II. METHODIK UND TECHNIK DER PÄDAGOGISCHEN CHEMISCHEN EXPERIMENTE IN DER SCHULE
2.1. Definition des Begriffs des pädagogischen Experiments,
seine Einordnung und seinen Platz im Chemieunterricht
Unter dem Begriff „natürliches pädagogisches chemisches Experimentieren“ verstehen wir ein Mittel des Chemieunterrichts in Form von eigens organisierten und durchgeführten Experimenten mit Stoffen (Reagenzien), die vom Lehrer in den Bildungsprozess mit dem Ziel des Erkennens, Verifizierens oder Beweisens einbezogen werden Studenten eine chemische Tatsache, ein Phänomen oder ein Gesetz, das der Wissenschaft bekannt ist, sowie für die Aneignung bestimmter Forschungsmethoden in der chemischen Wissenschaft durch Studenten.
Das pädagogische chemische Experiment sollte in erster Linie als didaktisches Instrument zur Erreichung der Hauptziele der Bildung betrachtet werden. Mit Hilfe eines chemischen Experiments in der Schule können Sie Kindern beibringen, Phänomene zu beobachten, Konzepte zu bilden, neues Unterrichtsmaterial zu studieren, Wissen zu festigen und zu verbessern, praktische Fähigkeiten zu bilden und zu verbessern, die Entwicklung des Interesses an dem Thema zu fördern usw.
Im Gegensatz zu anderen Visualisierungsmitteln hat ein pädagogisches chemisches Experiment eine gewisse Dynamik in der Zeit, dh die äußere Manifestation des Prozesses ändert sich ständig, als Ergebnis des Experiments werden neue Substanzen erhalten, die Eigenschaften haben, die sich von den ursprünglichen Substanzen unterscheiden , und mit denen neue Experimente durchgeführt werden können.
Die Besonderheiten und die Vielfalt der chemischen Phänomene und damit des pädagogischen chemischen Experiments machen es möglich, es buchstäblich in allen Formen und auf allen Stufen des Bildungsprozesses zu verwenden.
Üblicherweise werden im Chemieunterricht durchgeführte pädagogische Experimente je nach Gegenstand ihrer Durchführung in Demonstration, Laborversuche und praktische Arbeiten unterteilt. Ein Demonstrationsexperiment wird von einem Lehrer oder Schüler durchgeführt, damit die Öffentlichkeit alle Schüler der Klasse sehen kann; einer führt das Experiment durch, die anderen beobachten den Prozess. Laborexperimente werden in der Regel von allen Schülern der Klasse während der Erläuterung durch die Lehrkraft durchgeführt. Diese Experimente sollten einfach, von kurzer Dauer (2-3 Minuten) und sicher in der Durchführung sein. Alles, was für Laborexperimente notwendig ist, sollte im Voraus auf den Tischen der Schüler vorbereitet werden. Die praktische Arbeit ist ein Experiment zum Studium eines bestimmten Themas, das von den Schülern unter Anleitung eines Lehrers während des gesamten Unterrichts durchgeführt wird.
Grundsätzlich ist diese Einordnung des pädagogischen Experiments nicht nur in Bezug auf den Unterricht akzeptabel, sondern auch für andere Formen des Bildungsprozesses, wie z. B.: Wahlfächer, Workshops, Wahlfächer, Chemiezirkel und andere Formen der außerschulischen Arbeit usw.
Abhängig von der Anzahl der für den Versuch entnommenen Reagenzien und der Größe der chemischen Gläser wird der pädagogische Chemieversuch in einen Makroversuch und einen Mikroversuch, einen Versuch mit einer geringen Anzahl von Reagenzien, unterteilt.
Mikroexperimente (Mikromethoden) in Form von Tropfenreaktionen und mikroskopischer Untersuchung von Niederschlägen sind in der analytischen Chemie weit verbreitet. Es hat eine Reihe von offensichtlichen Vorteilen: es vereinfacht den Ablauf der Analyse; das gewünschte Ergebnis wird schneller erzielt, was besonders wichtig bei der Arbeit von klinischen, sanitären und hygienischen chemischen und technologischen Labors ist; weniger Reagenzien werden verbraucht; es wird eine größere Empfindlichkeit erreicht usw.
Unter schulischen Bedingungen ist der Einsatz eines Mikroexperiments jedoch in den meisten Fällen unangemessen. Dies gilt zunächst für Demonstrationsexperimente, die in Form von Tropfenreaktionen keinen Sinn machen, da die Schüler weder den Reaktionsverlauf noch deren Ergebnisse beobachten können. Darüber hinaus erfordert die Nutzung eines Mikroexperimentes die Verfügbarkeit einer ausreichenden Menge (für alle Studierenden) an Spezialgeräten: Mikropipetten, Platten für Reaktionen usw.
Im praktischen Unterricht und bei der Durchführung von Laborexperimenten sollten unserer Meinung nach Methoden mit geringen Reagenzienmengen eingesetzt und Demonstrationsexperimente in Form eines Makroexperiments durchgeführt werden, um eine gute Sichtbarkeit für alle Studierenden zu gewährleisten.
Aufgrund der Tatsache, dass es unmöglich ist, einige Reaktionen in der Schule zu zeigen, greifen Lehrer im Studium der Chemie auf das sogenannte "Gedankenexperiment" zurück - Schüler stellen sich ohne Beobachtung in der Erfahrung bestimmte Prozesse vor, die die Eigenschaften von charakterisieren Substanzen, deren Herstellung etc. und gedanklich voraussagen, zu welchen Ergebnissen diese oder jene Erfahrung führen kann. Wir schlagen vor, diese Art von Experiment nicht „Denken“, sondern „virtuelles Experiment“ zu nennen. Da wir glauben, dass das Wort „virtuell“ eher mit dem Zeitalter der Computerisierung, also unserer Zeit, übereinstimmt, ist es modern. In erklärenden Wörterbüchern der russischen Sprache und Wörterbüchern für Fremdwörter bedeutet das Wort "virtuell" "nicht vorhanden, aber möglich", "möglich, das unter bestimmten Bedingungen auftreten kann".
Je nach Veranstaltungsort ist es möglich, ein schulisches, häusliches und pädagogisches chemisches Experiment auszuwählen. Außerdem sollen unterhaltsame Experimente in der Schule eine besondere Rolle spielen. Im Allgemeinen kann die Klassifizierung von pädagogischen chemischen Experimenten in Form einer Tabelle dargestellt werden.
Es versteht sich von selbst, dass jede Art von pädagogischen Chemieversuchen ihre eigenen spezifischen Ziele und Leistungsmerkmale hat. Demonstrationsexperimente in der Chemie können in Form von natürlichen Prozessen oder Reaktionen durchgeführt werden; in Form von Simulationsexperimenten, wenn einige Stoffe zwecks größerer Sicherheit, Übersichtlichkeit und Wirtschaftlichkeit durch andere ersetzt werden; B. in Form eines Multimedia-Experiments, dh Experimente im Fernsehen, mit einem Filmprojektor oder einem Computer zeigen.
Klassifizierung von pädagogischen chemischen Experimenten
LABORERFAHRUNGEN
PRAKTISCHE ARBEITEN DER STUDENTEN
DEMONSTRATION-
EXPERIMENT
Ziel: Neues lernen.
Zweck: Festigung und Verbesserung von Kenntnissen, Bildung und Verbesserung praktischer Fähigkeiten und Fertigkeiten.
Zweck: die Konzepte der Chemie zu bilden; Phänomene beobachten lernen.
Die Wirkung von Indikatoren auf Säuren und Basen.
Farbreaktionen auf
Simulationsexperimente
Ein nach Anleitung durchgeführtes Experiment
Experimentelles Problem
Multimediales Experiment
Gewinnung von Diamanten aus Graphit.
Herstellung und Eigenschaften von Phenol.
Bromwasser durch Jodwasser ersetzen.
Ersatz von Formaldehyd durch Glucose in der Silberspiegelreaktion.
Erhalten Sie Kupferoxid auf drei Arten und beweisen Sie, dass diese Substanz ein basisches Oxid ist.
Beweisen Sie durch Erfahrung, dass Polyethylen Kohlenstoff und Wasserstoff enthält.
Gewinnung von Kohlenmonoxid (IV) und Experimente damit.
Gewinnung von Essigsäureethylester.
PÄDAGOGISCHES CHEMISCHES EXPERIMENT
FELDVERSUCH
VIRTUELLES EXPERIMENT
HEIMATEXPERIMENT
UNTERHALTENDE ERFAHRUNGEN
Zweck: chemische Experimente sicherer, billiger und anschaulicher zu machen; das Denken der Schüler entwickeln.
Zweck: Förderung der Entwicklung des Interesses am Fach und einer bewussteren Aneignung wissenschaftlicher Erkenntnisse.
Zweck: Bildung und Entwicklung des Interesses der Schüler an Chemie.
Zersetzung von Quecksilberoxid oder Bertolet-Salz.
Synthese von organischen
Verbindungen.
Rauchfreies Pulver erhalten.
Vulkanausbruch.
Selbstentzündung
Geisterlampen.
Express-Analyse von Boden und Wasser im Feld.
Chemie ein
Alltagsleben
Substanzen erhalten
Das Studium der Eigenschaften von Stoffen
Versuche mit Stärke.
Experimente mit Zucker.
Indikatoren bekommen.
Stärke bekommen.
Eigenschaften von Speisesalz, Essig, Soda etc.
Das Hauptziel von Demonstrationsexperimenten ist die Entwicklung von Beobachtungen, die Bildung neuer Kenntnisse und Konzepte der Chemie. Die Hauptvorteile von Demonstrationsexperimenten sind ihre Sichtbarkeit, die Fähigkeit, die Aufmerksamkeit der Schüler sofort auf das Hauptglied im Prozess zu lenken, wodurch Zeit und Reagenzien gespart werden. Diese Art von Experimenten gibt den Schülern jedoch nicht die Möglichkeit, besondere Fähigkeiten zu entwickeln.
Laborexperimente sind insofern bemerkenswert, als sie, wenn sie in die Erklärung neuen Materials einbezogen werden, die Schüler persönlich von der Richtigkeit bestimmter Aussagen des Lehrers überzeugen und gleichzeitig einige Fähigkeiten in einem chemischen Experiment erwerben und Beobachtungsfähigkeiten entwickeln. Gleichzeitig erfordert die Vorbereitung auf die Durchführung dieser Experimente mehr Zeit, es werden Reagenzien verbraucht und der Lehrer muss mehr auf die Sicherheit im Klassenzimmer achten. Der Hauptzweck von Laborexperimenten besteht darin, Klarheit beim Erlernen von neuem Stoff zu schaffen.
Die praktische Arbeit, die eine wichtige Quelle für das Erlernen neuen Materials ist, trägt auch zur Bildung und Verbesserung der praktischen Fähigkeiten der Schüler bei. Hauptprobleme bei der Umsetzung sind die Versorgung aller Studierenden mit Reagenzien, Utensilien und Geräten sowie die Einhaltung von Sicherheitsregeln durch alle Studierenden.
Durch Laborexperimente und praktische Arbeiten erforschen die Studierenden selbstständig chemische Phänomene und Muster und stellen in der Praxis deren Zuverlässigkeit sicher. Natürlich kann diese praktische Tätigkeit der Schüler nicht ohne das leitende Wort des Lehrers durchgeführt werden. Es muss sichergestellt werden, dass die Schüler bei der Durchführung von Experimenten einen kreativen Ansatz zeigen, dh sie würden ihr Wissen unter neuen Bedingungen anwenden. Ein wichtiger Vorteil dieser Art von Lernexperimenten ist, dass die Schüler im Gegensatz zu Demonstrationsexperimenten fast alle Sinnesorgane in den Erkenntnisprozess einbeziehen, was zu einer stärkeren und tieferen Aneignung des Stoffes beiträgt.
Praktische Veranstaltungen werden in der Regel am Ende des Studiums eines oder mehrerer Themen des Studiengangs abgehalten und haben bestimmte Ziele.
Zum einen ist dies die Vertiefung der Kenntnisse in Chemie, einschließlich des wesentlichen Versuchsmaterials, durch die selbstständige Durchführung bestimmter Versuche durch die Studierenden. Gleichzeitig ermöglichen praktische Übungen zum Abschluss einiger Themen eine erfolgreiche Verallgemeinerung des experimentellen und theoretischen Stoffes, was im regulären Unterricht nicht immer möglich ist.
Zweitens gibt es eine Weiterentwicklung der praktischen Fähigkeiten und der Beherrschung der Technik eines chemischen Experiments.
Drittens wird die kreative Anwendung von Wissen im Prozess der experimentellen Lösung von Problemen und praktischen Fragen realisiert, was von großer Bedeutung für die Bildung der Fähigkeit ist, Wissen in aktiver Form zu nutzen, um den Horizont der Schüler über die Anwendung zu erweitern Chemie im Leben.
Die geschickte Organisation eines chemischen Experiments zu Hause trägt dazu bei, das Interesse der Schüler an Chemie zu entwickeln, ihren Horizont zu erweitern und sich chemisches Wissen bewusster anzueignen. Bei der Unterstützung von Schülern bei der Organisation von Heimlaboren muss der Lehrer die Eltern informieren, um unerwünschte Folgen bei der Durchführung von Experimenten zu Hause zu vermeiden.
Unterhaltsame Experimente können gelegentlich im Klassenzimmer durchgeführt werden, werden aber häufiger in außerschulischen Aktivitäten eingesetzt, um das Interesse der Schüler an Chemie zu formen und zu entwickeln. Chemische Experimente sollten jedoch keinesfalls zu Tricks werden, selbst wenn sie in Grundschulklassen demonstriert werden. Daher ist es bei der Anwendung eines pädagogischen chemischen Experiments in der außerschulischen Arbeit notwendig, alle Arten von Experimenten, einschließlich Feldexperimenten, umfassend einzusetzen.
Qualitative Reaktionen auf den Gehalt einzelner Elemente in Umweltobjekten können als Feldexperimente empfohlen werden. Die dafür notwendigen chemischen Reagenzien und Utensilien werden in speziellen Kisten oder Kisten untergebracht, die einen gefahrlosen und beschädigungsfreien Transfer oder Transport ermöglichen. Jedes Paket enthält eine Anleitung zur Analysetechnik, einen Bleistift und ein leeres Blatt Papier, um die Arbeit abzuschließen.
Ein virtuelles Experiment empfiehlt sich in Fällen, in denen die Ausgangsstoffe nicht verfügbar sind, die Reaktionen lange dauern, mit der Freisetzung gefährlicher Stoffe einhergehen, aufwendige Geräte erfordern etc. Darüber hinaus sind virtuelle Erfahrungen nützlich, bevor reale Prozesse durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Schüler den Verlauf der bevorstehenden Erfahrung vollständig kennen. In jedem Fall basieren virtuelle Erfahrungen auf imaginären Repräsentationen, und damit sie realen Phänomenen näher kommen, ist es notwendig, zunächst geeignete Gedächtnisrepräsentationen bei Schülern zu bilden. Eine besondere Form eines virtuellen chemischen Experiments sind Experimente, die mit Hilfe von Computerprogrammen entworfen und „durchgeführt“ werden können (Chem. Lab., Virtual Chemical Laboratory etc.).
Wie in anderen naturwissenschaftlichen Fächern soll ein pädagogisches Experiment im Chemieunterricht einen Beitrag zur Lösung grundlegender Bildungsaufgaben leisten, wie z. Bildung und Entwicklung der Fähigkeiten der Schüler, ihrer kognitiven und geistigen Aktivität; polytechnische Ausbildung und Orientierung der Studierenden an chemischen Berufen; die Herausbildung des Weltbildes der Studierenden und des naturwissenschaftlichen Weltbildes in ihren Köpfen; Umsetzung der Arbeits-, Moral-, Umwelterziehung; umfassende Persönlichkeitsentwicklung etc.
Nach Ansicht vieler Methodiker spielt ein chemisches Experiment eine führende Rolle bei der erfolgreichen Lösung pädagogischer Probleme im Chemieunterricht in vielen Bereichen als erste Quelle der Erkenntnis von Phänomenen, als notwendiges und oft einziges Mittel zum Nachweis der Richtigkeit oder Irrtum der getroffenen Annahme, sowie Bestätigung (Abbildungen) unbestreitbarer Bestimmungen, die vom Lehrer berichtet oder von Schülern aus dem Lehrbuch gelernt wurden; als einziges Mittel zur Bildung und Verbesserung praktischer Fertigkeiten im Umgang mit Geräten, Stoffen, im Gewinnen und Erkennen von Stoffen; als wichtiges Mittel zur Entwicklung, Verbesserung und Festigung theoretischen Wissens; als Möglichkeit, das Wissen und die Fähigkeiten der Schüler zu testen; als Mittel, das Interesse der Studenten am Studium der Chemie zu wecken, ihre Beobachtungsgabe, Neugier, Initiative, das Streben nach unabhängiger Suche und Verbesserung des Wissens und ihre Anwendung in der Praxis zu entwickeln.
Ein pädagogisches chemisches Experiment kann in allen Phasen des Bildungsprozesses erfolgreich angewendet werden. Zuallererst bietet das Experiment eine visuelle Bekanntschaft der Schüler mit den untersuchten Substanzen. Dazu werden Stoffproben, Sammlungen in Form von Handreichungen demonstriert, Experimente durchgeführt, die die physikalischen Eigenschaften von Stoffen charakterisieren. Danach beginnen die Schüler, sich mit seinen chemischen Eigenschaften vertraut zu machen.
Beim Erklären von neuem Stoff hilft das Experiment, das behandelte Thema nicht nur mit relevanten chemischen Phänomenen, sondern auch mit konkreten praktischen Anwendungen zu veranschaulichen, wodurch die theoretischen Grundlagen der Chemie bewusster wahrgenommen werden.
Durch die Verwendung des Experiments zur Festigung eines neuen Themas kann der Lehrer erkennen, wie das neue Material gelernt wird, und die Methodik skizzieren und das weitere Studium dieses Themas planen.
Die Verwendung eines Heimexperiments trägt dazu bei, die Schüler für eine unabhängige Arbeit zu gewinnen, die nicht nur Lehrbücher, sondern auch zusätzliche Referenzliteratur verwendet.
Zwecks aktueller sowie abschließender Kontrolle und Abrechnung des praktischen Wissens ist eines der Mittel auch ein chemisches Experiment in Form von praktischen Übungen für Studenten und Lösung experimenteller Probleme. Mit Hilfe eines Experiments können viele Qualitäten von Studierenden eingeschätzt werden, die vom Wissensstand der Theorie bis hin zu den praktischen Fähigkeiten der Studierenden reichen.
Große Chancen in der Bildung und Erziehung von Schülerinnen und Schülern liegen in der Anwendung eines pädagogischen Experiments auf Wahlfächer, im Rahmen der Fachpädagogik und in außerschulischen Aktivitäten. Hier werden den Studierenden kompliziertere Experimente angeboten, auch solche mit ausgeprägter polytechnischer Ausrichtung.
Die Rolle des pädagogischen chemischen Experiments bei der Bildung des kognitiven Interesses bei Schülern als Motiv für kognitive Aktivität sollte besonders hervorgehoben werden, da es alle mentalen Lernprozesse bestimmt und steuert: Wahrnehmung, Gedächtnis, Denken, Aufmerksamkeit usw.
Die Bedeutung der Verwendung eines chemischen Experiments, wenn ein Lehrer die Methode der problematischen Präsentation des Materials verwendet, ist groß. Die Aktivität des Lehrers besteht hier darin, das Problem zu formulieren und den evidenzbasierten Weg zu seiner Lösung durch die Einstellung des Experiments aufzuzeigen. Gleichzeitig ist es wichtig, dass die Studierenden selbst zu dem Schluss kommen, dass entsprechende Experimente aufgebaut, an deren Entwicklung und Durchführung mitgewirkt werden müssen. Und das Experiment kann hier als wichtigste Methode dienen, um die Wahrheit oder Falschheit der aufgestellten Hypothesen zu beweisen.
Die Verwendung eines chemischen Experiments ermöglicht es den Schülern, die durch Bildungsstandards als obligatorisch festgelegten praktischen Fähigkeiten zu beherrschen, darunter: technische (Handhabung von Reagenzien, Arbeiten mit Geräten, Zusammenbau von Geräten und Installationen aus fertigen Teilen und Baugruppen, Durchführung chemischer Operationen, Einhaltung von Sicherheitsregeln); Messen (Messen von Temperatur, Dichte und Volumen von Flüssigkeiten und Gasen, Wägen, Weiterverarbeiten von Messergebnissen); Design (Herstellung von Instrumenten und Anlagen, deren Reparatur, Verbesserung und grafisches Design).
Mit Hilfe des Experiments können viele Qualitäten der Studierenden eingeschätzt werden, vom Wissensstand der Theorie bis hin zu den praktischen Fähigkeiten der Studierenden.
Bei alledem darf nicht vergessen werden, dass das chemische Experiment, das verschiedene didaktische Funktionen erfüllt, in verschiedenen Formen eingesetzt werden kann und mit anderen Methoden und Lehrmitteln kombiniert werden muss. Es ist ein System, das das Prinzip nutzt, die Selbständigkeit der Schüler schrittweise zu steigern: von der Demonstration von Phänomenen über die Durchführung von Laborexperimenten unter Anleitung eines Lehrers bis hin zur selbstständigen Arbeit bei der Durchführung praktischer Übungen und der Lösung experimenteller Probleme.
Ein chemisches Experiment entwickelt das Denken, die geistige Aktivität der Schüler. Oft wird ein Experiment zu einer Quelle geformter Ideen, ohne die keine produktive geistige Aktivität stattfinden kann. In der geistigen Entwicklung spielt die Theorie eine führende Rolle, aber in Einheit mit dem Experiment, mit der Praxis.
2.2. Methodik und Technik des pädagogischen Großversuchs
Für die Durchführung eines Schulversuchs gelten bestimmte methodische und technische Voraussetzungen.
Demonstrationsexperimente werden mit dem Ziel durchgeführt, bei den Schülern bestimmte Vorstellungen über Stoffe, chemische Phänomene und Prozesse zu entwickeln, gefolgt von der Bildung chemischer Konzepte. Experimentelle Demonstrationen entwickeln jedoch nicht die erforderlichen experimentellen Fähigkeiten und Fertigkeiten der Studierenden und müssen daher durch Laborexperimente und praktische Übungen ergänzt werden.
Ein Demonstrationsversuch wird durchgeführt, wenn der Versuch komplex ist und nicht von den Studierenden selbst durchgeführt werden kann; die Schüler haben nicht die notwendige Ausrüstung, um dieses Experiment durchzuführen; Laborexperimente liefern nicht das richtige Ergebnis; es ist unmöglich, den Studierenden die notwendige Menge an Ausrüstung zur Verfügung zu stellen; Experimente stellen eine gewisse Gefahr für Schüler dar.
Ein Demonstrationsexperiment, unabhängig davon, wer es durchführt, ein Lehrer oder ein Schüler, muss zuallererst sicher sein, sowohl für den Experimentator als auch für die Beobachter. Weitere Anforderungen, die das Experiment erfüllen muss, sind: Sichtbarkeit, die Fähigkeit, alle Details und Momente des Erlebten von allen Schülern zu sehen, Zuverlässigkeit, Ausdruckskraft, Emotionalität, Überzeugungskraft, schnelle und einfache Durchführung. Das Demonstrationsexperiment sollte mit dem Wort des Lehrers kombiniert werden. Im Zusammenhang mit diesen Anforderungen lassen sich einige methodische Empfehlungen unterscheiden.
Der Lehrer ist für die Sicherheit der Schüler verantwortlich, daher sollte das Klassenzimmer über eine Brandschutzausrüstung, eine Abzugshaube für die Arbeit mit schädlichen und geruchsintensiven Stoffen und eine Erste-Hilfe-Ausrüstung verfügen. Reagenzien für Experimente sollten vorab überprüft werden, das Geschirr für das Experiment sollte sauber sein. Bei der Durchführung gefährlicher Experimente sollte ein Schutzschirm verwendet werden.
Der Demonstrationsexperiment sollte in Flaschen, Bechern oder großen Reagenzgläsern durchgeführt werden, damit das chemische Phänomen von überall im Klassenzimmer beobachtet werden kann. Auf dem Vorführtisch sollte nichts Überflüssiges liegen. Der Lehrer sollte die Geräte und Utensilien, mit denen er arbeitet, nicht mit irgendwelchen Gegenständen vor den Blicken der Schüler verdecken. Es kann ein Hubtisch oder ein Overheadprojektor verwendet werden.
Die Ausrüstung zur Demonstration des Experiments sollte keine unnötigen Details enthalten, damit die Aufmerksamkeit der Auszubildenden nicht vom chemischen Prozess abgelenkt wird. Sie sollten sich nicht zu spektakulären Erlebnissen hinreißen lassen, da weniger spektakuläre Erlebnisse dann nicht mehr interessant sind.
Ein Experiment muss immer gelingen, und zu diesem Zweck muss die Technik des Experiments sorgfältig ausgearbeitet werden, bevor es durchgeführt wird; alle Phasen des Experiments sollten durchdacht sein; Nachlässigkeit bei der Versuchsplanung ist nicht akzeptabel, es ist notwendig, mögliche Ausfälle während des Versuchs vorherzusehen und für solche Fälle Ersatzteile der Ausrüstung und Reagenzien bereitzuhalten. Alles, was für die Erfahrung notwendig ist, sollte dem Lehrer zur Verfügung stehen. Im Falle eines Misserfolgs ist es notwendig, die Ursache herauszufinden und die Erfahrung in dieser oder der nächsten Lektion zu wiederholen. Die Experimente sollten nach Möglichkeit mehrmals wiederholt werden, damit die Schüler sich besser an sie erinnern, sonst sind die einmal erhaltenen Ideen nach einiger Zeit aus dem Gedächtnis der Schüler gelöscht.
Jede Erfahrung sollte mit dem Wort des Lehrers kombiniert werden, da Sinneswahrnehmungen allein nicht die Entwicklung richtiger Ideen bei Schülern garantieren können. Während des Beobachtungsprozesses können sie ihre Aufmerksamkeit nicht auf die Hauptmerkmale eines Objekts oder Phänomens richten, sondern auf sekundäre oder zufällig begleitende und erhalten dadurch eine unvollständige, unscharfe und sogar verzerrte Vorstellung des darunter liegenden Objekts lernen. Eine korrektere Widerspiegelung der wirklichen Welt, eine angemessenere Wahrnehmung von ihr wird, wenn die Aktivität des Denkens zu den Empfindungen hinzugefügt wird, in diesem Fall geleitet durch das Wort des Lehrers.
Der Lehrer ist verpflichtet, den Schülern mitzuteilen, was und wie sie während des Experiments beobachten sollen. Wenn es für einen Lehrer wichtig ist, dass die Schüler das, was er ihnen zeigt, richtig wahrnehmen, muss er den Beobachtungsprozess im Voraus organisieren, die Schüler darauf vorbereiten und dann während des Experiments bei der richtigen Wahrnehmung helfen.
Die Kombination eines Experiments mit dem Wort eines Lehrers oder eines Schülers erfolgt auf verschiedene Arten, die von verschiedenen Gründen bestimmt werden, die in Form von Algorithmen dargestellt werden können.
Bei der Untersuchung der physikalischen Eigenschaften von Substanzen wird der folgende Algorithmus verwendet: "Look and Name (Liste)", dh der Lehrer zeigt eine Probe der zu untersuchenden Substanz oder gibt den Schülern Handzettel, z. B. Aluminiumproben, und bittet darum die direkt sinnlich erfassten physikalischen Eigenschaften des Metalls auflisten (Aggregatzustand, Farbe, Geruch etc.). Die gleiche Technik kann auch beim Nachweis gleichartiger Eigenschaften von Stoffen der gleichen Klasse verwendet werden, beispielsweise beim Nachweis der Wirkung von Phenolphthalein auf eine KOH-Lösung, wenn zuvor ein Versuch mit einer NaOH-Lösung demonstriert wurde.
Beim Studium komplexerer Sachverhalte, die für Studierende aber relativ einfach zu verstehen sind, kann der Algorithmus verwendet werden: „Schau; erzähle, was du gesehen hast; erkläre dieses Phänomen.“ Beim Erlernen der Konzepte der Hydrolyse von Salzen demonstriert der Lehrer beispielsweise die Wirkung des Indikators auf verschiedene Salze. Die Schüler sehen, dass der Indikator Salzlösungen auf unterschiedliche Weise färbt, und stellen fest, dass die Umgebung der Lösungen unterschiedlich ist. Der Lehrer bittet darum, die äußeren Zeichen der Erfahrung zu erklären, dh das Wesen des Phänomens zu enthüllen, und stellt damit eine Problemsituation dar. Natürlich können die Schüler die vom Lehrer gestellte Frage nicht immer beantworten. Das Wesen der Hydrolyse wird später im Gespräch vom Lehrer erklärt.
In den betrachteten Varianten ging dem Experiment (Erfahrungsnachweis) eine verbale Auseinandersetzung mit dem Gesehenen voraus. Diese Kombinationsmöglichkeiten von Wörtern und Visualisierungen nennt man Recherche.
Betrachten wir das Gegenteil. Beim Studium der Eigenschaften von Schwefelsäure könnte ein Lehrer beispielsweise sagen: "Schwefelsäure hat in wässriger Lösung typische Eigenschaften anorganischer Säuren und reagiert mit Metallen, basischen Oxiden, Säuren, Salzen." Anschließend wird ein entsprechender Demonstrations- oder Laborversuch durchgeführt. Der Algorithmus für diese Kombination aus Worten und Visualisierung lässt sich wie folgt ausdrücken: "Die Fakten sind wie folgt ... jetzt schau, wie es aussieht." Diese Kombination aus Worten und Visualisierung wird als illustrativ bezeichnet. Mit seiner Anwendung wird die Schaffung einer Problemsituation im Unterricht erschwert.
Die illustrative Methode ist geeignet, um komplexe Sachverhalte zu erläutern, die eine vollständige Vorreflexion und ein umfassendes Verständnis seitens der Schüler erfordern. Um beispielsweise die wahre grafische Formel von Ethanol experimentell zu untermauern, diskutiert der Lehrer zunächst die möglichen Varianten der Formeln. Der Lehrer stellt dann ein Problem: Wie kann man beweisen, welche Formel Ethanol entspricht? führt eine gründliche theoretische Diskussion des Themas durch; und erst danach beginnt das Experiment. Nach dem Experiment wird eine Schlussfolgerung über die Vorzüge des Problems gezogen. Diese Option ist ebenfalls anschaulich, jedoch findet während ihrer Umsetzung eine große geistige und kognitive Aktivität der Schüler statt, die bis zu einem gewissen Grad den Hauptnachteil dieses Ansatzes kompensiert – die zeitliche Dauer. Der Algorithmus kann wie folgt ausgedrückt werden: „Es gibt eine unerklärliche, unverständliche Tatsache oder ein pädagogisches Problem; Hypothesen werden formuliert, um das Problem zu lösen; eine Variante des Experiments wird gedanklich entwickelt, um die Hypothese zu bestätigen (oder zu widerlegen); Geräte werden installiert und ein Experiment wird durchgeführt; Beobachtungen, notwendige Messungen, Berechnungen werden angestellt; Schlussfolgerungen werden gezogen, um das ursprüngliche Problem zu lösen; falls erforderlich, werden zusätzliche Experimente durchgeführt.
Die Aufteilung der Methoden zur Kombination von Wörtern und Erfahrungen in illustrative und explorative Methoden bedeutet nicht, dass der Lehrer während des Experiments kein Wort sagt. In jedem Fall sollte der Lehrer den Ablauf des Experiments erklären und die Aufmerksamkeit der Schüler auf den momentan wichtigsten Vorgang lenken.
Demonstrationsexperimente sollten in der Regel nicht langwierig sein. Wenn es nicht möglich ist, ein kurzfristiges Erlebnis auszuwählen, ist es am besten, den Schülern im Unterricht mehrere Zwischenstadien des Experiments und sein Endergebnis zu demonstrieren.
Pausen, die während des Wartens auf das Ergebnis des Experiments entstehen, sollten genutzt werden, um einen Dialog mit Schülern zu organisieren, die Bedingungen für das Experiment und die Anzeichen chemischer Reaktionen zu klären.
Von großer pädagogischer und pädagogischer Bedeutung ist der von den Studierenden selbst durchgeführte Versuch (Laborversuche, praktische Übungen etc.), der ebenfalls einige Besonderheiten aufweist. Verglichen mit dem Demonstrationsexperiment des Lehrers muss es natürlich für jeden Schüler sicher und durchführbar sein; Förderung der Entwicklung von Fertigkeiten und Fähigkeiten in Bezug auf Laborarbeitstechniken, Genauigkeit, Umsicht und Respekt vor Materialien und Ausrüstung; Ermutigen Sie die Schüler, bei der Problemlösung kreativ zu sein.
Laborexperimente werden während der Erklärung des Lehrers nach seinen mündlichen Anweisungen durchgeführt. In diesem Fall wird am häufigsten der Algorithmus verwendet: "Füge A zu Substanz (Lösung) B hinzu; beobachte sorgfältig ...; schreibe deine Beobachtungen und Reaktionsgleichungen auf." Die verwendeten Reagenzienmengen sollten minimal sein, damit nur die geplanten Reaktionen auftreten und die entsprechenden Zeichen sich für eine ausreichende Zeit deutlich manifestieren, damit die Schüler sie bemerken und im Gedächtnis fixieren können.
Es gibt zwei Arten von praktischen Arbeiten (Unterricht): nach Anleitung und experimentelle Aufgaben.
Der Unterricht ist eine indikative Grundlage für die Aktivitäten der Schüler. Es sollte jeden Schritt der Versuche schriftlich detailliert beschreiben, Anweisungen geben, wie mögliche Fehlhandlungen vermieden werden können, Sicherheitsanweisungen für diese Arbeit geben.
Bevor die Schüler praktische Arbeiten gemäß den Anweisungen durchführen, muss der Lehrer ihnen die notwendigen Labortechniken und Manipulationen klar und kurz zeigen. Dies kann im Rahmen der vorbereitenden Vorbereitung auf die praktische Arbeit erfolgen.
Versuchsaufgaben enthalten keine Anweisungen, sondern nur eine Bedingung. Die Studierenden müssen selbstständig einen Lösungsplan entwickeln und in die Praxis umsetzen und dabei ein bestimmtes materielles Ergebnis erzielen.
Vor der Durchführung eines praktischen Unterrichts ist es erforderlich, die Schüler mit den Konstruktionen von Geräten und Methoden der Laborausstattung vertraut zu machen, die Ziele und Inhalte der Arbeit zu analysieren und dies mit Hausaufgaben zur Analyse von Anweisungen zu verknüpfen.
Beim praktischen Unterricht zu Beginn des Unterrichts sollte ein kurzes Gespräch über Sicherheitsregeln und Arbeitsschwerpunkte geführt werden. Auf dem Demonstrationstisch müssen Sie alle bei der Arbeit verwendeten Geräte zusammengebaut platzieren. Die Studierenden sind verpflichtet, ihre Arbeit entsprechend zu vervollständigen.
Aus den oben beschriebenen Empfehlungen ergeben sich die Anforderungen an die Durchführung unterhaltsamer Experimente und eines Feldexperiments sowie die Methodik zu deren Durchführung.
Wesentliche Probleme bei der Organisation eines pädagogischen Chemieexperiments sind die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften bei der Durchführung von Experimenten, die Reinigung des Arbeitsplatzes, das Spülen von Geschirr und die Entsorgung gebrauchter Reagenzien.
2.3. Vereinheitlichung des pädagogischen Experiments
Unter der Vereinheitlichung eines chemischen Experiments in der Ausbildung verstehen wir eine rationale Reduzierung der Arten von Instrumenten und Anlagen, mit denen Experimente durchgeführt werden. In der vorgeschlagenen Vorrichtung (teilweise mit Ergänzungen oder Änderungen) ist es möglich, verschiedene chemische Reaktionen erfolgreich durchzuführen, sowohl bei Demonstrationsversuchen als auch bei einem Schülerversuch.
Die Basis des Geräts ist ein Kolben oder Kolben mit einem Fassungsvermögen von 50-200 ml, ein Stopfen mit einem Scheidetrichter (bzw. einem Kolben) von 25-100 ml, das Gerät muss ein Gasauslassrohr haben. Eine Vielzahl von Modifikationen des einheitlichen Geräts sind möglich (unter Verwendung von Wurtz-, Bunsenkolben usw.) (Abb. 2).
Reis. 2. Einige Modifikationen des einheitlichen Geräts.
Der Einsatz dieser Anlage gewährleistet die Sicherheit chemischer Experimente, da die Freisetzung gasförmiger und flüchtiger toxischer Substanzen quantitativ kontrolliert und entweder direkt Reaktionen mit diesen Gasen zugeführt oder durch Absorptionsvorrichtungen aufgefangen werden kann.
Ein weiterer Vorteil dieses Geräts ist die Möglichkeit, die für den Versuch verwendeten Ausgangssubstanzen schnell und genau zu dosieren. Substanzen und Lösungen werden vor Unterrichtsbeginn in der erforderlichen Menge in Kolben und Scheidetrichter gegeben und nicht nach Augenmaß, wie es sonst bei Demonstrationsversuchen in Reagenzgläsern oder Gläsern der Fall ist, wenn Substanzen und Lösungen direkt gesammelt werden im Unterricht während der Demonstration von Experimenten.
Bei der Nutzung des Geräts wird die Erlebniswahrnehmung von allen Schülern erreicht und nicht nur von denen, die an den ersten Tischen sitzen, wie dies bei Experimenten in Reagenzgläsern der Fall ist. Das empfohlene Gerät ermöglicht Ihnen die Durchführung qualitativer und quantitativer Experimente in der Chemie in der Schule sowie in weiterführenden Fach- und Hochschuleinrichtungen. Lassen Sie uns die grundsätzliche Anwendung des Gerätes am Beispiel einiger Experimente veranschaulichen und sie nach ähnlichen Merkmalen gruppieren.
Gase bekommen. Die Entstehung der meisten in der Schule untersuchten Gase basiert auf heterogenen Reaktionen zwischen festen und flüssigen Phasen. Die feste Phase wird in einen Kolben gegeben, der mit einem Stopfen mit Trichter und einem Gasauslassrohr verschlossen wird. In den Trichter wird eine geeignete Lösung oder ein flüssiges Reaktionsreagenz eingefüllt, dessen Zugabe in den Kolben über einen Scheidetrichterhahn dosiert wird. Falls erforderlich, wird der Kolben mit der Reaktionsmischung beheizt, wobei das Volumen des entwickelten Gases und die Reaktionsgeschwindigkeit angepasst werden.
Mit dem Gerät und geeigneten Reagenzien können Sauerstoff, Ozon, Chlor, Wasserstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid, Halogenwasserstoffe, Stickstoff und seine Oxide, Salpetersäure aus Nitraten, Ethylen, Acetylen, Bromethan, Essigsäure gewonnen werden aus Acetaten, Essigsäureanhydrid, komplexen Ethern und vielen anderen gasförmigen und flüchtigen Stoffen.
Natürlich ist es bei der Aufnahme von Gasen mit Hilfe des Geräts gleichzeitig möglich, ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften zu demonstrieren.
Reaktionen zwischen Lösungen. Es ist zweckmäßig, in dieser Vorrichtung Versuche durchzuführen, bei denen die Zugabe eines flüssigen Reagenzes in kleinen Portionen oder tropfenweise erfolgen muss, wenn der Reaktionsverlauf durch einen Über- oder Unterschuss eines der Ausgangsstoffe usw. beeinflusst wird ., zum Beispiel:
Auflösung von Schwefelsäure in Wasser und Einhaltung der Sicherheitsvorschriften bei diesem Vorgang;
Experimente zur Diffusion von Stoffen in Flüssigkeiten oder Gasen;
Bestimmung der relativen Dichte von ineinander unlöslichen Flüssigkeiten und der Bildung von Emulsionen;
Auflösung von Feststoffen, Phänomen der Flotation und Bildung von Suspensionen;
Salzhydrolysereaktionen, wenn es darauf ankommt, die Veränderung des Hydrolysegrades in Abhängigkeit von der der Salzlösung zugesetzten Wassermenge darzustellen;
Experimente zur Veranschaulichung der Farbe von Indikatoren in verschiedenen Medien und Neutralisationsreaktionen;
Reaktionen zwischen Elektrolytlösungen;
Reaktionen, lange Zeit;
Reaktionen organischer Substanzen (Bromierung und Nitrierung von Benzol, Oxidation von Toluol, Herstellung von Seife und Anilin, Hydrolyse von Kohlenhydraten).
Demonstration der charakteristischen Eigenschaften des untersuchten Stoffes. Mit Hilfe des Gerätes ist es möglich, mit minimalem Zeitaufwand die charakteristischen physikalischen und chemischen Eigenschaften des untersuchten Stoffes konsistent und eindeutig nachzuweisen. Gleichzeitig werden Reagenzien eingespart, die notwendige Versuchssicherheit erreicht (die austretenden Schadgase und flüchtigen Stoffe werden durch entsprechende Absorptionslösungen aufgefangen) und eine bessere Wahrnehmung des Versuchs durch alle Schüler der Klasse gewährleistet.
Betrachten Sie die Vorbereitung und Durchführung eines Experiments, um die Eigenschaften von Salzsäure zu demonstrieren. Vor dem Unterricht bereitet der Lehrer die erforderliche Anzahl von Kolben (entsprechend der Anzahl der untersuchten Reaktionen) und einen Stopfen mit einem Scheidetrichter und einem Gasauslassrohr darin vor. Substanzen oder Lösungen (Zink, Kupfer, Kupfer(II)-oxid, Kupfer(II)-hydroxid, Natronlauge mit Phenolphthalein, Soda, Silbernitratlösung etc.) werden vorab in die Kolben gegeben. Etwa 30 ml einer Lösung (10-20%) Salzsäure werden in einen Scheidetrichter gegossen. Während des Unterrichts muss der Lehrer nur den Korken mit einem mit Säure gefüllten Scheidetrichter von einem Kolben zum anderen neu anordnen und 3-5 ml Lösung für jede Reaktion ausgeben.
Bilden sich bei den Reaktionen toxische flüchtige Verbindungen, so wird das Gasauslassrohr des Gerätes in die entsprechenden Lösungen zur Aufnahme dieser Stoffe getaucht und das Reaktionsgemisch im Kolben nach Versuchsende neutralisiert.
Löslichkeit von Gasen in Wasser. Betrachten wir den Demonstrationsversuch zur Löslichkeit von Gasen in Wasser am Beispiel von Schwefeloxid (IV). Für das Experiment werden zwei Geräte benötigt. In der ersten Vorrichtung (im Kolben - Natriumsulfit, im Scheidetrichter - eine konzentrierte Schwefelsäurelösung) wird Schwefeloxid (IV) erhalten, das im Kolben der zweiten Vorrichtung durch Luftverdrängung gesammelt wird. Nachdem dieser Kolben mit Gas gefüllt wurde, wird Wasser in den Trichter gegossen, das Gasauslassrohr wird in ein Glas Wasser abgesenkt, das mit violettem Lackmus oder einem anderen Indikator getönt ist (Abb. 3).
Reis. 3. Demonstration der Löslichkeit von Gasen.
Wenn wir nun die Klemme oder das Ventil des Gasauslassrohres öffnen, dann kommt es aufgrund der geringen Kontaktfläche (durch die innere Öffnung des Rohres) von Schwefeloxid (IV) und Wasser zu einer merklichen Auflösung des Gases mit anschließendem Flüssigkeitsaufwallen in den Kolben tritt nicht sofort auf, sondern nach einer ziemlich langen Zeit, bis der Kolben kein ausreichendes Vakuum erzeugt.
Um diesen Vorgang zu beschleunigen, werden 1-2 ml Wasser aus dem Trichter in den Kolben (bei geschlossener Klemme am Gasauslassrohr) gegossen und leicht geschüttelt.
Dieses Wasservolumen reicht völlig aus, um den Druck im Kolben abzubauen, und das mit dem Indikator getönte Wasser strömt beim Entfernen der Klemme vom Gasauslassrohr mit einer Fontäne in den Kolben und ändert die Farbe des Indikators. Um die Wirkung zu verstärken, kann der Kolben auf den Kopf gestellt werden, nachdem zuvor der Scheidetrichter mit einem Stopfen verschlossen wurde und ohne das Gasauslassrohr vom Wasserglas zu entfernen.
Verfärbung von Farbstoffen. Etwa 0,5 g Kaliumpermanganat werden in den Kolben des Geräts gegeben. In den unteren Teil des Korkens werden zwei Nadeln injiziert, auf die ein Stück gefärbter Stoff oder ein Streifen Lackmuspapier gestochen wird. Eine der Proben wird mit Wasser befeuchtet, die zweite bleibt trocken. Der Kolben wird mit einem Stopfen verschlossen, einige Milliliter konzentrierte Salzsäure werden in den Scheidetrichter gegossen, das Gasauslassrohr wird in eine Natriumthiosulfatlösung abgesenkt, um den Überschuss an freigesetztem Chlor zu absorbieren (Abb. 4).
Bei der Versuchsvorführung wird der Hahn des Scheidetrichters leicht geöffnet und die Säure tropfenweise in den Kolben gegossen, dann wird der Hahn wieder geschlossen. Im Kolben findet eine Reaktion zwischen Substanzen unter Freisetzung von Chlor statt, ein nasses Tuch oder ein Streifen Lackmuspapier verfärbt sich schnell und trocknet Probe - später, da sie angefeuchtet ist.
Reis. 4. Demonstration der Verfärbung von Farbstoffen.
Notiz. Viele Stoffe werden mit chlor- und anderen bleichbeständigen Farbstoffen gefärbt, daher ist eine Vorabprüfung und Vorauswahl geeigneter Stoffmuster unerlässlich. Ebenso kann die Verfärbung von Farbstoffen durch Schwefeldioxid gezeigt werden.
Adsorptionseigenschaften von Kohle oder Kieselgel. Etwa 0,5 g Kupferpulver oder Kupferspäne werden in den Kolben gegeben. In den unteren Teil des Stopfens wird ein Stück Metalldraht mit einem gebogenen Ende injiziert, an dem ein kleines Netz befestigt ist, um das aktivierte Sorbens mit einem Gewicht von 5–15 g aufzunehmen (Abb. 5).
Reis. 5. Installation zur Demonstration der Gasadsorption.
Der Kolben des Geräts wird mit einem so vorbereiteten Stopfen verschlossen und Salpetersäure in den Trichter gegossen. Ein mit einer Klemme versehenes Gasauslassrohr (die Klemme wird vor Versuchsbeginn geöffnet), fiel in ein Glas mit gefärbtes Wasser. Nach der Montage wird das Gerät auf Dichtheit geprüft. Zum Zeitpunkt der Versuchsvorführung wird der Hahn des Scheidetrichters leicht geöffnet und einige Tropfen ausgegossen Säure in einen Kolben, in dem eine Reaktion unter Freisetzung von Stickstoffmonoxid (IV) stattfindet. Fügen Sie keinen Säureüberschuss hinzu, es ist notwendig, dass das Volumen des freigesetzten Gases dem Volumen des Kolbens entspricht.
Nach dem Ende der Reaktion, das durch das Aufhören der Freisetzung von Luftblasen bestimmt wird, die aus dem Kolben durch das Gasauslassrohr verdrängt werden, wird die Klemme daran geschlossen. Das Gerät wird vor einem weißen Bildschirm installiert. Die Adsorption von Stickoxid (IV) im Kolben wird anhand des Verschwindens der Farbe des Gases beurteilt. Außerdem wird durch die Ausbildung eines gewissen Vakuums im Kolben Flüssigkeit aus dem Glas hineingesaugt, wenn die Klemme am Gasauslassrohr geöffnet wird.
Versuche zur Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Stoffen und Lösungen. Wenn wir zwei weitere Metall- oder besser zwei Graphitstäbe (Elektroden) durch den Stopfen des Geräts führen, deren untere Enden fast den Boden des Kolbens berühren, und sie über eine Glühbirne oder ein Galvanometer mit einer Stromquelle verbinden, dann bekommen wir eine Anlage zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Stofflösungen und zur Untersuchung der Bestimmungen der Theorie der elektrolytischen Dissoziation (Abb. 6).
Reis. 6. Gerät zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Lösungen.
Quantitative Experimente basierend auf Reaktionen, die bei der Freisetzung von Gasen auftreten. Wenn Sie das Gasauslassrohr des Geräts unter einen Messzylinder mit Wasser bringen, der in einem Kristallisator mit Wasser installiert ist, und das während der Reaktion freigesetzte Gas durch Verdrängen von Wasser sammeln, können Sie anhand des Volumens des resultierenden Gases quantitative Berechnungen durchführen um die Molmassen von Substanzen zu ermitteln, die Gesetze der chemischen Kinetik und Thermochemie zu bestätigen, die Formel von Ethanol und anderen Substanzen zu bestimmen usw. (Abb. 7). Wenn sich das bei der Reaktion freigesetzte Gas löst oder mit Wasser reagiert, müssen andere Flüssigkeiten und Lösungen in den Experimenten verwendet werden. Die angeführten Beispiele erschöpfen nicht alle Möglichkeiten der vorgeschlagenen einheitlichen Vorrichtung im pädagogischen chemischen Experiment. Wenn Sie Stopfen mit zwei Gasaustrittsrohren oder mit zwei Scheidetrichtern sowie andere Einbaumöglichkeiten vorrätig haben, kann die Anzahl der Experimente mit einem einheitlichen Gerät erheblich erhöht werden, was zur wissenschaftlichen Arbeitsorganisation beiträgt
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Es gibt folgende Arten von schulchemischen Experimenten: Demonstrationsexperiment, Laborexperiment, Laborarbeit, praktische Arbeit, Laborwerkstatt und Heimexperiment.
Aufgrund der Auswirkungen auf das Denken der Schüler können die Methoden zur Organisation eines chemischen Schulexperiments in wissenschaftlicher und anschaulicher Form durchgeführt werden.
Die illustrative Methode wird manchmal als Methode des vorgefertigten Wissens bezeichnet: Der Lehrer berichtet zuerst, was das Ergebnis des Experiments sein sollte, und veranschaulicht dann das Gesagte mit einer Demonstration, oder das untersuchte Material wird durch die Durchführung eines Laborexperiments bestätigt.
Eine Forschungsmethode wird als Methode bezeichnet, bei der die Schüler aufgefordert werden, Reagenzien und Geräte für die Durchführung eines Experiments auszuwählen, das Ergebnis vorherzusagen, die Hauptsache in Beobachtungen hervorzuheben und selbst eine Schlussfolgerung zu ziehen. Der Lehrer führt das Experiment sozusagen unter Anleitung der Schüler durch, führt die vorgeschlagenen experimentellen Aktionen aus, kommentiert die Sicherheitsregeln für die Durchführung des Experiments und stellt klärende Fragen.
In der ersten Phase des Chemiestudiums ist die anschauliche Methode der Demonstrationsexperimente effektiver als die forschende. In diesem Fall haben die Schüler weniger Schwierigkeiten bei der anschließenden Beschreibung von Beobachtungen und der Formulierung von Schlussfolgerungen. Der Einsatz der illustrativen Methode sollte sich jedoch nicht auf den Kommentar eines kompetenten Lehrers beschränken. Die Schüler werden durch ein heuristisches Gespräch, das der Lehrer während der Demonstration aufgebaut hat, über solideres Wissen verfügen. Mit zunehmender Bereitschaft der Schülerinnen und Schüler zur eigenständigen Beobachtung im Prozess des Chemiestudiums kann der Anteil der Forschungsmethode bei der Durchführung von Demonstrationen erhöht werden. Die richtige Wahl der Organisationsform des Experiments ist ein Indikator für die pädagogische Kompetenz des Lehrers.
Ein schulisches Chemieexperiment kann in ein Demonstrationsexperiment, bei dem der Lehrer das Experiment zeigt, und ein Schülerexperiment, das von Schülern durchgeführt wird, unterteilt werden.
Am gebräuchlichsten und schwierigsten in der Lehre ist die Durchführung von Demonstrationsexperimenten, bei denen Objekte und Prozesse beobachtet werden.
Ein Demonstrationsexperiment ist ein Experiment, das ein Lehrer, ein Laborant oder manchmal einer der Schüler im Klassenzimmer durchführt. Der Lehrer verwendet dieses Experiment zu Beginn des Kurses, um den Schülern beizubringen, Prozesse, Arbeitsweisen und Manipulationen zu beobachten. Dies weckt das Interesse der Schüler für das Fach, beginnt ihre praktischen Fertigkeiten zu bilden, führt sie an chemische Glaswaren, Instrumente, Substanzen usw. Dann wird ein Demonstrationsexperiment verwendet, wenn es für die Schüler zu kompliziert ist, es alleine durchzuführen.
Die Schule verwendet ein Demonstrationsexperiment von zwei Arten:
Demonstrationen, wenn der Schüler die Demonstrationsobjekte direkt beobachtet. In diesem Fall werden Substanzen gezeigt und verschiedene chemische Operationen mit ihnen durchgeführt, z. B. Erhitzen, Verbrennen oder Experimente in großen Gefäßen - Gläsern, Kolben usw. - demonstriert.
2. Indirekte Demonstrationen werden in Fällen verwendet, in denen die ablaufenden Prozesse wenig wahrnehmbar oder sinnlich schlecht wahrnehmbar sind. Dabei werden chemische Prozesse mit verschiedenen Geräten nachgestellt. So werden schlecht sichtbare chemische Reaktionen mit einem Graphenprojektor auf eine Leinwand projiziert, elektrolytische Dissoziationsprozesse mit Sonden detektiert und die Dichte von Lösungen mit Aräometern bestimmt.
Man sollte diese beiden Arten von Demonstrationen geschickt einsetzen, die Bedeutung einer davon nicht übertreiben, zum Beispiel ist es unmöglich, alle Experimente nur durch Projektion auf eine Leinwand zu zeigen, da die Schüler in diesem Fall die Substanzen und ablaufenden Prozesse nicht direkt sehen . Daher werden sie sich keine spezifischen Vorstellungen über sie aneignen. Manchmal erweist sich eine kombinierte Technik aus direkter und indirekter Demonstration als sinnvoll, wenn gut sichtbare Arbeitsgänge in Gläsern gezeigt und einzelne, schlecht sichtbare Details auf eine Leinwand projiziert werden. Oder bei einer indirekten Demonstration werden eingenommene und erhaltene Substanzen auf den Demonstrationstisch (oder die Schülertische) gelegt und die Prozesse zwischen ihnen auf die Leinwand projiziert.
Die didaktische Wirkung von Demonstrationsexperimenten hängt u. a. von der Versuchsdurchführungstechnik und der Schaffung optimaler Bedingungen für die Visualisierung dessen ab, was der Lehrer zeigen und beweisen will, d.h. Versuchsziel erreichen.
Demonstrationsanforderungen:
die Sicherheit des Experiments;
Einhaltung der Bedingung eines bestimmten Abstands von den Beobachtungsobjekten zum Betrachter, Lichtverhältnisse, Mengen von Substanzen, Größen und Formen von Geschirr, Geräten;
eine Kombination einer Erfahrungsdemonstration mit einem Lehrerkommentar.
Die letzte Anforderung spielt eine große Rolle in der Demonstration, wenn der Lehrer die Beobachtung des Experiments durch Kommentare lenkt. Die Durchführung eines Experiments durch einen Lehrer kann sowohl durch eine rein illustrative Methode als auch durch eine teilweise Forschungsmethode durchgeführt werden.
Somit werden im Demonstrationsprozess drei Funktionen des Bildungsprozesses ausgeführt: Bildung, Bildung und Entwicklung. Die Demonstrationserfahrung ermöglicht es den Schülern, die grundlegenden theoretischen Konzepte der Chemie zu bilden, vermittelt eine visuelle Wahrnehmung chemischer Phänomene und bestimmter Substanzen, entwickelt logisches Denken und zeigt die praktische Bedeutung der Chemie. Mit seiner Hilfe werden den Schülern kognitive Probleme gestellt, Hypothesen aufgestellt, die experimentell überprüft werden können. Es trägt zur Festigung und weiteren Anwendung des studierten Stoffes bei.
Ein Schülerexperiment ist eine Art eigenständige Arbeit. Es bereichert die Schüler nicht nur mit neuem Wissen, Konzepten und Fähigkeiten, sondern beweist auch die Wahrheit des erworbenen Wissens, was ein tieferes Verständnis und eine bessere Assimilation des Materials ermöglicht. Es ermöglicht Ihnen, das Prinzip der Fachhochschule - Verbindung mit dem Leben, mit praktischen Aktivitäten - besser umzusetzen.
Das Studentenexperiment wird in zwei Arten unterteilt: 1) Laborexperimente, die von Studenten im Prozess des Erwerbs neuer Kenntnisse durchgeführt werden; 2) praktische Arbeit, die die Studierenden nach Bestehen von ein oder zwei Themen durchführen.
Laborexperimente sind pädagogischer und entwicklungsfördernder Natur und ihre Rolle im Studium der Chemie ist die wichtigste.
Der Zweck von Laborexperimenten ist der Erwerb neuer Erkenntnisse, das Studium neuen Materials. In ihnen werden zunächst Handlungsmethoden erarbeitet, wobei die Studierenden meist zu zweit arbeiten.
Praktika werden in der Regel am Ende des Studiums des Themas durchgeführt, um das Wissen zu festigen, zu konkretisieren, praktische Fähigkeiten zu bilden und die vorhandenen Fähigkeiten der Studierenden zu verbessern. Im praktischen Unterricht führen sie selbstständig Experimente nach Anleitung, öfter auch einzeln durch.
Die Durchführung praktischer Arbeiten ermöglicht es den Schülern, die erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten in selbstständiger Arbeit anzuwenden, Schlussfolgerungen und Verallgemeinerungen zu ziehen, und der Lehrer - den Kenntnisstand und die Fähigkeiten der Schüler zu beurteilen. Die praktische Arbeit ist eine Art Ergebnis, die letzte Stufe des Studiums von Themen und Abschnitten.
Für die praktische Arbeit müssen die Studierenden den Versuch vorbereiten und selbstständig durchdenken. In vielen Fällen wird die praktische Arbeit in Form einer experimentellen Problemlösung in der High School durchgeführt - in Form eines Workshops, wenn nach Durchlaufen einer Reihe von Themen praktische Arbeit in mehreren Unterrichtsstunden durchgeführt wird. Ein geschickt eingesetztes chemisches Experiment ist nicht nur für die Erfüllung der gestellten pädagogischen und erzieherischen Aufgaben im Chemieunterricht, sondern auch für die Entwicklung der kognitiven Interessen der Schüler von großer Bedeutung. Wenn der Lehrer ein chemisches Experiment fließend beherrscht und es auf die Schüler anwendet, um Wissen und Fähigkeiten zu erwerben, dann studieren die Schüler Chemie mit Interesse. In Ermangelung eines chemischen Experiments im Chemieunterricht kann das Chemiewissen der Schüler eine formale Nuance annehmen - das Interesse am Fach sinkt stark.
Ein Schülerexperiment sollte aus Sicht des Lernprozesses die folgenden Phasen durchlaufen: 1) Verstehen des Zwecks des Experiments; 2) Untersuchung der vorgeschlagenen Substanzen; 3) Montage oder Verwendung des fertigen Geräts; 4) Erfahrungsleistung; 5) Analyse der Ergebnisse und Schlussfolgerungen; 6) Erklärung der erhaltenen Ergebnisse und der Verwendung chemischer Gleichungen; 7) Erstellen eines Berichts.
Jeder Schüler muss verstehen, warum er das Experiment durchführt und wie er das ihm zugewiesene Problem lösen kann. Er untersucht Substanzen organoleptisch oder mit Hilfe von Geräten und Indikatoren, untersucht die Details des Geräts oder das gesamte Gerät. Bei der Durchführung des Experiments beherrscht der Student die Techniken und Manipulationen, beobachtet und bemerkt die Merkmale des Prozesses und unterscheidet wichtige von unbedeutenden Änderungen. Nach Durchführung des Experiments muss er einen Bericht erstellen.
Im praktischen Unterricht wird viel Wert auf die Entwicklung praktischer Fähigkeiten gelegt, da deren Grundlagen bereits in den ersten Phasen des Chemiestudiums gelegt und in den nachfolgenden Unterrichtsstunden entwickelt und verbessert werden.
Es gibt zwei Arten von praktischen Übungen: durchgeführt gemäß den Anweisungen und experimentelle Aufgaben.
Der Unterricht ist eine indikative Grundlage für die Aktivitäten der Schüler. Es beschreibt jeden Versuchsschritt, gibt Hinweise zur Vermeidung von Fehlhandlungen und enthält Hinweise zu Sicherheitsmaßnahmen bei der Durchführung von Arbeiten. Anweisungen für Laborexperimente und praktische Aufgaben sollten klar und konsistent sein. Bei der Durchführung von Arbeiten reicht jedoch eine schriftliche Anweisung nicht aus. Der Lehrer muss Labortechniken und Manipulationen bei der vorbereitenden Vorbereitung der Schüler auf die praktische Arbeit kompetent und klar zeigen.
Experimentelle Aufgaben enthalten keine Anweisungen, sondern nur Bedingungen. Die Studierenden müssen einen Lösungsplan entwickeln und diesen eigenständig umsetzen.
Die Vorbereitung auf praktische Übungen ist allgemeiner Natur. Gleichzeitig wird das in verschiedenen Abschnitten des Themas untersuchte Material verwendet und es werden auch praktische Fähigkeiten ausgebildet. In früheren Unterrichtsstunden hat der Lehrer die Geräte verwendet, die die Schüler im praktischen Unterricht verwenden werden, die Bedingungen und Merkmale des Experiments wurden berücksichtigt usw.
Zu Beginn des Praktikums ist ein kurzes Gespräch über Sicherheitsregeln und Arbeitsschwerpunkte erforderlich. Alle in der Arbeit verwendeten Geräte werden zusammengebaut auf dem Demonstrationstisch platziert.
Eine praktische Lektion, die sich der Lösung experimenteller Probleme widmet, ist eine Art Kontrollarbeit und wird daher etwas anders durchgeführt als eine praktische Lektion gemäß den Anweisungen.
Die Vorbereitung der Studierenden auf die Lösung experimenteller Probleme kann stufenweise erfolgen.
1. Zuerst löst die ganze Klasse das Problem theoretisch. Dazu ist es notwendig, den Zustand des Problems zu analysieren, Fragen zu formulieren, die beantwortet werden müssen, um das Endergebnis zu erhalten, und Experimente anzubieten, die zur Beantwortung jeder Frage erforderlich sind.
2. Einer der Schüler löst die Aufgabe theoretisch an der Tafel.
3. Der Schüler an der Tafel führt ein Experiment durch. Danach geht die Klasse daran, ähnliche Probleme am Arbeitsplatz zu lösen.
Es ist ratsam, experimentelle Aufgaben nach Optionen zu verteilen, um eine größere Unabhängigkeit und Aktivität der Schüler im Arbeitsprozess zu erreichen.
Das experimentelle Lösen chemischer Probleme ermöglicht den selbstständigen Einsatz der Fähigkeiten der Studierenden zur Durchführung chemischer Experimente zum Erwerb von Erkenntnissen oder zur Bestätigung von Vermutungen. Dies stellt die Entwicklung ihrer kognitiven Aktivität bei der Durchführung eines chemischen Experiments sicher.
Wann wird ein Demonstrationsexperiment im Unterricht eingesetzt? Zu Beginn des Schulkurses - Vermittlung experimenteller Fähigkeiten und Fertigkeiten, Interesse an Chemie, Kennenlernen von Utensilien, Stoffen, Geräten. Wenn es für Schüler schwierig ist, selbstständig abzuschließen. Wenn es für Schüler gefährlich ist (Explosion von Wasserstoff mit Sauerstoff). Es gibt keine geeigneten Geräte und Reagenzien.
V i s s u b s t Simplicity S e c u r i t i o n d e m o n s t r a t i o n über das Experiment. Voraussetzungen für ein Demonstrationsexperiment
Methodik zur Durchführung von Demonstrationsexperimenten 1. Festlegung des Ziels des Experiments: Warum dieses Experiment durchgeführt wird, worauf die Schüler achten sollten, was zu verstehen ist. 2. Beschreibung der Vorrichtung, an der das Experiment durchgeführt wird, und der Bedingungen für seine Durchführung. 3. Organisation der Beobachtungen der Schüler: Der Lehrer sollte die Schüler anleiten, welcher Teil des Geräts beobachtet werden soll. 4. Schlussfolgerung.
Phasen eines Schülerexperiments 1) Verstehen des Zwecks des Experiments; 2) das Studium von Substanzen; 3) Installation des Geräts (falls erforderlich); 4) Erfahrungsleistung; 5) Analyse der Ergebnisse; 6) Erklärung der erhaltenen Ergebnisse, Schreiben chemischer Gleichungen; 7) Formulierung von Schlussfolgerungen und Erstellung eines Berichts.
Funktionen eines chemischen Experiments Die heuristische Funktion manifestiert sich in der Feststellung neuer a) Tatsachen; b) Begriffe und c) Regelmäßigkeiten. Die Korrekturfunktion manifestiert sich in der Überwindung der Schwierigkeiten, theoretisches Material zu beherrschen und die Fehler der Schüler zu korrigieren. Die Verallgemeinerungsfunktion ermöglicht es, Voraussetzungen für die Konstruktion verschiedener Arten von empirischen Verallgemeinerungen zu entwickeln. Forschungsfunktion
14 LITERATUR 1. Zlotnikov E.G. Zum Inhalt des Begriffs „pädagogisches chemisches Experiment“ im System der Intensivpädagogik. In: Inhaltliche und methodische Verbesserung des Chemieunterrichts in der Sekundarstufe. Leningrad: LGPI im. A.I. Herzen, Surin Yu.V. Methodik zur Durchführung von Problemexperimenten in der Chemie. Entwicklungsexperiment. Moskau: School-Press, 1998
Diplomarbeit
§2.1 Schulchemischer Versuch: Arten, Anforderungen, Technik
Methoden des chemischen Experiments in der High School.
Arten von chemischen Experimenten
Ein chemisches Experiment ist im Studium der Chemie unerlässlich. Es wird unterschieden zwischen einem pädagogischen Demonstrationsexperiment, das hauptsächlich von einem Lehrer an einem Demonstrationstisch durchgeführt wird, und einem Schülerexperiment – praktische Arbeiten, Laborexperimente und experimentelle Aufgaben, die Schüler an ihren Arbeitsplätzen durchführen. Ein Gedankenexperiment ist eine Art Experiment.
Ein Demonstrationsexperiment wird hauptsächlich bei der Präsentation von neuem Material durchgeführt, um konkrete Vorstellungen über Stoffe, chemische Phänomene und Prozesse bei Schülern zu entwickeln und dann chemische Konzepte zu bilden. Es ermöglicht in kurzer Zeit, wichtige Schlussfolgerungen oder Verallgemeinerungen aus dem Bereich der Chemie zu verdeutlichen, die Durchführung von Laborexperimenten und einzelne Techniken und Operationen zu lehren. Die Aufmerksamkeit der Studierenden richtet sich auf die Durchführung des Experiments und die Untersuchung seiner Ergebnisse. Sie werden die Durchführung von Experimenten nicht passiv beobachten und das präsentierte Material wahrnehmen, wenn der Lehrer die Erfahrung demonstriert und sie mit Erklärungen begleitet. So richtet er die Aufmerksamkeit auf die Erfahrung, gewöhnt sich daran, das Phänomen in all seinen Details zu beobachten. In diesem Fall werden alle Techniken und Handlungen des Lehrers nicht als magische Manipulationen wahrgenommen, sondern als Notwendigkeit, ohne die es fast unmöglich ist, das Experiment abzuschließen. In Demonstrationsexperimenten sind die Beobachtungen von Phänomenen im Vergleich zu Laborbeobachtungen organisierter. Die Demonstrationen entwickeln jedoch nicht die notwendigen experimentellen Fähigkeiten und Fertigkeiten, daher müssen sie durch Laborexperimente, praktische Arbeiten und experimentelle Aufgaben ergänzt werden.
Ein Demonstrationsversuch wird in folgenden Fällen durchgeführt:
Es ist unmöglich, den Studierenden die notwendige Ausstattung zur Verfügung zu stellen;
Die Erfahrung ist komplex, sie kann nicht von Schulkindern selbst durchgeführt werden;
Die Schüler haben nicht die notwendige Ausrüstung, um dieses Experiment durchzuführen;
Experimente mit geringen Stoffmengen oder im kleinen Maßstab führen nicht zum gewünschten Ergebnis;
Experimente sind gefährlich (Arbeiten mit Alkalimetallen, Verwendung von elektrischem Hochspannungsstrom usw.);
Es ist notwendig, das Arbeitstempo im Unterricht zu erhöhen.
Natürlich hat jede Demonstrationserfahrung ihre eigenen Merkmale, abhängig von der Art des untersuchten Phänomens und der spezifischen Bildungsaufgabe. Gleichzeitig muss der chemische Demonstrationsversuch folgende Anforderungen erfüllen:
Seien Sie visuell (alles, was auf dem Demonstrationstisch getan wird, sollte für alle Schüler deutlich sichtbar sein);
Einfach in der Technik und leicht verständlich sein;
Erfolgreich bestehen, ohne Unterbrechung;
Vom Lehrer im Voraus vorzubereiten, damit die Kinder den Inhalt leicht erfassen können;
Sicher sein.
Die pädagogische Wirksamkeit eines Demonstrationsexperiments, sein Einfluss auf das Wissen und die experimentellen Fähigkeiten und Fertigkeiten hängen von der Technik des Experiments ab. Darunter versteht man eine Reihe von Instrumenten und Geräten, die speziell erstellt und in einem Demonstrationsexperiment verwendet werden. Der Lehrer sollte die Ausstattung des Klassenzimmers als Ganzes und jedes Gerät einzeln studieren, die Demonstrationstechnik erarbeiten. Letzteres ist eine Reihe von Techniken zur Handhabung von Instrumenten und Apparaten bei der Vorbereitung und Durchführung von Demonstrationen, die deren Erfolg und Aussagekraft gewährleisten. Demonstrationstechnik - eine Reihe von Techniken, die die Wirksamkeit der Demonstration und ihre beste Wahrnehmung gewährleisten. Methodik und Demonstrationstechnik sind eng miteinander verbunden und können als Technologie eines Demonstrationsexperiments bezeichnet werden.
Bei der Durchführung von Demonstrationsexperimenten ist es sehr wichtig, jedes Experiment in Bezug auf Technik, Qualität der Reagenzien, gute Sichtbarkeit der Instrumente und der darin auftretenden Phänomene durch Studenten sowie Sicherheitsgarantien zu überprüfen. Manchmal ist es ratsam, zwei Geräte auf einen Vorführtisch zu stellen: Das eine ist zusammengebaut und einsatzbereit, das andere wird zerlegt, um das Gerät besser zu erklären, z. B. ein Kippgerät, ein Kühlschrank usw.
Es muss immer daran erinnert werden, dass jedes Experiment, das während der Demonstration fehlschlägt, die Autorität des Lehrers untergräbt.
Laborexperimente sind eine Art eigenständige Arbeit, bei der in jeder Phase des Unterrichts chemische Experimente durchgeführt werden, um das Material produktiver aufzunehmen und spezifisches, bewusstes und solides Wissen zu erlangen. Darüber hinaus werden bei Laborexperimenten experimentelle Fähigkeiten und Fertigkeiten verbessert, da die Studierenden weitgehend selbstständig arbeiten. Das Durchführen von Experimenten nimmt nicht den gesamten Unterricht ein, sondern nur einen Teil davon.
Laborexperimente werden am häufigsten durchgeführt, um die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Stoffen kennenzulernen sowie theoretische Konzepte oder Bestimmungen zu spezifizieren, seltener, um neue Erkenntnisse zu gewinnen. Letztere enthalten immer eine bestimmte kognitive Aufgabe, die die Studierenden experimentell lösen müssen. Damit wird ein Forschungselement eingeführt, das die geistige Aktivität von Schulkindern aktiviert.
Laborexperimente führen im Gegensatz zur praktischen Arbeit nur wenige Fakten ein. Außerdem fesseln sie die Aufmerksamkeit der Schüler nicht vollständig, wie praktische Übungen, da die Schüler nach kurzer Zeit des selbstständigen Arbeitens (Experiment) bereit sein sollten, die Erklärung des Lehrers wieder zu akzeptieren.
Laborexperimente begleiten die Präsentation von Unterrichtsmaterial durch den Lehrer und schaffen wie Demonstrationen visuelle Darstellungen der Eigenschaften von Substanzen und chemischen Prozessen bei den Schülern und lehren sie, die beobachteten Phänomene zu verallgemeinern. Aber im Gegensatz zu Demonstrationsexperimenten entwickeln sie auch experimentelle Fähigkeiten und Fertigkeiten. Allerdings kann nicht jedes Experiment als Laborexperiment durchgeführt werden (z. B. die Synthese von Ammoniak usw.). Und nicht jedes Laborexperiment ist effektiver als ein Demonstrationsexperiment - viele Laborexperimente erfordern mehr Zeit, und die Dauer hängt direkt von der Qualität der gebildeten experimentellen Fähigkeiten und Fertigkeiten ab. Aufgabe der Laborexperimente ist es, die Studierenden so früh wie möglich an das jeweils untersuchte Phänomen (Substanz) heranzuführen. Die dabei verwendete Technik reduziert sich auf die Durchführung von 2-3 Operationen durch Studenten, was natürlich die Möglichkeiten zur Ausbildung praktischer Fertigkeiten und Fähigkeiten einschränkt.
Die Vorbereitung von Laborexperimenten sollte sorgfältiger durchgeführt werden als Demonstrationsexperimente. Dies liegt daran, dass jede Fahrlässigkeit und Unterlassung zu einem Verstoß gegen die Disziplin der gesamten Klasse führen kann.
Es ist darauf zu achten, dass Laborarbeiten von jedem Studierenden individuell durchgeführt werden. In extremen Fällen kann ein Ausrüstungssatz für nicht mehr als zwei zugelassen werden. Dies trägt zu einer besseren Organisation und Aktivität der Kinder sowie zur Erreichung des Ziels der Laborarbeit bei.
Nach Abschluss der Experimente sollten sie ausgewertet und ein kurzes Protokoll über die geleistete Arbeit angefertigt werden.
Praktische Arbeit ist eine Art selbstständige Arbeit, bei der Schüler nach dem Studium eines Themas oder Abschnitts eines Chemieunterrichts in einer bestimmten Unterrichtsstunde chemische Experimente durchführen. Es hilft, das erworbene Wissen zu festigen und die Fähigkeit zu entwickeln, dieses Wissen anzuwenden, sowie experimentelle Fähigkeiten und Fertigkeiten zu bilden und zu verbessern.
Die praktische Arbeit erfordert mehr Unabhängigkeit von den Studierenden als Laborexperimente. Dies liegt daran, dass die Kinder eingeladen werden, sich mit dem Inhalt der Arbeit und der Reihenfolge ihrer Umsetzung zu Hause vertraut zu machen und das theoretische Material zu wiederholen, das sich direkt auf die Arbeit bezieht. Der Student führt praktische Arbeiten selbstständig durch, was zur Steigerung von Disziplin, Gelassenheit und Verantwortungsbewusstsein beiträgt. Und nur in manchen Fällen kann bei fehlender Ausrüstung in Zweiergruppen gearbeitet werden, am besten aber nicht mehr.
Die Rolle des Lehrers in der praktischen Arbeit besteht darin, die korrekte Durchführung von Experimenten und Sicherheitsregeln zu überwachen, Ordnung auf dem Schreibtisch zu halten, individuell differenzierte Hilfestellungen zu geben.
Während der praktischen Arbeit schreiben die Schüler die Ergebnisse der Experimente auf und ziehen am Ende des Unterrichts die entsprechenden Schlussfolgerungen und Verallgemeinerungen.
Methodik für ein Demonstrationsexperiment in der organischen Chemie [Tsvetkov L.A., 2000]
Die charakteristischen Merkmale eines Demonstrationsexperiments in der organischen Chemie sind:
Das Experiment im Unterricht der Organischen Chemie ist in hohem Maße ein Mittel zur "Befragung der Natur", d.h. ein Mittel zur experimentellen Untersuchung der zu untersuchenden Themen und nicht nur eine Veranschaulichung von Informationen über Substanzen, die vom Lehrer berichtet wurden. Dies wird sowohl durch die Besonderheiten des Faches selbst als auch durch die Tatsache bestimmt, dass die organische Chemie bereits auf der Grundlage einer bedeutenden chemischen Ausbildung der Studierenden studiert wird.
Die wichtigsten Demonstrationsexperimente fallen in den meisten Fällen zeitlich länger aus als Experimente in der Anorganischen Chemie. Manchmal nehmen sie fast eine ganze Unterrichtsstunde ein, und in manchen Fällen passen sie nicht in den Rahmen einer 45-minütigen Unterrichtsstunde.
Demonstrationsexperimente sind in einer Reihe von Fällen weniger anschaulich und aussagekräftig als im Verlauf der anorganischen Chemie, da die beobachteten Prozesse nur wenige äußere Änderungen aufweisen und die resultierenden Substanzen in ihren Eigenschaften oft keine scharfen Unterschiede zu den Ausgangsmaterialien aufweisen.
Bei Experimenten der organischen Chemie sind die Reaktionsbedingungen von großer Bedeutung: Bereits eine geringfügige Änderung dieser Bedingungen kann zu einer Änderung der Reaktionsrichtung und zur Bildung völlig anderer Substanzen führen.
Beim Versuchsaufbau in der Organischen Chemie besteht die große Gefahr mangelnden Verständnisses bei den Studierenden. Dies erklärt sich daraus, dass Experimente oft lange dauern und manchmal mehrere Demonstrationen parallel stattfinden, was die Schüler zwingt, ihre Aufmerksamkeit gleichzeitig auf mehrere Objekte zu verteilen. Zudem ist der Weg vom Phänomen zur Essenz hier oft schwieriger als im Studium der Anorganischen Chemie.
Aufgrund der Tatsache, dass eine erhebliche Anzahl wichtiger chemischer Prozesse nicht unter schulischen Bedingungen demonstriert werden kann, ist es unvermeidlich, dass sich die Schüler mit einer Reihe von Fakten vertraut machen, ohne Experimente zu demonstrieren, nach der Geschichte des Lehrers, nach Diagrammen, Zeichnungen usw.
Betrachten wir in dieser Abfolge, welche methodischen Schlussfolgerungen daraus folgen.
1. Das Experiment der organischen Chemie liefert sehr dankbares Material für die geistige Entwicklung der Schüler und die Ausbildung kreativer Fähigkeiten zur Lösung der gestellten Probleme. Wenn wir diese Möglichkeiten nutzen wollen, können die gezeigten Experimente nicht auf eine visuelle Veranschaulichung der Worte des Lehrers reduziert werden. Solch ein Unterricht ist kaum in der Lage, das unabhängige Denken der Schüler zu wecken. Das Experiment ist besonders wertvoll als Mittel zum Studium der Natur, und da es eine Quelle des Wissens ist, entwickelt es die Beobachtung der Schüler und stimuliert ihre geistige Aktivität und lässt sie auch Fakten vergleichen und analysieren, Hypothesen aufstellen und Wege finden, sie zu testen , in der Lage sein, die richtigen Schlussfolgerungen und Verallgemeinerungen zu ziehen. Unter diesem Gesichtspunkt sind Experimente, die den genetischen Zusammenhang zwischen Klassen organischer Substanzen zeigen, von großer Bedeutung; Experimente, die Annahmen über die Eigenschaften von Stoffen und Methoden zu ihrer Herstellung auf der Grundlage der Strukturtheorie testen; Experimente, die zu einer Schlussfolgerung über eine bestimmte Struktur eines Moleküls einer Substanz führen.
Damit Demonstrationsexperimente korrekte Ergebnisse liefern, ist es notwendig, sich um die Erfüllung der folgenden Bedingungen zu bemühen: a) das Problem, das eine experimentelle Lösung erfordert, klar zu benennen und mit den Schülern die Hauptidee des Experiments zu entwickeln; den Zweck und die Idee des Experiments müssen die Schüler vor dem Experiment lernen und sich während des Experiments von ihnen leiten lassen; b) Studierende müssen auf das Experiment vorbereitet werden, d.h. muss über den notwendigen Wissens- und Ideenvorrat verfügen, um Erfahrungen richtig beobachten und weiter diskutieren zu können; c) die Schüler sollen den Zweck der einzelnen Geräteteile kennen, die Eigenschaften der verwendeten Substanzen, was beim Versuch zu beachten ist, an welchen Anzeichen man den Prozess beurteilen kann und das Auftreten neuer Substanzen; d) auf dem Erfahrungsmaterial muss eine Argumentationskette richtig aufgebaut sein, und die Schüler müssen anhand von Experimenten selbst unter Anleitung eines Lehrers zu den notwendigen Schlussfolgerungen kommen.
Besonders wichtig ist die bewusste und aktive Beteiligung der Studierenden an der Versuchsdurchführung und Diskussion der Ergebnisse. Dies kann durch ein Fragensystem erreicht werden, das der Lehrer im Zusammenhang mit dem Experiment stellt, zum Beispiel: „Was wollen wir mit Hilfe dieses Experiments lernen?“, „Welche Substanzen sollen wir für das Experiment nehmen?“, „Warum verwenden wir dieses oder jenes Teil in dem Gerät?“, „Was haben Sie bei diesem Experiment beobachtet? und so eine Schlussfolgerung?" usw. Eine solche Technik eines chemischen Experiments lehrt die Schüler, richtig zu beobachten, kultiviert stetige Aufmerksamkeit, Strenge des Urteilsvermögens, trägt zur festen Festigung richtiger Ideen bei und entwickelt Interesse an dem Thema.
2. Experimente in der organischen Chemie erfordern angesichts ihrer zeitlichen Länge eine große methodische Gründlichkeit. Von den vom Programm und den Lehrbüchern empfohlenen Experimenten sind mehr als 60 % "langfristig" und erfordern zwischen 10 Minuten und 1 Stunde und in einigen Fällen mehr. Unter solchen Experimenten sind die folgenden: fraktionierte Destillation von Öl, Herstellung von Brombenzol, Fermentation von Glucose, Herstellung von Bromethan, Nitrierung von Fasern, Synthese von Nitrobenzol und Anilin, Herstellung von Acetaldehyd aus Acetylen, Polymerisation von Methylmethacrylat oder einem anderen Monomer, quantitative Experimente im Zusammenhang mit dem Beweis von Strukturformeln etc.
Einige Lehrer versuchen, langwierige Experimente zu vermeiden, weil sie Angst haben, das Tempo des Kurses zu verzögern, während andere erhebliche methodische Ungenauigkeiten bei der Durchführung solcher Experimente machen, während andere im Gegenteil diese Experimente, die für die organische Chemie charakteristisch sind, sehr schätzen und tun nicht von dem begonnenen Experiment abweichen. Gleichzeitig zieht sich der Unterricht in Erwartung des Ergebnisses des Experiments mühsam in die Länge, d.h. es wird Zeit verschwendet, und der pädagogische Wert des Unterrichts erweist sich wiederum als gering.
Wie baut man eine Lektion mit einem langen Experiment auf? Wo möglich, sollte primär versucht werden, die Versuchsdurchführungszeit zu verkürzen. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Manchmal ist es möglich, sich darauf zu beschränken, eine kleine Menge einer Substanz zu gewinnen, die nur zu ihrer Erkennung ausreicht, oder das Produkt nicht in seiner reinen Form zu extrahieren, wenn es durch die Reaktion überzeugend identifiziert werden kann. Es kann empfehlenswert sein, das Reaktionsgemisch vorzuwärmen oder die Menge der Ausgangsstoffe sinnvoll zu reduzieren.
Die folgenden Methoden führen ebenfalls zu einer erheblichen Zeitersparnis. Nachdem Sie dieses oder jenes Experiment durchgeführt haben, können Sie nicht warten, bis es in dieser Lektion endet, sondern, nachdem Sie den Beginn der Reaktion notiert haben, die fertigen Produkte zeigen, um die Substanzen zu präsentieren, die in dem in der nächsten Lektion begonnenen Experiment erhalten wurden, oder , nachdem Sie das Experiment in der Lektion begonnen haben, verwenden Sie dieselbe im Voraus vorbereitete Erfahrung, bei der die Reaktion bereits weitgehend abgelaufen ist, und setzen Sie hier in der Lektion die Extraktion der resultierenden Substanzen ein. Eine solche Organisation von Experimenten bedeutet keine Abkehr von der Visualisierung zum Dogmatismus, da die Hauptstadien des Prozesses hier erhalten bleiben und die notwendige Erklärung finden. Die Schüler sehen die Langsamkeit des Prozesses und beziehen sich voller Zuversicht auf die Demonstration der letzten Phase der Erfahrung. Experimente werden mit besonderer Sorgfalt durchgeführt, die durch die oben angegebenen Methoden zeitlich nicht verkürzt werden können. Hier ist eine der möglichen Optionen für die methodische Gestaltung solcher Experimente. Die Klasse diskutiert die Struktur von Ethylalkohol. Den Schülern wird die Frage gestellt: "Welche Reaktion kann das Vorhandensein einer Hydroxylgruppe in einem Alkoholmolekül bestätigen?" Durch Leitfragen, welche hydroxylhaltigen Stoffe in der Anorganischen Chemie untersucht wurden und mit welchen Stoffen sie reagierten, fordert der Lehrer die Schüler auf, eine Reaktion mit Salz- oder Bromwasserstoffsäure vorzuschlagen. Bei Vorhandensein einer Hydroxylgruppe ist mit der den Schülern bekannten Bildung von Wasser und Ethylchlorid (Bromid) zu rechnen. Die Ausgangssubstanzen werden benannt, der Aufbau des Gerätes erklärt und entsprechende Erfahrungen gemacht. Eine hypothetische Reaktionsgleichung wird aufgestellt.
Während des Experiments wird die Frage gestellt: "Welche anderen Reaktionen können Alkohol der von uns festgestellten Struktur haben?" Die Schüler erinnern sich, Ethylen bekommen zu haben. Der Lehrer fragt, wie dieses Experiment in der Klasse aufgebaut wurde, und schlägt vor, eine Gleichung für die Reaktion aufzustellen. Als nächstes bittet der Lehrer, die chemischen Eigenschaften von Alkohol zusammenzufassen. Der gerufene Student gibt die Reaktion von Alkohol mit Natrium an, die Reaktion zur Gewinnung von Ethylen, gibt die entsprechenden Gleichungen an, schreibt die Gleichung für die Reaktion mit Bromwasserstoff auf, benennt das resultierende Produkt. An diesem Punkt lenkt der Lehrer die Aufmerksamkeit der Klasse auf das Erlebnis. In der Vorlage hat sich bereits eine beträchtliche Menge Ethylbromid angesammelt. Der Lehrer trennt es vom Wasser (ohne zu spülen) und trägt es durch die Klasse. Gleichzeitig fragt er: "Wie heißt diese Substanz und wie wird sie gewonnen?" In solchen Fällen müssen die Schüler den Zweck des Experiments, die Ausgangssubstanzen, die Richtung des Experiments sehr gut kennen, damit sie sich, wenn sie nach einiger Ablenkung wieder darauf zurückkommen, nicht mit Spannung daran erinnern müssen, welche Substanzen in einem reagieren gegebenen Fall und was zu erwarten ist. Das Erlebte muss so fest im Bewusstsein verankert sein, dass die Schüler jederzeit darauf zurückgreifen können, jedoch ihre Hauptaufmerksamkeit dem Thema widmen, das in der Klasse besprochen wird.
Richtig aufgebaut, vermitteln langwierige Experimente den Schülern die Fähigkeit, mehrere Objekte gleichzeitig im Blickfeld zu halten, was in der weiteren Ausbildung und im Leben zweifellos wichtig ist. An einer Hochschule wird bereits in den ersten Vorlesungen die Fähigkeit gefordert, die Aufmerksamkeit zwischen Hören und Aufzeichnen einer Vorlesung, zwischen Bewältigen der Vorlesungsinhalte, Aufzeichnen und Beobachten der demonstrierten Experimente zu verteilen.
3. Viele Experimente in der organischen Chemie verlieren erheblich durch die geringe Sichtbarkeit der gewonnenen Prozesse und Substanzen. Tatsächlich sehen Studenten bei der Buchung von Benzol aus der Ferne weder die Manifestation der Reaktion noch das resultierende Brombenzol; bei der Hydrolyse von Saccharose, Stärke, Cellulose sind weder Reaktion noch neue Substanzen sichtbar (deren Vorhandensein später nur indirekt bestimmt werden kann); bei Empfang von Äther aus einem farblosen Stoffgemisch wird dieselbe farblose Flüssigkeit abdestilliert; bei der Demonstration der Herstellung von Estern in der reagierenden Mischung gibt es keine sichtbaren Änderungen für Schüler usw. Wenn solche Experimente nicht richtig aufgebaut sind, können die Schüler nicht nur nicht die notwendigen Ideen entwickeln, sondern es können sich auch leicht falsche Ideen bilden. Daher kann beim Beobachten der Trennung von Flüssigkeiten eine davon eingefärbt werden, damit die Trennlinie deutlich angezeigt wird. Ebenso ist es möglich, Wasser beim Sammeln von Gasen über Wasser und bei Experimenten mit Volumenänderungen von Gasen zu färben. Das Färben von Flüssigkeiten ist jedoch nur dann akzeptabel, wenn der Lehrer sicherstellt, dass die Schüler die Künstlichkeit dieser Technik klar verstehen. Beim Destillieren von Flüssigkeiten kann das Fallen von Tropfen in die Vorlage durch eine Hintergrundbeleuchtung, einen weißen oder schwarzen Bildschirm usw. besser sichtbar gemacht werden; es sollte scharf betont werden, durch welche Eigenschaften sich äußerlich ähnliche Ausgangs- und Ergebnisstoffe unterscheiden, und diesen Unterschied sofort demonstrieren. Soweit sich der Reaktionsverlauf an der Bildung von Nebenprodukten ablesen lässt, sollten diese für die Schüler deutlich sichtbar sein (Aufnahme von Bromwasserstoff durch eine alkalische Lösung von Phenolphthalein bei der Herstellung von Brombenzol etc.).
4. Besonders zu beachten ist, dass für Reaktionen in der organischen Chemie die Bedingungen, unter denen sie ablaufen, von entscheidender Bedeutung sind. In der Anorganischen Chemie spielen diese Bedingungen eine untergeordnete Rolle, da viele Prozesse bereits unter gewöhnlichen Bedingungen ablaufen und nahezu eindeutig ablaufen. Die Beobachtung chemischer Reaktionen ohne ein klares Verständnis der Bedingungen ihres Auftretens beeinträchtigt die Qualität und Stärke des Wissens. Wenn die Reaktionsbedingungen nicht ausreichend geklärt sind, können Schüler den falschen Eindruck bekommen, dass die Richtung der Reaktionen durch nichts bestimmt, völlig willkürlich ist und keinen Gesetzen gehorcht. So treffen die Schüler beispielsweise kurz nach dem Kennenlernen der Herstellung von Ethylen aus Alkohol auf die Herstellung von Ethylether aus dem gleichen Stoffgemisch (Alkohol und konzentrierte Schwefelsäure). Es ist ihnen völlig unverständlich, warum hier Ether und nicht Ethylen gewonnen wird. Um dies zu erklären und damit Mißtrauen gegenüber der Wissenschaft vorzubeugen, müssen wir auf den Versuch mit Äthylen zurückkommen und nun die Bedingungen zu seiner Herstellung angeben. Wenn diese Bedingungen rechtzeitig betont würden, könnten die Bedingungen für die Bildung des Äthers mit ihnen verglichen werden, und in diesem Vergleich würde das Wissen fester gefestigt. Daher sollte man bei der Demonstration von Versuchen auf die Bedingungen für den Reaktionsablauf achten und dann verlangen, dass diese Bedingungen in den Versuchen der Schüler angegeben werden. Dieser Ansatz organisiert die Beobachtung von Schülern beim Experimentieren, gibt dem Studium des Materials aus dem Buch die richtige Richtung und hilft, bestimmte Vorstellungen über Phänomene im Gedächtnis zu festigen. Dies hilft, und überprüfen Sie die Qualität der Assimilation des Materials durch die Schüler. Ständig die Bedingungen des Experiments hervorzuheben, an einigen Beispielen die negativen Ergebnisse der Nichteinhaltung der Bedingungen des Experiments aufzuzeigen, die Antwort als minderwertig zu erkennen, wenn die Reaktionsgleichung gegeben wird, ohne das Phänomen selbst zu beschreiben - all diese Techniken helfen beim korrekten Studium der Chemie. Auch bei der Durchführung von Übungen und Problemlösungen sollte man, wann immer möglich und sinnvoll, die Bedingungen angeben, unter denen der entsprechende Vorgang abläuft.
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chemische Sprache
LEHRPLAN 1. Arten von Experimenten und Methoden ihrer Verwendung. 2. Funktionen eines chemischen Experiments. 3. Problemexperiment.
1. Arten von Experimenten und Methoden ihrer Verwendung. Demonstration Schülerlaborexperimente Praktische Übungen Heimexperimente
Wann wird ein Demonstrationsexperiment im Unterricht eingesetzt? Zu Beginn des Schulkurses - Vermittlung experimenteller Fähigkeiten, Interesse an Chemie, Kennenlernen von Utensilien, Substanzen, Geräten. Wenn es für Schüler schwierig ist, selbstständig abzuschließen. Wenn es für Schüler gefährlich wird. Es gibt keine geeigneten Geräte und Reagenzien.
ANFORDERUNGEN FÜR DAS DEMONSTRATIONSEXPERIMENT 1. Sichtbarkeit – eine große Menge an Reagenzien und Utensilien, sichtbar von den letzten Reihen, es sollten keine unnötigen Details auf dem Tisch sein. 2. Einfachheit – die Geräte sollten keine unnötigen Details enthalten. 3. Sicherheit - Der Chemielehrer ist für das Leben der Schüler verantwortlich. 4. Zuverlässigkeit – Eine gescheiterte Erfahrung verursacht Frustration bei den Schülern. 5. Die Versuchsdurchführung muss technisch einwandfrei sein. 6. Die Notwendigkeit, das Demonstrationsexperiment zu erklären.
METHODIK VON DEMONSTRATIONSEXPERIMENTEN 1. Bestimmung des Zwecks des Experiments: Warum dieses Experiment durchgeführt wird, worauf die Schüler achten sollten, was sie verstehen sollten. 2. Beschreibung der Vorrichtung, an der das Experiment durchgeführt wird, und der Bedingungen für seine Durchführung. 3. Organisation der Beobachtungen der Schüler: Der Lehrer sollte die Schüler anleiten, welcher Teil des Geräts beobachtet werden soll. 4. Schlussfolgerung.
THEMA „SAUERSTOFF“ Abfolge der Demonstrationen: Kohleverbrennung Schwefelverbrennung Phosphorverbrennung Eisenverbrennung Bei der Auswahl der Experimente gilt es, diese optimal und harmonisch in die Gliederung des Unterrichts einzufügen.
LEISTUNGSSTUFEN Verstehen des Zwecks des Experiments Untersuchung von Substanzen Installation des Geräts Durchführung des Experiments Analysieren der Ergebnisse Erklären der erzielten Ergebnisse Schreiben chemischer Gleichungen Formulieren von Schlussfolgerungen Schreiben eines Berichts
AUFZEICHNUNGSBLATT Inhalt der Operation Bewertung der Durchführung der Operation Ivanov Nehmen Sie eine Flasche mit einer Schwefelsäurelösung, sodass sich das Etikett unter Ihrer Handfläche befindet. Gießen Sie 20 ml einer Schwefelsäurelösung in ein Glas. Entfernen Sie einen Tropfen Säure vom Flaschenhals Montieren Sie das Stativ richtig und stellen Sie ein Glas Schwefelsäure auf den Rost Platzieren Sie einen Spiritusbrenner unter dem Rost, so dass die Spitze der Flamme den Rost berührt Sauberkeit des Arbeitsplatzes Einhaltung der Sicherheitsvorschriften Petrov Sidorov Dmitriev
HEIMCHEMISCHES EXPERIMENT - eine der Arten der unabhängigen Arbeit von Schülern. Die verwendeten Reagenzien müssen sicher sein und in Baumärkten oder Apotheken gekauft werden.
DAS EXPERIMENT MACHT GEDANKEN ZU EINER REIHE VON FRAGEN: 1) Was ist die Ursache des beobachteten Phänomens? 2) Warum beeinflusst die Zugabe von Salpetersäure die Wasserstoffentwicklung aus einer Salzsäurelösung? 3) Warum setzt die Wasserstoffentwicklung nach einer gewissen Zeit wieder ein?
ARBEITSHYPOTHESE Aus Salzsäure freigesetzter Wasserstoff wird zur Reduktion von Salpetersäure verwendet. HNO 3 + 8 H \u003d NH 3 + ZH 2 O NH 3 + HCl \u003d NH 4 Cl 4 Zn + 10 HNO 3 \u003d 4 Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3 H 2 O Schlussfolgerung: Wasserstoff wird zur Reduktion Salpetersäure verbraucht.
SCHEMA DER FORSCHUNG DER EIGENSCHAFTEN VON STOFFEN - Aktualisierung des Wissens; - Festlegung von Forschungszielen; - Durchführung theoretischer Analysen; - Hypothesenbildung; - Ausarbeitung eines Plans zur experimentellen Überprüfung der Hypothese; - Versuchsdurchführung; - Diskussion der Ergebnisse und Formulierung von Schlussfolgerungen.
BEISPIELE FÜR PARADOXE EXPERIMENTE Eine schwache Säure verdrängt eine starke aus ihrem Salz. Borsäure, Natriumchlorid, Universalindikator oder blaues Lackmuspapier. Erklärung der Erfahrung. 2 Na. Cl + 4 H 3 BO 3 \u003d Na 2 B 4 O 7 + 5 H 2 O + 2 HCl
THERMODYNAMISCHE BERECHNUNGEN ZUR ÄNDERUNG DER ENTHALPY EINER CHEMISCHEN REAKTION ∆Н°(p-tion) 2 Na. Cl + 4 H 3 BO 3 \u003d Na 2 B 4 O 7 + 5 H 2 O + 2 HCl ∆H ° 298 -410 k. J / mol -1087, 6 -3290 -241, 84 -92, 3 NACH DIE FOLGE AUS DEM HESS'schen GESETZ: ∆Н (r-tion) = ∑∆Н (prod. r-tion) - ∑ ∆Н (ref. in-in) ∆Н ° (r-tion) = [(-3290) + (-241 , 84 5) + (-92, 3 2)] - [(-1087, 6 4) + (-410 2)] \u003d \u003d 486,6 k. J.
ÄNDERUNGEN IN DER ENTROPIE DER CHEMISCHEN REAKTION ∆S°(p-tion) 2 Na. Cl + 4 H 3 BO 3 \u003d Na 2 B 4 O 7 + 5 H 2 O + 2 HCl ∆S ° 298 72,36 (w / (mol K) 89, 49 189, 5 188, 74 186, 7 ∆S ° (r-tion) \u003d ∑∆S (prod. r-tion) - ∑∆S (original in-in) ∆S ° (r-tion) \u003d (189, 5 + 188, 74 -5 + 186, 7 -2) - - (72, 36 2 + 89, 49 4) = 1003,9 J/K = =1 k. 6 - 298 1 = 188,6 k. J.
TEMPERATUR, BEI DER DIE REAKTION MÖGLICH IST Т= ∆Н/∆S = 486,6/1 = 486,6 K, oder 213,6 °C. SCHLUSSFOLGERUNG: Diese chemische Reaktion läuft mit relativ geringer Erwärmung ab.
Auflösung von Kupfer in Eisen(III)-Chlorid-Lösung Reagenzien. Frisch gefälltes Kupfer, 10 %ige Eisen(III)chlorid-Lösung. Erklärung der Erfahrung. Cu + Fe. Cl 3 = Cu. C12 + Fe. Cl 2 Das Eisenion Fe 3+ ist ein Oxidationsmittel, das Kupferatom ein Reduktionsmittel.
Src="https://present5.com/presentation/131736652_437384195/image-33.jpg" alt="(!LANG: EMF (E) des Redox-Elements ist: E = E(ok-la) - E(in -la ) Wenn E>0, dann"> ЭДС (Е) окислительновосстановительного элемента равна: Е = E(ок-ля) - E(в-ля) Если Е>0, то данная реакция возможна. Окислительно-восстановительные потенциалы пар равны: E°(Fe 3+/Fe 2+) = 0, 771 В E°(Cu 2+/Cu°) = 0, 338 В ЭДС = 0, 771 - 0, 338 = 0, 433 В ВЫВОД: Положительное значение ЭДС подтверждает возможность протекания данной реакции в стандартных условиях.!}
Auflösung von Kupfer in Ammoniaklösung Reagenzien. 15-25%ige Ammoniaklösung, frisch abgeschiedenes Kupfer. Erklärung der Erfahrung. 2 Cu + 8 NH 3 + O 2 + 2 H 2 O = = 22+ + 4 OH-
BERECHNUNG DER EMK: Cu + 4 NH 3 - 2² = 22+ E° = - 0,07 V O 2 + 2 H 2 O + 4² = 4 OH- E° = 0,401 V EMF = 0,401 - (-0 , 07) = 0,408 V SCHLUSSFOLGERUNG: Der positive Wert des EMF bestätigt die Möglichkeit, dass diese Reaktion unter Standardbedingungen auftritt.
Vanille ist ein duftender Zusatz zu Süßwaren. Vanille ist die Bezeichnung für die getrockneten Früchte, die Schoten einer tropischen Pflanze aus der Orchideenfamilie Vanilla plantifonia.
2. Geben Sie einige Milliliter einer 3%igen wässrigen Vanillinlösung in ein Reagenzglas und fügen Sie 1 ml einer 10%igen Natriumhydroxidlösung und 2 ml einer 30%igen Wasserstoffperoxidlösung hinzu. Nach einiger Zeit färbt sich die Lösung rosa, da durch die Oxidation ein farbiges 3-Methoxy-1,4-dioxobenzol entsteht.
3. Da Vanillin eine Aldehydgruppe enthält, kann es zu einer Silberspiegelreaktion kommen. Bereiten Sie zuerst eine Lösung von Silberammoniak vor: Zu 2-3 ml einer 1% igen Silbernitratlösung geben Sie unter Schütteln eine 5% ige Ammoniaklösung, bis sich der zuerst gebildete Niederschlag vollständig aufgelöst hat. Geben Sie nun 2-3 ml Silberammoniak in ein sauberes, fettfreies Reagenzglas und fügen Sie 3 ml einer 3%igen wässrigen Vanillinlösung hinzu. Tauchen Sie das Reagenzglas in ein Glas mit kochendem Wasser, gießen Sie nach 10 Minuten den Inhalt des Reagenzglases aus und spülen Sie es mit Wasser aus. An den Wänden wird es einen Hauch von Silber geben.
