂S;   6) NH₃ - PH₃;                       в) CS₂ - CО₂;               г) N₂ – O₂

10. Гибридная s-орбиталь имеет форму:

а) шара;          б) неправильной восьмерки;           в) пра­вильной восьмерки.

Результаты сразу отображаются на экране, де­лаем отчет по каждому вопросу.

Разбор домашнего задания {см. приложе­ние - рабочую карточку), § 6 учебника О.С.Габриеляна, Г.ГЛысова «Химия. 11 класс» (М.: Дро­фа, 2006), конспект в тетради.

Приложение

Рабочая карточка

1. Соотнесите названия вещества и тип связи.

1) Хлорид калия;   

2)кислород; 

3) магний;  

4) тетрахлорметан.

а)  Ковалентная неполяр­ная;

б) ионная;

в) металлическая;

г) ковалентная полярная.

2.  Между атомами каких элементов химиче­ская связь будет иметь ионный характер?

a) NnO;           б) Si и С1;       в) Na и О;       г) Р и Вr.

3. Длина связи выражается в:

а) нм;              б) кг;               в) дж;             г) м³.

4.   Где химическая связь наиболее прочная: в молекуле Сl₂ или О₂?

5.  В какой молекуле больше прочность водо­родной связи: Н₂О или H₂S?

6.   Продолжите предложение: «Связь, обра­зованная перекрыванием электронных облаков по линии, соединяющей ядра атомов, называет­ся....................................»,

7.  Зарисуйте схемы перекрывания электрон­ных орбиталей при образовании π-связи.

8. Домашнее задание. «Общая химия в тестах, задачах, упражнениях» О.С.Габриеляна (М.: Дро­фа, 2003), работа 8А, вариант 1, 2.