Проведение лабораторных опытов с использованием ИКТ
методическая разработка по химии на тему

«Проведение лабораторных опытов по химии с использованием ИКТ»

 на примере фрагмента урока «Скорость химических реакций. Зависимость скорости химических реакций от различных факторов» (11 класс)

Методическая цель: показать методику проведения обучающих лабораторных опытов по химии с использованием информационно-коммуникационных технологий.

        В настоящее время с появлением ИКТ значительно расширились возможности использования эксперимента на уроках химии. Форма экспериментальной работы осталась прежней – это практические работы, лабораторные опыты и демонстрационный эксперимент. Особенностью лабораторных опытов и практических работ в свете новых педагогических технологий является то, что несколько видоизменяется цель работы – это не только отработка умений и навыков, но и приобщение учащихся к исследовательской деятельности. Наиболее применяемыми в моей работе элементами ИКТ являются интерактив, обеспечивающий наглядность и содержащий подробную поэтапную инструкцию к работе, и мультимедиа, который обеспечивает реальное представление объектов и процессов.

Предлагаю провести обучающие лабораторные опыты с увеличением  уровня сложности заданий.

I уровень сложности – выполнение лабораторного опыта в соответствии с инструкцией, предложенной в виртуальной лабораторной работе (интерактив).  

        Виртуальная лабораторная работа предназначена для подготовки и проведения учащимися реального химического эксперимента. Реальный эксперимент требует тщательного планирования. За основу можно взять инструкцию, предложенную в виртуальной лабораторной работе. В качестве виртуальных работ  используются  электронные учебные модули Открытых Мультимедиа Систем (ОМС). Учитель управляет процессом проведения лабораторных опытов со своего компьютера или прямо на интерактивной доске. Учащиеся наблюдают за действиями на экране, а затем выполняют лабораторные опыты, пользуясь инструкцией, предложенной в виртуальной работе.

II уровень сложности – просмотр видеоэксперимента (мультимедиа) и самостоятельное выполнение лабораторного опыта по инструкции.

        Учащиеся просматривают видеофрагмент, после чего, пользуясь инструкцией, выполняют аналогичный лабораторный опыт.

III уровень сложности – просмотр видеоэксперимента (мультимедиа) и самостоятельное выполнение подобного лабораторного опыта по инструкции.

Учащиеся просматривают видеофрагмент, после чего, пользуясь инструкцией, выполняют подобный лабораторный опыт.

Навыки, полученные после выполнения экспериментальных работ, используются учащимися при выполнении различных учебных проектов и представлении результатов своей самостоятельной деятельности в виде презентаций. При этом ученик не только получает знания по химии, но и развивает у себя способности к аналитическому и «экспериментальному» мышлению.

Фрагмент урока «Скорость химических реакций. Зависимость скорости химических реакций от различных факторов» (11 класс)

Цель урока: выяснить, как различные факторы влияют на скорость химических реакций.

Оборудование: штатив с пробирками, шпатель, спиртовка, спички

Реактивы: металлы гранулированные магний, цинк, железо, растворы соляной кислоты, серной кислоты, пероксида водорода, тиосульфата натрия разной концентрации (25 г/л и 200 г/л), твёрдый оксид марганца (IV), кусочки мрамора и измельчённый мрамор.

Ход урока.

Перед проведением лабораторных опытов обсуждаются правила техники безопасности при работе с кислотами и спиртовкой.

I уровень сложности – выполнение лабораторного опыта в соответствии с инструкцией, предложенной в виртуальной лабораторной работе (интерактив).

Лабораторный опыт №1.

«Зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ».

Введение.

        Существуют множество веществ, способных вступать в разнообразные химические реакции, поэтому выяснить однозначную зависимость скорости реакции от природы веществ очень трудно.

Инструкция к работе.

1. Налейте в три пробирки раствор соляной кислоты HCl.
2. В первую пробирку положите гранулу магния, во вторую – гранулу цинка, в 3-ю  - гранулу железа. Что наблюдаете? Какая из реакций самая быстрая?
3. Напишите уравнения протекающих реакций.
4. Сделайте выводы.
5. Результаты эксперимента оформите в лабораторном журнале в виде таблицы.

Лабораторный опыт №2.

«Зависимость скорости химической реакции от температуры».

Введение.

        При нагревании реагирующих веществ скорость реакций резко возрастает, так как с ростом температуры в реакционной смеси значительно возрастает число активных молекул и вероятность их столкновений.

Инструкция к работе.

1. В два химических стакана (пробирки) прилейте раствор соляной кислоты одинаковой концентрации.
2. Нагрейте одну из пробирок с раствором.
3. Одновременно поместите гранулы цинка в стаканы (пробирки) с растворами соляной кислоты. Что наблюдаете?
4. Напишите соответствующие уравнения реакций.
5. Сделайте выводы.
6. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале в виде таблицы:

II уровень сложности – просмотр видеоэксперимента (мультимедиа) и самостоятельное выполнение лабораторного опыта по инструкции.

Лабораторный опыт №3.

«Зависимость скорости химической реакции от присутствия катализатора».

Введение.

Катализатор  - это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само при этом  не расходуется.

Инструкция к работе.

1. В две пробирки прилейте раствор пероксида водорода H2O2.
2. В первую пробирку добавьте немного твёрдого  оксида марганца (IV) MnO2 . Вторую пробирку оставьте для сравнения. Что наблюдаете?
3. Напишите соответствующие уравнения реакций.
4. Сделайте выводы.
5. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале в виде таблицы:

III уровень сложности – просмотр видеоэксперимента (мультимедиа) и самостоятельное выполнение подобного лабораторного опыта по инструкции.

Лабораторный опыт №4.

«Зависимость скорости реакций от концентрации реагирующих веществ».

Введение.

На скорость реакции влияет концентрация реагентов, так как, чем больше частиц участвует в реакции, тем чаще они сталкиваются и тем быстрее протекает реакция.

Инструкция к работе.

1. В две пробирки прилейте одинаковые объёмы раствора серной кислоты.
2. Одновременно прилейте в обе пробирки растворы тиосульфата натрия Na2S2O3 разной концентрации (25 г/л и 200 г/л).
3. Засеките время, через которое в пробирках появится осадок серы.
4. Объясните причину разновременного появления осадка.
5. Составьте уравнение протекающей реакции.
6. Результаты эксперимента оформите в лабораторном журнале в виде таблицы.

Лабораторный опыт №5.

«Зависимость скорости реакций от площади поверхности соприкосновения  реагирующих веществ».

Введение.

Увеличение поверхности соприкосновения реагентов приводит к увеличению числа столкновений между реагирующими частицами и соответственно к увеличению скорости химических реакций.

Инструкция к работе.

1. Поместите в первую пробирку кусочек мрамора, а во вторую – измельчённый мрамор
2. Прилейте в обе пробирки одинаковые объёмы раствора соляной кислоты. Что наблюдаете?
3. Напишите соответствующие уравнения реакций.
4. Сделайте выводы.
5. Результаты экспериментов оформите в лабораторном журнале в виде таблицы:

Выводы по работе.

• Осваивая на уроках практику выполнения лабораторного эксперимента с пользованием средств ИКТ, учащиеся не только приобретают практические умения и навыки, но и готовятся к самостоятельному проектированию лабораторных экспериментов.  Использование ИКТ обеспечивает резкое расширение сектора самостоятельной учебной работы, а также приобщения учащихся к исследовательской деятельности.
• С появлением ИКТ школьникам стали доступны виды деятельности, которые можно реализовать вне учебной аудитории, такие как  виртуальный лабораторный эксперимент. 
• ИКТ позволяют учащимся  получать новые знания на основе осуществления самостоятельного анализа наблюдаемых явлений, процессов; изучения объектов, сравнения их свойств; анализа результатов виртуально проводимых экспериментов и выявления экспериментальных зависимостей; осуществления поиска и обработки информации, построения обобщенных аргументированных выводов на основе информации, полученной из всей совокупности источников.
• Средства ИКТ дают возможность учащимся строить свою учебную деятельность в соответствии с их интересами и увлечениями.

Информационные ресурсы.

1. Электронные учебные модули Открытых Мультимедиа Систем (ОМС) http://еor.edu.ru

• Лабораторная работа «Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ»

 http://fcior.edu.ru/card/7246/laboratornaya-rabota-zavisimost-skorosti-himicheskoy-reakcii-ot-poverhnosti-soprikosnoveniya-reagent.html

• Лабораторная работа «Зависимость скорости реакции от температуры» http://fcior.edu.ru/card/1956/laboratornaya-rabota-zavisimost-skorosti-himicheskoy-reakcii-ot-temperatury.html

2. Неорганическая химия. Видеоопыты http://school-collection/edu.ru 

• Влияние катализаторов на скорость химической реакции. http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b40c134e-f065-1ca4-960d-5d7780bd6a99/index.htm
• Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2789210e-24cd-803f-bc4e-1c6518a2ea62/index.htm

• Влияние размеров поверхности соприкосновения реагирующих веществ на скорость химической реакции http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2789210e-24cd-803f-bc4e-1c6518a2ea62/index.htm