Образовательная программа "Тайны таблицы Менделеева"
методическая разработка по химии на тему

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Средняя      общеобразовательная    школа    № 191

с   углубленным   изучением   немецкого   языка

  Красногвардейского  района    Санкт-Петербурга

Образовательная программа 

«Тайны таблицы Менделеева»

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

Информационная карта

Краткая аннотация программы:

В российском «Законе об образовании», в «Национальной доктрине образования в Российской Федерации» отмечается, что современная система образования способна использовать вариативность образовательных программ, обеспечивающих индивидуализацию образования. Для успешного выполнения обязательного минимума и требований к уровню подготовки выпускников, которые содержит федеральный компонент содержания общего (полного) химического образования, необходимо оптимально использовать современные технологии обучения, практические задания, кроме того  сравнение базисного и профильного уровней федерального  стандарта  показывает значительное различие в знаниях  и умениях выпускников. В связи с этим и разработана данная программа, способствующая развитию интеллектуальных и творческих способностей учащихся.

Каждый раздел включает краткий теоретический материал, а также задания, способствующие формированию и развитию таких умений и навыков как: работа с информацией (учебниками, дополнительной литературой, СМИ, интернетом), умение анализировать, обобщать, систематизировать, проводить сравнение по различным признакам, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы, осуществлять самоконтроль. Система заданий достаточно разнообразна по содержанию, форме, степени сложности и требует от учащихся активной познавательной деятельности.

Программа рассчитана на ученика увлеченного, желающего получать знания на более высоком уровне. Для успешной работы необходимо, чтобы учащиеся владели прочными знаниями в рамках школьной программы по химии, вычислительными навыками, алгоритмами решения типовых задач.

Предлагаемые задачи и задания выполняются в условиях сотрудничества, которое представляется более мощным орудием поиска оригинального решения, чем в одиночку.

По тематическому планированию курс рассчитан на 288 часов. Первые часы посвящены знакомству с программой, правилам техники безопасности, знакомству с оборудованием и правилам пользования, проведению занимательных опытов, для увлечения учащихся наукой химией. Занятия состоят из двух частей: теоретической и практической. Теоретическая часть проводится в виде семинаров, где обсуждаются вопросы и задания теоретической значимости, заданные заранее. Практическая часть тесно связана с теоретической и проводится по инструкции. По теме каждого занятия указана целевая установка, кроме того учащиеся могут расширить поставленные цели самостоятельно; выделены узловые вопросы, на которые должно быть обращено внимание, как при домашней подготовке к занятию, так и на практическом занятии, приведены упражнения, задачи. Целью практической части занятий является проработка теоретического материала, привитие навыков составления химических уравнений, решения задач. Текущий контроль теоретической части осуществляется путем устного опроса, проверки домашних заданий. Методика проведения занятий должна постепенно приучить учащихся к самостоятельной проработке материала по учебникам, конспектам, а также подготовить школьников к обучению курсов химии в вузе, техникуме, колледже и т.д.

Данная образовательная программа рассчитана на учеников 8-11 классов.

  ОДОД ГБОУ № 191

ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

Наименование программы  «Тайны таблицы Менделеева»

Ф.И.О. автора-составителя:    Шеремет Екатерина Анатольевна

Направленность программы:   естественнонаучная  

Вид программы:   образовательная          

Уровень освоения:   общекультурный      

Срок освоения:    2 года

Кол-во часов по годам обучения:  первый год - 144ч; второй год – 144ч.

Возраст учащихся:       14-17 лет

Программа  соответствует ( не соответствует)

                         - требованиям, изложенным в письме Департамента молодежной политики,

                            воспитания и социальной защиты детей Министерства образования и

                           науки РФ «О примерных требованиях к программам дополнительного

                           образования детей» от 11.12.2006 г. № 06 – 1844;

                         - приложению 1 распоряжения Комитета по образованию «Об организации

                           структурных подразделений – отделений дополнительного образования

                           детей в государственных образовательных учреждениях

                           Санкт - Петербурга» от 10.07.2007 г.   № 1073 – р

Наименование учреждения, выдавшего лист согласования

ДТЮ «На Ленской»

_____________________________________________________________________________              

Дата                                             Ф.И.О., должность    

2.   Пояснительная записка

Образовательная программа «Тайны таблицы Менделеева» по содержанию относится к программам     естественнонаучной направленности.  Уровень освоения образовательной программы  общекультурный уровень, который  предполагает развитие познавательных интересов детей, расширение кругозора, уровня информированности в определенной образовательной деятельности. Актуальность образовательной программы состоит в том, что учащимся предоставляется возможность пополнить знания, приобрести и закрепить такие навыки и умения как:  работа с информацией (учебниками, дополнительной литературой, СМИ, интернетом), умение анализировать, обобщать, систематизировать, проводить сравнение по различным признакам, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы, осуществлять самоконтроль. Педагогическая  целесообразность образовательной программы объясняется тем, что дети приобретут умения и навыки, необходимые им в дальнейшей жизни; дети станут более организованными, самостоятельными.  

Цель образовательной программы:

• создание условий для выявления и поддержки одаренных, творчески активных детей;
• развитие интеллектуального и творческого потенциала посредством вовлечения их в исследовательскую деятельность.

Задачи образовательной программы

Обучающие: 

• углубить и расширить знания учащихся по химии;
• раскрыть роль эксперимента в химии;
• формировать умения и навыки при решении основных типов задач по химии;
• сформировать у школьников практические навыки, умение правильно обращаться с изученными веществами, приборами, проводить несложные химические опыты.

Развивающие:

• развить познавательный интерес учащихся к химии;
• развить самостоятельную поисковую деятельность школьников;
• совершенствовать умения работать с литературой, СМИ, интернетом;
• развить индивидуальные наклонности и возможности учащихся;
• развивать эмоции учащихся, создавая эмоциональные ситуации удивления, занимательности;
• сформировать умение сравнивать, выявлять существенное, устанавливать причинно-следственные связи, обобщать и систематизировать знания;
• развивать самостоятельность и умение преодолевать трудности в учении;
• развивать практические умения и навыки учащихся при выполнении практических экспериментальных задач.

Воспитательные:

• сформировать у учащихся диалектическое понимание научной картины мира;
• способствовать их интеллектуальному развитию, воспитанию нравственности, гуманистических отношений, готовности к труду;
• создание педагогических ситуаций успеха для повышения собственной самооценки и статуса ребят в глазах сверстников, учителей, родителей;
• подготовить учащихся к сознательному и ответственному выбору жизненного пути;
• развить учебно-коммуникативные умения.

Условия реализации образовательной программы: 

• возраст детей, участвующих в реализации данной образовательной программы составляет 14-17 лет;
• условия набора детей в коллектив: принимаются все желающие.  
• условия формирования групп: разновозрастные.  
• сроки реализации образовательной программы:  2 года – 288 часов.
• режим занятий:  2 раза в неделю по 2 часа; по необходимо возможно разбиение на подгруппы или индивидуальные занятия.

        В процессе обучения по образовательной программе будут использованы следующие формы организации: индивидуальная, групповая работа, самостоятельная работа, межпредметные занятия, лекция, семинар, лабораторная и практическая работа, конференция, конкурс.

А также большое внимание уделяется творческой, исследовательской работе учащихся (темы для исследовательских  работ  выбираются  исходя из актуальных  проблем  современности).  

Ожидаемые результаты освоения  образовательной программы.

Обучающийся  будет знать: основные понятия и законы химии (систематизация); роль эксперимента в химии; роль химии в нашей жизни.

Обучающийся будет уметь: правильно обращаться с веществами, приборами; проводить несложный эксперимент; работать с различными источниками информации и перерабатывать большой объем информации; проводить сравнение; выявлять главное; устанавливать причинно-следственные связи; обобщать и систематизировать знания; преодолевать трудности.

Обучающийся  разовьет интеллектуальные и творческие способности.

Обучающийся сформирует  личностные качества: ценностно-смысловые (познание самого себя, своих способностей и возможностей; самоопределение в учебной теме; определение смыслов и перспектив её изучения; конкретизация личных целей в индивидуальной образовательной программе); познавательные и эвристические (умение ставить цели, работать самостоятельно; планирование; умение рефлексировать; самооценка); информационные (навыки работы с компьютером; умение работать с электронной почтой; умение работать со СМИ и Интернет; поиск необходимой информации; анализ и отбор информации; преобразование, сохранение и передача информации); коммуникативные (знание способов взаимодействия с окружающими и удаленными в пространстве людьми; умение работать с педагогом, с учащимися в группе).

Способы проверки результатов освоения образовательной программы: 

• входной контроль (сентябрь);
• текущий контроль (в течение учебного года);
• промежуточный контроль – по изученным темам, разделам   (декабрь);
• итоговый контроль (май).

Подведение итогов по результатам освоения материала данной программы проводится в форме защиты проектных и исследовательских работ учащихся. В процессе защиты работ происходит обсуждение актуальности темы исследования, оригинальности замысла и его воплощения автором, соответствия работы требованиям по оформлению, а также презентации проектной или исследовательской работы. 

3. Учебно-тематический план занятий для учащихся первого года обучения

Воспитательная  работа

Учебно-тематический план занятий для учащихся второго года обучения

Воспитательная  работа

4.   Содержание программы

Содержание программы занятий для учащихся первого года обучения

Тема 1. Введение  (2 часа)

Теория. Правила техники безопасности при работе с химическими веществами и оборудованием в кабинете химии. Знакомство с оборудованием, посудой. Порядок выполнения опытов и составления отчетов. Выбор тем для исследовательских работ (ШНО).

Практика. Разработка правил взаимоотношений в коллективе. Знакомство с простейшим химическим оборудованием.

Тема 2: Первоначальные понятия и законы (18 часов)

Теория. Предмет химии. Роль химии в обществе. Методы познания химии. Основные понятия химии (атом, молекула, химический элемент, молекулярная и молярная массы, молярный объем, валентность, степень окисления). Химическая символика. Строение и состав  вещества. Количество вещества. Молярная масса. Химические реакции. Основные законы химии: закон постоянства состава, закон сохранения массы, газовые законы. Относительная плотность газов. Уравнения  химических реакций.

Практика. Самостоятельная работа по теме «Бинарные  соединения». Задачи на вывод формулы. Составление формулы по   валентности. Уравнения  химических реакций подбор коэффициентов, расчеты по ним. Алгоритмы решения задач. Усложненные задачи. Практическая работа «Реакции соединения и разложения».

Тема 3. Периодический закон Д.И.Менделеева и строение  атомов (32 часа)

Теория. Периодический закон (история, значение, развитие, формулировка). Ядерная модель строения атома. Строение электронных оболочек атомов (квантовые числа; постулаты Бора, принцип Паули, правило Хунда). Строение ядра. Свойства атомов (радиус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность). Орбитали. Зависимость химических свойств элементов и их соединений от строения атомов. Характеристика элемента по его положению в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Особенности  свойств элементов  побочных  подгрупп.

Практика. Строение электронных оболочек атомов элементов I –III периодов. Строение электронных оболочек атомов элементов IV периода. Закономерности  в  изменении свойств элементов в  периоде. Закономерности  в  изменении свойств элементов в главной подгруппе.

 Тема 4. Важнейшие классы неорганических веществ (40 часов)

Теория. Основные классы неорганических веществ (классификация, составление формул по названиям и наоборот). Оксиды, кислоты, основания, соли в свете теории электролитической диссоциации. Классификация и номенклатура каждого класса. Способы получения и химические свойства. Генетическая связь между классами неорганических веществ.

Практика. Составление формул и названий неорганических соединений. Составление схем образования  ионов. Составление уравнений электролитической  диссоциации для разных классов неорганических соединений. Составление уравнений получения кислот. Практическая работа «Реакция кислот с металлами». Практическая работа «Проведение реакции нейтрализации». Взаимосвязь классов веществ (Составление  схем  взаимосвязи). Составление уравнений получения солей. Практическая работа «Получение оснований и изучение их свойств». Практическая работа «Изучение свойств кислот». Составление уравнений по цепочкам превращений. Составление уравнений возможных реакций между заданными веществами. Контрольная работа по теме «Классы  неорганических веществ»

Тема 5. Комплексные соединения (4 часа)

Теория. Введение в химию координационных соединений. Строение комплексных соединений. Классификация и номенклатура. Свойства. Применение.

Практика. Составление формул комплексных соединений по названиям и наоборот. Получение.

Тема 6. Теория растворов (10 часов)

Теория. Классификация растворов. Растворимость и ее зависимость. Процесс растворения. Химическая теория растворов. Концентрация растворов и способы ее выражения (процентная, молярная, нормальная). Основные положения теории электролитической диссоциации. Диссоциация кислот, солей, щелочей. Сила электролита, степень диссоциации. Понятие о рН раствора, произведение растворимости. Условия необратимости химических реакций. Гидролиз солей. Примеры ступенчатого и необратимого гидролиза.

Практика. Составление ионных уравнений реакций. Решение задач на способы выражения концентрации растворов, а также комбинированных задач. Лабораторная работа «Приготовление раствора заданной концентрации».

Тема 7. Итоговое занятие (2 часа)

Подведение итогов года и планирование деятельности на следующий учебный год.

Содержание программы занятий для учащихся второго года обучения

Тема 1. Химическая  связь (10 часов)

Теория. Понятие «Химическая связь». Виды химической связи (ковалентная, ионная, металлическая, водородная). Ковалентная связь. Энергия и длина связи. Электроотрицательность атомов элементов. Ионная связь. Сложные ионы. Металлическая связь. Типы кристаллических решёток. Зависимость физических свойств веществ то типа решётки. Степень окисления.

Практика. Определение твердости минералов. Расчет  степени окисления элементов в соединениях. Расчет  степени окисления элементов в ионах.

Тема 2. Закономерности  химических  реакций (18 часов).

Теория. Механизмы  химических реакций. Тепловые эффекты  реакций. Закон Гесса. Скорость химической реакции. Понятие об энергии активации. Зависимость скорости химической реакции. Понятие о катализе. Химическое равновесие. Смещение химического равновесия при изменении температуры, давления, концентрации. Принцип Ле-Шателье. Кристаллогидраты.

Практика. Расчеты по уравнениям реакций, если одно вещество дано в избытке. Решение задач на газовые реакции. Исследование зависимости скорости реакции от разных факторов. Исследование способов смещения химического  равновесия. Контрольная работа.

Тема 3. Типы химических реакций (16 часов)

Теория. Классификация химических реакций. Полная и неполная нейтрализация. Кислые и основные соли. Реакции ионного обмена. Гидролиз солей. Классификация окислительно-восстановительных  реакций. Электронный  баланс.

Практика. Лабораторная работа «Условия необратимого протекания реакций ионного обмена». Лабораторная работа «Исследование растворов солей». Составление уравнений гидролиза. Составление уравнений реакций с помощью метода электронного баланса. Контрольная работа.

Тема 4. Химия неметаллов (18 часов).

Теория. Строение атома водорода. Изотопы водорода, их нахождение в природе. Получение водорода в промышленности и лабораторных условиях. Химические свойства водорода. Восстановительные и окислительные свойства. Общая характеристика  р-элементов IV группы, химические свойства углерода и кремния; оксиды углерода и кремния; угольная кислота и ее соли – карбонаты; кремниевая кислота и силикаты. Общая характеристика  р-элементов VII группы; свойства  галогенов, соляная кислота; кислородсодержащие соединения галогенов. Общая характеристика  р-элементов VI группы; водородные соединения  кислорода и серы; оксиды серы; серная кислота; производство серной кислоты. Общая характеристика  р-элементов V группы; аммиак, производство аммиака; оксиды азота, азотная кислота, применение и производство азотной кислоты. Фосфор и его соединения; фосфорная кислота и фосфаты.
Практика. Лабораторные работы «Распознавание карбонатов», «Свойства соляной  кислоты», «Свойства серной  кислоты». Контрольная работа.

Тема 5. Химия металлов (8 часов)

Теория. Положение металлов в периодической системе химических элементов. Металлическая связь, строение и свойства металлов. Зависимость свойств металлов от их строения. Общие способы получения металлов. Химические свойства металлов. Гальванический  элемент. Электролиз. Применение  электролиза в технике. Коррозия металлов и защита от неё. Щелочные и щелочноземельные металлы и их соединения. Алюминий. Способы получения и свойства (амфотерность) оксида и гидроксида алюминия.Металлы d–элементов: Хром. Железо. Строение атомов, получение, свойства, нахождение в природе.

Практика. Лабораторные работы «Восстановительные свойства металлов», «Определение жёсткости  воды». Контрольная работа.

Тема 6. Мир органических веществ (4 часа)

Теория. Многообразие органических веществ и его причины, их отличие от неорганических соединений. Теория строения органических соединений А.М.Бутлерова. Гибридизация. Изомерия.

Практика. Определения типа гибридизации углеродных атомов органических соединений. Составление изомеров.

Тема 7. Основные классы органических соединений

Теория. Основные классы органических соединений (углеводороды – алканы, алкены, алкины, алкадиены, циклоалканы, арены; кислородсодержащие – спирты и фенолы, простые эфиры, альдегиды и кетоны, кислоты и сложные эфиры, жиры и мыла, углеводы; азотсодержащие органические соединения – амины, аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты). По каждому классу органических соединений рассматривается: классификация, номенклатура, строение, получение, химические свойства, применение. Генетическая связь между классами органических соединений.

Практика. Лабораторные работы «Исследование углеводородов с помощью свечи», «Растворение органических веществ в различных растворителях». Исследование спирта как растворителя. Исследование рН растворов органических кислот и сравнение их (по результатам проведенных опытов) по силе с неорганическими кислотами, например, с серной и соляной. Лабораторные опыты по изучению углеводов (с картофелем, булкой). Качественные реакции на белок. Составление уравнений по цепочкам превращений. Алгоритмы решения задач на нахождение формул органических соединений; решение задач, в том числе повышенного уровня.

Тема 8. Итоговое занятие (2 часа)

Подведение итогов года и планирование деятельности на следующий учебный год.

5.   Методическое обеспечение образовательной программы

Методика  исследовательской  работы

• Общие  требования  к  исследовательской  работе. Выбор  темы, определение  цели  и  задач
• Разработка  гипотезы. Составление  плана  исследования
• Работа  с  литературой. Составление  выписок  и  цитат
• Оформление  ссылок  на  использованную  литературу. Художественный  и  научный  стили
• Оформление  экспериментальной  части  исследования. Оформление  приложения
• Правила  составления  тезисов. Оформление тезисов
• Как  готовить  химический  доклад. Предзащита исследовательских  работ
• Защита  исследовательских  работ

6.  Список литературы

      Литература для учителя

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М. – 1988
2. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия. – М. Дрофа. – 2008.
3. Дзудцова Д.Д. , Бестаева Л.Б. Окислительно-восстановительные реакции. – М. Дрофа. – 2005.
4. Еремин В.В., Кузьменко Н.Е. Начала химии. – М. – 2005.
5. Еремин В.В., Кузьменко Н.Е. Сборник задач и упражнений по химии. – М. – 2005.
6. Журналы «Химия в школе» (1987 – 2009)
7. Журналы «Химия и жизнь» (1990 – 2000)
8. Зайцев О.С. Неорганическая химия. – М. – 1997
9. Зубович Е.Н. Решение задач повышенной сложности
10. Карцова А.А. Покорение вещества. Органическая химия. – СПб. – 1999.
11. Кузьменко Н.Е. Начала химии. – М. – 1998
12. Кузьменко Н.Е. 2400 задач. – М. – 1998
13. Приложение «Химия» к газете «Первое сентября»
14. Степин Б.Д., Аликбекова Л.Ю. Занимательные задания и эффективные опыты по химии. – М. Дрофа. – 2008.
15. Хомченко И.Г. Сборник  задач и упражнений по химии. – М. – 2005.

Литература для учащихся

1. Ахметов Н.С. Неорганическая химия. 8 – 9 кл. – М. – 1992
2. Воскресенский П.И.,Неймарк А.М. Основы химического анализа. – М. – 1971
3. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия. – М. Дрофа. – 2008.
4. Городничева Н. Первоначальные химические понятия. – 1995
5. Дзудцова Д.Д. , Бестаева Л.Б. Окислительно-восстановительные реакции. – М. Дрофа. – 2005.
6. Еремин В.В., Кузьменко Н.Е. Начала химии. – М. – 2005.
7. Еремин В.В., Кузьменко Н.Е. Сборник задач и упражнений по химии. – М. – 2005.
8. Журин А. Электролитическая диссоциация. – М. – 1995
9. Журин А.А. Химические уравнения. – М. – 1998.
10. Карцова А.А. Покорение вещества. Органическая химия. – СПб. – 1999.
11. Кузнецова Лилия. Химия. 8класс. – М. – 2003
12. Кузнецова Лилия. Химия. 9класс. – М. – 2003
13. Кузнецова Лилия. Химия. 10класс. – М. –2007
14. Кузнецова Н.Е., Левкин А.Н. Задачник по химии 9-11 класс. – М. – 2008.
15. Маршанова Г.Л. 500 задач по химии. 8-11класс. – М. – 2000-2008
16. Минченков Е.Е.,Зазнобина Л.С.,Смирнова Т.В. Химия. 8. – М. – 2002
17. Минченков Е.Е.,Цветков Л.А.,Зазнобина Л.С. Химия. 9. – М. – 2002
18. Резяпкин В.И. 700 задач по химии. – Минск. – 2001
19. Степин Б.Д., Аликбекова Л.Ю. Занимательные задания и эффективные опыты по химии. – М. Дрофа. – 2008.
20. Хомченко И.Г. Сборник  задач и упражнений по химии. – М. – 2005.
21. Энциклопедия для детей. Т.17. Химия. – М.:Аванта+. – 2000.