Тема: Неметаллы. Урок № 24 Класс 9 класс. Химия. Тема "Водород"
Методическое обоснование темы:
Изучение статьи В.Струминского "Работяга водород" в интересной и очень доступной форме помогает раскрыть содержание темы урока "Водород" и рассмотреть содержание статьи с 13 позиции (по методике Н.Е.Вераксы)
1."ТЕЗИС"
Передать содержание в виде нескольких сжатых тезисах, т.е. свернуть содержание в более компактную форму.
2. "ПОНЯТИЕ"
Составить список понятий, раскрывающих изучаемое содержание, дать определение каждому понятию.
3."СХЕМА"
Представить изучаемый материал наглядно в виде схемы.
4."КРИТИК"
В исследуемом содержании обнаружить несоответствия и противоречия.
5."АПОЛОГЕТ"
Выявить стороны, которые объективно существуют, не зависимо от нас.
6."СИМВОЛ"
Отобразить содержание в символической форме.
7."ПОЭТЫ"
Отобразить содержание в виде любого поэтического произведения.
8."ТЕАТР"
Разыграть театрализованную миниатюру, которая будет отражать содержание.
9." РЕФЛЕКСИЯ"
Выявить трудности, связанные с усвоением материала.
10."ЭКСПЕРТ"
Оценит деятельность всех участников.
11."ВОПРОС"
Сформулировать содержательные вопросы всем участникам.
12."ПРАКТИКА"
Определить значимость материала. Выяснить, как изучаемый текст можно использовать в жизни.
13."ДИАЛЕКТИК"
Представить содержание в виде логической системы.
Работа с текстом способствует организации деятельности, согласно ГОС 2004.
Познавательная деятельность
Определение адекватных способов решения учебной задачи. Сравнение, сопоставление, классификация, ранжирование объектов по одному или нескольким предложенным основаниям, критериям.
Творческое решение учебных и практических задач: умение мотивированно отказываться от образца, искать оригинальные решения; самостоятельное выполнение различных творческих работ; участие в проектной деятельности.
Информационно-коммуникативная деятельность
Адекватное восприятие устной речи и способность передавать содержание прослушанного текста в сжатом или развернутом виде в соответствии с целью учебного задания.
Проведение информационно-смыслового анализа текста. Использование различных видов чтения (ознакомительное, просмотровое, поисковое и др.).
Владение монологической и диалогической речью. Умение вступать в речевое общение, участвовать в диалоге (понимать точку зрения собеседника, признавать право на иное мнение). Создание письменных высказываний, адекватно передающих прочитанную информацию с заданной степенью свернутости (кратко, выборочно, полно). Составление тезисов. Отражение в устной или письменной форме результатов своей деятельности.
Умение перефразировать мысль (объяснять "иными словами"). Выбор и использование выразительных средств языка и знаковых систем (текст, таблица, схема и т.д.), соответствие с коммуникативной задачей, сферой и ситуацией общения.
Рефлексивная деятельность
Самостоятельная организация учебной деятельности (постановка цели, планирование, определение оптимального соотношения цели и средств и др.). Владение навыками контроля и оценки своей деятельности, умением предвидеть возможные последствия своих действий. Поиск и устранение причин возникших трудностей. Оценивание своих учебных достижений, поведения, черт своей личности, своего физического и эмоционального состояния.
Владение умениями совместной деятельности: согласование и координация деятельности с другими ее участниками; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива; учет особенностей различного ролевого поведения (лидер, подчиненный и др.).
Использование своих прав и выполнение своих обязанностей как гражданина, члена общества и учебного коллектива.
Методические рекомендации по проведению урока:
Урок требует предварительной подготовки, проходит в три этапа:
1. Информационный - знакомство с содержанием статьи В. Струминского "Работяга водород". Чтение и осмысливание содержания. Первоначальное знакомство с содержанием и позициями, их выбором, проходит на уроке.
2. Смысловой - анализ материала и выполнение действий, соответствующих выбранной позиции. Учащиеся выбирают позицию, по которой будут разбирать содержание статьи. На этой стадии подготовки получают памятки по содержанию позиции. Учитель консультирует учащихся по позициям. Работа по позициям - индивидуальное домашнее задание.
3. Демонстрационно-дискуссионный урок - представление наработанного материала, с выбранной позиции. Собственно само учебное занятие.
Тип урока: совершенствование знаний, умений и навыков
Вид урока: демонстрационно-дискуссионная конференция.
Цель методическая:
Используя содержание статьи В. Струминского "Работяга водород", организовать позиционную модель работы с текстом по методике Н.Е. Вераксы.
Цель образования:
Обучение: формировать знания о строении, свойствах и применении водорода.
Воспитания: формирование мировоззрения, воспитание гражданина, члена общества и учебного коллектива.
Развития: способствовать развитию речи, основным способам мыслительной деятельности учащихся (учить анализировать, выделять главное, сравнивать, строить аналогии, обобщать, и систематизировать, доказывать и опровергать, определять и объяснять понятия, ставить и разрешать проблемы).
Материально-техническое обеспечение урока:
- Текст статьи "Работяга водород" академика В. Струминского каждому учащемуся и сущность и содержание работы по каждой позиции.
- Плакаты по позиции "Символ", "Схема", оформление к миниатюре о двух автомобилистах, спорящих о преимуществах бензинового и водородного двигателя.
- Компьютер, проектор и экран.
- Презентация по теме "Работяга водород" с оформлением работы по 13 позициям.
- Памятки по работе с 13 позициями и карточки для рефлексии.
Межпредметные связи:
- Физика - двигатель внутреннего сгорания, к.п.д., энергия. Плотность.
- Биология - вода необходимое для жизни вещество
- Экология - охрана окружающей среды
- География - месторасположение и транспортировка нефти и газа, водные ресурсы планеты.
- Информатика - привлечение интернет - ресурсов, работа по составлению презентации.
Внутрипредметные связи:
Окислительно-восстановительные химические реакции: горение водорода, разложение воды под действием постоянного электрического тока, взаимодействие оксидов металлов с водородом.
Рекомендуемая технологическая карта урока:
Организационный момент.
Приветствие.
Проверка явки учащихся. Проверка готовности учащихся. Настрой учащихся на работу. Объявление учащимся плана обсуждения статьи.Форма деятельности:
коллективная.Методические приемы:
поднять карточки с указанием позиции по мере их оглашения и сообщение о готовности к дискуссии.Позиция "Эксперт" знакомит участников с критериями оценивания их выступлений: научное, логичное, полное изложение материала в течение 3 - 4 минут в рамках своей позиции оценивается по трехбалльной системе.
Средства обучения:
компьютер, проектор, экран для демонстрации слайдов, плакаты, текст статьи и карточки с указанием позиции, оформление домашнего задания в виде плаката или слайдов в презентации, карточки для рефлексии урока.Способы организации деятельности:
фронтальная.Признаки решения дидактических задач:
учащиеся готовы к работе.Дидактическая структура:
мотивация учебной деятельности учащихся.Методы обучения:
создание проблемной ситуации.Рассмотреть содержание статьи В. Струминского "Работяга водород" с 13 позиций и ответить на основной вопрос: прав, ли В.Струминский, считающий, что водород - "работяга"?
Форма деятельности: обращение к статье, с которой учащиеся знакомились в рамках своей позиции.
Методические приемы и их содержание: демонстрация статьи и слайда презентации.
Средства обучения: слайд в презентации и текст статьи В Струминского "Работяга водород"
Признаки решения дидактических задач: готовность учащихся к выступлению.
Дидактическая структура: основная часть.
Демонстрационная дискуссия.
Форма деятельности: выступление учащихся по позициям в следующем порядке: тезисы, понятия, схема, критики, апологет, рефлексия, практика, диалектик, символ, театр, поэты. Участники позиции "Вопрос" задают вопросы всем участникам по содержанию позиции.
Методические приемы и их содержание: Учащиеся, представляющие позиции, представляются и выступают в рамках своей позиции. По окончанию выступления им группа "Вопросы" задает 1-2 вопроса по сути позиции. Учащиеся, выступающие в позиции "Схема", "Символ" показывают или плакат, или слайды презентации. И дают пояснения. Позиция "Театр" представляет свою позицию в виде миниатюры-разговора дух водителей-автомобилистов с разными видами двигателей на бензиновом и водородном топливе (или разговор двух хозяек, использующих бутан-пропан для приготовления пищи или водород). Варианты содержания сценки разные по выбору участника позиции. Позиция "Поэт" читает изложение материала в стихотворной форме. Смена деятельности "слушание", "смотрение" удерживает внимание учащихся на протяжении 40 минут.
Средства обучения: устная или письменно оформленная речь учащихся;
Использование слайдов презентации.
Признаки решения дидактических задач: оценивание деятельности учащихся группой "Эксперты".
Дидактическая структура урока:
Подведение итогов урока - демонстрационная дискуссии.
Методы: беседа.
Форма деятельности: фронтальная работа с участниками дискуссии
Средства обучения: карточки по рефлексии
Признаки решения дидактических задач: выступления учащихся о будущем водорода и оценки собственной деятельности на уроке.
Дидактический материал к уроку:
Текст статьи
РАБОТЯГА ВОДОРОД.
Вот что рассказал академик В.Струминский.
Специалисты считают водород одним из наиболее перспективных источников энергии. Его запасы на нашей планете практически безграничны. Кроме того, он содержит в единице веса почти в три раза больше тепловой энергии, чем, например, бензин. В пользу водорода говорит и то, что он может применяться как топливо и на транспорте, и в промышленности, и в быту.Широкое использование водорода в качестве окружающей среды. Ведь в процессе его сгорания образуются лишь пары дистиллированной воды.
Водород чрезвычайно удобен для транспортировки и хранения. На большие расстояния его можно передавать по обычным трубопроводам. Причем уже сегодня стоимость транспортировки водорода по этим магистралям в несколько раз ниже, чем передача электроэнергии по мощным ЛЭП. Как и любое другое газообразное топливо, его можно накапливать и хранить длительное время, как в обычных емкостях, так и в резервуарах природного происхождения, например в выработанных газовых месторождениях.
Ученые уже нашли немало способов производства водорода в промышленных масштабах - в основном из обычной воды. Значительное количество этого топлива может быть получено из каменного угля, запасы которого на планете огромны.
Для производства водорода предлагается использовать, в частности, энергию атомных электростанций. Целесообразно применение для этой цели энергии Солнца, ветра, приливов. Например, когда будут построены мощные приливные электростанции, часть вырабатываемой ими энергии можно будет использовать для получения водорода, который по трубопроводам будет направляться потребителям.
Что же сегодня сдерживает применение водородного топлива и что нужно для того, чтобы этот энергоноситель нашел широкое применение в народном хозяйстве? Прежде всего, он сейчас дороже, чем ископаемые виды топлива. Однако стоимость водорода может быть снижена, в то время как ископаемое топливо по мере истощения его ресурсов будет становиться дороже.
Кроме того, существует и психологический барьер. Важно преодолеть предубеждение, связанное с применением водорода в качестве топлива. В этой связи можно вспомнить, что на заре автомобилестроения некоторые специалисты считали реальной возможность взрыва бензина в баке машины. Сегодня это вызывает улыбку. Чем-то подобным мне представляются нынешние разговоры об опасности водородного топлива. Исследования, проведенные учеными разных стран, показали, что это топливо даже менее опасно, чем природный газ, бензин, керосин.
Водородное топливо в некоторых областях техники уже перешагнуло порог экспериментов. Речь идет, прежде всего, о его применении в ракетной технике. На повестке дня - использование водорода в авиации.
В ряде стран, в том числе в СССР, успешно испытаны автомобильные двигатели, работающие на чистом водороде и на обычном топливе с небольшими добавками водорода. В настоящее время проходят испытания на водородном топливе специально построенные автомобили и оборудованные для его использования серийные машины. Причем водород применяется как в жидком, так и в связанном состоянии, в виде гидридов (соединений с другими элементами).
В жидком состоянии он находится при температуре ниже 253 градусов, а в твердом - ниже минус 258. Чтобы предотвратить испарение водорода в этих состояниях, требуется специальная тепловая защита. Криогенные, то есть связанные с использованием низких температур, емкости для хранения, жидкого гелия, водорода и азота прошли многолетнюю проверку и выпускаются серийно. Они и были использованы специалистами сектора механики неоднородных сред Академии наук СССР для размещения жидкого водорода на машине.
Эксперимент идет на серийном микроавтобусе РАФ-2203. В его багажнике находятся два криогенных сосуда, содержащих 5,6 кг жидкого водорода. Из этих сосудов под давлением 1,5 атмосферы он перекачивается в специальную емкость, где превращается в газообразный водород, который подается по трубе в карбюратор.
Как показали ходовые испытания, применение 5-10-процентных добавок водорода к бензину приводит к значительному повышению полноты сгорания топлива и увеличению КПД двигателя на 40-45 процентов. Кроме того, более чем в 100 раз снижается токсичность выхлопных газов (уменьшается содержание в них окиси углерода).
Чтобы определить последствия возможных повреждений криогенных емкостей во время дорожной аварии, жидкий водород из бака проливали на землю. При этом он мгновенно испарялся, а пары его рассеивались настолько быстро, что их не удавалось зажечь. Таким образом, даже в аварийных ситуациях никаких условий для горения топлива или взрыва не возникает. В то же время известно, что при повреждении бензиновых баков пролитое горючее может загореться.
Водород открывает новые перспективы и в металлургии. Он может служить не только источником тепла, но и как вещество, заменяющее уголь и кокс в процессе восстановления железа. При этом исчезнут вредные газы, выбрасываемые металлургическими предприятиями.