Инновационная деятельность на базе КФУ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

элективного курса

«Решение качественных задач в курсе органической химии»

для учащихся 10 класса

Пояснительная записка.

Элективный курс  «Решение качественных задач в курсе органической химии» предназначен для учащихся 10-х классов.

Содержание элективного курса позволяет развивать идеи, заложенные в базовом курсе химии, дополнять их новыми знаниями, что существенно расширяет кругозор учащихся, позволяет повысить учебную мотивацию учащихся и проверить свои способности в области химии.

На занятиях курса ученики совершенствуют умения в решении комбинированных расчетных задач на вывод формул органических веществ по; теоретически решают качественные задачи на определение органического вещества по его физическим и химическим свойствам; экспериментально выполняют качественные задачи на идентификацию органических веществ, находящихся в разных склянках без этикеток.

Данный курс углубляет и расширяет знания учащихся о химических методах анализа, способствует овладению методиками исследования.  При организации практических занятий учащиеся оказываются в условиях, требующих от них умения планировать эксперимент, грамотно проводить наблюдения, фиксировать и описывать его результаты, обобщать и делать выводы, а также осваивать научные методы познания. Кроме того, предлагаемые работы вырабатывают у учащихся умения ставить конкретные задачи и решать их с помощью конкретных методик.

Часть курса, посвященная практическому изучению качественных реакций органических веществ, играет немаловажную роль в предпрофильном обучении школьников нашего лицея, имеющего социально-правовой профиль. Данный раздел относится к курсу аналитической химии, лежащей в основе судебной химии - одного из разделов юридической науки – криминалистике.

Цель курса: расширение и углубление знаний по теме «Качественный анализ органических веществ»

Задачи курса:

1. Расширение и углубление знаний учащихся о строении, свойствах, применении и методах получения органических веществ.
2. Обучение решению теоретических и практических задач по качественному обнаружению важнейших органических веществ.
3. Формирование навыков исследовательской деятельности.
4. Подготовка учащихся к олимпиадам, конкурсам и поступлению в ВУЗы

Итогом работы по элективному курсу станет выполнение зачетной работы, включающей

-составление качественной задачи на определение неизвестного органического вещества любого класса по его свойствам;

-выполнение расчетной задачи на определение формулы органического вещества;

-выполнение экспериментальной задачи на распознавание органических веществ.

Курс рассчитан на 17 часов (1 час в неделю).

ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ

После изучения элективного курса «Решение качественных задач в курсе органической химии» учащиеся должны:

• знать основные положения ТХС органических веществ, важнейшие функциональные группы органических соединений и обусловленные ими свойства; строение, свойства, нахождение в природе и практическое применение изученных органических веществ; зависимость свойств от состава и строения.
• уметь объяснять свойства веществ на основе их химического строения; составлять структурные формулы органических веществ изученных классов, уравнения реакций, подтверждающих свойства изученных классов органических веществ, их генетическую связь, способы получения;
• уметь определять формулу органического вещества по данным о его количественном составе,  по данным о химических реакциях, протекающих с его участием
• уметь практически определять по характерным реакциям функциональные группы органических соединений;
• соблюдать правила техники безопасности при обращении с веществами и химической посудой, лабораторным оборудованием

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ.

• Введение

Качественный анализ: идентификация и обнаружение. Особенности качественного анализа органических соединений. Аналитические задачи при исследовании органических веществ

• Решение задач на определение формулы  химического вещества по данным о его количественном составе 

Вывод алгоритма решения задач на вывод химической формулы вещества по известным массовым долям элементов. Решение задач данного типа

• Решение задач на определение формулы  химического вещества по данным о его количественном составе

Знакомство с методами решения задач на вывод формулы химического вещества по продуктам сгорания. Решение задач данного типа

• Алканы и их галогенпроизводные 

Решение комбинированных расчетных задач на вывод формул алканов и их галогенпроизводных. Решение качественных задач на определение неизвестных алканов и их галогенпроизводных по их свойствам

• Непредельные углеводороды

Качественные реакции на непредельные углеводороды. Решение качественных задач на определение неизвестных алканов, алкинов, алкадиенов по их свойствам. Решение комбинированных расчетных задач на вывод формул алканов и их галогенпроизводных.

• Арены

Качественные реакции на ароматические углеводороды. Решение качественных задач на определение неизвестных аренов по их свойствам. Решение комбинированных расчетных задач на вывод формул аренов.

• Спирты

Качественные реакции на одноатомные, многоатомные спирты, фенолы. Решение качественных задач на определение неизвестных спиртов по их свойствам. Решение комбинированных расчетных задач на вывод формул спиртов.

• Карбонильные соединения

Качественные реакции на альдегиды и кетоны. Решение качественных задач на определение неизвестных альдегидов и кетонов по их свойствам. Решение комбинированных расчетных задач на вывод формул альдегидов и кетонов.

• Карбоновые кислоты, сложные эфиры

Качественные реакции на карбоновые кислоты. Решение качественных задач на определение неизвестных карбоновых кислот сложных эфиров  по их свойствам. Решение комбинированных расчетных задач на вывод формул карбоновых кислот и сложных эфиров.

• Азотсодержащие органические вещества

Качественные реакции на амины, анилин, белок. Решение качественных задач на определение неизвестных аминов и аминокислот  по их свойствам. Решение комбинированных расчетных задач на вывод формул аминов и аминокислот.

• Решение экспериментальных задач на распознавание органических веществ

Практическая работа Качественный анализ органических веществ. Обнаружение функциональных групп.

Практическая работа Изучение взаимодействия органических соединений различных классов с соединениями серебра (I)

Практическая работа Распознавание неизвестного органического вещества

Заключительное занятие Подведение итогов. Выполнение зачетной работы

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

• Врублевский А.И., Барковский Е.В. «Задачи по органической химии с примерами решений», Минск, Юнипресс, 2013.
• Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. «Химия 2400 задач для школьников и поступающих в ВУЗы», Москва, Дрофа, 2010
• МаршановаГ.Л. «Сборник задач по органической химии 10-11 классы, Москва  Издат-Школа, 2014
• Олейников Н.Н., Муравьева Г.П. «Химия. Основные алгоритмы решения задач», Москва, Физматлит, 2013
• Артемов А.В., Дерябина С.С. «Школьные олимпиады. Химия», Айрис-пресс, Москва, 2015
• Журнал «Химия» издательского дома «Первое сентября»
• http://school-collection.edu.ru/ Единая коллекция образовательных ресурсов
• http://fcior.edu.ru/  Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов
• Лабораторная посуда, оборудование и химические реактивы для проведения демонстрационного эксперимента, лабораторных и практических работ

ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЯЗЫКОВОЙ КУЛЬТУРЫ УЧАЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ

В современных условиях на школу возложена задача формирования социально и культурно развитой личности, обладающей гуманистически ориентированным мировоззрением.

Сегодня все чаще говорят о существовании двух культур, обладающих разными языками, критериями и ценностями: культуры естествознания с доминантой научного метода, включающей науки о природе, и культуры гуманитарной, включающей искусство, литературу, науки об обществе и внутреннем мире человека. Философы считают, что многие проблемы человечества могли бы быть решены на пути гармонизации и объединения частей изначально единой культуры. Таким образом, проблема интеграции гуманитарных и естественных наук в современной школе становится особенно актуальной.

Многие элементы филологической культуры, в том числе и определенный объем языковых знаний, могут быть с успехом сформированы на уроках химии в средней школе средствами этого учебного предмета.

В качестве основных методов формирования элементов языковой культуры учащихся можно  выделить  три. Это:

1.Использование на уроках интеграционных связей химии с родным языком;

2.Использование на уроках интеграционных связей химии с иностранными языками;

3.Применение социокультурного материала.

В рамках этих методов можно выделить следующие направления работы. 

1.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА УРОКАХ ХИМИИ ИНТЕГРАЦИОННЫХ СВЯЗЕЙ С РОДНЫМ ЯЗЫКОМ

1) Морфологический анализ химической терминологии. Его полезно проводить  для формировании языковых знаний, а  так же для развития речи и филологической компетентности учащихся

 Морфология - это раздел языкознания, занимающийся изучением процесса образования слов

Химию ребята начинают изучать с 8 класса. К этому времени они уже хорошо усвоили на уроках русского языка, что для образования новых слов в нашем языке используются различные суффиксы. Мы обращаем внимание школьников на то, что знание значений этих суффиксов помогает раскрыть содержание того или иного понятия. и дать ему грамотное определение. Так, например,  суффикс “-ение” (“-ние”) – это суффикс существительных со значением процесса, действия, Растворение”, “нагревание”, “горение”, “обугливание – это процесс, в результате которого происходит….…”,

Аналогично рассматриваем суффикс “-тель”. Это суффикс существительных, обозначающих лицо или предмет, совершающий действие.

“растворитель (окислитель, восстановитель) – это вещество (элемент), которое совершает……действие.

2) Следует также знакомить учащихся с историзмами, неологизмами и иноязычными интернационализмами, обращать внимание на паронимы (однокоренные слова, часто очень близкие по написанию и произношению, разные по смыслу, например,

CH3— CH3 «этан»

CH2 = CH2 «этен»  

CH ≡ CH «этин»

Перед нами три формулы органических веществ. Чем они похожи? В каждой из них по два  атома углерода, поэтому корень в названии этих веществ- одинаковый- «ЭТ».  Чем отличаются формулы предложенных  веществ? Количеством связей между атомами углерода. Поэтому суффикс в названии этих веществ – разный. Получается, что

«АН» – показывает наличие одинарной связи между атомами углерода,

«ЕН» - наличие двойной связи.

«ИН» - наличие тройной связи.

По аналогии можно составить названия углеводородов с тремя атомами углерода. Получаем: пропан, пропен, пропин.

Еще один пример:

Na2S - «сульфид»  

Na2SO3 - «сульфит»

Na2SO4 - «сульфат»

Корень в этих названиях одинаковый- сульф, что означает наличие атома серы во всех этих веществах («сера» - от лат. sulfur ), но суффиксы- разные, т.к. степень окисления серы в этих веществах- различная (минимальная степень окисления обозначена суффиксом  ИД, промежуточная- ИТ ,максимальная- АТ).

 По аналогии можно составить названия соединений и других неметаллов. Так, для соединений азота ( латинское названия  азота Nitrogenium), получаем «нитрид», «нитрит», «нитрат»

При изучении названий-паронимов, мы постоянно обращаем внимание, что изменение всего лишь одной буквы в этих словах ведет не только к грамматической, но и к грубой химической ошибке.

С помощью подобного морфологического разбора с использованием анализа, синтеза, сравнения, и других мыслительных операций, изучение  химических терминов и номенклатуры органических и неорганических веществ приводит к  быстрому и прочному их запоминанию. Смысл слова, которому дано всестороннее толкование, запоминается надолго еще и потому, что во время работы над ним у учащихся пробуждаются интерес и любознательность.

2.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА УРОКАХ ИНТЕГРАЦИОННЫХ СВЯЗЕЙ ХИМИИ С ИНОСТРАННЫМИ ЯЗЫКАМИ;

Любой язык входит в науку, прежде всего как терминология. Для овладения химических понятий и законов, необходимо, чтобы учащиеся владели химической терминологией

Ее изучению способствует этимологический анализ слов. Одно только понятийное толкование, без этимологического анализа приводит к скорому забыванию значения многих терминов и названий. Смысл слова, которому дано всестороннее толкование, запоминается надолго еще и потому, что во время работы над ним у учащихся пробуждаются интерес и любознательность.

этимология [гр. etymon истина; + logos понятие, учение]. Иными словами, этимология - это раздел языкознания, исследующий происхождение слов разных языков 

1. Этимология терминов

Большинство химических терминов образовано из греческих и латинских слов

Поэтому необходимо знакомить ребят с наиболее часто используемыми приставками  и суффиксами, с помощью которых образовано множество химических терминов:

а- отрицание, отсутствие

ко (кон)- объединение, соединение

анти- противоположный

де- отделение, удаление

гидро- вода

ре- против

гигро- влажность

фил- любовь

фоб- боязнь

лиз- разложение

изо- равный, одинаковый

Расшифровка некоторых терминов,  является в то же время формулировкой соответствующих понятий.

• гидрофильность (любовь к воде)- способность хорошо впитывать воду.
• гидрофобность  (боязнь воды)- свойство вещества не смачиваться водой

Фрагмент "лиз", означающий разложение, дает начало следующим терминам:

• гидролиз - разложение вещества с помощью воды;
• электролиз - разложение вещества электрическим током;
• пиролиз - разложением огнём.

Приставка "де", означающая отделение, удаление, встречается в терминах:

• денатурация (потеря природных свойств),
• деструкция (потеря структуры),
• дегидратация (отщепление воды),
• дегидрирование (отщепление водорода)

При записи этих терминов, обращаем внимание на то, что букву Е в приставке «де» ни в коем случае нельзя заменять буквой И, т,к   у приставки  «ди», совсем иной смысл, она означает – два. И снова, обращаем внимание, что замена всего лишь 1 буквы в этих словах приводит к очень грубой химической ошибке.

Приставка «изо» означает равный, одинаковый. Тогда

• термин изомеры можно перевести как равная доля и дать ему следующее определение. Это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но отличающиеся по свойствам;
• изотопы – переводится как равное место, а значит, это -элементы, занимающие одно и то же место в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева, но имеющие разный состав.

Приставка "ко", означающая соединение, входит в термины

• комплекс (сочетание, охват),
• конденсация (сгущение),
• координация (упорядочение),
• ковалентная связь (связь за счет образования общих валентных электронов)

Именно, этимологическое запоминание терминов ведет к осмысленному, а не механическому их запоминанию, а значит, к грамотному их использованию.

2) Интересна и  этимология  названий химических элементов

Так, в 6 классе при изучении курса ботаники, ребята знакомятся с названием пигмента, который обуславливает зеленую окраску листьев-  хлорофилл (от греч. chloros - зеленый и phyllon -лист). Он содержится в хлоропластах – пластидах зеленого цвета. Когда начинается изучение химии в 8  классе, ребята, знакомясь  с этимологией элементом «хлор», уже могут предсказать, что этот элемент образует вещество зеленого цвета. И действительно, хлор - это газ желто-зеленого цвета.

Чтобы познакомиться с этимологией как можно большего числа элементов, ребятам в 8 классе предлагается задание - изобразить этимологию названия химического элемента в рисунке. Существует несколько этимологических групп химических элементов: элементы, названные по их свойствам или свойствам их соединений; элементы, названные в честь исследователей, древнегреческих героев; элементы, названия которых связаны со способом их открытия; элементы-топонимы, названия которых связаны с географическими объектами.

Изучение этимологии разных химических элементов расширяет кругозор учащихся, а также облегчает в дальнейшем изучение химии элементов

 3. ПРИМЕНЕНИЕ СОЦИОКУЛЬТУРНОГО МАТЕРИАЛА

1). Использование на уроках химии фрагментов из художественной литературы

Обращение к классическим и современным литературным произведениям позволяет расширить общекультурный кругозор учащихся, обогатить их словарный запас, воспитать эстетическое отношение как к литературным произведениям, так и к наукам (химии, филологии, литературоведению и др.).

• Применение отрывков из художественной литературы на своих уроках для повышения интереса учащихся к предмету, для составления занимательных заданий и т.п.
• Анализ средств выражения мысли, используемых автором того или иного литературного произведения для передачи информации, имеющей какое-либо научное значение (описание веществ, их свойств, действия на живые организмы, превращений, химических опытов, исследований, обстановки лабораторий, различных приборов и материалов, жизни и деятельности известных ученых-химиков и пр.).

2).  Обращение к страноведческому материалу на уроках химии.

Сведения страноведческого характера, имеющие интегративный характер и включающие в себя исторический, географический и культурологический аспекты могут широко использоваться на уроках химии с целью воспитания у школьников элементов филологической культуры.

3). Творческие работы с привлечением социокультурного материала

Например, учащиеся девятых классов составляют так называемые паспорта химических элементов. В задание включается исторический материал и проводится этимологический разбор всех используемых терминов и названий, в частности, названий химических элементов и веществ, а также химических и физических явлений.

Используя  формулу, которая связывает дату рождения человека с порядковым номером элемента, ребята определяют, к  какому химическому элементу относится он или его одноклассник.

где N – номер химического элемента (по периодической системе);

х– число рождения (от 1 до 31);
у – месяц рождения (от 1 до 12);
z – предпоследняя цифра года рождения (от 0 до 9);
u – последняя цифра года рождения (от 0 до 9).

Затем, каждый ученик собирает как можно больше информации о полученном элементе- данные о физических, химических свойствах простого вещества, а также, его соединений, и пытается найти сходства между свойствами элемента и свойствами личности человека, которому принадлежит этот элемент. На основании полученных данных составляется химический паспорт на человека.

Систематическое использование подобных заданий способствует созданию особого эмоционального фона, на котором возникает познавательная активность учащихся и интерес к химии как науке, более осознанному усвоению химического языка, повышению качества знаний учащихся. Работа со словарями, справочниками и другими источниками информации способствует развитию самостоятельности учащихся в открытии новых знаний.

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы

ВЫВОД: Для формирования элементов языковой культуры учащихся в процессе обучения химии необходима  реализация следующих методических условий:

-этимологический подход при изучении химической и общенаучной терминологии, названий химических элементов, веществ и лабораторного оборудования;

-привлечение внимания учащихся к различным лексическим явлениям родного языка;

-морфологический анализ изучаемой терминологии и названий;

-применение  элементов сравнительного языкознания;

-активное включение учащихся в различные виды творческой работы с привлечением социокультурного материала