§ 3.1.4. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ Место и значение темы «Теория электролитической диссоциации»

Теория электролитической диссоциации является очередной теоретической платформой. Она способствует развитию учения о периодичности, вносит дополнительные представления в систему знаний о строении вещества и базируется на уже известной учащимся теории химической связи.
В ней показано, под влиянием каких причин может произойти разрыв связей и как это происходит, а также какими свойствами обладают водные растворы электролитов и почему. При изучении теории электролитической диссоциации иногда используют небольшие по объему, но важные сведения о химическом равновесии. Образовательная цель темы — сформировать понятие о сущности, механизмах, условиях процесса диссоциации, понятие о веществах-электролитах, о поведении ионов в растворе и о реакциях между ними.

При изучении теории электролитической диссоциации ставятся важные воспитательные задачи. Как всякая теоретическая тема, она дает богатый материал для формирования диалектико-матери- алистического мировоззрения, для подтверждения на конкретных примерах важнейших философских категорий и закономерностей, раскрывает внутреннюю противоречивость электролитов, диссоциирующих на разноименно заряженные ионы. Рассмотрение поведения веществ в растворе во взаимной связи способствует развитию диалектических представлений о веществе.

С помощью исторического подхода к теории электролитической диссоциации постепенно формируются идеи о познаваемости мира, развиваются представления о природе веществ, химической реакции и химическом элементе, о многообразии частиц вещества в природе.

Цели развития учащихся в процессе изучения этой темы расширяются на основе углубления понятий о веществе и химической реакции. Знания учащихся поднимаются на качественно новый этап. Необходимость выявлять ионную сущность реакции требует иного осмысления химических процессов и формирования новых умений. Тема создает более высокую теоретическую базу для изучения всего остального курса химии, служит для переосмысливания уже пройденной части курса, т. е. способствует развитию имеющихся у учащихся понятий.

Структура содержания темы «Теория электролитической диссоциации»

Цели определяют содержание темы. В последние годы эта теоретическая тема также претерпела настолько серьезные сокращения, что пришлось даже название темы изменить, исключив из него слово «теория»" потому что комплекс входящих в нее понятий резко сократился, хотя структура темы в основном сохранена.

Содержание темы «Теория электролитической диссоциации» включает четыре важнейшие группы понятий о веществе: электролиты, ионы в растворе, сущность процесса диссоциации, ионные реакции в растворе. Все эти понятия для учащихся качественно новые, но вполне доступные, так как имеют прочную опору на сформированные ранее понятия. Так, для понимания поведения электролитов в растворе необходимы опорные сведения о видах химической связи и о классах неорганических соединений, которые учащиеся уже приобрели. Эти же знания нужны для объяснения сущности диссоциации. Для понимания взаимодействия разноименных ионов используется знание физики. Кроме того, в курсе физики учащиеся уже получили предварительное понятие об электролите, о растворах.

Система понятий теории электролитической диссоциации и структура ее содержания отражены в схеме 3.3. Схема пока зывает содержание каждого блока системы понятий и их взаимосвязи. Рассмотрим последовательность их введения и ее обоснование.

Схема 3.3.

Система понятий теории электролитической диссоциации Вещества-электролиты

Сущность процесса диссоциации Особенности диссоциации

Строение электролитов

I I

Классификация электролитов

і

Условия Механизм

диссоциации диссоциации Реакции ионов в растворе 1

Реакции 1

Окислительно- ионного восстанови обмена тельные 1 реакции I

Гидролиз солей Ионы в растворе. Свойства ионов

Построение темы «Теория электролитической диссоциации»

Узловым в теме «Теория электролитической диссоциации», как и в целом в курсе химии, является понятие о веществе, в данном случае — веществе-электролите. Сначала отмечают различия между электролитами и неэлектролитами как исходный факт, а затем уже раскрывают сущность процесса диссоциации и вскрывают причины, в результате которых он может осуществляться. Такая последовательность изучения — от фактов к их теоретическому объяснению — способствует использованию проблемного обучения. Далее описывают продукты электролитической диссоциации — гид- ратированные ионы — и доказывают, что гидратация ионов — процесс химический. Это создает условия для формирования новых представлений о растворении веществ, при котором взаимодействуют растворяемые вещества и растворитель.

После того, как сущность процесса электролитической диссоциации проанализирована, можно переходить к изучению свойств электролитов в растворе. На этом материале развиваются понятия о классах неорганических веществ; их свойства получают более глубокое теоретическое объяснение.

Наиболее существенный качественный скачок характерен для понятия «химическая реакция». Оно раскрывается на примере как реакций ионного обмена, так и окислительно- восстановительных реакций, протекающих в растворе. Здесь подчеркивают три важных момента: 1)

протекание реакции обмена в направлении связывания ионов; 2)

взаимодействие соли электролита с водой (гидролиз) как частный случай обратимой обменной реакции; 3)

окислительно-восстановительные реакции, происходящие в растворе и приводящие к изменению состава и заряда ионов; при этом устанавливается связь между понятиями окисление- восстановление и теорией электролитической диссоциации.

Из обязательного минимума содержания гидролиз солей исключен, а окислительно-восстановительные реакции рассматриваются на самых простых примерах.

Обобщается весь материал при рассмотрении основных положений теории электролитической диссоциации.

Методы изучения темы «Теория электролитической диссоциации»

Цели и содержание определяют выбор методов, обеспечивающих в должной мере формирование знаний и умений учащихся.

Для темы «Теория электролитической диссоциации» это прежде всего проблемный подход [25]. Главная проблема — установить зависимость свойств электролитов от свойств ионов, на которые они распадаются в растворе. Для ее решения необходимо ответить на вопросы: 1)

Почему электролиты проводят электрический ток, а неэлектролиты не проводят? 2)

Почему ионные и полярные соединения диссоциируют на ионы, а неполярные — нет? 3)

Что влияет на диссоциацию — растворитель или электрический ток? 4)

Существуют ли различия между атомом и ионом? И т. д. 236

Для успешного изучения теории электролитической диссоциации необходим демонстрационный и лабораторный эксперимент, которым эта тема очень богата.

При разборе темы с учащимися учитель встречается с некоторыми сложностями. Прежде всего очень трудно научить учащихся составлять ионные уравнения. Это связано с тем, что два предшествующих года делалось все, чтобы закрепить умение составлять молекулярные уравнения. Перестройка стереотипа требует многочисленных упражнений.

Учащиеся часто смешивают термины «степень окисления», «заряд иона», «валентность», так как не знают четкого определения понятий, неправильно понимают причину диссоциации и т. д. Поэтому необходимо сущность электролитической диссоциации объяснять исходя из теории химической связи, отмечая взаимодействие электролита с полярными молекулами воды, а электрическую проводимость — как следствие диссоциации электролитов на ионы.

Особенности изучения гидролиза солей

Особую сложность для учащихся представляет понятие о гидролизе. Это сложное понятие развивается на основе понятий о реакциях ионного обмена, обратимости реакций, химическом равновесии и способах его смещения, а также степени диссоциации электролитов, точнее, понятий о сильных и слабых электролитах (схема 3.4.).

Схема 3.4.

Взаимосвязь понятия «гидролиз» с опорными понятиями

Реакции ионного обмена Обратимые Гидролиз Химическое реакции солей равновесие Сильные и слабые электролиты

Именно из-за сложности этого понятия, требующего больших затрат времени, гидролиз исключен в настоящее время из курса химии основной школы. Однако в средней школе, в классах соответствующего направления, гидролиз изучается.

Гидролиз — понятие теоретическое. Зародившись в теме «Тео- рия электролитической диссоциации», оно постепенно дополняется, эволюционирует во всех последующих темах и приобретает качественно новые характеристики в курсе органической химии!

Гидролиз солей в теме «Теория электролитической диссоциации» следует рассматривать только на основе ионных реакций. Это гораздо легче для усвоения и в большей степени отвечает сущности процесса. Кроме того, не требуется объяснять дополнительно основные соли.

Изучение материала ведется проблемно. Сначала актуализируют знания учащихся о действии кислот и щелочей на индикаторы. Специально выделяют вопрос о действии солей на индикаторы. В памяти учащихся закрепился факт, что соли не изменяют окраску индикаторов. Учитель демонстрирует опыт: добавляет в раствор карбоната натрия фенолфталеин; обнаруживается щелочная реакция среды. Возникает противоречие между прежними знаниями и новым фактом, т. е. создается проблемная ситуация. Учитель формулирует проблему: объясните, почему при растворении соли в растворе образовалась щелочная среда. Недостаток знаний для ответа на этот вопрос пробуждает желание их приобрести.

Для разрешения проблемы действуют следующим образом: 1) Составляют формулы соли и выводят формулы основания и кислоты, которыми она образована, указывая их относительную силу как электролитов (сильный — е., слабый — сл.):

NaOH (с)

Na2C03

Н2СОз (сл)

2) Приводят схемы диссоциации соли

Na2C03 = 2Na' + CO;l2 3)

Изображают диссоциацию воды (условно, в скобках)

[Н20 ^ Н+ + ОН ] 4)

Рассматривают отношение к воде ионов соли и приходят к выводу, что в реакцию с водой вступает только ион слабого электролита

С032 + НОН ^ НСОз + ОН

В этом примере подчеркивается образование гидроксид- ионов, после чего учащиеся делают вывод о причинах возникновения у раствора щелочных свойств.

Учитель предлагает учащимся вопрос: возможен ли такой процесс, если вместо аниона слабого электролита в растворе находится ион сильного электролита? Вывод: гидролиз возможен только при наличии иона слабого электролита.

Одна проблемная ситуация разрешена. Возникает другая: идет ли процесс далее до полного разложения соли? Почему? Следует объяснение гидролиза учителем с точки зрения смещения химического равновесия. При этом можно привлечь к объяснению данные о константе химического равновесия. В конечном итоге делается вывод о гидролизе как о реакции ионного обмена между солью и водой.

При изучении электролитической диссоциации и гидролиза в старших классах применяют лекционно-семинарскую систему и ученические исследования.72

Большую помощь при изучении абстрактных вопросов темы оказывают транспаранты «Гидратация ионов», кинофрагменты «Ионные реакции обмена», «Электролиты и неэлектролиты», «Механизм электролитической диссоциации», диапозитивы «Теория электролитической диссоциации».

<< | >>
Источник: Чернобельская Г.М.. Методика обучения химии в средней школе: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС. — 336 с.. 2000

Еще по теме § 3.1.4. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ Место и значение темы «Теория электролитической диссоциации»:

  1. § 3.2.2. ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ «ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ» В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ Значение понятия «химический элемент» в курсе химии средней школы
  2. 9. Методика изучений строения вещества в курсе неорганической химии средней школы
  3. § 3.1.3. ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВА В КУРСЕ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
  4. § 3.2.1. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ О ВЕЩЕСТВЕ В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
  5. 12. Формирование и развитие систем важнейших химических понятий в курсе химии средней школы
  6. § 3.2.4. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ОСНОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ И ВОПРОСОВ ХИМИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
  7. § 3.1.2. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
  8. 2.14. Использование ассоциации/диссоциации
  9. Б. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ УЧАЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
  10. Глава 3.2. Формирование и развитие основных химических понятий курса химии средней школы
  11. 2.2.6 Примитивные значения и теория дескрипций
  12. § 2. Теория разделения властей в государстве и ее социально- политическое значение
  13. 19. Теория познания и теория аффектов Б. Спинозы
- Коучинг - Методики преподавания - Андрагогика - Внеучебная деятельность - Военная психология - Воспитательный процесс - Деловое общение - Детский аутизм - Детско-родительские отношения - Дошкольная педагогика - Зоопсихология - История психологии - Клиническая психология - Коррекционная педагогика - Логопедия - Медиапсихология‎ - Методология современного образовательного процесса - Начальное образование - Нейро-лингвистическое программирование (НЛП) - Образование, воспитание и развитие детей - Олигофренопедагогика - Олигофренопсихология - Организационное поведение - Основы исследовательской деятельности - Основы педагогики - Основы психологии - Парапсихология - Педагогика - Педагогика высшей школы - Педагогическая психология - Политическая психология‎ - Практическая психология - Пренатальная и перинатальная педагогика - Психологическая диагностика - Психологическая коррекция - Психологические тренинги - Психологическое исследование личности - Психологическое консультирование - Психология влияния и манипулирования - Психология девиантного поведения - Психология общения - Психология труда - Психотерапия - Работа с родителями - Самосовершенствование - Системы образования - Современные образовательные технологии - Социальная психология - Социальная работа - Специальная педагогика - Специальная психология - Сравнительная педагогика - Теория и методика профессионального образования - Технология социальной работы - Трансперсональная психология - Экологическая психология - Экстремальная психология - Этническая психология -