Химический язык
Поэтому, как важнейший признак ОВР должно быть выделено наличие окислителя и восстановителя и изменение степени окисления атомов, элементов реагирующих веществ. На основе этого признака раскрывается содержание основных понятий и дается им определение.
Окислительно-восстановительные реакции – процесс, в ходе которого происходит изменение степени окисления элементов вследствие полного или час
тичного смещения электронов. Поэтому окисление сопровождается повышением, а восстановление – понижением степени окисления [13].
Сформированное понятие необходимо ввести в общую систему знаний о химических процессах. Рассматривается метод электронного баланса расстановки коэффициентов.
III этап. При изучении систематики элементов знания учащихся об окислительно-восстановительных реакциях и соответствующие им умения углубляются, расширяются наполняются конкретным содержанием. Здесь учащиеся знакомятся с элементами и веществами, проявляющими свойства окислителя и восстановителя, химическими реакциями с их участием. Изучается изменение окислительно-восстановительных свойств элементов и их соединений в группе, периоде, познают частную зависимость окислительной и восстановительной функций от степени окисления. Усвоение конкретных реакций совершенствует умения составления уравнений, определения степени окисления и многие другие.
IV этап. Качественно новый уровень в изучении темы – теория электролитической диссоциации. Внимание учащихся направлено на познание особенностей их протекания в растворах. Здесь важно учащихся познакомить с новым видом окислителей и восстановителей – ионами, выявить и раскрыть закономерности протекания таких реакций в водных растворах. Именно они должны здесь стать главным предметом обсуждения. При изучении неметаллов знания пополняются новыми конкретными окислителями и восстановителями. Следует уделить внимание изучению свойств азотной и серной кислот как окислителей. В теме "Металлы" появляется новое понятие "электрохимический ряд напряжений металлов". Необходимо четко показать этот ряд при составлении реакций или их предсказания. Как разновидность электрохимических процессов рассматриваются темы "Электролиз" и "Коррозия".
V этап. В курсе общей химии происходит интеграция понятий, все полученные знания и умения повторяются, систематизируются и углубляются. На данном этапе активным средством изучения является язык химической науки, который позволяет подвести итог изучения понятия "окислительно-восстановительные реакции".
В общем виде структура изучения темы "Окислительно-восстановительные реакции" представлена в таблице 1.
Таблица 1.
Этапы |
Теория |
Основные понятия |
I |
Атомно-молекулярное учение |
Степень окисления, ОЭО, химическая реакция |
II |
Электронная теория |
ОВР, процессы окисления и восстановления, метод электронного баланса (МЭБ) |
III |
Систематика элементов |
элемент вещество окислитель восстановитель сильный слабый |
Продолжение таблицы.
IV |
Теория электролитической диссоциации |
Металлы – восстановители, электрохимический ряд напря-жения металлов, коррозия, элект-ролиз, кислоты – окислители, окислители восстановители ионы |
V |
Обобщение |
Классификация окислительно-восстановительных реакций + все выше перечисленное |
2.2. Система понятий об окислительно-восстановительных реакциях
В качестве основных критериев усвоения понятий выделены три: полнота усвоения содержания понятия, степень усвоения объема как меры обобщенности понятия, полнота усвоения связей в отношении данного понятия с другими [15].
Чтобы судить о продвижении и развитии учащихся в учебном познании надо опираться на уровни усвоения понятий, таковых четыре:
1 уровень характеризуется наличием знаний об отдельных понятиях и их признаках, понятия почти не связаны друг с другом;
2 уровень характеризуется появлений знаний о связях и отношениях между понятиями определенной системы, умением воспроизвести их и применить к типичным примерам. Это также уровень воспроизведения;
на 3 уровне знания уже представляют целостные системы, но которые еще не связаны между собой. Ученик может использовать знания для объяснения фактов определенной области химии;
на 4 уровне знания представляют собой системы в высшей степени их развития. Характеризуются новым качеством – действенностью: учащийся может предсказывать неизвестные факты, вывести "новые" на основе усвоенных, творчески применять их.
Усвоить понятие – значит выработать следующие умения:
· вскрыть содержания понятия;
· дать определение и привести примеры;
· подвести понятие под классификацию, установить связи с другими понятиями;
· применять понятие при решении задач в разных ситуациях.
Качество усвоения зависит от поставленных целей, значения понятия в процессе обучения и методики его формировании.
Усвоить систему понятий об окислительно-восстановительных реакциях значит выработать у учащихся умения, каждое из которых соответствует определенному понятию темы. Структура взаимосвязи понятий и умений представлена в таблице 2.
Таблица 2.
Понятие |
Умения |
1. Химическая реакция |
Определять признаки химических реакций |
2. Окислительно-восста-новительные реакции |
Распознавать окислительно-восстановительный процесс, отличать от других типов химических реакций, определять признаки ОВР. |
3. Степень окисления: положительная, отрица-тельная, промежуточ-ная, минимальная, мак-симальная |
Определять степени окисления атомов на основе их строения, положения в периодической системе Д.И. Менделеева; определять степени окислении элементов, входящих в состав соединения; предсказывать окислительно-восстановительные свойства атомов, молекул, ионов на основе значения степени окисления. |
4. Процессы окисления, восстановления. ОЭО. Уравнения полуреакции. Окислители и восстановители. Окис-ленная и восстанов-ленная формы. Элект-ронный баланс. |
Определять, составлять, записывать уравнения окислительно-восстановительных процессов с участием атомов, молекул или ионов; определять окислитель, восстановитель, а также окисленную и восстановленную формы; составлять уравнения полуреакций; определять направление "движения" электронов, подсчитывать их число → составлять электронный баланс. |
5. двойственность свойств сильный слабый окислитель восстановитель элемент вещество ион |
Характеризовать окислительно-восстановитель-ные свойства атомов, ионов и веществ, а также их силу на основе знаний о строении и периодичности и по положению в периодической таблице. |
6. Электрохимический ряд напряжений металлов |
Составлять уравнения окислительно-восстановительных процессов в растворах с участием металлов; предсказывать протекание процесса; силу восстановительных свойств металлов. |