Применение алгоритмов на уроках химии
методическая разработка по химии (8, 9 класс)

Применение алгоритмов на уроках химии

( из опыта работы учителя химии МБОУ СОШ с. Новониколаевки Асиновского района Томской области  Барминской Веры Анатольевны)

Химия- интересная и практически значимая наука. Но в  то же время, химия относится к абстрактно-конкретным наукам и ее изучение  очень часто вызывает определенные трудности у обучающихся.

На самых первых уроках химии обычно у детей «горят глаза».  Но содержание  предмета химии очень обширно и представляет собой копилку огромного числа формул, уравнений, фактов и законов, запомнить которые не просто трудно, а очень трудно.  И с увеличением теоретического материала и его сложности, как правило, интерес к изучению предмета становится меньше. А целью работы учителя должно быть скорее не слово «научить» чему-то, а – «содействовать развитию умения, навыков; создать условия для формирования ….» и главное – научить учиться. В своей педагогической практике с целью повышения качества обученности по предмету я использую различные алгоритмы и памятки. Поставленная цель предполагала решение ряда проблем, для которых необходимо было подобрать эффективные действия, приводящие к решению проблем и к конечному результату по достижению поставленной цели. Я использую  алгоритмы на уроках при объяснении нового материала и закреплении изученного. Не все дети в классе могут воспринимать и запоминать изучаемый материал на слух. Для решения этой проблемы нужно записывать план деятельности и больше использовать наглядности.

 Выполняя каждый раз точную последовательность действий, учащиеся получают конкретный результат.

Алгоритм- это выполнение последовательных действий  при помощи ориентиров и указаний.

Для учащихся алгоритмы являются:

предметом изучения;

основой для овладения способами добывания и применения знаний;

объектом самостоятельной деятельности.

Этапы работы по алгоритму:

1. Формирование знаний о приеме
2. Развитие умений пользоваться приемом самостоятельно и в различных связях
3. Формирование умений пользоваться приемом по аналогии и в сходных условиях.

Алгоритмы, которые я применяю на своих уроках:

- правила составления электронной формулы;

-правила составления формул и уравнений;

- правила определения степени окисления и составления формул по степени окисления

- правила составления уравнений реакций ионного обмена

- правила составления уравнений методом электронного баланса

- последовательность описания химических элементов, свойств веществ, протекания химических реакций;

- определенный порядок приготовления растворов заданной концентрации;

- рациональный способ решения расчетных  и экспериментальных задач;

- оптимальный план проведения химического анализа неорганических и органических веществ

-и другие……………..

Что дает использование такого метода обучения:

- оптимизировать учебный процесс;

- рационализировать обучение, развивая способность мыслить

- развивать логическое мышление;

- формировать у учащихся умения осуществлять определенные действия и получать конкретный результат;

-применять их не только на уроках, но и при подготовке к олимпиадам и экзаменам.

В своей работе я активно использую опыт учителей через интернет сайты, через периодические журналы

Приложения:

Алгоритм составления уравнения ОВР методом электронно-ионного баланса:

• Составить перечень веществ и частиц, присутствующих в системе до начала реакции.
• Найти среди них окислитель и восстановитель; определить реакцию среды.
• Составить уравнение полуреакции окислителя.
• Составить уравнение полуреакции восстановителя.
• Уравнять число принятых и отданных электронов.
• Составить ионное уравнение.
• Составить молекулярное уравнение.

Правила уравнивания атомов кислорода и водорода при составлении полуреакций:

1. В кислой среде,   ни в левой  ни в правой частях,  не должно быть ионов OH–.  Уравнение осуществляется за счет ионов Н+ и молекул воды.

2. В щелочной среде,  ни в левой ни в правой частях,  не должно быть ионов Н+. Уравнение осуществляется за счет ионов OH–   и молекул воды.

3. В нейтральной среде ни ионов Н+ ни ионов OH–  в левой части быть не должно. Однако в правой части среди продуктов реакции они могут появиться.

  4.  Если исходное вещество содержит больше атомов кислорода, чем продукт реакции, то освобождающийся кислород в форме : О–2 связывается в кислых растворах ионами водорода (Н+) в воду, в нейтральных и щелочных растворах — в гидроксид-ионы:

• в кислых растворах: О–2 + 2Н+  = Н2О

• в нейтральных растворах О–2 +Н+  =ОH–

• в щелочных растворах: О–2 +НOH= 2OH–

  5.   Если исходное вещество содержит меньше атомов кислорода, чем продукты реакции, то недостаток их восполняется в кислых и нейтральных растворах за счет молекул воды,

 в щелочных — за счет гидроксид-анионов:

• в кислых: Н2О=О–2 + 2Н+

• в нейтральных Н2О=О–2 + 2Н+

• в щелочных растворах: 2OH–= О–2 + Н2О

Алгоритм составления формулы вещества по известной степени окисления.

Алгоритм составления реакций ионного обмена (РИО)

в молекулярном, полном и кратком ионном виде

Памятка по составлению реакций ионного обмена

1. определить вещества, которые нужно записать в виде свободных ионов, это:
   

• сильные кислоты (они в растворе в виде катионов водорода и анионов кислотного остатка)

• растворимые основания (они в растворе в виде катионов металла и гидроксид-ионов)

• растворимые соли (они в растворе в виде катионов металла и анионов кислотного остатка)

растворимость и заряд ионов уточняем по таблице растворимости

2. все остальные вещества записать их химическими формулами, а не обозначениями ионов;
3. в ионных уравнениях перед химическими формулами сохраняются старые коэффициенты, а коэффициенты перед обозначениями ионов получаются как результат умножения коэффициента (стоявшего перед формулой вещества, этот ион образовавшего) и индекса (относившегося непосредственно к этому иону); пример:
4. если до реакции и после реакции (то есть слева и справа от знака «=») одинаковые ионы в одинаковом количестве, то их сокращают, т. к. они не изменились в результате реакции;
5. после этого сокращения вместо полного ионного уравнения (ПИУ) получаем краткое ионное уравнение (КИУ), по которому словами можно описать суть реакции как суть изменений.

Пример реакции ионного обмена.

1. молекулярное уравнение(МУ)

Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4

2. полное ионное уравнение (ПИУ)

2Fe3++3SO42-+6Na++6OH-=2Fe(OH)3↓+6Na++3SO42-

 (сокращаем катионы натрия и сульфатные анионы, т. к. они не изменились)

3) краткое ионное уравнение (КИУ)

2Fe3++6OH-=2Fe(OH)3↓

(все коэффициенты кратны числу «2», делим их на него)

Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

4) суть реакции (по КИУ): каждый катион железа (III) присоединяет три гидроксид-иона,  в результате образуется нерастворимый гидроксид железа (III), который выпадает в осадок.

Литература 

1. Зуева, М.В. Совершенствование организации учебной деятельности школьников на уроках химии. / М.В. Зуева. - Москва: Просвещение, 1989. – 12 с.
2. Енякова, Т. М. Химия в алгоритмах: пособие для учащихся /Т.Е. Енякова. – 5-е издание. – Мозырь: ООО ИД «Белый Ветер», 2006. – 38 с.
3. Косихина, О.С. Теоретические основы системно-структурного подхода к усвоению знаний // Наука и школа. - 2007. - № 1. – 80 с.
4. Пак, М.С. Алгоритмика при изучении химии./ М.С. Пак – Москва: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000. – 112 с.
5. Пак М. Алгоритмы в обучении химии: Кн. Для учителя. – М.: Просвещение, 1993. - 63с.
6. Петрова Н.С. Использование алгоритмических предписаний при решении расчетных задач Журнал. Химия в школе – 1982, №4.

 Интернет ресурсы: http://festival.1september.ru/

                                  https://www.uchportal.ru/

                                  https://infourok.ru/