Библиографический список

 

1. Шалашова М.М. Компетентностный подход в изучении химии и оценивание компетенций учащихся в средней школе. Методика преподавания химии, 2009, №13, с. 9-15

.   Зимняя, И. А. Ключевые компетенции - новая парадигма результата современного образования [Электронный ресурс] / И. А. Зимняя // Интернет-журнал «Эйдос». - [Режим доступа: http://www.eidos.ru/journal/]

.   Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года // Распоряжение правительства Российской Федерации от 29 декабря 2001 г. №1756-р.

.   Ожегов, С. И. Словарь русского языка /

.   Фишман, И.С. Ключевые компетентности как результат образования [http://www.conf.univers.krasu.ru/conf_9/docl_s.html].

.   Стратегия модернизации содержания общего образования: материалы для разработки документов по обновлению общего образования. - М.: Минобразования, 2001. - 72 с.

.   Харламова, Т. Компетентное обсуждение / Т. Харламова // Школьный психолог. - 2002. - № 20. - С. 57-62.

8. Хуторской, А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты [Электронный ресурс] / А. В. Хуторской // Интернет-журнал «Эйдос». - 2002. - 23 апреля. - [Режим доступа: <http://www.eidos.ru/journal/2002/0423.htm>].

.   Хуторской, А. В. Ключевые компетенции как компонент личностно-ориентированной парадигмы / А. В. Хуторской // Народное образование. - 2003. - № 2. - С. 58-64.

.   Хуторской, А. В. Ключевые компетенции. Технология конструирования [Текст] / А. В. Хуторской // Народное образование. - 2003. - №- 5. - С. 55-61.

.   Чернобельская Г.М. Методика обучения химии в средней школе. -

М: Владос, 2000.-169с.

. Пак М.С. Дидактика химии. Учебное пособие для вузов. М.: Владос, 2004. -315с.

. Габриелян О.С., Деглина Т.Н. Методическое пособие для учителя профильной школы. Общая химия М: «Дрофа» 2006.-285с.

. Равен Дж. Компетентность в современном обществе: выявление, развитие и реализация - М.,2002.

.Сборник материалов X Ломоносовских педагогических чтений. Третьякова А.А. Исследовательская деятельность педагогов и учащихся как средство реализации компетентностного подхода. М: АО ИППК РО.2010.

. Научно-методический сборник. Том 2. Зайчиков В.М.Проектные технологии как эффективное средство реализации компетентностного подхода в образовании.

17. Научно-методический сборник. Том 2. Огородникова Н.В.Исследование влияния проектной деятельности на развитие личности и формирование компетенций учащихся. www.issl.redu.ru/sb/ <http://www.issl.redu.ru/sb/>

. Образовательный процесс в начальной, основной и старшей школе: Рекомендации по организации опытно-экспериментальной работы. - М., 2001

. Эксперимент по совершенствованию структуры и содержания общего образования - под ред. А.В.Баранникова. М., 2002.

. Научно-методический сборник. Том 2. Кривых Л.А., Перлова Л.В.Проектно-исследовательская деятельность как средство становления социальной компетентности учащихся.

. Храмова С. Н. Методические рекомендации по химии. <http://www.school17.viselki.ru>

. Конасова Н.Ю. Новые формы оценивания образовательных результатов учащихся: Учебно-методическое пособие для администраторов и педагогов образовательной школы. - СПб.: КАРО, 2006

. Шалашова М.М. Ключевые компетентности учащихся: проблема их формирования и измерения // Химия в школе.- 2009. - № 2. - с. 15-21.

. Осмоловская И. Ключевые компетентности в образовании: их смысл, значение и способы формирования//Директор школы. - 2006. - №8.- C.64-69.

25. Леонтьева, Л. А. Преемственность в реализации компетентностного подхода в обучении учеников средней общеобразовательной школы и студентов вуза / Л. А. Леонтьева // Психолого-педагогическое сопровождение образовательного процесса: теория и практика. - Елабуга: ЕГПУ, 2005. - Вып.2. - С. 13-23.

. Пичугина Г.В. Химия и повседневная жизнь человека. - М.: Дрофа, 2004.

.Герус С.А, Пустовит С.О. Методика формирования компетенций: опыт, теория, перспективы // Химия в школе.- 2007.-№ 10.

28. Ярулов А.А. Познавательная компетентность школьников // Школьные технологии. - 2004. - № 2. - С. 43-84.

 

Приложения

химия школьный учебный молекулярный

Приложение 1. Урок по химии "Электролиз"

 

Цель урока: сформировать у учащихся понятие процесса электролиза.

Задачи урока:

.   Сформировать умение определять процессы, происходящие на электродах, составлять суммарное уравнение реакции электролиза.

.   Развивать у школьников умение пользоваться опорными знаниями, составлять конспект урока.

.   Углубить знание окислительно-восстановительных процессов, сформировать понимание практического значение электролиза в природе и жизни человека.

.   Развивать мышление, умение делать логические выводы из наблюдений по опыту.

.   Закрепить умения и навыки химического эксперимента, умение работать с таблицами, справочными материалами, дополнительной литературой, опорными схемами.

Оборудование: таблица растворимости, индикаторная шкала, штатив с пробирками, растворы фенолфталеина, сульфата меди (II), хлорида натрия, хлорида алюминия, прибор для определения электропроводимости растворов, толстостенные химические стаканы, опорные схемы урока, физическая карта России, плакаты “Электролиз водных растворов”, “Применение электролизов”.

Эпиграф: “Открытия в области электрохимии представляют собой одну из самых больших революций в химии и открывают эру новых открытий” (Джон Фредерик Даниэль, английский электрохимик).

Ход урока

Постановка проблемы.

Наш сегодняшний урок мне хотелось бы начать с античной легенды:

“Некий мастер, имя которого история не сохранила, принес римскому императору Тиберию, правившему в начале I века н.э., чашу из металла, напоминающего серебро, но только более легкого. Подарок стоил жизни изобретателю: Тиберий приказал казнить его, а мастерскую уничтожить, поскольку боялся, что новый металл может обесценить серебро императорской сокровищницы”. Согласно рассказу Плиния Старшего, этот металл, похожий на серебро, был получен из “глинистой земли ”.

Но история не знает безвозвратных потерь. В 1827 году немецкий ученый Фридрих Вёлер получает несколько граммов, а через несколько лет уже несколько килограммов нового легкого, прочного, блестящего металла. Но металл стоил также дорого, как серебро. Французы изготовили из него кирасы охранникам императора и игрушку наследнику Его Величества. В этом ларце находиться изделие из этого металла. Оно необходимо каждому из нас. Что же находиться в ларце? (Ответивший на вопрос ученик достает из ларца алюминиевую ложку.) Кстати, в 1852 году это чайная ложечка весом25 грамм стоила бы 30 долларов. Послушаем сообщение о стоимости алюминия в 19 веке, о работах Фридриха Вёлера и Чарльза Холла. Учащийся выступает с сообщением. Найдем на географической карте России центры получения алюминия. Учащиеся называют города Волгоград и Красноярск. Почему же именно в этих городах расположены крупнейшие заводы по производству алюминия? Учащиеся констатируют факт расположения заводов по производству алюминия вблизи крупных электростанций. Таким образом, мы пришли к выводу, что для получения алюминия необходимы значительные затраты электроэнергии, и в записи уравнения реакции получения алюминия по способу Чарльза Холла не хватает знака “ ” - знака электролиза. Сегодня мы вторгаемся в область электрохимии и рассмотрим явление электролиза. Запишем тему урока.

Основная часть

Вопрос: Что же называется электролизом? “Электро” - электрический ток, “лизис” - разложение. Делается вывод, что электролиз - это процесс, в результате которого происходит разложение вещества под действием постоянного электрического тока. Разложить можно практически любое вещество, поместив его в электролизер. Но в каком виде? Обычно в жидком, т.е. в виде раствора. На плакате изображено, что в раствор электролита опускаются электроды, соединенные с источником постоянного электрического тока. Отрицательно заряженный электрод называется катод и условно обозначается К (-). Положительно заряженный электрод называется анод и обозначается А (+). В межэлектродном пространстве находится диссоциирующий на ионы электролит. Катионы, заряженные положительно, перемещаются в сторону катода, а анионы, заряженные положительно, в сторону анода. На катоде будет происходить электрохимическое восстановление катионов или молекул воды, а на аноде электрохимическое окисление анионов или молекул воды. Дается определение: электролиз - совокупность окислительно-восстановительных процессов, протекающих в электролитах при пропускании постоянного электрического тока. Данный прибор имитирует работу электролизера. Он поможет нам выполнить тестовое задание, текс которого находиться у вас на столах:

Задача. При электролизе раствора какой соли можно одновременно получить 0,2 моль нерастворимого основания и 13,44 л газообразных продуктов (н.у.)? Напишите уравнения процессов, происходящих на электродах в ионной и молекулярной формах:1) CuSO₄ ; 2) NaCl; 3) AlCl₃.

Определим соотношение количеств газообразных продуктов и нерастворимого основания, выполним предварительные расчеты:(осадка) = 0,2 мольV (газов) = 13,44 л v (газов): v (осадка) =?(газов) =V(газов): V_m = 13.44: 22,4 = 0,6 мольv (газов): v (осадка) = 0,6: 0,2 = 6: 2 = 3: 1

Из текста задания ясно, что нам необходимо составить уравнения электролиза растворов, определить катодные и анодные процессы, выполнить необходимые расчеты. Кто первый хочет попробовать выполнить задание?

Напишем сначала процесс электролитической диссоциации, происходящий в данном растворе.

 

А) CuSO₄ ->Cu²⁺ + SO₄^2-

 

Катион меди (II) будет перемещаться в сторону катода.

Но поскольку в около катодном пространстве будут находиться также молекулы воды, то мы запишем это таким образом:

 

К(-) Cu²⁺H₂O

 

Пользуясь опорным конспектом определите катион меди (II) или молекулы воды будут восстанавливаться на поверхности катода?

Катион Cu²⁺ входит в 3 группу катионов и он будет восстанавливаться. Вода восстановлению в данном случае не подвергается:

 

К(-) Cu²⁺ + 2 е Cu⁰H₂O

 

Определим теперь процессы, происходящие на аноде.

Сульфат - анион будет перемещаться в сторону анода, в около анодном пространстве будут так же находиться молекулы воды:

 

А (+) SO₄^2-H₂O

 

На аноде будет происходить электрохимическое окисление молекул воды, так как анион SO₄² является анионом кислотного остатка оксокислоты и окислению не подвергается (1 группа анионов):

 

А (+) SO₄^2- 2H₂O- 4 е ->О₂⁰ + 4Н⁺

Определим соотношение коэффициентов так же, как в обычном электронном балансе:

 

К(-) Cu²⁺ + 2 е ->Cu⁰ (2)H₂O

А (+) SO₄^2- 2H₂O- 4 е ->О₂⁰ + 4Н⁺ (1)

 

Составим электронно-ионное уравнение, с учетом коэффициентов:

 

Cu²⁺ +2H₂O -> 2Cu⁰ + О₂⁰ + 4Н⁺

 

Полное электронно-ионное уравнение напишем с учетом ионов, не участвовавших в окислительно-восстановительном процессе:

 

2Cu²⁺ +2H₂O + 2 SO₄² -> 2Cu⁰ + О₂⁰ + 4Н⁺ + 2 SO₄²

 

Теперь мы легко напишем суммарное уравнение электролиза, не забыв поставить знак электролиза:

 

2CuSO₄ + 2 H₂O -> O₂ + 2Cu + 2H₂SO₄

 

Получился ли в результате реакции осадок? Определите это с помощью таблице растворимости.

В результате реакции электролиза осадок не образовался.

Может быть выделился газ?

В около анодном пространстве происходит выделение кислорода.

Проверим это опытным путем - проведем электролиз водного раствора сульфата меди (II). Что вы наблюдаете? Поверхность одного из электродов покрывается пузырьками газа. Перейдем к выполнению задания

 

NaCl -> Na⁺ + Cl ^- K (-) Na⁺

2H₂O - 2 e -> 2OH ^- + H₂ (2) (1)A (+)2Cl ^- - 2 e -> Cl₂⁰ (2) (1)H₂O

2H₂O + 2Cl ^- ->2OH ^- + H₂ + Cl₂2Na⁺ + 2H₂O + 2Cl ^- ->2OH + H₂ + Cl₂⁰ + 2Na⁺

2 NaCl + 2H₂O -> 2NaOH + H₂ + Cl₂

 

Получились ли теперь осадок и газообразные вещества? Осадка нет, но в около катодном пространстве происходит выделение водорода, а в около анодном пространстве - хлора. Проверим это опытным путем - проведем электролиз водного раствора хлорида натрия. Что вы наблюдаете?

Поверхность обоих электродов покрывается пузырьками газа, в присутствии фенолфталеина раствор окрашивается в малиновый цвет.

Выполним задание

₃ -> Al³⁺ + 3Cl ^- K (-) Al³⁺

2H₂O ^{+ 2 e} 2OH ^- + H₂⁰ (6) (3)A(+)6Cl ^- - 6 e -> 3Cl₂⁰ (2) (1)H₂O

H₂O + 6Cl ^- -> 3H₂ +6OH ^- + 3Cl₂6H₂O + 6Cl ^-+2Al³⁺ -> 3H₂ +6OH ^- + 3Cl₂+2Al³⁺

2AlCl₃ + 6H₂O ->3H₂⁰ +3Cl₂ + 2Al(OH)₃

 

С помощью таблицы растворимости определяем, что вещество Al(OH)₃ не растворимо и выпадает в осадок. В около анодном пространстве выделяется газообразный хлор, в около катодном пространстве - водород.

Проверим это опытным путем - проведем электролиз водного раствора хлорида алюминия. Что вы наблюдаете? Происходит помутнение раствора.

По уравнению реакции определяем соотношение количеств газообразных продуктов и осадка.

 

2AlCl₃ + 6H₂O ->3H₂⁰ +3Cl₂ + 2Al(OH)₃ 6 моль газов 2 моль осадка(газов): v (осадка) = 6: 2 = 3: 1

 

Это в точности совпадает с нашими расчетами. Значит правильный ответ в этом задании в)

3. Разрешение проблемы. Мы выполнили с вами задание, но алюминий в результате электролиза не получили. В качестве сырья мы должны взять оксид алюминия, в воде не растворимый. Но электролит в электролизере должен быть жидким. Как быть? Сделать расплав. Обратимся к тексту учебника §18. Какой процесс протекает при электролизе расплава глинозема в криолите?

 

Al₂O₃ - 2Al^{3 +} + 3O^{2 -} K (-) Al³⁺ + 3 e -> Al⁰ (4)A(+) 2O^{2 -} - 4 e -> O⁰₂ (3)

 4Al^{3 +} + 6O^{2 -} -> 4Al⁰ + 3O₂⁰

2Al₂O₃ -> 4Al + 3O₂

 

Мы рассмотрели с вами химические основы современного промышленного способа получения алюминия.

4. Практическое значение электролиза. Но только ли для этого необходим электролиз? О практическом значении электролиза послушаем сообщение. Ученик делает сообщение и выполняет демонстрационные опыты.