METHODIC (739403), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

CO_(r) + 1/2 O_2(r)

DH₁ = -393,5 кДж DH₃ = -283,0 кДж

CO_2(r)

Из диаграммы видны различия в энергии исходных, промежуточных и конечных продуктов. На диаграмме они отвечают тепловым эффектам соответствующих реакций. Делаем вывод, что DH₁ = DH₂ + DH₃.

При изучении темы “Кислород. Оксиды. Горение.” можно использо­вать понятие плотности веществ, с которыми учащиеся познакомились в 7 классе на уроках физики, а также количество теплоты и теплоты сгорания топлива, изученные уже в 8 классе.

Под плотностью вещества r учащиеся понимают величину, равную соотношению массы тела к его объему

r = m/V, где m – масса вещества, V – объем тела.

По международной системе единиц, масса измеряется в килограммах, а объем – в кубических метрах. Следовательно, плотность имеет обозначение кг/м³.

Изучая тему “Водород. Кислоты. Соли.” можно использовать знания учащихся о подъемной силе газов. Подъемной силой газов (разумеется легче воздуха) называется разность между весом воздуха, объемом 1м³ и весом газа того же объема. Например, воздух объемом 1м³ весит 13H, а вес водорода, объемом 1м³ составляет 0,3H (при н.у.), 1H = 1кг·10м/с². Следовательно, подъемная сила водорода будет равна 12,1H. Обладая такой подъемной силой, водород объемом 1м³ способен поднять тело массой равной:

12,1 кг·м/с² : 10 м/с = 1,21 кг.

Межпредметные связи химии и физики могут быть реализованы не только в процессе формирования теоретических, химических понятий, но и при проведении практических работ. Так, при изучении темы “Вода. Основания. Растворы.” учащиеся выполняют практическую работу по приготовлению раствора соли с заданной массовой долей. Для проведения данной работы необходимо взвесить соль. С правилами же взвешивания на рычажных весах учащиеся познакомились на уроках физики в 7 кл.

В качестве примера: 8 кл. “Практическая работа ¹ 4” – приложение 6.

При изучении темы “Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева” можно опереться на знания учащихся о строении атомов, полученные ими на уроках физики в начале 8 класса. На основе изучения схемы опыта Резерфорда учащиеся узнали, что атомы состоят из ядер и вращающихся вокруг них электронов, что ядро массивно и заряжено положительно. По величине этот положительный заряд равен суммарному отрицательному заряду всех электронов, движущихся вокруг ядра. Поэтому атом в целом электронейтрален. На практике мне удалось опробовать данную тему. Надо отметить, что тема сложна, т.к. требует большого пространственного воображения. Для того, чтобы у детей осталось в памяти строение атома, предлагала им следующую схему:

А том⁰

ядра я⁺ электронов e^-

m = 1 m нет

протонов p⁺ нейтронов n⁰

В процессе дальнейшего развития представлений о строении атома учащиеся узнают, что основной его характеристикой является заряд ядра, что ядро состоит из протонов и нейтронов и число электронов в атоме равно числу протонов. Все эти знания можно использовать при объяснении физической сущности основных характеристик периодического закона Д.И. Менделеева.

При изучении темы “Химическая связь” могут быть использованы знания учащихся об ионах и их зарядах, о взаимодействии заряженных частиц (тел), электрическом поле.

В курсе физики 7 кл. – начала 8 кл. учащиеся узнают о том, что в результате отрыва электронов от атомов или, наоборот, присоединения электронов к атому образуются ионы. Физики ионом называют заряженный атом, у которого число электронов не соответствует числу протонов. Поэтому на уроках химии учащиеся первое время могут называть ионы заряженными атомами.

При изучении темы “Основные закономерности протекания химических реакций” можно использовать знания учащихся о скорости и равновесии, полученные ими в курсе физики 7 и 8 классов. Под скоростью (средней и мгновенной) учащиеся понимают отношение величины перемещения тела к промежутку времени, в течение которого произошло это перемещение

v_ср = s/t; v_мг = DS/Dt,

где v_ср – средняя скорость, v_мг – мгновенная скорость. Знак D означает небольшое изменение.

Реализация межпредметных связей химии и физики в 8 классе при изучении видов химических связей может быть произведена с целью углубления химических понятий, их формулировки. Рассмотрим возможный пример взаимосвязи двух дисциплин при изучении ионной связи.

Урок начинаем с повторения известного учащимся материала по следующим вопросам: Что называется ионами? По каким свойствам отличаются ионы от атомов? На какие две группы можно разделить ионы по знаку их зарядов?

Затем переходим к объяснению химических явлений, приводящих к появлению ионов.

10 класс. Немного о межпредметных связях органической химии и физики.

В теме, посвященной изучению непредельных углеводородов, общая формула которых C_nH_2n-2, используются такие физические понятия, как “остаточная деформация твердых тел”, “упругость”, “пластичность”. На уроках физики учащиеся знакомились с явлением деформации тел, с процессами, вызывающими деформацию, с силой упругости, возникающей при деформации тела. Они также узнают о том, что способность тел к деформации зависит от природы вещества, из которого состоит это тело, от условий, в которых оно находится, и от способов его изготовления.

Знания этого материала помогут школьникам разобраться в некоторых физических особенностях полимерных материалов. Например, со свойством эластичности полимерных материалов они встречаются впервые и не всегда правильно связывают с другими видами деформации. Поэтому в данном случае необходимо применить сравнение. Вначале демонстрируют кручение пластинок из каучука, резины, стальной линейки, медной пластинки. Учитель предлагает ученикам объяснить, почему под действием одинаковой внешней силы происходит неодинаковое изменение формы, почему не все пластинки после прекращения действия внешней силы приобретают первоначальные размеры. Данные вопросы могут вызвать затруднения и поэтому лучше, если учитель сам разъяснит их.

При изучении сложных эфиров и жиров можно использовать знания учащихся о поверхностном натяжении и веществах, его изменяющих.

Рассмотрим, на какие основные вопросы курса физики необходимо сослаться при изучении жиров. Во-первых, учащиеся должны знать, что поверхностное натяжение есть сокращение поверхности жидкости за счет притягивания поверхностных молекул другими молекулами, расположенными в нижних слоях жидкости. Во-вторых, в результате действия молекулярных сил притяжения и отталкивания плотность жидкости в поверхностном слое меньше, чем внутри, т.е. межмолекулярное расстояние между молекулами, лежащими в глубине. В-третьих, учащиеся знакомы с величинами, характеризующими поверхностное натяжение: поверхностная энергия, коэффициент поверхностного натяжения, зависимость коэффициента поверхностного натяжения от природы жидкости и от температуры.

Не ограничиваясь рассмотренными выше примерами, каждый учитель сам может установить, знания каких курсов, вопросов курса физики можно использовать на уроках.

Использование учителями в учебной практике межпредметной связи способствует более углубленному усвоению учащимися учебного материала всего курса химии.

1.6 Межпредметные связи при проблемном обучении химии

Проблемное обучение химии всегда связано с интенсивным мыслительным процессом, с широким использованием в ходе решения учебной проблемы аргументации рассуждений и доказательности истинности суждений. Важное место здесь занимают межпредметные связи с курсом математики и физики. Они помогают или утвердить правильность выдвинутых гипотез, или опровергнуть их.

Рассмотрим, как при изучении темы 8 класса “Количественные отношения в химии” решается следующая учебная программа в виде проблемы: “Истинно ли утверждение, что массовые отношения газов, находящихся в емкости, относятся 7:1, если емкость, содержащая 6,72 м³ газовой смеси, заполнена на 1/3 азотом и 2/3 водородом (по объему, н.у.)?”

Указанная проблема может быть решена лишь на основе установления взаимосвязи химии, математики и физики. Поэтому познавательная задача, которая возникает на уроке, должна включать использование знаний всех этих трех дисциплин.

Элементы математики используются для усиления содержательных положений, которые дают химия и физика.

На уроке проводятся следующие математические доказательства:

1. Масса азота объемом в 1 м³ равна 1,25 кг. Если M = 28·10^-3 кг/моль, а V_m = 22,4·10^-3 м³/моль, то по формуле r = M/V_m находим r = 1,25 кг/м³. Масса азота объемом в 1 м³ определяется по уравнению m = r·V. Числовые значения r и m в данном случае совпадают m = 1,25 кг.

2. Масса водорода объемом в 1м³ равна 0,089 кг. Если M = 2·10^-3 кг/моль, а V_m = 22,4·10^-3 кг/моль, то по формуле

r = M/V_m = 0,089 кг/м³

Масса водорода объемом в 1 м³ определяется по уравнению m = r·V. Числовые значения r и V совпадают.

m = 0,089 кг (1м³·0,089 кг/м³)

3. Объем азота равен 2,24 м³ (1/3·6,72 м³)

4. Объем водорода равен 4,48 м³ (2/3·6,72 м³)

По формуле m = r·V находим массы азота и водорода.

Масса азота равна 2,8 кг (1,25 кг/м³·2,24 м³).

Масса водорода равна 0,4 кг (0,089 кг/м³·2,24 м³).

При объемных отношениях азота и водорода 1/3 : 2/3 отношение масс будет 2,8 (кг) : 0,4 (кг), следовательно, утверждение, что массовые отношения газов в заданной емкости 7 : 1 истинно.

Другое время, когда в практике обучения химии возникает необходимость в опровержении неправильных гипотез учащихся.

В 8 классе в теме “Галогены” учащиеся, изучая химические свойства хлора, узнают о том, что это вещество может взаимодействовать с водородом с образованием хлорводорода. Обычно на вопрос, как получить хлорводород в лаборатории, большинство учащихся высказывают неправильное предположение о том, что в лаборатории хлорводород можно получить при взаимодействии хлора и водорода в эвдиометре. И тогда, с целью предупреждения таких неправильных суждений учащихся, ставим вопрос: можно ли использовать эвдиометр для лабораторного получения хлорводорода? Убедительный ответ на него противоречит правильному. Это создает проблемную ситуацию. Возникает проблемный вопрос: какой объем водорода и хлора необходим для получения хлорводорода объемом в 1 л? В ходе беседы ученики отмечают, что согласно уравнению реакции H₂ + Cl₂ ® 2 HCl для получения хлорводорода объемом в 1 л требуется хлора объемом 0,5 л и водорода объемом 0,5 л, т.е. общий объем смеси равен 1 л. Учитель говорит, что по условиям техники безопасности объем взрываемой смеси не должен превышать 1/10 части эвдиометра, потому объем всего эвдиометра должен быть в 10 раз больше, т.е. составлять 10 л. Если предположить, что диаметр такого эвдиометра 2 см, то его высоту можно рассчитать, используя знания по математике о вычислении объема цилиндра:

V = (p·D²/4) ·h; отсюда h = (4·V/p·D²)

Подставив числовые значения, получаем h » 3184 см. Приведенными расчетами завершаем решение проблемы. Учащиеся убеждаются в неверности своих суждений. Сейчас любые опыты с эвдиометром запрещены и эти расчеты показывают о непреемственности данного способа для получения хлорводорода в лабораторных условиях.

Осуществление связи обучения химии и физики можно показать при изучении вопроса о строении твердых веществ. Учебную проблему здесь формулируем так: от чего зависят свойства кристаллических тел? Поиск решения данной проблемы идет путем установления связей с курсом физики 7-8 классов, используя знания, полученные на уроках физики, учащиеся в ходе обсуждения этого проблемного вопроса говорят, что вероятно, свойства кристаллических тел зависят от частиц, из которых построен кристалл.

На уроке этот вопрос мы решаем путем привлечения и постановки ряда физических опытов. В два стаканчика помещаем одинаковое количество “сухого льда” (оксид углерода IV) и чистого кварцевого песка (оксид кремния IV). Стаканчики устанавливаем на разные чашки весов. Через некоторое время масса кристаллического оксида углерода (IV) начинает уменьшаться. Это изменение фиксируем как визуально, так и показаниями весов. Масса оксида кремния (IV) остается без изменения. С помощью горящей лучинки устанавливаем, что в стакане с “сухим льдом” находится газообразный оксид углерода (IV). На основе опыта определяем, что оксид углерода (IV) легко возгоняется, а оксид кремния (IV) не возгоняется обычной температуре. Поясняем, что углекислый газ имеет молекулярную кристаллическую решетку. Молекулы слабо связаны друг с другом, поэтому вещество легко возгоняется. SiO₂ тугоплавок, т.к. в узлах кристаллической решетки содержатся атомы Si и O, которые связаны прочными ковалентными связями. Подтверждается главная идея химии.

Затем ставим второй опыт. Берем кусок магния с ярко выраженным кристаллическим строением на изломе и кристаллический хлорид натрия в стаканчике. С помощью прибора устанавливаем электрическую проводимость магния и отсутствие ее у хлорида натрия. Хлорид натрия растворим в воде и раствор испытываем на электрическую проводимость. Ставим вопрос: как объяснить это свойство вещества? Проблему решаем с помощью тех знаний, которые учащиеся получили в курсе физики 8 кл. Учащиеся дают примерно такой ответ. В узлах кристаллической решетки металла расположены ионы, обладающие положительным зарядом, нейтральные атомы, а также отрицательно заряженные электроны. Отрицательный заряд всех свободных электронов по абсолютной величине равен положительному заряду всех ионов решетки. Поэтому в обычных условиях металл электрически нейтрален. Беспорядочное движение электронов не создает тока в металле, но если в металле создать электрическое поле, то все свободные электроны начнут двигаться в направлении действия электрических сил, возникает электрический ток, представляющий поток электронов.

Характеристики

Список файлов реферата