Сборник Статей – Актуальные проблемы химического и биологического образования (страница 6)
3) при раскрытии информационного блока темы, поиска проблемы;
4) при обобщении материала, закреплении;
5) при организации групповой работы;
6) при выполнении творческого домашнего задания;
7) при построении структуры урока.
Плюсы методики:
• быстрое и образное рассмотрение больших по объему тем;развитие метапредметных компетенций;
• соответствие ФГОСам последнего поколения;
• интерес обучающихся.
Минусы методики:
• долгая и объемная предварительная подготовка;
• подразумевает хорошее владение материалом обучающихся;
• может занять гораздо больше времени, чем запланировано.
Прием «кроссенс» отвечает следующим принципам:
А это значит, прием «кроссенс» помогает формировать все виды универсальных учебных действий.
Рассмотрим конкретные примеры.
В качестве вопроса предлагается следующий кроссенс:
Ответы:
1. Солнце. 2. Море. 3. Кара-Богаз-Гол – соленое озеро Кара-Богаз-Гол. 4. Салюс – богиня у древних римлян. 5. В Италии «сольди», во Франции «солид» и французское слово «салер» – «жалованье». 6. Московское восстание 11 июня 1648 г. позже назовут этим бунтом. 7. Физиологический раствор. 8. Представители этого класса соединений.
Обучающиеся, как правило, обладают достаточной информацией, чтобы угадать, что на картинках, и сформулировать тему урока.
Ответы:
1. Солонь – древнее название Солнца. 2. Море – из него до сих пор добывают соль. 3. Кислая соль – пищевая сода – NaHCO3. 4. Основная соль – малахит – CuCO3·Cu(OH)2. 5. Двойная соль – хромовые квасцы – KCr(SO4)2·12H2O. 6. Смешанная соль – хлорная известь – Ca(Cl)OCl. 7. Комплексная соль – красная кровяная соль – K3[Fe(CN)6]. 8. Кристаллогидрат – медный купорос – CuSO4·5H2O.
Ответы:
1. Нахождение алкинов в природе. 2. Физические свойства, строение. 3. Изомерия. 4. Получение. 5. Химические свойства: гидрирование, галогенирование. 6. Химические свойства – правило Марковникова. 7. Химические свойства – гидратация. 8. Применение алкинов.
Данный кроссенс представляет из себя последовательность картинок, отражающих план изучения класса органических соединений: нахождение в природе, физические свойства, строение, изомерия, способы получения, химические свойства, применение, представители. На следующем уроке этот же кроссенс может быть использован при проверке домашнего задания.
Таким образом, данная технология может применяться на всех этапах урока.
Проблемы изложения теории электролитической диссоциации в школьных учебниках химии
М.А. Ахметов
Разработанная будущим лауреатом Нобелевской премии Сванте Августом Аррениусом теория электролитической диссоциации (ТЭД) была представлена к защите в 1884 г. в Упсальском университете. Новизна и кажущаяся парадоксальность его идеи о возможности одновременного существования в растворах электролитов разноименно заряженных ионов привела к неприятию теории диссертационным советом. В результате Аррениус при защите диссертации получил самую низшую, четвертую степень, которая не давала возможности преподавать в Упсальском университете. Примечательно, что в числе противников ТЭД был и великий русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев, как создатель химической теории растворов он резко критиковал идею Аррениуса о диссоциации.
С момента защиты диссертации Аррениусом прошло более 130 лет. Несмотря на кажущуюся простоту, в изложении этой теории до сих пор имеются разночтения. Так, в учебниках определение понятия «электролиты» построено только на одном из их свойств – электропроводности растворов или расплавов. Но ведь это не единственное свойство, обусловленное электролитической диссоциацией! Например, растворы электролитов не подчиняются законам Рауля (понижение давления насыщенного пара над раствором) и Вант-Гоффа (повышение осмотического давления с увеличением концентрации раствора).
Определение, как известно, должно раскрывать сущность понятия и его отличительные признаки [3, с. 36]. В определении электролитов как веществ, проводящих электрический ток в растворах и/или расплавах, отличительное свойство раскрыто, а сущность – нет. Причина особых свойств электролитов, как известно, состоит в способности этих веществ диссоциировать в растворах и/ или расплавах на ионы. Именно диссоциация является причиной электропроводности растворов и расплавов электролитов. Почему бы в учебной литературе не использовать определение понятия «электролиты», данное в «Химической энциклопедии» [4, с. 433]:
1) вещества, в которых в заметной степени присутствуют ионы, обусловливающие прохождение электрического тока (ионную проводимость);
2) вещества, молекулы которых в растворе вследствие электролитической диссоциации распадаются на ионы?
На наш взгляд, лучше объединить эти определения в одно: «Электролиты – это вещества, в растворах и/или расплавах которых присутствуют ионы, обусловливающие прохождение электрического тока (ионную проводимость)».
Авторы учебников имеют различные точки зрения на классификацию электролитов в зависимости от их силы. Так, в ряде учебников [2; 5; 7; 8] указано, что к сильным электролитам следует отнести практически все соли. И лишь в пособии по подготовке к ЕГЭ к сильным электролитам относят только растворимые соли [6, с. 46]. Таким образом, различаются точки зрения тех, кто обучает, и тех, кто контролирует результаты обучения.
Попробуем порассуждать и понять, почему нерастворимые соли можно отнести к сильным электролитам (объяснений на этот счет в учебниках нет). Например, сульфат бария нерастворим, поэтому говорить о какой-нибудь заметной электропроводности его раствора не приходится. Но при температуре 1580°С сульфат бария плавится и в расплавленном состоянии способен к диссоциации, значит, его расплав электропроводен. Это относится к подавляющей части нерастворимых солей.
А как же быть с нерастворимыми основаниями? Одни авторы их относят к слабым электролитам [5, c. 54], другие о нерастворимых основаниях умалчивают. Поскольку эти вещества не растворяются в воде, то зафиксировать их сколько-нибудь значимую электропроводность не представляется возможным. Но их нельзя и расплавить, поскольку они разлагаются прежде, чем расплавятся.
Нет ли здесь противоречия? Чтобы ответить на этот вопрос обратимся к произведениям растворимости в водных растворах, например, фторида магния (ПР [Mg2+]∙ [F–]2 = 3,98∙ 10–11) и гидроксида магния (ПР [Mg2+]∙ [OH–]2 = 1,82∙ 10–11). Мы видим, что концентрации ионов в насыщенных растворах этих веществ вполне сопоставимы, но фторид магния при этом мы относим к сильным электролитам, а гидроксид магния – к слабым!
К слову сказать, не вполне понятно, почему для нас так важно зафиксировать внимание учащихся на расплавах, тогда как мы рассматриваем реакции ионного обмена (РИО), протекающие в растворах, а не в расплавах. Логично исходить из того, что цель определяет средства. Умение предсказывать протекание РИО – цель, а сила электролита в данном случае – это средство.
При отнесении нерастворимых солей к сильным электролитам авторы исходят из того, что степень диссоциации той части соли, которая все же растворилась, проявляет свойства сильного электролита [7, c. 34]. Однако то же самое можно сказать о нерастворимых основаниях. Тогда непонятно, почему нерастворимые основания мы относим к слабым электролитам. Такая рассогласованность не позволяет нам выделить общую причину протекания РИО как образование слабого электролита. Так, например, сульфат бария, несмотря на то что его считают сильным электролитом, в осадок тем не менее выпадает. Вместе с тем сульфат бария по причине низкой растворимости, не способен образовывать высокие концентрации ионов в водном растворе, поэтому его растворы не будут обладать электропроводностью, характерной для растворов сильных электролитов.
На наш взгляд, выход из сложившейся ситуации один – рассматривать понятие «сильный (слабый) электролит» применительно к водным растворам, исходя из их электропроводности. Если вещество по причине слабо выраженной способности к диссоциации в водных растворах либо по причине низкой растворимости в воде не способно обеспечить высокие концентрации ионов в водных растворах, то его следует относить к слабым электролитам. Иными словами, нерастворимые соли проявляют свойства сильных электролитов в расплавах и слабых электролитов в растворах. Следовательно, в растворах нерастворимые соли являются слабыми электролитами, поскольку их растворы не будут обладать ощутимой электропроводностью.