Диссертация (972113), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Валентность:● известные химические превращения веществ используются в качествеоснования для обнаружения определенных химических элементов в ихсоставе;● в химических формулах и уравнениях реакций правильно используются ичитаются символы и названия химических элементов;● по формуле вещества может быть установлена валентность составляющихвещество элементов, по значению валентностей и данных о качественномсоставе вещества может быть записана его формула;● имеется представление о роли кислорода и водорода в образовании основныхклассов неорганических соединений, о роли углерода в образованиимногообразных органических соединений;● согласно качественному и количественному составу и строению веществоможет быть отнесено к соответствующему классу;● на основе систематического химического названия вещества может бытьустановлен его состав (формула) и дана характеристика его состава, и поформуле вещества может быть дано его систематическое иклассификационное название.682.
Предметная линия «Описание, объяснение и прогноз состава и строениявещества на основе представлений о строении атомов»:2.1. Состав атомов:● химические и ядерные превращения могут быть объяснены и распознаны какизменения в составе электронной оболочки и ядра атома;● по данным Периодической системы элементов может быть установлен составатомов и образуемых ими простых положительных и отрицательных ионов.2.2. Строение электронной оболочки:● по данным Периодической системы элементов может быть определеностроение электронной оболочки атома;● по данным Периодической системы могут быть определены валентныевозможности атомов, их максимальная положительная и отрицательнаястепень окисления;● дается оценка изменения притяжения валентных электронов и сравнениеэлектроотрицательности элементов в периодах и группах;● строение электронной оболочки атома и его сравнительная характеристикаиспользуется как основание прогноза химической активности элемента и егосоединений.2.3. Химическая связь.
Полярность связи и ее влияние на свойства веществ:● связывание атомов в соответствии с валентностью (строение молекулы)отображается с помощью графической (структурной) формулы;● на основании характеристик ординарной, двойной и тройной связи даетсяоценка геометрической формы молекулы;● ряди числовые значения относительной электроотрицательностииспользуются для оценки направления смещения электронных пар и степениполяризации связей;● дается прогноз типа связи в соединениях типичных металлов и неметаллов;● на основании типа связывания и описания характерных физических свойстввеществ может быть установлен тип строения (молекулярное, атомное,ионное, металлическое).693. Предметная линия «Базовые химические понятия и их применение дляописания, осуществления и объяснения химической практики»:3.1. Типы химических реакций:● представление о протекании типичных реакций может быть использовано длясравнительной химической характеристики простого и сложного вещества;● на основе знаний о характерных для веществ типах реакций может быть данпрогноз возможности их химического взаимодействия;● для планирования или прогноза вероятности протекания реакции могут бытьиспользованы ряды сравнительной активности веществ.3.2. Уравнение химической реакции:● уравнениехимической реакции составляется в соответствии сустановленными количественными соотношениями реагентов и продуктов, сучетом законов сохранения массы и энергии, характера взаимодействиявеществ;● наблюдаемый или планируемый химический процесс может быть описангипотетическим уравнением с последующей проверкой.3.3. Представление об окислительно-восстановительных и ионных реакциях:● модели реакций (окисление и восстановление атомов, диссоциация исвязывание ионов) используются как средство объяснения и прогноза еепротекания в заданных условиях;● значение степени окисления элементов используется для прогноза, подборареагентов и планирования условий осуществления окислительновосстановительной реакции между заданными веществами;● данные о строении и типичных физико-химических свойствах веществ(растворимость в воде, летучесть, устойчивость к нагреванию) могут бытьиспользованы для прогноза возможности и исхода ионного обмена в водныхрастворах.3.4. Возможности управления протеканием реакции:● представление об обратимости реакции может быть использовано для оценкивероятности и условий ее протекания;70● изменение условий (подача или отвод тепла, увеличение или уменьшениедавления, добавление реагентов или отвод продуктов) могут бытьинтерпретированы и оценены как способы создания преимуществ одной извзаимообратных реакций;● известны существенные условия прекращения ряда нежелательных процессов,сопровождающих деятельность человека в быту и в технике.3.5. Правила осуществления химических реакций на практике.
Техникабезопасности при работе с веществами и проведении реакций:● имеются знания о назначении химической посуды, приборов ипринадлежностей, используемых для самостоятельно выполняемыхпрактических и лабораторных работ, при демонстрации опытов учителем;● имеются навыки сборки и проверки на безопасность простейших установокдля проведения химических реакций;● известны общие правила проведения опытов в школьной лаборатории,правила и приемы безопасного обращения с веществами, приборами ипринадлежностями для опытов;● известны правила поведения в непредвиденных ситуациях, связанных свозможной угрозой жизни и здоровью при проведении химических опытов;● известны вещества, потенциально опасные при их использовании в быту исредства первой помощи при несчастных случаях, связанных с ихненадлежащим использованием и неправильным обращением.4.
Предметная линия «Химическая характеристика элементов и генетическаясвязь их соединений как теоретическая основа химической практики»:4.1. Генетический ряд соединений элемента:● может быть осуществлен прогноз химических свойств вещества на основаниизнания свойств входящих в них элементов;● химическое поведение соединений изученных элементов может бытьобъяснено как типичное для этих элементов;● превращения веществ, содержащих данный элемент, могут бытьинтерпретированы с точки зрения типичных для данного элемента свойств исравнения их со свойствами других элементов.714.2. Классификация простых и сложных веществ:● известны основания для классификации веществ в соответствии с иххимическими свойствами, способа записи их формул и использованияхимических названий классов веществ;● возможности осуществления, направления и пути протекания реакции(появления определенных продуктов) определяются на основе химическойклассификации реагентов;● могут быть подобраны реагенты для осуществления заданного превращения(получения определенных продуктов) на основании знаний о типичныхсвойствах веществ изученных классов.4.3. Свойства представителей основных классов неорганических иорганических соединений:● вещества могут быть распознаны на основании типичных и индивидуальныххимических свойств;● решается задача на подбор реагентов и построение сложных путей полученияорганических и неорганических веществ из других;● химические свойства вещества описываются с точки зрения характерных длянего механизмов реакций и возможностей управления их протеканием;● может быть дана комплексная характеристика возможности получения ииспользования ряда веществ в быту и промышленности.5.
Предметная линия «Формулы и уравнения реакций как носителиэталонных количественных отношений для химических расчетов»:5.1. Расчет массовых соотношений:● табличные значения атомных масс могут быть использованы для подсчетаколичественных отношений (весовых пропорций) веществ в реакциях;● приближенное значение средней атомной массы может быть определено потаблице элементов Д.И. Менделеева;● может быть рассчитано химическое количество вещества, составляющеезаданную массу, и масса определенного количества вещества;72● уравнение химической реакции используется как основание для подсчетаматериального баланса реакции и составления эталонной (стехиометрической)расчетной схемы с дальнейшим выполнением заданного расчета;● химическая формула используется как основание составления (проверки)расчетной схемы и расчета массовых соотношений элементов в соединении;● осуществляется построение схемы и выполнение расчета в задачах,требующих взаимосвязанных расчетов.5.2. Расчет объемных отношений газов в реакциях:● величина молярного объема газа и соотношение объемов вступающих вреакцию газообразных веществ используются для расчета количественногоучастия веществ в реакциях;● может быть определена величина плотности смеси газов в зависимости отсоотношения количеств (объемов) газов в смеси.Покажем далее возможность «встраивания» пропедевтического курса химии всистему ключевых линий содержания.2.3.
«Химический элемент» как ключевое понятие начального этапа изученияхимииРазработка психолого-педагогически обоснованных методик, направленныхна формирование теоретических понятий в рамках деятельностного подхода,предполагает в первую очередь предварительное осуществление логикопредметного анализа, вскрывающего условия происхождения соответствующихнаучных понятий. Назначение такого анализа, во многом, состоит в вычлененииконкретного содержания адекватных теоретическим понятиям действий: «историяих развития отражает, с одной стороны, историю происхождения этих понятий внауке, с другой стороны, историю постижения этих понятий в учебнойдеятельности каждого ученика» [153].В учебных курсах химии, построенных и апробированных на основе системноструктурного подхода, центральным учебным действием, опосредствующимучебную деятельность школьников, являлось моделирование.
Так, развернутоеучебное моделирование в курсе химии разработано З.А. Решетовой,Т.А. Сергеевой, Н.Г. Салминой и др. [126, 127, 131, 132, 133] Осознанностьхимического знания должна была, по замыслу авторов, стать результатом73формирования понятия о химической реакции на основании понятий о строенииатома и строении вещества:строение атомов строение веществ химические реакцииРеализация этой схемы в 8 классах, к сожалению, показала, что знание«устройства» веществ самих по себе не позволяет школьникам сделать следующийшаг по пути усложнения объекта моделирования.