Формирование умений и навыков исследовательской деятельности на уроках химии

Разделы: Химия

Тема урока: Химические свойства азотной кислоты.

Система целей к уроку:

  • Познавательная цель темы: продолжить формирование понятия "элемент" и "вещество", а также показать многообразие образуемых данным элементом (азотом) соединений и их практическую значимость.

  • Общедидактическая цель урока: создать условия для первичного осознания и осмысления учебной информации с целью развития исследовательских умений учащихся средствами технологии проблемного обучения.

Триединая дидактическая цель:

  • Образовательный аспект: способствовать формированию у учащихся понятия "кислота" на примере азотной кислоты; создать условия для выявления общих и специфических свойств азотной кислоты посредством решения экспериментальных и познавательных задач, отработать умения в написании уравнений реакций.

  • Развивающий аспект: содействовать развитию у учащихся исследовательских умений в процессе выполнения и наблюдения эксперимента.

  • Воспитательный аспект: поддерживать интерес к изучению темы через самостоятельную работу; воспитывать сотрудничество; способствовать развитию грамотной химической речи.

Цели для учеников:

  • работающему на репродуктивном уровне: необходимо знать и воспроизводить общие и специфические свойства азотной кислоты, научиться писать уравнения реакций по алгоритму;

  • работающему на конструктивном уровне: уметь писать уравнения реакций с участием азотной кислоты в различных ситуациях и переносить полученные знания для решения практических задач;

  • работающему на творческом уровне: уметь анализировать условия процессов, находить различные варианты их решения, прогнозировать результаты взаимодействия азотной кислоты с другими веществами.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы обучения: частично-поисковый, исследовательский, репродуктивный.

Формы реализации методов: проблемный семинар.

Приемы реализации методов: создание заданий исследовательского характера; задания на сравнение и анализ ранее полученной информации; задания на самостоятельный перенос знаний в новую учебную ситуацию.

Формы организации познавательной деятельности: общеклассная, групповая (на данном уроке предусматривает облегчение выполнения экспериментальной исследовательской работы, способствует созданию адаптивной образовательной среды и экономию реактивов), индивидуальная.

Ожидаемый результат: все учащиеся усвоят общие и специфические свойства азотной кислоты, а также почему раствор азотной кислоты взаимодействует с металлами не так как растворы других кислот.

Структура урока:

I

Организационное начало

III

Подготовительный этап (мотивация, целеполагание, актуализация знаний)

IV, V

Основной этап (усвоение новых знаний и способов действий, первичная проверка понимания)

VI, VII

Закрепление и применение знаний

XII, XIII

Подведение итогов, рефлексия

XI

Домашние задание

ХОД УРОКА

№ п/п

Структура урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся
1. Организационное начало урока Приветствует учащихся, проверяет готовность учащихся к уроку и настраивает на работу. Приветствуют учителя, проверяют готовность рабочего места и наличие материалов, необходимых к уроку.
2. Подготовительный этап Вступительное слово.

Интересное высказывание русского химика, с которого хочу начать урок (приложение № 1).

Наша задача на уроке узнать о способностях, а именно о химических способностях азотной кислоты. HNO3 – очень интересное вещество, обладающее рядом разнообразных и нетрадиционных свойств.

Предлагает варианты работы на уроке и план изучения темы.

При изучении химических свойств кислоты мы рассматриваем два вопроса (обращает внимание учащихся на план, написанный на доске).

Обращает внимание учащихся на оборудование на их столах и на столе учителя, и поясняет, что они будут проводить исследовательскую работу и наблюдать за демонстрационным экспериментом.

Предлагает учащимся сформировать цели данного урока.

Учитель записывает на доске цели, сформулированные учащимися.

Предлагает учащимся ответить на вопросы в форме проведения "химической рулетки" с целью актуализации знаний (приложение № 3).

 Слушают учителя.

 

 

 

 


Слушают учителя.

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельное целеполагание: 

	   применять
	уметь
   знать

Вариант целей:

Знать общие и специфические свойства азотной кислоты.

Уметь писать уравнения реакций с участием азотной кислоты, проводить опыты.

Применять полученные знания о свойствах азотной кислоты для решения задач.

Отвечают на вопросы учителя.

На первый вопрос отвечает ученик названный учителем, а на следующий вопрос отвечает тот, которого выберет этот ученик и т.д.
3. Усвоение новых знаний и первичная проверка понимания Предлагает выполнить групповое задание с целью создания проблемной ситуации.

Предлагаю вам исследовать свойства разбавленной кислоты и доказать, что разбавленная азотная кислота обладает общими свойствами кислот. В течение 10 минут вы выполняете 1,2 или 3 задание (по жребию - см. приложение № 4) используя алгоритм экспериментальной работы (см. приложение № 5). Консультирует.

Предлагает заслушать результаты проведенного исследования и сделать выводы.

По ходу выступления групп составляет схему на доске (см. приложение № 6).

 

 

 

 

Предлагает сформулировать проблему и провести ее анализ.

 

 

 

Обращает внимание на схему (рис. 1), из которой вытекают противоречия, ведущие к проблеме.

 

Объясняет новый материал, создавая условия для освоения учащимися знаний преимущественно в форме деятельности.

Взаимодействие азотной кислоты с металлами – специфическое свойство. Давайте проанализируем схему взаимодействия азотной кислоты с металлами (рис. 2). Поясняет ее.

Предлагает учащимся, используя схему ответить на вопросы: "Какие продукты получаются при взаимодействии цинка с разбавленной кислотой?", "Почему при этом взаимодействии мы наблюдаем выделение бурого газа, а не оксида азота (II)?", "Какие продукты получаются при взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой?"

Запишите уравнение реакции взаимодействия меди с концентрированной азотной кислотой и предложите способ проведения эксперимента таким образом, чтобы выделяющийся бурый газ не попадал в атмосферу класса.

Взаимодействие с металлами не единственное специфическое свойство. Предлагаю вам посмотреть демонстрационный эксперимент и проанализировать его.

Демонстрирует две колбы, в одной свеженалитая кислота, в другой кислота, которая сутки стояла на подоконнике.

Демонстрирует взаимодействие азотной кислоты с древесиной, белком, капроном.

Объясняет, как азотная кислота взаимодействует с неметаллами – фосфором, углеродом, серой. Записывает уравнения на доске и предлагает учащимся дома расставить коэффициенты методом электронного баланса.

Объясняет, что называется "царской водкой" и почему "царская водка" взаимодействует с благородными металлами.

 Вступают в самостоятельную исследовательскую деятельность.

 

 

 

 

 

 

Выступления представителей групп. Формулируют выводы. Варианты выводов:

Разбавленная азотная кислота, как и другие разбавленные кислоты изменяет окраску индикатора; взаимодействует со щелочами, основными оксидами и солями, образованными более слабой кислотой.

Взаимодействует с металлами не с выделением водорода, и взаимодействует с неактивными металлами.

Формулируют проблему и намечают пути решения. Вариант проблемы:

Почему разбавленная кислота, обладая общими свойствами кислот с металлами взаимодействует по иному и какие продукты получаются при этом?

Отвечают на вопросы учителя, делают записи в тетрадях.

Анализируют схему.


Предполагают, что оксид азота (II) окисляется в оксид азота (IV). Вариант ответа: выделяющийся бурый газ поглощать щелочью (вариант прибора).

Учащиеся делают выводы:

  • кислота разлагается на свету (предполагают, какие продукты при этом образуются, записывают уравнение).
  • взаимодействует с органическими веществами.

Формулируют правила хранения кислоты.

 

 

 


Учащиеся записывают уравнения в тетради.

4. Закрепление новых знаний и их применение Предлагает решить проблемную задачу (см. приложение № 6) Обсуждают вариант решения задачи
5. Подведение итогов. Рефлексия Предлагает учащимся сделать вывод по уроку, исходя из поставленных целей.

Предлагает написать памятку лаборанту по работе с азотной кислотой

 Формулируют выводы.

 

Составляют памятку.
6. Домашнее задание Информирует о домашнем задании Записывают домашнее задание

 

Рис. 1

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 2

Приложение № 1

Слово "кислота" – эта функция вещества, а не этикетка с названием. Термин скорее указывает не на формулу вещества, а на его "способности".

Русский химик Иван Владимирович Тананаев.

Приложение № 2

План

1. Общие свойства азотной кислоты.
2. Специфические свойства азотной кислоты.

Приложение № 3

Вопросы для актуализации знаний

1. Охарактеризуйте физические свойства азотной кислоты.
2. Химику, окончившему институт, много лет назад задали вопрос: "Почему в азотной кислоте ст. о. азота равна +5, а валентность равна четырем?" "Быть такого не может, это ошибка! Валентность азота равна пяти!"- подумал он, но промолчал. А как вы думаете?
3. Какие степени окисления азот может проявлять в соединениях?
4. Какими О.В. свойствами будет обладать элемент, образующий несколько степеней окисления и почему?
5. Какие правила Т.Б. нужно соблюдать при работе с кислотами.

Приложение № 4

Задания для работы в группе

1. Докажите, что разбавленная азотная кислота обладает кислотными свойствами (наличие иона водорода) и исследуйте, способна ли азотная кислота к реакциям нейтрализации. Напишите уравнения реакций.
2. Исследуйте, взаимодействует ли раствор азотной кислоты с оксидами и солями. Напишите уравнения реакций.
3. Спрогнозируйте результат взаимодействия цинка и меди с раствором азотной кислоты и подтвердите свой прогноз экспериментально.

Сравните взаимодействие этих металлов с раствором серной кислоты.
Подготовьте выступающего для сообщения результатов исследования.
Проанализируйте полученные результаты и сформулируйте общий вывод.

Приложение № 5

Алгоритм экспериментальной работы

1. Внимательно прочитайте текст задания.
2. Сформулируйте цели.
3. Составьте план работы (определите порядок действий).
4. Повторите правила техники безопасности.
5. Подберите реактивы и необходимое оборудование.
6. Проведите эксперимент.
7. Зафиксируйте наблюдения и составьте уравнения возможных реакций.
8. Сделайте вывод и соотнесите его с поставленными целями.

Приложение № 6

Когда учитель химии получил для школьной выставки образцы трех металлов – алюминия, цинка и серебра, оказалось, что этикетки утеряны. Что же делать? При помощи напильника были получены порошки каждого из металлов, а потом проведено их испытание действием концентрированной соляной и азотной кислотой и концентрированным водным раствором гидроксида натрия. Результаты наблюдений учитель занес в таблицу, знак "+" означает, что реакция протекает, знак "–" – отсутствие реакции:

Номер образца металла

РЕАГЕНТЫ

Азотная кислота

Соляная кислота

Гидроксид натрия

1

+

-

-

2

–

+

+

3

+

+

+

Какие металлы обозначены в таблице под номерами 1, 2, 3?