Пояснительная записка
Предлагаемая программа является элективным курсом предметов естественнонаучного цикла, изучаемых по любому из концептуальных принципов: линейному или концентрическому. Программа рассчитана на 34 часа обучения для учащихся 10–11-х классов.
Цель данного курса – помочь старшеклассникам закрепить основные теоретические положения неорганической химии и научить использовать химические уравнения для осмысленного восприятия важнейших химических процессов.
В программу включены вопросы классификации химических реакций и рассматриваются подробно различные типы химических реакций. Особое внимание уделяется вопросу составления окислительно-восстановительных реакций методом окислительно-восстановительного баланса и методом электронно-ионного баланса (метод полуреакций).
Задачами данного курса являются:
- развитие знаний по химии полученных во время изучения базовых курсов;
- формирование дополнительных понятий, необходимых при изучении основополагающих и опорных понятий;
- развитие представлений о причинах многообразия веществ, их материального единства;
- формирование познавательного интереса к изучению предметов естественнонаучного цикла;
- более глубокая подготовка учащихся по химии для сдачи единого государственного экзамена.
Структура курса направлена на раскрытие логики познания мира химических веществ и реакций между ними через изучение закономерностей написания химических процессов с помощью химических уравнений. Курс включает разделы «Реакции аналитической химии», «Электрохимические реакции», «Реакции окисления и восстановления», «Комбинированные реакции».
Содержание курса разработано в соответствии с его целями и задачами, в нем раскрываются дополнительные сведения о классификации химических реакций, о реакциях используемых в химическом анализе, о многообразии окислительно-восстановительных реакций, о роли окислителей и восстановителей в химических процессах. Курс содержит занимательный материал по аналитической химии и окислительно-восстановительным реакциям, который расширяет и углубляет знания школьников о веществах и явлениях, происходящих с ними.
Изучение курса предполагает проведение лабораторных работ, демонстрацию опытов, решение расчетных и экспериментальных задач, анализ видеофильмов, использование дополнительной литературы, подготовку небольших рефератов и сообщений.
Требования к уровню подготовки обучающихся
Знать:
- классификацию химических реакций;
- виды химических реакций в общей и аналитической химии;
- особенности термохимических реакций;
- закономерности протекания электролиза растворов и расплавов электролитов;
- основные группы окислителей и восстановителей;
- вещества, обладающие окислительно-восстановительной двойственностью;
- закономерности протекания окислительно-восстановительных реакций.
Уметь:
- ориентироваться в мире химических реакций;
- характеризовать химические реакции в аналитической химии;
- писать уравнения электролиза растворов и расплавов с различными видами электродов;
- подбирать продукты окислительно-восстановительных реакций в соответствии с реагирующими веществами и средой реакции;
- использовать метод окислительно-восстановительного баланса для анализа и записи окислительно-восстановительной реакции;
- использовать метод ионных полуреакций для анализа и записи окислительно-восстановительной реакций;
- использовать полученные теоретические знания при изучении школьного курса химии;
- пользоваться лабораторным оборудованием, химической посудой, соблюдать правила по технике безопасности;
- подготовить сообщение, реферат.
Основное содержание программы
Введение (4 часа)
Понятие химических реакций. Понятие стехиометрии. Механизмы химических реакций. Классификация химических реакций: по признаку состава и количества веществ участвующих и образующихся в результате реакции, по признаку обратимости, по термохимическому эффекту химической реакции, по изменению степени окисления, реакции ионного обмена. Реакции по признаку изменения числа и состава реагирующих веществ и продуктов реакции.
Лабораторная работа №1: определение типа химической реакции по признаку изменения числа и состава реагирующих веществ и продуктов реакции.
Реакции аналитической химии (8 часов)
Реакции в аналитической химии, их значение. Реакции ионного обмена и условия их протекания до конца. Качественные реакции на анионы: хлорид-ион, сульфат-ион, ортофосфат-ион, нитрат-ион, карбонат-ион, силикат-ион. Качественные реакции на катионы: щелочных и щелочноземельных металлов, хрома, железа, меди, никеля.
Реакции гидролиза солей и других веществ. Протонодонорные и протоноакцепторные реакции амфотерных соединений. Реакции осаждения и растворения. Реакции комплексообразования. Каталитические реакции.
Лабораторная работа №2: качественные реакции на анионы: хлорид-ион, сульфат-ион, ортофосфат-ион, нитрат-ион, карбонат-ион, силикат-ион.
Лабораторная работа №3: качественные реакции на катионы щелочных и щелочноземельных металлов, железа.
Демонстрационные опыты по реакциям гидролиза солей.
Электрохимические реакции (4 часа)
Основы электрохимии. Электронный потенциал. Процесс электролиза расплавов и растворов электролитов с различными электродами. Решение расчетных задач на вычисления по уравнениям электролиза электролитов.
Демонстрация видеофрагмента «Способы промышленного получения металлов» из видеофильма «Железо».
Реакции окисления и восстановления (16 часов)
Окислительно-восстановительные реакции. Окислители: типичные неметаллы, кислород, перманганат калия, хромат калия, дихромат калия, концентрированная серная кислота, азотная кислота, кислородосодержащие кислоты галогенов, ионы металлов в высшей степени окисления. Восстановители: бескислородные кислоты и их соли, металлы в низшей степени окисления, гидриды щелочных и щелочноземельных металлов, неметаллы. Вещества, обладающие окислительно-восстановительной двойственностью: йод, пероксид водорода, азотистая кислота и её соли. Составление окислительно–восстановительных реакций методом окислительно-восстановительного баланса. Составление окислительно-восстановительных реакций методом электронно-ионного баланса (метод полуреакций). Закономерности протекания окислительно-восстановительных реакций в кислой, щелочной и нейтральной среде.
Лабораторная работа №4: окислительно-восстановительные свойства перманганата калия.
Лабораторная работа №5: окислительные свойства концентрированной серной кислоты.
Лабораторная работа №6: окислительные свойства азотной кислоты.
Лабораторная работа №7: окислительно-восстановительная двойственность пероксида водорода.
Демонстрационные опыты по свойствам хромата и дихромата калия.
Комбинированные реакции (2 часа)
Реакции, протекание которых связано с процессами кислотно-основного взаимодействия, окисления-восстановления, осаждения, растворения.
Рекомендуемая литература для учителя
- А.А. Кудрявцев. Составление химических уравнений. - М.: «Высшая школа», 1991.
- А.С. Егоров, В.Д. Дионисьев, В.К. Ермакова, Н.М. Иванченко, Л.В. Котельницкая, И.Е. Слабченко, К.П. Шацкая, Р.В. Шевченко, К.Д. Шлюкер. Химия. Пособие-репетитор для поступающих в ВУЗы. - Ростов-на-Дону: «Феникс», 1999.
- В.И. Сидельникова. Сборик задач повышенной трудности и упражнений по химии. Для поступающих в ВУЗы. - Тюмень Издательство Тюменской государственной медицинской академии, 1994.
- Г.П. Хомченко, И.Г. Хомченко. Сборник задач по химии для поступающих в ВУЗы. - М.: «Новая Волна», 2005.
- К.Л. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. – Ленинград: «Химия», 1986.