Диссертация (972113), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Приэтом ортофосфорная кислота переходила в метафосфорную, последняя привзаимодействии с углем давала фосфор, водород и оксид углерода (II). Изобразите всестадии получения фосфора этим методом в виде уравнений реакции. Запишитеуравнение реакции, на которой основан современный способ получения фосфора:прокаливание фосфата кальция с углем и песком11. Чистая азотная кислота постепенно разлагается при хранении. Образующийсяпри этом оксид азота (IV) окрашивает ее в характерный желтоватый цвет.
Какие ещевещества могут образоваться при этом?12. Приведите примеры реакций нейтрализации, в уравнении которыхкоэффициенты перед формулой воды равны:1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 613. Лаборант должен был приготовить растворы хлорида натрия, нитрата калия,азотной кислоты, нитрата серебра и карбоната натрия в пронумерованных колбах безэтикеток.
Он приготовил четыре раствора, но, пока он мыл колбу для пятого, он успел185забыть, какой раствор еще не готов. При попытке определить содержимое каждой колбыон установил, что: при добавлении раствора из первой колбы к содержимому четвертойвыделяется газ, а при смешивании содержимого второй колбы с жидкостью третьейвыпадает осадок. Осадок выпадал и при смешивании растворов из второй и четвертойколбы, но при добавлении к нему содержимого первой колбы он полностью растворялся.Какой раствор должен был оказаться в пятой колбе?14. Ученик прилил к растворам соды и сульфата натрия, находящимся впробирках, избыток раствора хлорида бария.
На вопрос учителя о том, в какой пробиркенаходился сульфат натрия, ученик не смог ответить, так как спутал пробирки. Припомощи какого простого опыта можно было бы дать ответ на вопрос учителя?15. Ученику предложили четыре образца твердых веществ: сода, мел, сульфатнатрия и гипс. В его распоряжении имелась вода и азотная кислота. Как ему удалосьраспознать эти вещества?16. Для очистки внутренней поверхности чайника от накипи, большую частькоторой обычно составляет карбонат кальция, иногда достаточно прокипятить в немводу, в которую добавлена уксусная кислота. Что должно произойти при этом снакипью?17.
Для доказательства того, что найденный кусок желтоватого металлпредставляет собой не золото, а сплав меди с цинком, химик растворил кусок этогометалла в азотной кислоте, затем к полученному раствору добавил по каплям щелочь.Полученный осадок он обработал щелочью, нерастворившуюся часть отделил, а кполученному бесцветному раствору стал добавлять по каплям кислоту. Что и зачем онделал?18. В распоряжении юного химика оказались металлический цинк, солянаякислота, гидроксид натрия, медный купорос и мел.
Какие новые вещества он сможетполучить?(Задачи составлены по материалам пособий [42, 151]).Примеры ответов обучающихсяНиже приведены те решения из числа предложенных обучающимися, чтопозволяют судить о дефицитах их общепредметной подготовки и реконструировать ихспособ рассуждения. Число звездочек обозначает уровень сложности, к которому, понашей оценке, относится задание.Задание 1**.Предметная линия: базовые химические понятия и их применение для описания,осуществления и объяснения химической практики.Рис. 11. В ответе ученика содержание элемента в организме человека «привязывается»к «весовым» единицам его измеренияРис. 12.
Ответ, который может быть признан бессодержательным186Рис. 13. Ответ, состоящий из бытовых сужденийРис. 14. В отличие от учеников контрольной группы, обучающиеся экспериментальнойгруппы пользуются понятиями простого и сложного вещества, степенями окисления(на изучение этого понятия в этих группах отводилось равное время)Задание 2***.Предметная линия: базовые химические понятия и их применение для описания,осуществления и объяснения химической практики.Рис.
15. Во всех работах учеников контрольной группы были допущены ошибки припопытках оперировать числами: индексами, коэффициентами, степенями окисления,значениями физических величин187Рис. 16. Обучающиеся экспериментальной группы не стремятся применять цифры длялюбых объяснений, а стараются рассуждать с использованием понятийЗадание 3**.Предметная линия: Формулы и уравнения реакций, как носители эталонныхколичественных отношений для химических расчетов.Рис. 17. Обучающиеся контрольной группы правильно выполняют отдельныерасчетные операции, однако не могут дать правильный ответ188Рис.
18. Ряд учеников экспериментальной группы справился с расчетом на «избытокнедостаток»189Задание 4**.Предметная линия: базовые химические понятия и их применение для описания,осуществления и объяснения химической практики.Рис. 19. Попытки учеников контрольной группы отобразить порядок связыванияатомов с помощью структурной (графической) формулыРис. 20. Примеры адекватных ответов учеников экспериментальной группыЗадание 5**.Предметная линия: базовые химические понятия и их применение для описания,осуществления и объяснения химической практики.190Рис.
21. Ответы учеников экспериментальной группыЗадание 6**.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.Рис. 22. Данный ответ демонстрирует, что этот ученик не различает эталонную(стехиометрическую) схему расчета и конкретный расчетРис. 23. Записи учеников экспериментальной группы отличаются бόльшейосмысленностью, структурированностью вычислений, наличием рассуждений,поясняющих собственный расчетЗадание 7***.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.191Рис.
24. Некоторые из «объяснений» учеников довольно фантастичны – как вконтрольной, так и в экспериментальной группахРис. 25. Попытки перестановки символов с целью получить нужные комбинации«частей» предпринимают и обучающиеся экспериментальной группы192Рис. 26. По ответу видно «наслоение» средств доказательства наличия или отсутствияпревращения, полученных на вводном этапе изучения предмета, на более поздние –представления о диссоциации веществ в воде (экспериментальная группа)Рис. 27. Этот учащийся экспериментальной группы способен различать превращения ине-превращения по содержательным, а не чисто формальным характеристикам ипредставлять модель реакции в виде химического уравненияЗадание 8***.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.193Рис.
28. Один из учеников контрольной группы вспомнил изученное в 7 классе, внятноизложил суть дела, но не смог представить это в виде уравнения реакции.Рис. 29. Ученик экспериментальной группы, хотя и путает реакции замещения иобмена, тем не менее, правильно указывает их продуктыРис. 30. Ученик экспериментальной группы сомневается в валентности железа впродукте, однако, верно указав «механизм» реакции как окисление и восстановлениеатомов, представил оба возможных вариантаРис. 31.
Этот ученик экспериментальной группы демонстрирует смысловое чтение,ставя в соответствие каждой формуле определенные места из текста. Химическаясимволика здесь использована безупречно194Рис. 32. Ученик экспериментальной группы не смог использовать химическуюсимволику, но суть дела изложил верноРис. 33. Обучающиеся экспериментальной группы могут допускать ошибки в формулахвеществЗадание 9**.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.Рис. 34.
Пытаясь соблюсти требование наличия обоснования, этот ученик контрольнойгруппы ясно показывает, что он ориентируется на «уравнивание числа атомов»195Рис. 35. Ученик экспериментальной группы активно пользуется степенями окисления,понятиями об окислении-восстановлении и о кислотно-основном взаимодействииЗадание 10***.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.Рис.
36. Попытка ученика экспериментальной группы составлять уравнения без опорына понятие о степенях окисленияРис. 37. Другой ученик использует представления о ионном обмене и окислительновосстановительных реакциях как средства прогноза ее протекания196Задание 11**.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.Рис.
38. В отсутствие обоснований мы не можем сказать о том, овладел ли ученикэкспериментальной группы составлением химических уравненийРис. 39. Этот ответ ученика экспериментальной группы, хотя и содержит некоторыепопытки использования общепредметных средств, тем не менее, оставляет впечатлениепопытки составить из атомов, содержащихся в молекуле азотной кислоты, всемыслимые формулы веществРис. 40. Перестановка химических символов как стихийный ориентир, самостоятельнонайденный обучающимися в конкретной ситуации, в принципе не позволяет решитьзадачуУдовлетворительного решения этого задания в имеющейся группе испытуемыхмы не получили.Задание 12**.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.197Рис. 41.
Ученик контрольной группы вполне освоил на уроках «оксидное»представление формул кислот, оснований и солей, что и позволило ему правильновыполнить заданиеЗадание 13***.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.Рис. 42. Единственный правильный ответ не содержал, к сожалению, поясненийЗадание 15**.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.198Рис.
43. Примеры рассуждения учеников экспериментальной группыЗадание 16**.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.Рис. 44. В целом, успешные попытки двух учеников экспериментальной группы решитьзадачу (один из них не справился с формулой ацетата)Задание 17***.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практики.199Рис. 45. Образец развернутого ответа ученика экспериментальной группыЗадание 18***.Предметная линия: химическая характеристика элементов и генетическая связь ихсоединений как теоретическая основа химической практикиЧастичное решение (в экспериментальной группе):NaOH + HCl = NaCl + H2O.