Разработка интерактивных моделей микромира и методика их использования при изучении школьного курса химии

А т.к. это кислотный оксид, то поглощение оксида азота (IV) щелочью приводит к образованию смеси солей – нитрата и нитрита:

2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Молекула NO2 содержит нечетное число электронов, поэтому один электрон в ней остается неспаренным. Такие частицы в химии называют свободными радикалами. Они легко вступают в химические реакции.

Два неспаренных р

адикала способны взаимодействовать друг с другом. Так, два атома водорода образуют молекулу H2:

H + H  H–H,

Аналогично протекает и взаимодействие двух молекул NO2:

O2N + NO2  O2N–NO2.

Уже при комнатной температуре оксид азота (IV) содержит несколько процентов молекул N2O4. При понижении температуры их число возрастает, бурый газ превращается в светло-желтую жидкость, преимущественно состоящую из молекул N2O4. (Учитель показывает видеофрагмент получения димера оксида азота IV в ледяной воде).

Оксид азота (II) NO – бесцветный газ с неприятным запахом. Он сильно ядовит, так как прочно связывает гемоглобин крови и не позволяет ему переносить кислород.

Однако малые количества этого вещества оказывают лечебное действие на организм, стимулируя работу сердца и понижая кровяное давление. Именно оксид азота (II) является действующим началом сердечных препаратов на основе органических нитросоединений, например, нитроглицерина.

Молекула NO также как и молекула NO2 содержит нечетное число электронов, поэтому один электрон в ней остается неспаренным.

Оксид азота (II) малорастворим в воде и не реагирует с растворами кислот и щелочей. У отверстия цилиндра, наполненный этим газом, виден бурый “дым” – это образуется оксид азота (IV)(Показ видеофрагмента окисления NO):

2NO + O2 = 2NO2.

Бурый дым (так называемый «лисий хвост») иногда тянется из труб заводов по производству азотной кислоты; это значит, что в атмосферу выбрасываются оксиды азота.

Оксиды азота NO и NO2, образующиеся при работе двигателей внутреннего сгорания, попадают в воздух, сильно загрязняя окружающую среду и наряду с сернистым газом вызывают кислотные дожди(учитель показывает фотографию бронзовых статуй, подверженных коррозии).

Проблемная ситуация: NO не образует димера в отличие от NO2, хотя также является радикалом, как вы думаете почему? одно из объяснений этого явления лежит в строении молекул. Для ответа на этот вопрос рассмотрите модели молекул этих двух веществ (каждый ученик рассматривает модели молекул индивидуально). Ответ: Рассмотрев модели молекул, видно, что молекула NO- линейная, значит атом азота находится в sp – гибридном состоянии, а молекула NO2 уголковая, атом азота находится уже в sp2- гибридном состоянии, а ведь sp2- орбиталь больше sp – орбитали, а значит атомы азота в NO2 скрепляются лучше, чем в NO.

Оксид азота (I) N2O называют «веселящим газом» из-за слабого наркотического действия (учитель показывает видеофрагмент получения оксида азота I). Вдыхание небольших количеств этого вещества вызывает судорожный смех. «Веселящий газ» раньше использовали в медицине для наркоза. Сейчас им заполняют аэрозольные упаковки с пищевыми продуктами – взбитыми сливками, кремами.

3.Закрепление (рефлексивно – оценочный этап)

Для закрепления полученных знаний, учитель совместно с классом решает несколько заданий на тему «оксиды азота» в режиме «тренажер». Вопросы транслируются проектором, учащиеся отвечают, учитель вводит ответы.

4.Домашнее задание: Пар 42.

3.4 Результаты апробации

Апробация проводилась среди учащихся 9 классов школы №4 г. Калуги. Всего в педагогическом эксперименте участвовало 46 учащихся. Целью проведения апробации являлось выявление эффективности использования компьютерных моделей в процессе обучения химии и определение возможности применения данной программы в школьном курсе химии.

Для этого были выбраны два 9 класса, в одном из которых я вел уроки(23 человека), используя компьютерную поддержку(компьютерные модели), в другом – проводил уроки, не используя компьютера(23 человек). По итогам работы были проведены две проверочные работы по темам «оксиды азота» и «Фосфор», в результате которых выявлено:

С использованием компьютерной поддержки при изучении темы «Оксиды азота» получились следующие результаты:13% двоек, 26%троек, 48%четверок, 13% пятерок, без использования компьютерной поддержки(второй класс): 17% двоек, 36%троек, 30%четверок, 17%пятерок.

При проведении проверочной работы по теме «фосфор» получены следующие результаты: С использованием компьютерной поддержки: 17%двоек, 31%троек, 43% четверок, 9%пятерок; без использования: 17%двоек, 48%троек, 31%четверок, 4% пятерок.

Высчитав общий процент оценок, было получено, что с использованием компьютерных моделей общий процент 4 и 5 составил 57%, а в случае без использования компьютеров составил 41%.

Это говорит о том, что использование интерактивных компьютерных программ делает процесс обучения более эффективным в сочетании с традиционным подходом в обучении.

Помимо проверочных работ было проведено миниисследование на предмет выявления приоритетных направлений использования компьютерных моделей. Учащимся предлагалось выбрать варианты использования компьютерных моделей в образовательном процессе. Всего протестировано 23 человека.

19 человек(83%) считают, что компьютерные модели необходимо использовать при объяснении нового материала, 12 человек(52%) - при обобщении и повторении материала на уроке, 8 человек(35%) - при самостоятельном повторении материала, 7человек(30%) - при самостоятельном изучении нового материала.

На вопрос «Повышает ли ИКМ скорость усвоения материала» 13 человек (56%)ответило, что повышает, видимо использование компьютерных моделей повышает интерес к обучению химии у учащихся. А 15 учеников(65%) за продолжение создания программ, содержащих ИКМ.

Рис 4. Общие результаты проведенного миниисследования.

Из проведенного анкетирования видно, что меньше всего учеников считают целесообразным использовать компьютерные модели при самостоятельном изучении нового материала, поэтому важно продолжать разработку такого рода программ, создавая компьютерные модели интересного содержания, для стимулирования учащихся к познавательной деятельности.

 Скачать реферат