II. METODOLOGIA E TÉCNICA DE EXPERIÊNCIA QUÍMICA EDUCACIONAL NA ESCOLA

2.1. Definição do conceito de experiência educacional,

sua classificação e lugar no ensino de química

Por "experiência química educacional natural" entendemos um meio de ensino de química na forma de experimentos especialmente organizados e conduzidos com substâncias (reagentes), incluídas pelo professor no processo educacional com o objetivo de conhecer, verificar ou provar por alunos um fato, fenômeno ou lei química conhecida pela ciência, bem como para a assimilação pelos alunos de certos métodos de pesquisa em ciência química.

O experimento químico educacional deve ser considerado, antes de tudo, como uma ferramenta didática para atingir os objetivos principais da educação. Com a ajuda de um experimento químico na escola, você pode ensinar as crianças a observar fenômenos, formar conceitos, estudar novos materiais educacionais, consolidar e aprimorar conhecimentos, formar e aprimorar habilidades práticas, promover o desenvolvimento de interesse pelo assunto etc.

Ao contrário de outros meios de visualização, um experimento químico educacional possui uma certa dinâmica no tempo, ou seja, a manifestação externa do processo está em constante mudança, como resultado do experimento, são obtidas novas substâncias que possuem propriedades diferentes das substâncias originais , e com os quais novos experimentos podem ser realizados.

As peculiaridades e diversidade dos fenômenos químicos e, consequentemente, do experimento químico educacional possibilitam sua utilização literalmente em todas as formas e em todas as etapas do processo educacional.

Normalmente, os experimentos educacionais realizados nas aulas de química são divididos, dependendo do assunto de sua condução, em demonstração, experimentos de laboratório e trabalhos práticos. Um experimento de demonstração é realizado por um professor ou aluno para que o público veja todos os alunos da turma; um conduz o experimento, o resto observa o processo. Os experimentos de laboratório são realizados, via de regra, por todos os alunos da turma durante a explicação do professor. Estas experiências devem ser simples, curtas (2-3 minutos) e seguras de realizar. Tudo o que for necessário para os experimentos de laboratório deve ser preparado com antecedência nas mesas dos alunos. O trabalho prático é uma experiência sobre o estudo de um tópico específico, realizado pelos alunos sob a orientação de um professor ao longo da aula.

Em princípio, essa classificação do experimento educacional é aceitável não apenas em relação às aulas, mas também para outras formas do processo educacional, como: eletivas, oficinas, disciplinas eletivas, rodas de química e outras formas de trabalho extracurricular, etc.

Dependendo do número de reagentes tomados para o experimento e do tamanho da vidraria química, o experimento químico educacional é dividido em um macro-experimento e um micro-experimento, um experimento com um pequeno número de reagentes.

Microexperiência (micrométodo) na forma de reações de gota e exame microscópico de precipitados é amplamente utilizado em química analítica. Tem uma série de vantagens óbvias: simplifica o curso da análise; o resultado desejado é obtido mais rapidamente, o que é especialmente importante no trabalho de laboratórios químicos e tecnológicos clínicos, sanitários e higiênicos; menos reagentes são consumidos; maior sensibilidade é alcançada, etc.

No entanto, em condições escolares, o uso de um micro-experimento é na maioria dos casos inapropriado. Em primeiro lugar, isso se aplica a experimentos de demonstração, que não fazem sentido na forma de reações de queda, pois os alunos não poderão observar o curso da reação ou seus resultados. Além disso, o uso de um microexperimento requer a disponibilidade de uma quantidade suficiente (para todos os alunos) de equipamentos especiais: micropipetas, placas para reações, etc.

Na nossa opinião, nas aulas práticas e na realização de experiências laboratoriais, devem ser utilizados métodos com pequenas quantidades de reagentes, devendo as experiências de demonstração ser realizadas sob a forma de uma macroexperiência de forma a garantir uma boa visibilidade para todos os alunos.

Devido ao fato de que é impossível mostrar algumas reações na escola, os professores do estudo de química recorrem ao chamado "experimento de pensamento" - os alunos imaginam em suas mentes, sem observação na experiência, certos processos que caracterizam as propriedades de substâncias, sua produção, etc. e prever mentalmente os resultados a que esta ou aquela experiência pode levar. Propomos chamar esse tipo de experimento não de "pensamento", mas de "experiência virtual". Por acreditarmos que a palavra “virtual” é mais condizente com a era da informatização, ou seja, nosso tempo, ela é moderna. Nos dicionários explicativos da língua russa e nos dicionários de palavras estrangeiras, a palavra "virtual" significa "inexistente, mas possível", "possível, que pode aparecer sob certas condições".

De acordo com o local, é possível destacar um experimento químico educacional escolar, domiciliar e de campo. Além disso, experimentos divertidos devem desempenhar um papel especial na escola. Em geral, a classificação do experimento químico educacional pode ser apresentada na forma de uma tabela.

Escusado será dizer que cada tipo de experimento químico educacional tem seus próprios objetivos específicos e características de desempenho. Experimentos de demonstração em química podem ser realizados na forma de processos ou reações naturais; na forma de experimentos de simulação, quando algumas substâncias são substituídas por outras para maior segurança, clareza e economia; na forma de um experimento multimídia, ou seja, mostrando experimentos na TV, usando um projetor de cinema ou um computador.

Classificação do experimento químico educacional

EXPERIÊNCIAS DE LABORATÓRIO

TRABALHOS PRÁTICOS DOS ESTUDANTES

DEMONSTRAÇÃO-
EXPERIMENTAR

Objetivo: aprender um novo material.

Objetivo: consolidação e aprimoramento de conhecimentos, formação e aprimoramento de habilidades e habilidades práticas.

Objetivo: formar os conceitos de química; aprender a observar os fenômenos.

A ação dos indicadores sobre ácidos e bases.

Reações de cores para

Experimentos de simulação

Um experimento realizado de acordo com as instruções

Problema experimental

experimento multimídia

Obtenção de diamantes de grafite.

Preparação e propriedades do fenol.

Substituir a água de bromo por água de iodo.

Substituição de formaldeído por glicose na reação do espelho de prata.

Obtenha óxido de cobre de três maneiras e prove que essa substância é um óxido básico.

Prove por experiência que o polietileno contém carbono e hidrogênio.

Obtenção de monóxido de carbono (IV) e experimentos com ele.

Obtenção de éster etílico de ácido acético.

EXPERIMENTO QUÍMICO EDUCACIONAL

EXPERIMENTO DE CAMPO

EXPERIMENTO VIRTUAL

CASAEXPERIMENTAR

EXPERIÊNCIAS DIVERTIDAS

Objetivo: tornar os experimentos químicos mais seguros, baratos e visuais; desenvolver o pensamento dos alunos.

Objetivo: promover o desenvolvimento do interesse pelo assunto e uma assimilação mais consciente do conhecimento científico.

Objetivo: formação e desenvolvimento do interesse dos alunos pela química.

Decomposição de óxido de mercúrio ou sal de Bertolet.

Síntese de orgânicos
conexões.

Obtenção de pó sem fumaça.

Erupção.

Combustão espontânea
lâmpadas espirituais.

Análise expressa do solo e da água no campo.

Química em
vida cotidiana

Obtenção de substâncias

O estudo das propriedades das substâncias

Experiências com amido.

Experiências de açúcar.

Obtendo indicadores.

Obtendo amido.

Propriedades do sal de mesa, vinagre, refrigerante, etc.

O principal objetivo dos experimentos de demonstração é o desenvolvimento da observação, a formação de novos conhecimentos e conceitos de química. As principais vantagens dos experimentos de demonstração são sua visibilidade, a capacidade de direcionar prontamente a atenção dos alunos para o elo principal do processo, economizando tempo e reagentes. No entanto, esse tipo de experimento não dá aos alunos a oportunidade de desenvolver habilidades especiais.

Os experimentos de laboratório são notáveis, pois quando são incluídos na explicação de um novo material, os alunos ficam pessoalmente convencidos da correção de certas afirmações do professor e, ao mesmo tempo, adquirem algumas habilidades em um experimento químico, desenvolvem habilidades de observação. Ao mesmo tempo, a preparação para a realização desses experimentos requer mais tempo, os reagentes são gastos e o professor deve estar mais atento para garantir a segurança na sala de aula. O principal objetivo dos experimentos de laboratório é fornecer clareza ao aprender um novo material.

O trabalho prático, sendo uma importante fonte de aprendizagem de novos materiais, também contribui para a formação e aprimoramento das habilidades práticas dos alunos. Os principais problemas na sua implementação são o fornecimento de reagentes, utensílios e equipamentos a todos os alunos, bem como a observância por todos os alunos das regras de segurança.

Realizando experimentos de laboratório e trabalhos práticos, os alunos exploram independentemente fenômenos e padrões químicos, na prática, certificando-se de sua confiabilidade. Naturalmente, esta atividade prática dos alunos não pode ser realizada sem a palavra orientadora do professor. É necessário garantir que, ao realizar experimentos, os alunos demonstrem uma abordagem criativa, ou seja, aplicariam seus conhecimentos em novas condições. Uma vantagem importante desses tipos de experimentos educacionais é que os alunos, ao contrário dos experimentos de demonstração, incluem quase todos os órgãos dos sentidos no processo de cognição, o que contribui para uma assimilação mais forte e profunda do material.

As aulas práticas são normalmente realizadas no final do estudo de um ou mais tópicos da unidade curricular e têm objetivos específicos.

Em primeiro lugar, trata-se da consolidação do conhecimento em química, incluindo o principal material experimental, por meio da realização independente de determinados experimentos pelos alunos. Ao mesmo tempo, exercícios práticos realizados na conclusão de vários tópicos permitem generalizar com sucesso o material experimental e teórico, o que nem sempre é possível em uma aula regular.

Em segundo lugar, há um maior desenvolvimento de habilidades práticas e domínio da técnica de um experimento químico.

Em terceiro lugar, a aplicação criativa do conhecimento é realizada no processo de solução experimental de problemas e questões práticas, o que é de grande importância para a formação da capacidade de usar o conhecimento de forma ativa, para ampliar os horizontes dos alunos sobre a aplicação de química na vida.

A organização hábil de um experimento químico caseiro contribui para o desenvolvimento do interesse dos alunos pela química, ampliando seus horizontes e assimilação mais consciente do conhecimento químico. Ao auxiliar os alunos na organização de laboratórios domiciliares, o professor deve informar os pais para evitar consequências indesejáveis ​​ao realizar experimentos em casa.

Experimentos divertidos podem ocasionalmente ser realizados em sala de aula, mas mais frequentemente usados ​​em atividades extracurriculares para formar e desenvolver o interesse dos alunos pela química. No entanto, em nenhum caso os experimentos químicos devem ser transformados em truques, mesmo quando demonstrados nas séries iniciais. Portanto, ao aplicar um experimento químico educacional em trabalho extracurricular, é necessário usar amplamente todos os tipos de experimentos, incluindo experimentos de campo.

Reações qualitativas ao conteúdo de elementos individuais em objetos ambientais podem ser recomendadas como experimentos de campo. Os reagentes químicos e utensílios necessários para isso são colocados em estojos ou caixas especiais que permitem que sejam transferidos ou transportados sem qualquer risco ou dano. Cada pacote contém instruções sobre a técnica de análise, um lápis e uma folha de papel em branco para completar o trabalho.

Um experimento virtual é recomendado nos casos em que as substâncias iniciais não estão disponíveis, as reações demoram muito, são acompanhadas pela liberação de substâncias perigosas, requerem equipamentos complexos, etc. Além disso, as experiências virtuais são úteis antes de conduzir processos reais para garantir que os alunos estejam totalmente cientes do curso da próxima experiência. De qualquer forma, as experiências virtuais são baseadas em representações da imaginação e, para que se aproximem dos fenômenos reais, é necessário primeiro formar representações de memória apropriadas nos alunos. Uma forma especial de experimento químico virtual são experimentos que podem ser projetados e "realizados" usando programas de computador (Chem. Lab., Virtual Chemical Laboratory, etc.).

Como em outras disciplinas de ciências naturais, uma experiência educacional no ensino de química visa contribuir para a solução de tarefas educacionais básicas, tais como: dominar os fundamentos da ciência química, conhecer seus métodos de pesquisa e dominar habilidades e habilidades especiais; formação e desenvolvimento das habilidades dos alunos, sua atividade cognitiva e mental; formação politécnica e orientação de estudantes para profissões químicas; a formação da visão de mundo dos alunos e a imagem de ciência natural do mundo em suas mentes; implementação de educação trabalhista, moral, ambiental; desenvolvimento integral da personalidade, etc.

De acordo com muitos metodologistas, um experimento químico desempenha um papel de liderança na solução bem-sucedida de problemas educacionais no ensino de química em muitas direções como fonte inicial de conhecimento de fenômenos, como um meio necessário e muitas vezes o único de provar a correção ou erro da suposição feita, bem como da confirmação (ilustrações) de disposições indiscutíveis relatadas pelo professor ou aprendidas pelos alunos do livro didático; como único meio para a formação e aprimoramento de habilidades práticas no manuseio de equipamentos, substâncias, na obtenção e reconhecimento de substâncias; como importante meio para o desenvolvimento, aprimoramento e consolidação do conhecimento teórico; como forma de testar os conhecimentos e habilidades dos alunos; como forma de despertar o interesse dos alunos pelo estudo da química, desenvolvendo a sua observação, curiosidade, iniciativa, empenhando-se na busca independente e no aperfeiçoamento do conhecimento e na sua aplicação na prática.

Um experimento químico educacional pode ser aplicado com sucesso em todas as etapas do processo educacional. Em primeiro lugar, o experimento fornece conhecimento visual dos alunos com as substâncias estudadas. Para isso, são demonstradas amostras de substâncias, coleções em forma de apostilas, são realizados experimentos que caracterizam as propriedades físicas das substâncias. Depois disso, os alunos começam a se familiarizar com suas propriedades químicas.

Ao explicar um novo material, o experimento ajuda a ilustrar o tópico em estudo não apenas com fenômenos químicos relevantes, mas também com aplicação prática específica, como resultado, os alunos percebem os fundamentos teóricos da química de forma mais consciente.

O uso do experimento para consolidar um novo tópico permite ao professor identificar como o novo material é aprendido e delinear a metodologia e planejar um estudo mais aprofundado desse assunto.

O uso de um experimento em casa ajuda a atrair os alunos para o trabalho independente usando não apenas livros didáticos, mas também literatura de referência adicional.

Para efeitos de controlo corrente, bem como de controlo final e contabilização do conhecimento prático, um dos meios é também uma experiência química na forma de exercícios práticos para os alunos e resolução de problemas experimentais. Com a ajuda de um experimento, muitas qualidades dos alunos podem ser avaliadas, desde o nível de conhecimento da teoria até as habilidades práticas dos alunos.

Grandes oportunidades na educação e educação de crianças em idade escolar estão na aplicação de uma experiência educacional em eletivas, no âmbito da educação especializada e em atividades extracurriculares. Aqui, os alunos são oferecidos experimentos mais complicados, incluindo aqueles com uma orientação politécnica mais pronunciada.

O papel do experimento químico educacional na formação do interesse cognitivo entre os alunos como motivo da atividade cognitiva deve ser especialmente enfatizado, pois determina e direciona todos os processos mentais de aprendizagem: percepção, memória, pensamento, atenção etc.

A importância da utilização de um experimento químico quando o professor utiliza o método de apresentação problemática do material é grande. A atividade do professor aqui é formular o problema e revelar a maneira baseada em evidências para resolvê-lo através da criação de um experimento. Ao mesmo tempo, é importante que os próprios alunos cheguem à conclusão sobre a necessidade de montar experimentos apropriados, participar de seu desenvolvimento e implementação. E o experimento aqui pode atuar como o método mais importante de provar a verdade ou falsidade das hipóteses apresentadas.

A utilização de um experimento químico permite que os alunos dominem as habilidades práticas estabelecidas pelas normas educacionais como obrigatórias, incluindo: técnicas (manuseio de reagentes, trabalho com equipamentos, montagem de dispositivos e instalações de peças e montagens acabadas, realização de operações químicas, observação de regras de segurança); medição (medição de temperatura, densidade e volume de líquidos e gases, pesagem, processamento de resultados de medição); design (fabricação de instrumentos e instalações, sua reparação, melhoria e design gráfico).

Com a ajuda do experimento, muitas qualidades dos alunos podem ser avaliadas, desde o nível de conhecimento da teoria até as habilidades práticas dos alunos.

Com tudo isso, não devemos esquecer que o experimento químico, desempenhando diversas funções didáticas, pode ser utilizado de diversas formas e deve ser combinado com outros métodos e auxiliares de ensino. É um sistema que utiliza o princípio de aumentar gradualmente a independência dos alunos: desde a demonstração de fenômenos através da realização de experimentos de laboratório sob a orientação de um professor até o trabalho independente na realização de exercícios práticos e resolução de problemas experimentais.

Um experimento químico desenvolve o pensamento, a atividade mental dos alunos. Muitas vezes um experimento se torna uma fonte de idéias formadas, sem as quais a atividade mental produtiva não pode prosseguir. No desenvolvimento mental, a teoria desempenha um papel de liderança, mas em unidade com a experiência, com a prática.

2.2. Metodologia e técnica de experimento educacional em grande escala

Existem certos requisitos metodológicos e técnicos para a realização de uma experiência escolar.

Experimentos de demonstração são realizados com o objetivo de criar nos alunos certas ideias sobre substâncias, fenômenos e processos químicos, seguidos da formação de conceitos químicos. No entanto, as demonstrações de experimentos não desenvolvem as habilidades e habilidades experimentais exigidas nos alunos, portanto, devem ser complementadas por experimentos de laboratório e exercícios práticos.

Um experimento de demonstração é realizado quando o experimento é complexo e não pode ser realizado pelos próprios alunos; os alunos não possuem o equipamento necessário para realizar este experimento; experimentos de laboratório não dão o resultado adequado; é impossível disponibilizar a quantidade necessária de equipamentos à disposição dos alunos; experimentos representam algum perigo para os alunos.

Um experimento de demonstração, independentemente de quem o conduz, professor ou aluno, deve, antes de tudo, ser seguro, tanto para o experimentador quanto para os observadores. Outros requisitos que o experimento deve atender incluem: visibilidade, capacidade de ver todos os detalhes e momentos da experiência por todos os alunos, confiabilidade, expressividade, emotividade, persuasão, execução rápida e simples. O experimento de demonstração deve ser combinado com a palavra do professor. Em conexão com esses requisitos, várias recomendações metodológicas podem ser distinguidas.

O professor é responsável pela segurança dos alunos, portanto, a sala de aula deve ter equipamentos de segurança contra incêndio, exaustor para trabalhar com substâncias nocivas e odoríferas e equipamentos de primeiros socorros. Os reagentes para experimentos devem ser verificados com antecedência, os pratos para o experimento devem estar limpos. Ao realizar experimentos perigosos, uma tela de proteção deve ser usada.

O experimento de demonstração deve ser realizado em frascos, béqueres ou tubos de ensaio grandes para que o fenômeno químico possa ser observado de qualquer lugar da sala de aula. Não deve haver nada supérfluo na mesa de demonstração. O professor não deve obscurecer os equipamentos e utensílios com os quais opera da visão dos alunos com quaisquer objetos. Pode ser utilizada uma mesa elevatória ou um retroprojetor.

O equipamento para a demonstração do experimento não deve conter detalhes desnecessários para que a atenção dos treinandos não seja desviada do processo químico. Você não deve se empolgar demais com experiências espetaculares, pois experiências menos espetaculares não serão mais interessantes.

Um experimento deve sempre ser bem-sucedido e, para isso, a técnica do experimento deve ser cuidadosamente elaborada antes de ser realizada; todas as etapas do experimento devem ser pensadas; a negligência no desenho do experimento é inaceitável, é necessário prever possíveis falhas durante o experimento e preparar para tais casos peças sobressalentes do equipamento e reagentes. Tudo o que for necessário para a experiência deve estar ao alcance do professor. Em caso de falha, é necessário descobrir sua causa e repetir a experiência nesta ou na próxima lição. Se possível, os experimentos devem ser repetidos várias vezes para que os alunos se lembrem melhor, caso contrário, depois de um tempo, as ideias recebidas uma vez serão apagadas da memória dos alunos.

Qualquer experiência deve ser aliada à palavra do professor, pois as percepções sensoriais por si só não podem garantir o desenvolvimento de ideias corretas nos alunos. No processo de observação, eles podem voltar sua atenção não para as características principais de um objeto ou fenômeno, mas para as secundárias ou incidentais e, como resultado, obter uma ideia incompleta, difusa e até distorcida do objeto em questão. estudar. Um reflexo mais correto do mundo real, uma percepção mais adequada dele se torna quando a atividade de pensar se soma às sensações, neste caso guiadas pela palavra do professor.

O professor é obrigado a indicar aos alunos o que e como eles devem observar durante o experimento. Se é importante para um professor que os alunos percebam corretamente o que ele lhes mostra, ele deve organizar o processo de observação com antecedência, preparar os alunos antecipadamente para isso e depois ajudar a corrigir a percepção durante o experimento.

A combinação de um experimento com a palavra de um professor ou aluno é realizada de várias maneiras, determinadas por vários motivos, que podem ser ilustrados na forma de algoritmos.

Ao estudar as propriedades físicas das substâncias, é utilizado o seguinte algoritmo: "Olhe e nomeie (lista)", ou seja, o professor demonstra uma amostra da substância em estudo ou entrega apostilas aos alunos, por exemplo, amostras de alumínio, e pede para liste as propriedades físicas do metal, determinadas diretamente pelos sentidos (estado agregado, cor, cheiro, etc.). A mesma técnica também pode ser usada ao demonstrar o mesmo tipo de propriedades de substâncias da mesma classe, por exemplo, ao demonstrar o efeito da fenolftaleína em uma solução de KOH, se um experimento com uma solução de NaOH foi demonstrado anteriormente.

Ao estudar questões mais complexas, que, no entanto, podem ser compreendidas com relativa facilidade pelos alunos, pode-se usar o algoritmo: "Olhe; conte o que você viu; explique esse fenômeno". Por exemplo, ao aprender os conceitos de hidrólise de sais, o professor demonstra o efeito do indicador em vários sais. Os alunos veem que o indicador colore as soluções de sal de maneiras diferentes e observam que o ambiente das soluções é diferente. O professor pede para explicar os sinais externos da experiência, ou seja, para revelar a essência do fenômeno, criando assim uma situação-problema. Naturalmente, os alunos nem sempre podem responder à pergunta feita pelo professor. A essência da hidrólise é explicada pelo professor mais tarde no decorrer da conversa.

Nas variantes consideradas, o experimento (demonstração da experiência) precedeu uma discussão verbal do que foi visto. Essas opções para combinar palavras e visualização são chamadas de pesquisa.

Vamos considerar o inverso. Ao estudar as propriedades do ácido sulfúrico, por exemplo, um professor poderia dizer: "O ácido sulfúrico em solução aquosa tem propriedades típicas dos ácidos inorgânicos e reage com metais, óxidos básicos, ácidos, sais". Em seguida, é realizada uma demonstração apropriada ou experimento de laboratório. O algoritmo para esta combinação de palavras e visualização pode ser expresso da seguinte forma: "Os fatos são os seguintes... agora veja como está." Essa combinação de palavras e visualização é chamada de ilustrativa. Com sua aplicação, a criação de uma situação-problema na aula se torna mais difícil.

O método ilustrativo é apropriado para explicar questões complexas que exigem reflexão e compreensão preliminares completas por parte dos alunos. Por exemplo, para comprovar experimentalmente a verdadeira fórmula gráfica do etanol, o professor primeiro discute as possíveis variantes das fórmulas. O professor então coloca um problema: como provar qual fórmula corresponde ao etanol; realiza uma discussão aprofundada do assunto teoricamente; e só depois disso começa o experimento. Após o experimento, é tirada uma conclusão sobre os méritos da questão. Esta opção também é ilustrativa, no entanto, durante a sua implementação, ocorre uma grande atividade mental e cognitiva dos alunos, o que de certa forma compensa a principal desvantagem dessa abordagem - duração no tempo. O algoritmo pode ser expresso da seguinte forma: "Existe um fato inexplicável, incompreensível ou problema educacional; hipóteses são expressas para resolver o problema; uma variante do experimento é desenvolvida mentalmente para confirmar (ou refutar) a hipótese; equipamento é instalado e um experimento é realizado; observações, medições necessárias, cálculos são feitos; conclusões são tiradas para resolver o problema original; se necessário, experimentos adicionais são realizados.

A divisão dos métodos de combinação de palavras e experiência em ilustrativos e exploratórios não significa que o professor não diga uma palavra durante o experimento. Em qualquer caso, o professor deve explicar o andamento do experimento e direcionar a atenção dos alunos para o processo mais significativo no momento.

Como regra, os experimentos de demonstração não devem ser longos. Se não for possível escolher uma experiência com pouco tempo, é melhor demonstrar aos alunos na aula várias etapas intermediárias do experimento e seu resultado final.

As pausas que surgem enquanto se espera o resultado do experimento devem ser utilizadas para organizar um diálogo com os escolares, esclarecer as condições do experimento e os sinais de reações químicas.

De grande importância pedagógica e pedagógica é a experiência realizada pelos próprios alunos (experiências de laboratório, exercícios práticos, etc.), que também possui uma série de funcionalidades. Comparado com o experimento de demonstração do professor, deve ser, é claro, seguro e viável para cada aluno realizar; promover o desenvolvimento de competências e habilidades de técnicas de trabalho laboratorial, rigor, prudência e respeito pelos materiais e equipamentos; Incentive os alunos a serem criativos na resolução de problemas.

As experiências laboratoriais são realizadas durante a explicação do professor de acordo com as suas instruções orais. Nesse caso, o algoritmo é mais usado: "Adicione A à substância (solução) B; observe cuidadosamente ...; anote suas observações e equações de reação". Os volumes de reagentes utilizados devem ser mínimos para que ocorram apenas as reações planejadas e os sinais correspondentes se manifestem claramente por tempo suficiente para que os alunos os percebam e fixem na memória.

Existem dois tipos de trabalhos práticos (aulas): realizados de acordo com instruções e tarefas experimentais.

A instrução é uma base indicativa para as atividades dos alunos. Deve descrever detalhadamente por escrito cada etapa dos experimentos, dar instruções sobre como evitar possíveis ações errôneas, instruções de segurança para este trabalho.

Antes de os alunos realizarem o trabalho prático de acordo com as instruções, o professor precisa mostrar-lhes de forma clara e breve as técnicas e manipulações de laboratório necessárias. Isso pode ser feito no processo de preparação preliminar para o trabalho prático.

As tarefas experimentais não contêm instruções, mas apenas uma condição. Os alunos devem desenvolver de forma independente um plano de solução e colocá-lo em prática, obtendo assim um determinado resultado material.

Antes de realizar uma aula prática, é necessário familiarizar os alunos com os projetos de dispositivos, métodos de equipamentos de laboratório, analisar os objetivos e o conteúdo do trabalho e vinculá-lo aos trabalhos de casa sobre a análise das instruções.

Na aula prática, no início da aula, deve haver uma breve conversa sobre as regras de segurança e os pontos-chave do trabalho. Na mesa de demonstração, você precisa colocar montados todos os dispositivos usados ​​no trabalho. Os alunos são obrigados a completar o seu trabalho em conformidade.

Os requisitos para a realização de experimentos divertidos e de campo e a metodologia para sua implementação seguem as recomendações descritas acima.

Problemas significativos na organização de um experimento químico educacional são a conformidade com os regulamentos de segurança ao realizar experimentos, limpar o local de trabalho, lavar a louça e descartar os reagentes usados.

2.3. Unificação do experimento educacional

Sob a unificação de um experimento químico na educação, queremos dizer uma redução racional nos tipos de instrumentos e instalações com os quais os experimentos são realizados. No dispositivo proposto (às vezes com acréscimos ou alterações), é possível realizar com sucesso várias reações químicas, tanto durante experimentos de demonstração quanto no decorrer de um experimento do aluno.

A base do dispositivo é um frasco ou frasco com capacidade de 50-200 ml, uma rolha com um funil de separação (respectivamente, um frasco) de 25-100 ml, o dispositivo deve ter um tubo de saída de gás. São possíveis várias modificações do dispositivo unificado (usando frascos de Wurtz, frascos de Bunsen, etc.) (Fig. 2).

Arroz. 2. Algumas modificações do dispositivo unificado.

A utilização desta instalação garante a segurança dos experimentos químicos, pois a liberação de substâncias tóxicas gasosas e voláteis pode ser controlada quantitativamente e enviada diretamente para reações envolvendo esses gases, ou para aprisionamento por dispositivos de absorção.

Outra vantagem deste dispositivo é a capacidade de dosar com rapidez e precisão as substâncias iniciais utilizadas para o experimento. As substâncias e soluções são colocadas em frascos e funis de separação com antecedência, antes do início das aulas, na quantidade necessária, e não a olho, como costuma acontecer ao demonstrar experimentos em tubos de ensaio ou copos, quando as substâncias e soluções são coletadas diretamente na aula durante a demonstração de experimentos.

Ao utilizar o aparelho, a percepção da experiência é alcançada por todos os alunos, e não apenas por aqueles que se sentam nas primeiras carteiras, como é o caso dos experimentos em tubos de ensaio. O dispositivo recomendado permite realizar experimentos qualitativos e quantitativos em química na escola, bem como em instituições secundárias especializadas e de ensino superior. Vamos ilustrar a aplicação fundamental do dispositivo no exemplo de alguns experimentos, agrupando-os de acordo com características semelhantes.

Obtendo gases. A produção da maioria dos gases estudados na escola é baseada em reações heterogêneas entre as fases sólida e líquida. A fase sólida é colocada em um frasco, que é fechado com uma rolha com um funil e um tubo de saída de gás. Uma solução apropriada ou reagente de reação líquido é despejado no funil, cuja adição ao frasco é dosada usando uma torneira de funil de separação. Se necessário, o frasco com a mistura de reação é aquecido, ajustando o volume do gás liberado e a taxa de reação.

Utilizando o aparelho e reagentes apropriados, é possível obter oxigênio, ozônio, cloro, hidrogênio, dióxido de carbono, monóxido de carbono e dióxido de enxofre, haletos de hidrogênio, nitrogênio e seus óxidos, ácido nítrico a partir de nitratos, etileno, acetileno, bromoetano, ácido acético de acetatos, anidrido acético, éteres complexos e muitas outras substâncias gasosas e voláteis.

Naturalmente, ao mesmo tempo em que recebe gases com a ajuda do dispositivo, é possível demonstrar suas propriedades físicas e químicas.

Reações entre soluções.É conveniente realizar experimentos neste dispositivo, nos quais a adição de um reagente líquido deve ser realizada em pequenas porções ou gota a gota, quando o curso da reação é afetado por um excesso ou deficiência de uma das substâncias de partida, etc. ., por exemplo:

Dissolução de ácido sulfúrico em água e cumprimento das regras de segurança durante esta operação;

Experiências que ilustram a difusão de substâncias em líquidos ou gases;

Determinação da densidade relativa de líquidos mutuamente insolúveis e formação de emulsões;

Dissolução de sólidos, fenômeno de flutuação e formação de suspensões;

Reações de hidrólise de sal, se for importante mostrar a mudança no grau de hidrólise dependendo do volume de água adicionado à solução salina;

Experiências que ilustram a cor dos indicadores em vários meios e reações de neutralização;

Reações entre soluções eletrolíticas;

Reações, longas no tempo;

Reações de substâncias orgânicas (bromação e nitração de benzeno, oxidação de tolueno, produção de sabão e anilina, hidrólise de carboidratos).

Demonstração das propriedades características da substância estudada. Com a ajuda do aparelho, é possível demonstrar de forma consistente e clara, com o mínimo de tempo gasto, as propriedades físicas e químicas características da substância em estudo. Ao mesmo tempo, os reagentes são salvos, a segurança necessária do experimento é alcançada (os gases nocivos emitidos e as substâncias voláteis são capturadas pelas soluções de absorção apropriadas) e é garantida uma melhor percepção do experimento por todos os alunos da turma.

Considere a preparação e condução de um experimento para demonstrar as propriedades do ácido clorídrico. Antes da aula, o professor prepara o número necessário de frascos (de acordo com o número de reações estudadas) e uma rolha com um funil de separação e um tubo de saída de gás. As substâncias ou soluções (zinco, cobre, óxido de cobre (II), hidróxido de cobre (II), solução de hidróxido de sódio com fenolftaleína, carbonato de sódio, solução de nitrato de prata, etc.) são colocadas previamente nos frascos. Cerca de 30 ml de uma solução (10-20%) de ácido clorídrico são despejados em um funil de separação. Durante a aula, o professor só precisa reorganizar a rolha com um funil de separação cheio de ácido de um frasco para outro, gastando 3-5 ml de solução para cada reação.

Se compostos voláteis tóxicos são formados durante as reações, o tubo de saída de gás do dispositivo é imerso nas soluções apropriadas para absorver essas substâncias e a mistura de reação no frasco é neutralizada após o término do experimento.

Solubilidade de gases em água. Consideremos o experimento de demonstração da solubilidade de gases em água usando o exemplo do óxido de enxofre (IV). Dois dispositivos são necessários para o experimento. No primeiro dispositivo (no frasco - sulfito de sódio, no funil de separação - uma solução concentrada de ácido sulfúrico) é obtido o óxido de enxofre (IV), que é coletado no frasco do segundo dispositivo pelo método de deslocamento de ar. Depois de encher este frasco com gás, a água é despejada no funil, o tubo de saída de gás é abaixado em um copo de água, tingido com tornassol roxo ou outro indicador (Fig. 3).

Arroz. 3. Demonstração da solubilidade dos gases.

Se agora abrirmos a braçadeira ou válvula do tubo de saída de gás, devido à pequena superfície de contato (através da abertura interna do tubo) de óxido de enxofre (IV) e água, uma dissolução perceptível do gás com subsequente infusão de líquido no frasco não ocorre imediatamente, mas após um longo período de tempo, até que o frasco não crie vácuo suficiente.

Para acelerar este processo, 1-2 ml de água são despejados do funil no frasco (com a pinça do tubo de saída de gás fechada) e agitados suavemente.

Esse volume de água é suficiente para que a pressão no frasco diminua, e a água tingida com o indicador, quando a pinça é removida do tubo de saída de gás, corre para o frasco com uma fonte, mudando a cor do indicador. Para potencializar o efeito, o frasco pode ser virado de cabeça para baixo, fechando previamente o funil de separação com rolha e sem retirar o tubo de saída de gás do copo de água.

Descoloração de corantes. Cerca de 0,5 g de permanganato de potássio é colocado no frasco do dispositivo. Duas agulhas são injetadas na parte inferior da cortiça, na qual é espetado um pedaço de tecido tingido ou uma tira de papel de tornassol. Uma das amostras é umedecida com água, a segunda é deixada seca. O frasco é fechado com uma rolha, alguns mililitros de ácido clorídrico concentrado são despejados no funil de separação, o tubo de saída de gás é abaixado em uma solução de tiossulfato de sódio para absorver o excesso de cloro liberado (Fig. 4).

Durante a demonstração do experimento, a torneira do funil de separação é ligeiramente aberta e o ácido é derramado gota a gota no frasco, depois a torneira é fechada novamente. No frasco, ocorre uma reação entre substâncias com liberação de cloro, um pano úmido ou uma tira de papel tornassol descolore rapidamente, e um amostra - mais tarde, à medida que é umedecida.

Arroz. 4. Demonstração de descoloração de corantes.

Observação. Muitos tecidos são tingidos com cloro e outros corantes resistentes ao alvejante, portanto, é essencial fazer o pré-teste e a pré-seleção de amostras de tecido apropriadas. Da mesma forma, a descoloração de corantes por dióxido de enxofre pode ser mostrada.

Propriedades de adsorção de carvão ou gel de sílica. Cerca de 0,5 g de pó ou aparas de cobre são colocados no frasco. Um pedaço de fio de metal com uma extremidade dobrada é injetado na parte inferior do plugue, ao qual uma pequena malha é presa para segurar o sorvente ativado pesando 5-15 g (Fig. 5).

Arroz. 5. Instalação para demonstração de adsorção de gás.

O frasco do dispositivo é fechado com uma rolha preparada dessa maneira e o ácido nítrico é despejado no funil. Um tubo de saída de gás equipado com uma pinça (a pinça é aberta antes do início do experimento), caiu em um copo com água colorida. Após a montagem, o dispositivo é verificado quanto a vazamentos. No momento da demonstração do experimento, a torneira do funil de separação é levemente aberta e algumas gotas são derramadas ácido em um frasco no qual ocorre uma reação com a liberação de óxido nítrico (IV). Não adicione excesso de ácido, é necessário que o volume do gás liberado corresponda ao volume do frasco.

Após o término da reação, que é determinada pela cessação da liberação de bolhas de ar deslocadas do frasco através do tubo de saída de gás, a braçadeira é fechada. O dispositivo é instalado na frente de uma tela branca. A adsorção de óxido nítrico (IV) no frasco é julgada pelo desaparecimento da cor do gás. Além disso, devido à formação de um certo vácuo no frasco, o líquido do vidro é sugado para ele se a braçadeira for aberta no tubo de saída de gás.

Experimentos no estudo da condutividade elétrica de substâncias e soluções. Se passarmos dois metais adicionais ou, melhor, duas hastes de grafite (eletrodos) pela rolha do dispositivo, cujas extremidades inferiores quase tocam o fundo do frasco, e as conectarmos através de uma lâmpada ou galvanômetro a uma fonte de corrente, obteremos uma instalação para determinar a condutividade elétrica de soluções de substâncias e estudar as disposições da teoria da dissociação eletrolítica (Fig. 6).

Arroz. 6. Dispositivo para determinação da condutividade elétrica de soluções.

Experimentos quantitativos baseados em reações que ocorrem com a liberação de gases. Se você colocar o tubo de saída de gás do dispositivo sob um cilindro graduado com água instalado em um cristalizador com água e coletar o gás liberado durante a reação deslocando água, então pelo volume do gás resultante, você poderá realizar cálculos quantitativos para estabelecer as massas molares das substâncias, confirmar as leis da cinética química e termoquímica, determinar a fórmula do etanol e outras substâncias, etc. (Fig. 7). Se o gás liberado durante a reação se dissolve ou reage com a água, outros líquidos e soluções devem ser usados ​​nos experimentos. Os exemplos dados não esgotam todas as possibilidades do dispositivo unificado proposto no experimento químico educacional. Se você tiver em estoque plugues com dois tubos de saída de gás ou com dois funis de separação, além de outras opções de instalação, o número de experimentos usando um dispositivo unificado pode ser aumentado significativamente, o que contribuirá para a organização científica do trabalho

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Existem os seguintes tipos de experimentos químicos escolares: experimento de demonstração, experimento de laboratório, trabalho de laboratório, trabalho prático, oficina de laboratório e experimento em casa.

Pela natureza do impacto no pensamento dos alunos, os métodos de organização de um experimento químico escolar podem ser realizados de forma investigativa e ilustrativa.

O método ilustrativo às vezes é chamado de método do conhecimento pronto: o professor primeiro relata qual deve ser o resultado do experimento e, em seguida, ilustra o que foi dito com uma demonstração, ou o material que está sendo estudado é confirmado pela realização de um experimento de laboratório.

Um método de pesquisa é chamado de método, como resultado do qual os alunos são convidados a selecionar reagentes e equipamentos para realizar um experimento, prever o resultado, destacar o principal nas observações e tirar uma conclusão por conta própria. O professor conduz o experimento, por assim dizer, sob a orientação dos alunos, realizando as ações experimentais propostas, comentando as regras para a segurança do experimento e fazendo perguntas esclarecedoras.

Na primeira fase do estudo da química, o método ilustrativo de conduzir experimentos de demonstração é mais eficaz do que o de pesquisa. Neste caso, os alunos têm menos dificuldade na descrição posterior das observações, na formulação de conclusões. No entanto, o uso do método ilustrativo não deve se limitar ao comentário competente do professor. Os alunos terão um conhecimento mais sólido adquirido como resultado de uma conversa heurística construída pelo professor durante a demonstração. À medida que cresce a prontidão dos alunos para a observação independente no processo de estudar química, é possível aumentar a participação do método de pesquisa nas demonstrações. A escolha correta da forma de organização do experimento é um indicador da habilidade pedagógica do professor.

Um experimento de química escolar pode ser dividido em um experimento de demonstração, quando o professor mostra o experimento, e um experimento de aluno, realizado pelos alunos.

O mais comum e difícil no ensino é realizar experimentos de demonstração nos quais objetos e processos são observados.

Um experimento de demonstração é um experimento que um professor, assistente de laboratório ou, às vezes, um dos alunos realiza na sala de aula. O professor usa esse experimento no início do curso para ensinar os alunos a observar processos, métodos de trabalho e manipulações. Isso desperta o interesse dos alunos pelo assunto, começa a formar suas habilidades práticas, apresenta-lhes vidraria química, instrumentos, substâncias, etc. Em seguida, um experimento de demonstração é usado quando é muito complicado para os alunos realizarem por conta própria.

A escola usa um experimento de demonstração de dois tipos:

Demonstrações, quando o aluno observa diretamente os objetos das demonstrações. Nesse caso, as substâncias são mostradas e várias operações químicas são realizadas com elas, por exemplo, aquecimento, queima ou experimentos são demonstrados em grandes vasos - copos, frascos etc.

2. As demonstrações indiretas são utilizadas nos casos em que os processos em andamento são pouco perceptíveis ou mal percebidos pelos sentidos. Nesses casos, os processos químicos são reproduzidos usando vários dispositivos. Assim, reações químicas pouco visíveis são projetadas em uma tela usando um projetor gráfico, os processos de dissociação eletrolítica são detectados usando sondas e a densidade das soluções é determinada usando hidrômetros.

Deve-se usar habilmente esses dois tipos de demonstrações, não exagerar o significado de um deles, por exemplo, é impossível mostrar todos os experimentos apenas projetando em uma tela, pois neste caso os alunos não verão diretamente as substâncias e processos. Portanto, eles não adquirirão ideias específicas sobre eles. Às vezes, é apropriado usar uma técnica combinada envolvendo demonstrações diretas e indiretas, quando operações claramente visíveis são mostradas em vidraria e detalhes individuais pouco visíveis são projetados em uma tela. Ou, numa demonstração indireta, as substâncias tomadas e recebidas são colocadas na mesa de demonstração (ou mesas dos alunos), e os processos entre elas são projetados na tela.

O efeito didático dos experimentos de demonstração depende de fatores como a técnica de condução do experimento e a criação de condições ótimas para visualização do que o professor quer mostrar e provar, ou seja, atingir o objetivo do experimento.

Requisitos de demonstração:

a segurança do experimento;

observância da condição de uma certa distância dos objetos de observação ao observador, condições de iluminação, volumes de substâncias, tamanhos e formas de pratos, eletrodomésticos;

uma combinação de uma demonstração de experiência com o comentário de um professor.

O último requisito desempenha um papel importante na demonstração, quando o professor direciona a observação do experimento por meio de comentários. A realização de um experimento por um professor pode ser realizada tanto por um método puramente ilustrativo quanto por um método parcialmente de pesquisa.

Assim, no processo de demonstração, são desempenhadas três funções do processo educativo: educativa, educativa e desenvolvimentista. A experiência de demonstração permite aos alunos formar os conceitos teóricos básicos da química, fornece uma percepção visual de fenômenos químicos e substâncias específicas, desenvolve o pensamento lógico e revela o significado prático da química. Com sua ajuda, os alunos são colocados problemas cognitivos, apresentam hipóteses que podem ser testadas experimentalmente. Contribui para a consolidação e posterior aplicação do material estudado.

Um experimento do aluno é um tipo de trabalho independente. Ele não apenas enriquece os alunos com novos conhecimentos, conceitos, habilidades, mas também comprova a veracidade do conhecimento adquirido, o que proporciona uma compreensão e assimilação mais profunda do material. Permite implementar de forma mais completa o princípio dos politécnicos - conexão com a vida, com atividades práticas.

O experimento do aluno é dividido em dois tipos: 1) experimentos de laboratório realizados pelos alunos no processo de aquisição de novos conhecimentos; 2) trabalhos práticos que os alunos fazem depois de passarem um ou dois tópicos.

Experimentos de laboratório são de natureza educacional e de desenvolvimento e seu papel no estudo da química é o mais importante.

O objetivo dos experimentos de laboratório é a aquisição de novos conhecimentos, o estudo de novos materiais. Neles, os métodos de ação são inicialmente trabalhados, enquanto os alunos geralmente trabalham em duplas.

As aulas práticas, em regra, são realizadas no final do estudo do tema com o objetivo de consolidar, concretizar conhecimentos, formar competências práticas e melhorar as competências existentes dos alunos. Nas aulas práticas, eles realizam experimentos por conta própria, usando as instruções, mais frequentemente individualmente.

A realização de trabalhos práticos permite aos alunos aplicar os conhecimentos e competências adquiridos no trabalho independente, tirar conclusões e generalizações, e ao professor - avaliar o nível de conhecimentos e competências dos alunos. O trabalho prático é uma espécie de resultado, a etapa final no estudo de tópicos e seções.

Para o trabalho prático, os alunos devem se preparar e pensar de forma independente durante o experimento. Em muitos casos, o trabalho prático é realizado na forma de uma resolução experimental de problemas, no ensino médio - na forma de uma oficina, quando depois de passar por vários tópicos, o trabalho prático é realizado em várias aulas. Um experimento químico habilmente usado é de grande importância não apenas para alcançar as tarefas educacionais e de educação estabelecidas no ensino de química, mas também para desenvolver os interesses cognitivos dos alunos. Se o professor é fluente em um experimento químico e o aplica aos alunos para adquirir conhecimentos e habilidades, então os alunos estudam química com interesse. Na ausência de um experimento químico nas aulas de química, o conhecimento de química dos alunos pode adquirir um tom formal - o interesse pelo assunto cai drasticamente.

Um experimento do aluno do ponto de vista do processo de aprendizagem deve passar pelas seguintes etapas: 1) compreensão do propósito do experimento; 2) estudo das substâncias propostas; 3) montagem ou uso do dispositivo acabado; 4) realização de experiência; 5) análise dos resultados e conclusões; 6) explicação dos resultados obtidos e utilização de equações químicas; 7) elaboração de um relatório.

Cada aluno deve entender por que está fazendo o experimento e como resolver o problema que lhe foi designado. Ele estuda substâncias organolepticamente ou com a ajuda de dispositivos e indicadores, examina os detalhes do dispositivo ou de todo o dispositivo. Realizando o experimento, o aluno domina as técnicas e manipulações, observa e percebe as características do processo, distingue mudanças importantes das insignificantes. Tendo feito o experimento, ele deve elaborar um relatório.

Nas aulas práticas, é dada muita atenção ao desenvolvimento de habilidades práticas, pois suas bases são lançadas desde os primeiros estágios do estudo de química e, nas aulas subsequentes, são desenvolvidas e aprimoradas.

Os exercícios práticos são de dois tipos: realizados de acordo com as instruções e tarefas experimentais.

A instrução é uma base indicativa para as atividades dos alunos. Ele detalha cada etapa dos experimentos, fornece instruções sobre como evitar ações errôneas e contém informações sobre medidas de segurança ao realizar o trabalho. As instruções para experimentos de laboratório e tarefas práticas devem ser claras e consistentes. No entanto, ao realizar o trabalho, uma instrução escrita não é suficiente, o professor precisa mostrar com competência e clareza técnicas e manipulações de laboratório no processo de preparação preliminar dos alunos para o trabalho prático.

As tarefas experimentais não contêm instruções, mas incluem apenas condições. Os alunos devem desenvolver um plano de solução e implementá-lo por conta própria.

A preparação para os exercícios práticos é de carácter geral. Ao mesmo tempo, o material estudado em diferentes seções do tópico é usado e as habilidades práticas também são formadas. Nas aulas anteriores, o professor utilizou os dispositivos que os alunos irão utilizar na aula prática, foram consideradas as condições e características da experiência, etc.

No início da sessão prática, é necessário ter uma breve conversa sobre as regras de segurança e os pontos-chave do trabalho. Todos os dispositivos utilizados no trabalho são colocados na mesa de demonstração de forma montada.

Uma aula prática dedicada à resolução de problemas experimentais é uma espécie de trabalho de controle, por isso é realizada de forma um pouco diferente de uma aula prática de acordo com as instruções.

A preparação dos alunos para a resolução de problemas experimentais pode ser realizada em etapas.

1. Primeiro, toda a turma resolve o problema teoricamente. Para isso, é necessário analisar a condição do problema, formular perguntas que precisam ser respondidas para se obter o resultado final e oferecer experimentos necessários para responder a cada pergunta.

2. Um dos alunos resolve o problema teoricamente no quadro-negro.

3. O aluno do quadro-negro realiza um experimento. Depois disso, a classe passa a resolver problemas semelhantes no local de trabalho.

Aconselha-se a distribuição de tarefas experimentais por opções de forma a conseguir uma maior independência e actividade dos alunos no processo de trabalho.

A solução experimental de problemas químicos prevê o uso independente das habilidades dos alunos para realizar experimentos químicos para adquirir conhecimento ou confirmar suposições. Isso garante o desenvolvimento de sua atividade cognitiva no processo de realização de um experimento químico.

Quando um experimento de demonstração é usado em uma aula? No início do curso escolar - para incutir habilidades e habilidades experimentais, interesse em química, familiarização com utensílios, substâncias, equipamentos. Quando é difícil para os alunos completarem de forma independente. Quando é perigoso para os alunos (explosão de hidrogênio com oxigênio). Não há equipamentos e reagentes apropriados.

V i s s u b s t Simplicidade S e c u r i t i o n d e m o n s t r a n sobre o experimento. Requisitos para um experimento de demonstração

Metodologia para conduzir experimentos de demonstração 1. Definir o objetivo do experimento: por que este experimento está sendo realizado, o que os alunos devem ter certeza, o que entender. 2. Descrição do dispositivo onde o experimento é realizado e as condições para sua implementação. 3. Organização das observações dos alunos: o professor deve orientar os alunos, qual parte do aparelho deve ser observada. 4. Conclusões.

Etapas de um experimento do aluno 1) compreensão do propósito do experimento; 2) o estudo das substâncias; 3) instalação do dispositivo (quando necessário); 4) realização de experiência; 5) análise dos resultados; 6) explicação dos resultados obtidos, escrevendo equações químicas; 7) formulação de conclusões e elaboração de relatório.

Funções de um experimento químico A função heurística se manifesta no estabelecimento de novos a) fatos; b) conceitos ec) regularidades. A função corretiva se manifesta na superação das dificuldades de domínio do material teórico e na correção dos erros dos alunos. A função generalizadora permite desenvolver pré-requisitos para a construção de vários tipos de generalizações empíricas. Função de pesquisa
14 REFERÊNCIAS 1. Zlotnikov E.G. Sobre o conteúdo do conceito de "experiência química educacional" no sistema de ensino intensivo. In: Aprimorando o conteúdo e os métodos de ensino de química no ensino médio. Leningrado: LGPI im. A.I. Herzen, Surin Yu.V. Metodologia para a realização de experimentos-problema em química. Experiência de desenvolvimento. Moscou: School-Press, 1998

trabalho de graduação

§2.1 Experiência química escolar: tipos, requisitos, técnica

Métodos de experimento químico no ensino médio.

Tipos de experimento químico

Um experimento químico é essencial no estudo da química. É feita uma distinção entre uma experiência de demonstração educacional, realizada principalmente por um professor em uma mesa de demonstração, e uma experiência de aluno - trabalho prático, experimentos de laboratório e tarefas experimentais que os alunos realizam em seus locais de trabalho. Um tipo de experimento é um experimento mental.

Um experimento de demonstração é realizado principalmente ao apresentar novos materiais para criar ideias concretas sobre substâncias, fenômenos e processos químicos em crianças em idade escolar e, em seguida, formar conceitos químicos. Ele permite um curto período de tempo para tornar claras importantes conclusões ou generalizações do campo da química, para ensinar como realizar experimentos de laboratório e técnicas e operações individuais. A atenção dos alunos é direcionada para a implementação do experimento e o estudo de seus resultados. Não observarão passivamente a condução dos experimentos e perceberão o material apresentado se o professor, demonstrando a experiência, a acompanhar com explicações. Assim, ele foca a atenção na experiência, acostuma-se a observar o fenômeno em todos os seus detalhes. Nesse caso, todas as técnicas e ações do professor são percebidas não como manipulações mágicas, mas como uma necessidade, sem a qual é quase impossível concluir o experimento. Em experimentos de demonstração, em comparação com observações de laboratório de fenômenos são mais organizados. Mas as demonstrações não desenvolvem as habilidades e habilidades experimentais necessárias, portanto, devem ser complementadas por experimentos de laboratório, trabalho prático e tarefas experimentais.

Um experimento de demonstração é realizado nos seguintes casos:

É impossível colocar à disposição dos alunos a quantidade necessária de equipamentos;

A experiência é complexa, não pode ser realizada pelos próprios escolares;

Os alunos não possuem o equipamento necessário para realizar este experimento;

Experimentos com pequena quantidade de substâncias ou em pequena escala não dão o resultado desejado;

As experiências são perigosas (trabalho com metais alcalinos, uso de corrente elétrica de alta tensão, etc.);

É necessário aumentar o ritmo de trabalho em sala de aula.

Naturalmente, cada experiência de demonstração tem características próprias, dependendo da natureza do fenômeno que está sendo estudado e da tarefa educativa específica. Ao mesmo tempo, o experimento de demonstração química deve atender aos seguintes requisitos:

Seja visual (tudo o que for feito na mesa de demonstração deve ser claramente visível para todos os alunos);

Ser simples na técnica e fácil de entender;

Passe com sucesso, sem interrupções;

Ser preparado previamente pelo professor para que as crianças possam perceber facilmente o seu conteúdo;

Esteja a salvo.

A eficácia pedagógica de um experimento de demonstração, sua influência no conhecimento e habilidades e habilidades experimentais dependem da técnica do experimento. Este é entendido como um conjunto de instrumentos e dispositivos especialmente criados e utilizados em um experimento de demonstração. O professor deve estudar os equipamentos da sala de aula como um todo e cada dispositivo separadamente, elaborar a técnica de demonstração. Este último é um conjunto de técnicas de manuseio de instrumentos e aparelhos no processo de preparação e realização de demonstrações, que garantem seu sucesso e expressividade. Técnica de demonstração - um conjunto de técnicas que garantem a eficácia da demonstração, sua melhor percepção. A metodologia e a técnica de demonstração estão intimamente relacionadas e podem ser chamadas de tecnologia de um experimento de demonstração.

Ao realizar experimentos de demonstração, é muito importante verificar cada experimento em termos de técnica, qualidade dos reagentes, boa visibilidade por parte dos alunos dos instrumentos e dos fenômenos que ocorrem neles e garantias de segurança. Às vezes é aconselhável colocar dois dispositivos em uma mesa de demonstração: um está montado e pronto para a ação, o outro é desmontado para melhor explicar o dispositivo do dispositivo, por exemplo, um aparelho Kipp, uma geladeira, etc.

Deve-se sempre lembrar que qualquer experimento que falhe durante a demonstração mina a autoridade do professor.

Os experimentos de laboratório são um tipo de trabalho independente que envolve a realização de experimentos químicos em qualquer etapa da aula para assimilação mais produtiva do material e obtenção de conhecimento específico, consciente e sólido. Além disso, durante os experimentos de laboratório, as habilidades e habilidades experimentais são aprimoradas, pois os alunos trabalham principalmente de forma independente. A realização de experimentos não ocupa toda a lição, mas apenas parte dela.

Os experimentos de laboratório são realizados com mais frequência para se familiarizar com as propriedades físicas e químicas das substâncias, bem como para especificar conceitos ou disposições teóricas, menos frequentemente para obter novos conhecimentos. Estes últimos contêm sempre uma tarefa cognitiva específica que os alunos devem resolver experimentalmente. Isso introduz um elemento de pesquisa que ativa a atividade mental das crianças em idade escolar.
Experimentos de laboratório, ao contrário do trabalho prático, introduzem um pequeno número de fatos. Além disso, não captam totalmente a atenção dos alunos, como os exercícios práticos, pois após um curto período de trabalho independente (experiência), os alunos devem estar prontos para aceitar novamente a explicação do professor.

Experimentos de laboratório acompanham a apresentação do material didático pelo professor e, como demonstrações, criam representações visuais das propriedades das substâncias e processos químicos nos alunos, ensinando-os a generalizar os fenômenos observados. Mas, ao contrário dos experimentos de demonstração, eles também desenvolvem habilidades e habilidades experimentais. No entanto, nem todos os experimentos podem ser realizados em laboratório (por exemplo, a síntese de amônia, etc.). E nem todo experimento de laboratório é mais eficaz do que um de demonstração - muitos experimentos de laboratório exigem mais tempo e a duração depende diretamente da qualidade das habilidades e habilidades experimentais formadas. A tarefa dos experimentos de laboratório é apresentar aos alunos o fenômeno particular (substância) que está sendo estudado o mais rápido possível. A técnica utilizada neste caso é reduzida à realização de 2-3 operações pelos alunos, o que, naturalmente, limita as possibilidades de formação de habilidades e habilidades práticas.

A preparação de experimentos de laboratório deve ser realizada com mais cuidado do que os de demonstração. Isso se deve ao fato de que qualquer negligência e omissão pode levar a uma violação da disciplina de toda a classe.

É necessário esforçar-se para que o trabalho laboratorial seja realizado por cada aluno individualmente. Em casos extremos, um conjunto de equipamentos não pode ser permitido para mais de dois. Isso contribui para uma melhor organização e atividade das crianças, bem como para o alcance do objetivo do trabalho laboratorial.

Após a conclusão dos experimentos, eles devem ser analisados ​​e um breve registro do trabalho realizado deve ser feito.

O trabalho prático é um tipo de trabalho independente quando os alunos realizam experimentos químicos em uma determinada aula depois de estudar um tópico ou seção de um curso de química. Ajuda a consolidar os conhecimentos adquiridos e a desenvolver a capacidade de aplicação desses conhecimentos, bem como a formação e aperfeiçoamento de competências e capacidades experimentais.

O trabalho prático requer mais independência dos alunos do que os experimentos de laboratório. Isso se deve ao fato de que as crianças são convidadas a conhecer o conteúdo do trabalho e a ordem de sua execução em casa, para repetir o material teórico que está diretamente relacionado ao trabalho. O aluno realiza o trabalho prático de forma independente, o que ajuda a aumentar a disciplina, a compostura e a responsabilidade. E apenas em alguns casos, com falta de equipamento, pode-se permitir o trabalho em grupos de duas pessoas, mas de preferência não mais.

O papel do professor no trabalho prático é acompanhar a correta execução dos experimentos e regras de segurança, manter a ordem na área de trabalho, prestar atendimento diferenciado individualmente.

Durante o trabalho prático, os alunos anotam os resultados dos experimentos e, no final da aula, tiram as conclusões e generalizações apropriadas.

Metodologia para um experimento de demonstração em química orgânica [Tsvetkov L.A., 2000]

As características de um experimento de demonstração em química orgânica são as seguintes:

A experiência no ensino de química orgânica é, em grande parte, um meio de "questionar a natureza", ou seja, um meio de estudo experimental das questões em estudo, e não apenas uma ilustração de informações sobre substâncias relatadas pelo professor. Isso é determinado tanto pelas características do próprio assunto quanto pelo fato de a química orgânica já ser estudada com base na formação química significativa dos alunos.

Os experimentos de demonstração mais significativos na maioria dos casos acabam sendo mais longos do que os experimentos em química inorgânica. Às vezes, eles levam quase uma aula inteira e, em alguns casos, não se encaixam na estrutura de uma aula de 45 minutos.

Experimentos de demonstração em vários casos são menos visuais e expressivos do que no curso da química inorgânica, pois há poucas mudanças externas nos processos observados e as substâncias resultantes geralmente não apresentam diferenças acentuadas nas propriedades dos materiais de partida.

Em experimentos de química orgânica, as condições de reação são de grande importância: mesmo uma pequena mudança nessas condições pode levar a uma mudança na direção da reação e à produção de substâncias completamente diferentes.

Ao montar experimentos em química orgânica, há um perigo significativo de compreensão insuficiente por parte dos alunos. Isso se explica pelo fato de que os experimentos muitas vezes levam muito tempo e, às vezes, várias demonstrações são encenadas em paralelo, o que obriga os alunos a distribuir sua atenção simultaneamente para vários objetos. Além disso, o caminho do fenômeno à essência é muitas vezes mais difícil aqui do que no estudo da química inorgânica.

Devido ao fato de que um número significativo de processos químicos importantes não pode ser demonstrado em condições escolares, é inevitável que os alunos se familiarizem com uma série de fatos sem demonstrar experimentos, de acordo com a história do professor, de acordo com diagramas, desenhos, etc.

Consideremos nesta seqüência quais conclusões metodológicas se seguem disso.

1. A experiência de química orgânica fornece um material muito agradecido para o desenvolvimento mental dos alunos e a educação de habilidades criativas para resolver os problemas apresentados. Se quisermos usar essas oportunidades, os experimentos demonstrados não podem ser reduzidos a uma ilustração visual das palavras do professor. Tal ensino dificilmente é capaz de despertar o pensamento independente dos alunos. O experimento é especialmente valioso como meio de estudo da natureza e, por ser fonte de conhecimento, desenvolve a observação dos alunos e estimula sua atividade mental, além de fazer com que comparem e analisem fatos, criem hipóteses e encontrem maneiras de testá-las , ser capaz de chegar às conclusões e generalizações corretas. Deste ponto de vista, são de grande importância experimentos que demonstrem a conexão genética entre classes de substâncias orgânicas; experimentos que testam suposições sobre as propriedades de substâncias e métodos para sua preparação com base na teoria da estrutura; experimentos que levam a uma conclusão sobre uma estrutura particular de uma molécula de uma substância.

Para que os experimentos de demonstração dêem resultados adequados, é necessário esforçar-se para cumprir as seguintes condições: a) expor claramente o problema que requer uma solução experimental e desenvolver com os alunos a ideia principal do experimento; o objetivo e a ideia do experimento, os alunos devem aprender antes do experimento e ser guiados por eles durante o experimento; b) os alunos devem estar preparados para o experimento, ou seja, deve ter o estoque necessário de conhecimento e idéias para observação correta e discussão posterior da experiência; c) os alunos devem conhecer a finalidade das partes individuais do dispositivo, as propriedades das substâncias utilizadas, o que observar durante o experimento, por quais sinais se pode julgar o processo e o aparecimento de novas substâncias; d) uma cadeia de raciocínio deve ser corretamente construída sobre o material da experiência, e os alunos devem chegar às conclusões necessárias com base em experimentos próprios sob a orientação de um professor.

É especialmente importante garantir a participação consciente e ativa dos alunos na condução da experiência e na discussão dos seus resultados. Isso pode ser alcançado por um sistema de perguntas que o professor coloca em conexão com o experimento, por exemplo: “O que queremos aprender com a ajuda deste experimento?”, “Que substâncias devemos tomar para o experimento?”, “Por que usamos esta ou aquela parte no dispositivo?”, “O que você observou neste experimento? Como, com base nessa experiência, uma ou outra conclusão pode ser tirada?”, “É possível tirar tal e tal conclusão?" etc. Tal técnica de um experimento químico ensina os alunos a observar corretamente, cultiva a atenção constante, o rigor do julgamento, contribui para a firme consolidação de idéias corretas e desenvolve o interesse pelo assunto.

2. As experiências em química orgânica requerem grande rigor metodológico devido à sua longa duração. Dos experimentos recomendados pelo programa e livros didáticos, mais de 60% são de “longo prazo”, exigindo de 10 minutos a 1 hora e, em alguns casos, mais. Entre tais experimentos estão os seguintes: destilação fracionada de óleo, produção de bromobenzeno, fermentação de glicose, produção de bromoetano, nitração de fibra, síntese de nitrobenzeno e anilina, produção de acetaldeído a partir de acetileno, polimerização de metacrilato de metila ou outro monômero, experimentos quantitativos em conexão com a prova de fórmulas estruturais, etc.

Alguns professores tentam evitar experimentos demorados, temendo atrasar o ritmo do curso, enquanto outros cometem imprecisões metodológicas significativas na realização de tais experimentos, enquanto outros, ao contrário, valorizam muito esses experimentos, que são característicos da química orgânica, e não não se desviem do experimento que começaram. Ao mesmo tempo, a aula se arrasta tediosamente em antecipação ao resultado do experimento, ou seja, há um desperdício de tempo e o valor pedagógico da lição novamente acaba sendo baixo.

Como construir uma lição usando um longo experimento? Sempre que possível, deve-se esforçar principalmente para reduzir o tempo de condução do experimento. Isso pode ser alcançado de várias maneiras. Às vezes é possível nos limitarmos a obter uma pequena quantidade de uma substância, suficiente apenas para seu reconhecimento, ou não extrair o produto em sua forma pura, se puder ser identificado com convicção como resultado da reação. Pode ser recomendado pré-aquecer a mistura de reação ou reduzir razoavelmente a quantidade de materiais de partida.

Os métodos a seguir também proporcionam uma redução significativa no tempo. Tendo colocado este ou aquele experimento, você não pode esperar que ele termine nesta lição, mas, tendo observado o início da reação, mostre os produtos acabados para apresentar as substâncias obtidas no experimento iniciado na próxima lição, ou , tendo iniciado o experimento na lição, use a mesma experiência preparada com antecedência, onde a reação já passou em grande parte, e aqui na lição para colocar a extração das substâncias resultantes. Tal organização de experimentos não significará um desvio da visualização para o dogmatismo, pois as principais etapas do processo são preservadas aqui e encontram a explicação necessária. Os alunos veem a lentidão do processo e com total confiança se relacionam com a demonstração da etapa final da experiência. Os experimentos são realizados com cuidado especial, que não pode ser encurtado no tempo pelos métodos indicados acima. Aqui está uma das opções possíveis para o desenho metodológico de tais experimentos. A aula discute a estrutura do álcool etílico. Os alunos são questionados: "Qual reação pode confirmar a presença de um grupo hidroxila em uma molécula de álcool?" Ao conduzir perguntas sobre quais substâncias contendo hidroxila foram estudadas em química inorgânica e com quais substâncias reagiram, o professor convida os alunos a sugerirem uma reação com ácido clorídrico ou bromídrico. No caso da presença de um grupo hidroxila, pode-se esperar a formação de água e cloreto de etila (brometo) conhecido pelos alunos. As substâncias iniciais são nomeadas, a estrutura do dispositivo é explicada e a experiência correspondente é definida. Uma equação de reação hipotética é elaborada.

Durante o experimento, a pergunta é colocada: "Que outras reações o álcool pode da estrutura que estabelecemos?" Os alunos lembram-se de ter recebido etileno. A professora pergunta como esse experimento foi montado na classe e sugere a compilação de uma equação para a reação. Em seguida, o professor pede para resumir as propriedades químicas do álcool. O aluno chamado indica a reação do álcool com o sódio, a reação para obtenção do etileno, dá as equações correspondentes, escreve a equação da reação com o brometo de hidrogênio, nomeia o produto resultante. Nesse momento, o professor chama a atenção da turma para a experiência. Uma quantidade significativa de brometo de etila já se acumulou no receptor. A professora separa-o da água (sem enxaguar) e carrega-o pela turma. Ao mesmo tempo ele pergunta: "Qual é o nome dessa substância e como ela é obtida?" Nesses casos, os alunos devem conhecer muito bem o objetivo do experimento, as substâncias iniciais, a direção do experimento, para que, ao retornarem a ele após alguma distração, não precisem lembrar com tensão quais substâncias estão reagindo de forma determinado caso e o que esperar. A experiência deve estar tão firmemente estabelecida na consciência que os alunos possam consultá-la a qualquer momento, porém, prestando sua atenção principal ao assunto que está sendo discutido em aula.

Devidamente montados, longos experimentos incutem nos alunos a capacidade de manter vários objetos em seu campo de visão ao mesmo tempo, o que é sem dúvida importante na educação e na vida. Em uma instituição de ensino superior, já nas primeiras palestras, é necessária a capacidade de distribuir a atenção entre ouvir uma palestra e gravá-la, entre dominar o conteúdo de uma palestra, gravá-la e observar os experimentos demonstrados.

3. Muitos experimentos em química orgânica perdem significativamente devido à baixa visibilidade dos processos e substâncias obtidas. De fato, ao reservar o benzeno, os alunos à distância não veem a manifestação da reação nem o bromobenzeno resultante; durante a hidrólise de sacarose, amido, celulose, nem reação nem novas substâncias são visíveis (cuja presença só pode ser determinada posteriormente indiretamente); ao receber o éter de uma mistura incolor de substâncias, o mesmo líquido incolor é destilado; ao demonstrar a preparação de ésteres na mistura reagente, não há alterações visíveis para os alunos, etc. Se tais experimentos não forem configurados corretamente, os alunos podem não apenas não conseguir formar as ideias necessárias, mas também ideias falsas podem se formar facilmente. Portanto, ao observar a separação de líquidos, um deles pode ser tingido para que a linha divisória seja claramente indicada. Da mesma forma, é possível colorir a água ao coletar gases acima da água e em experimentos envolvendo mudanças nos volumes de gases. Colorir líquidos é aceitável, no entanto, apenas se o professor garantir que os alunos compreendam claramente a artificialidade dessa técnica. Ao destilar líquidos, a queda de gotas no receptor pode ser mais visível por meio de uma luz de fundo, uma tela branca ou preta, etc.; deve-se enfatizar nitidamente por quais propriedades as substâncias iniciais e resultantes externamente semelhantes diferem, e essa diferença deve ser imediatamente demonstrada. Onde o curso da reação pode ser avaliado pela formação de subprodutos, estes devem ser claramente visíveis para os alunos (absorção de brometo de hidrogênio por uma solução alcalina de fenolftaleína na preparação de bromobenzeno, etc.).

4. Deve-se notar especialmente que para reações em química orgânica, as condições sob as quais elas ocorrem são de importância decisiva. Na química inorgânica, essas condições desempenham um papel menor, uma vez que muitos processos já ocorrem em condições comuns e ocorrem quase sem ambiguidade. A observação de reações químicas sem uma compreensão clara das condições de sua ocorrência afeta negativamente a qualidade e a força do conhecimento. Quando as condições da reação não são suficientemente esclarecidas, os alunos podem ter a ideia errada de que a direção das reações não é determinada por nada, é completamente arbitrária e não obedece a nenhuma lei. Assim, por exemplo, logo após conhecer a produção de eteno a partir do álcool, os alunos se deparam com a produção de éter etílico a partir da mesma mistura de substâncias (álcool e ácido sulfúrico concentrado). É completamente incompreensível para eles por que o éter é obtido aqui, e não o etileno. Para explicar isso, e assim evitar a desconfiança da ciência, temos que voltar ao experimento com o etileno e agora dar as condições para sua preparação. Se essas condições fossem enfatizadas em tempo hábil, seria possível comparar com elas as condições de formação do éter e, nessa comparação, o conhecimento estaria mais firmemente consolidado. Portanto, ao demonstrar experimentos, deve-se atentar para as condições para o curso da reação e então exigir que essas condições sejam indicadas nos experimentos dos alunos. Essa abordagem organiza a observação dos alunos no processo de experimentação, dá a direção certa ao estudo do material do livro e ajuda a consolidar ideias específicas sobre fenômenos na memória. Isso ajuda, além de verificar a qualidade de assimilação do material pelos alunos. Constante enfatizando as condições do experimento, mostrando em alguns exemplos os resultados negativos do não cumprimento das condições do experimento, reconhecendo a resposta como inferior quando a equação da reação é dada sem descrever o fenômeno em si - todas essas técnicas auxiliam no estudo correto de Química. Mesmo na realização de exercícios e resolução de problemas, sempre que possível e apropriado, deve-se indicar as condições em que ocorre o processo correspondente.

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linguagem química

PLANO DE AULA 1. Tipos de experimentos e métodos de seu uso. 2. Funções de uma experiência química. 3. Experiência do problema.

1. Tipos de experimentos e métodos de seu uso. demonstração alunos experimentos de laboratório exercícios práticos experimentos em casa

Quando um experimento de demonstração é usado em uma aula? No início do curso escolar - para incutir habilidades experimentais, interesse em química, familiarização com utensílios, substâncias, equipamentos. Quando é difícil para os alunos completarem de forma independente. Quando é perigoso para os alunos. Não há equipamentos e reagentes apropriados.

REQUISITOS PARA A EXPERIÊNCIA DE DEMONSTRAÇÃO 1. Visibilidade - uma grande quantidade de reagentes e utensílios, visíveis a partir das últimas linhas, não deve haver detalhes desnecessários na tabela. 2. Simplicidade - não deve haver uma pilha de detalhes desnecessários nos dispositivos. 3. Segurança - um professor de química é responsável pela vida dos alunos. 4. Confiabilidade - Uma experiência fracassada causa frustração entre os alunos. 5. A técnica de realização do experimento deve ser impecável. 6. A necessidade de explicar o experimento de demonstração.

METODOLOGIA DAS EXPERIÊNCIAS DE DEMONSTRAÇÃO 1. Definir o objetivo da experiência: por que esta experiência está sendo realizada, o que os alunos devem ter certeza, o que entender. 2. Descrição do dispositivo onde o experimento é realizado e as condições para sua implementação. 3. Organização das observações dos alunos: o professor deve orientar os alunos, qual parte do aparelho deve ser observada. 4. Conclusões.

TÓPICO "OXIGÊNIO" seqüência de demonstrações: combustão de carvão combustão de enxofre combustão de fósforo combustão de ferro Ao selecionar experimentos, é necessário incluí-los de forma otimizada e harmoniosa no esboço da lição.

ETAPAS DO DESEMPENHO compreender o propósito do experimento estudar as substâncias instalar o dispositivo realizar o experimento analisar os resultados explicar os resultados obtidos escrever equações químicas formular conclusões escrever um relatório

FICHA DE GRAVAÇÃO Conteúdo da operação Avaliação do desempenho da operação Ivanov Pegue uma garrafa com uma solução de ácido sulfúrico para que o rótulo fique sob a palma da sua mão Despeje 20 ml de uma solução de ácido sulfúrico em um copo Retire uma gota de ácido do gargalo da garrafa Monte o tripé corretamente e coloque um copo de ácido sulfúrico na grade Coloque um queimador de álcool sob a grade de modo que o topo da chama toque na grade Limpeza do local de trabalho Cumprimento das normas de segurança Petrov Sidorov Dmitriev

EXPERIMENTO QUÍMICO DOMÉSTICO - um dos tipos de trabalho independente dos alunos Os reagentes utilizados devem ser seguros e adquiridos em lojas de ferragens ou farmácias.

A EXPERIÊNCIA FAZ REFLEXÕES SOBRE VÁRIAS QUESTÕES: 1) Qual é a causa do fenômeno observado? 2) Por que a adição de ácido nítrico afeta a evolução de hidrogênio de uma solução de ácido clorídrico? 3) Por que a evolução do hidrogênio recomeça após um certo tempo?

HIPÓTESE DE TRABALHO O hidrogênio liberado do ácido clorídrico é usado para reduzir o ácido nítrico. 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 Conclusão: hidrogênio é consumido para redução de ácido nítrico.

ESQUEMA DE PESQUISA DAS PROPRIEDADES DAS SUBSTÂNCIAS - atualização do conhecimento; - estabelecimento de objetivos de pesquisa; - realização de análise teórica; - construção de uma hipótese; - elaborar um plano de teste experimental da hipótese; - execução do experimento; - discussão dos resultados e formulação das conclusões.

EXEMPLOS DE EXPERIMENTOS PARADOXAIS Um ácido fraco desloca um ácido forte de seu sal. Ácido bórico, cloreto de sódio, indicador universal ou papel tornassol azul. Explicação da experiência. 2 Na. Cl + 4 H 3 BO 3 \u003d Na 2 B 4 O 7 + 5 H 2 O + 2 HCl

CÁLCULOS TERMODINÂMICOS QUE MUDAM A ENTALPIA DE UMA REAÇÃO QUÍMICA ∆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 DE ACORDO COM A CONSEQUÊNCIA DA LEI DE HESS: ∆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.

MUDANÇAS NA ENTROPIA DA REAÇÃO QUÍMICA ∆S°(p-ção) 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.

TEMPERATURA EM QUE A REAÇÃO É POSSÍVEL Т= ∆Н/∆S = 486,6/1 = 486,6 K, ou 213,6 °C. CONCLUSÃO: Esta reação química ocorre com relativamente pouco aquecimento.

Dissolução de cobre em solução de cloreto de ferro(III) Reagentes. Cobre recentemente precipitado, solução de cloreto de ferro (III) a 10%. Explicação da experiência. Cu + Fe. Cl3 = Cu. C12 + Fe. Cl 2 O íon de ferro Fe 3+ é um agente oxidante, o átomo de cobre é um agente redutor.

Src="https://present5.com/presentation/131736652_437384195/image-33.jpg" alt="(!LANG: EMF (E) do elemento redox é: E = E(ok-la) - E(in -la ) Se E>0, então"> 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.!}

Dissolução de cobre em solução de amônia Reagentes. Solução de amônia 15-25%, cobre recém-depositado. Explicação da experiência. 2 Cu + 8 NH 3 + O 2 + 2 H 2 O = = 22+ + 4 OH-

CÁLCULO DE EMF: Cu + 4 NH 3 - 2° = 22+ E° = - 0,07 V O 2 + 2 H 2 O + 4° = 4 OH- E° = 0,401 V EMF = 0,401 - (-0, 07) = 0,408 V CONCLUSÃO: O valor positivo da EMF confirma a possibilidade desta reação ocorrer em condições padrão.

A baunilha é um aditivo perfumado para confeitaria. Baunilha é o nome dado aos frutos secos, as vagens de uma planta tropical da família das orquídeas Vanilla plantifonia.

2. Colocar alguns mililitros de solução aquosa de vanilina a 3% em um tubo de ensaio e adicionar 1 ml de solução de hidróxido de sódio a 10% e 2 ml de solução de peróxido de hidrogênio a 30%. Depois de algum tempo, a solução ficará rosa, pois a oxidação produz um 3-metoxi-1,4-dioxobenzeno colorido.

3. Como a vanilina contém um grupo aldeído, ela pode produzir uma reação de espelho de prata. Primeiro, prepare uma solução de amônia de prata: a 2-3 ml de uma solução de nitrato de prata a 1%, adicione, agitando, uma solução de amônia a 5% até que o precipitado formado inicialmente esteja completamente dissolvido. Agora coloque 2-3 ml de amônia de prata em um tubo de ensaio limpo e sem gordura e adicione 3 ml de uma solução aquosa de vanilina a 3%. Mergulhe o tubo de ensaio em um copo de água fervente, após 10 minutos despeje o conteúdo do tubo de ensaio e lave-o com água. Nas paredes haverá um toque de prata.