Химия в домашних условиях
Министерство
образования и науки российской федерации
Федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
Воронежский
государственный педагогический университет
Кафедра
химии
Курсовая
работа
Химия
"Домашний
химический эксперимент"
Выполнил: Студент 3
курса
Лесных Владлен
Андреевич
Воронеж
2013
Оглавление
Введение
. Химический эксперимент как
особый вид самостоятельной работы учащихся
. Домашний химический
эксперимент по химии как средство развития познавательных интересов школьников
. Значение домашнего
химического эксперимента
. Правила безопасности при
выполнении домашнего химического эксперимента
. Критерии отбора опытов и
наблюдений в домашних химических экспериментах
. Примеры домашних химических
опытов
Заключение
Список литературы
химический эксперимент опыт
наблюдение
Введение
Темой данной курсовой работы является
"химический эксперимент в домашних условиях.
В современной образовательной концепции по химии
большее внимание уделяется именно практической ориентации учебного
эксперимента. Однако, средствами школьного эксперимента, эта идея не может быть
реализована в полной мере.
Поэтому разумно использовать в процессе обучения
химии эксперимент в домашних условиях.
Но речь не идет о полной замене химических
экспериментов, проводящихся в школе на эксперименты "на дому". Такие
эксперименты должны идти как дополнительное укрепление ранее полученных знаний,
совершенствование практической базы, химического кругозора ребенка и
воспитывать в нем самостоятельность[5].
Эксперимент в домашних условиях способствует
более сознательному усвоению материала, доводя уровень знания предмета в школах
до нового, более высокого уровня. Такой вид деятельности учащихся способствует
возникновению потребности узнать больше, чем дается на уроке, развивает
самостоятельные приемы, применяемые в практике.
Домашний эксперимент - особый вид
самостоятельной работы, который может применяться совместно с другими формами
работы[5].
Целью курсовой работы является: подбор списка из
нескольких возможных экспериментов в домашних условиях, практическое проведение
их и предоставление фотоматериалов, как вида отчетности по проведению
экспериментов.
Для достижения поставленных целей необходимо
было решить следующие задачи:
. Провести анализ литературы по
химическим экспериментам.
. Подобрать подходящие опыты
. Экспериментальным путем проверить
доступность, простоту и безопасность проведения данных опытов, зафиксировать
результаты на разных стадиях проведения опытов.
Для решения задач использовались следующие
методы исследования:
Теоретические
моделирование домашних экспериментов.
Практические
проведение экспериментов, наблюдение, фиксация
процесса на цифровой носитель.
1. Химический
эксперимент как особый вид самостоятельной работы учащихся
В изучении химии важную роль играет химический
эксперимент. Экспериментальный характер химии проявляется, прежде всего, в том,
что каждое научное понятие должно вытекать из поставленной ранее задачи и
подтверждаться практикой. Познание начинается, прежде всего, с ощущения и
восприятия конкретных предметов, явлений, процессов и фактов, которые затем
обобщаются и абстрагируются. Химическое понятие - это обобщенные знания о
признаках химических явлений и процессов, которые формируются на основе
наблюдений за ними. Анализ явлений и процессов дает возможность найти их общие
черты и установить химические закономерности. С помощью химического
эксперимента дети учатся конкретизировать полученные ранее теоретические знания
и обобщать их[1].
Химический эксперимент позволяет развить в
учениках самостоятельность и повысить интерес к предмету т.к. при выполнении
эксперимента они убеждаются в практическом применении химии и имеют возможность
творчески проявлять свои знания.
Химический эксперимент развивает мышление,
умственную активность учащихся, его можно рассматривать как критерий
правильности полученных результатов и сделанных выводов. Довольно часто
химический эксперимент становится источником формируемых представлений, без
которых не может протекать продуктивная мыслительная деятельность.
Преподавательский опыт в обучении химии
показывает, что одна из причин отставания в учебе - это переход от наглядных
образов к абстрактным понятиям. Систематические проведения экспериментов могут
повысить успеваемость по предмету химии. Полученные умения и навыки
используются учащимися не только для самостоятельного и активного обучения в
пределах школы, но и в ходе самообразования[2].
Химический эксперимент можно разделить на
несколько этапов:
Первый - обоснование постановки опыта;
Второй - планирование и проведение опыта;
Третий - оценка полученных результатов.
Эксперимент должен проводиться, опираясь на
ранее полученные знания. Теоретическая часть опыта способствует его восприятию,
которое, в последствие, становится более осмысленным, целенаправленным и
активным.
Проведение эксперимента обычно связано с
выдвижением гипотезы. Привлечение к подобной работе учащихся способствует
развитию их мышления, заставляет применять теоретические знания для выдвижения
гипотез, а в результате дети получают новые знания[9].
Химический эксперимент открывает большие
возможности в решении проблемных ситуаций и для проверки правильности
выдвинутых гипотез.
Помимо этого, эксперимент может выполнять
различные дидактические функции, использоваться в различных формах и сочетаться
с разными методами и средствами обучения. Он представляет собой систему, в
которой используется принцип постепенного повышения самостоятельности учащихся:
от демонстрационных опытов под руководством преподавателя до самостоятельных
работ при выполнении лабораторных опытов и домашнего проведения
экспериментов[7].
Домашние опыты должны представлять собой
простые, наглядные, выполняемые без контроля со стороны преподавателя, а
главное - безопасные, эксперименты.
При наблюдении за выполняемыми экспериментами
функционируют все анализаторы. С их помощью ученики могут определять вкус,
цвет, запах, плотность и иные свойства веществ, при сравнении которых они
учатся выделять существенные признаки, систематизировать их и познавать их
природу.
Очень важно анализировать результаты
экспериментов, чтобы получить четкий ответ на поставленный в начале опыта
вопрос, установить все причины, которые привели к получению данных результатов.
Кроме того, правильно организованный эксперимент воспитывает сознательную
дисциплину, развивает творческую инициативу и бережное отношение к
собственности[15].
Предварительная подготовка теоретического
материала к предстоящей работе повышает интерес к последней, а это означает,
что дети будут дисциплинированными во время занятия в домашних условиях.
Необходимо добиваться выполнения практических
работ и получения необходимых результатов от всех учеников, чтобы они
почувствовали уверенность в своих силах и стремились преодолевать трудности.
У каждого ученика в домашней лаборатории должны
быть правила по технике безопасности. Это приучает к организованности и
дисциплинированности во время проведения опыта.
Образовательная цель самостоятельного
эксперимента - освоение методов химической науки, экспериментальными умениями;
умениями работать с учебником, литературой; производить расчеты; пользоваться
химическим языком[10].
Для эксперимента характерны три основные
функции:
образовательная (для усвоения основ химии,
постановка и решение практических проблем, выявление значения химии в
современной жизни);
воспитательная (для формирования
материалистического мировоззрения, потребности к труду, ориентации учащихся на
профессию);
развивающая (для приобретения и
совершенствования общенаучных и практических умений и навыков).
В процессе обучения химический эксперимент
выполняет различные функции. Рассмотрим некоторые из них:
А) подтверждение фактических материалов;
Б) подтверждение определенных понятий;
В) выявление закономерностей процессов.
А) в качестве примера можно привести реакцию
взаимодействия газообразного водорода с оксидом меди (II).
Наблюдая данную демонстрацию, ученики устанавливают, что водород при
определенных условиях может реагировать с оксидами металлов, восстанавливая
металл до простого вещества.
Б) химический эксперимент обладает большими
потенциальными возможностями для формирования новых понятий. Например, при
изучении темы "кислород" учитель демонстрирует способ получения
кислорода из пероксида водорода. Для ускорения процесса разложения пероксида
водорода в пробирку вводится диоксид марганца. После завершения реакции учитель
дает определение катализатора.
В) особенно ярко функция выявления зависимостей
и закономерностей проявляется при изучении темы "закономерности протекания
химических реакций". Демонстрационный эксперимент позволяет выявить
зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ,
концентрации, поверхности соприкосновения реагирующих веществ и т.д.[10]
Корректировке процесса приобретений
экспериментальных умений способствуют эксперименты, которые демонстрируют
последствия неправильного выполнения некоторых химических операций. Например,
как проводить разбавление концентрированной серной кислоты водой. Для этого в
высокий химический стакан наливают серную кислоту. Стакан закрывают листом
фильтровальной бумаги и через отверстие пипеткой приливают горячую воду. При
соприкосновении воды с кислотой происходит образование паров и разбрызгивание
раствора. При приливании серной кислоты в воду и перемешивании раствора
растворение протекает спокойно[6].
В одних экспериментах явление доступно для
непосредственного восприятия, для других необходимо наличие специальных
приборов или инструментов.
Для понимания сущности изучаемого предмета или
явления химический эксперимент часто дополняют другими средствами
наглядности[7].
Очевидно, что эффективность эксперимента зависит
от:
постановки конкретной цели и задачи, которые
должны быть решены с помощью опыта;
построения рационального плана наблюдения;
умения фиксировать результаты наблюдения;
умения анализировать и обобщать полученные
результаты;
наличия инструментов и средств для проведения
качественного эксперимента.
Поэтому организация целенаправленного
наблюдения, формирования навыка наблюдения, умения осмысливать результаты
наблюдений и сохранять в памяти переработанную информацию составляют одну из
важнейших задач химического эксперимента.
. Домашний
химический эксперимент по химии как средство развития познавательных интересов
школьников
Домашний химический эксперимент является таким
видом самостоятельной работы, который может применяться как отдельно, так и
вкупе с другим видом самостоятельных работ, требующих отчетности и применяющих
творческий подход к процессу выполнения заданий.
Речь идет не о замене школьного химического
эксперимента, а о постановке опытов, позволяющих ученикам глубже понять природу
явлений и их механизмы в свете приобретенных в школе знаний.
Часто в школе не хватает времени (урочного и
внеурочного) для проведения всех необходимых опытов, тогда на помощь и приходит
домашний химический эксперимент.
Важнейшие цели домашних опытов:
) Выявить склонности учащихся к изучению
дисциплин, развивать интерес к науке.
) Совершенствовать химическое образование
в средней школе, помогать учащимся более осознанно усваивать основы научных
знаний, активировать их мышление.
) Воспитывать у учащихся потребность в
самообразовании.
Попутно решаются и частые вопросы: связь
домашних опытов и классной работы; развитие на основе этих опытов более
правильного понимания вопросов прикладной химии, расширение химического
кругозора учащихся; умение исследовать и объяснять явления; возможность
проведения длительных опытов, которые по техническим причинам нецелесообразно
ставить в школе и т.д. [3]
Домашние опыты подходят под определение
"самостоятельная работа" по следующим признакам: это - практическая
работа, один из видов самостоятельной работы; домашние опыты и наблюдения имеют
дидактические цели самостоятельной работы; при проведении домашних химических
опытов, учащиеся приобретают новые практические навыки или совершенствуют
навыки, полученные в школе: по обработке пластмассовых трубок; выращиванию
кристаллов, получению, собиранию, испытанию и изучению газов, особым примером
распознавания отдельных веществ, пользованию моделями адсорбционных колонок при
изучении свойств угля и глины, электролизу растворов электролитов,
электролитическому обнаружению крахмала, применению электролиза для сверления
стального изделия и др.
Домашние опыты способствуют формированию понятия
у учащихся о химической реакции, устанавливают связи между свойствами веществ и
их применению в быту, жизни и т.п.[8]
При выполнении домашних опытов у учащихся
развиваются и совершенствуются наблюдательность, способность осмысливать
наблюдаемое и делать выводы. Домашние опыты приучают к настойчивости,
целеустремленному преодолению возникающих трудностей, аккуратности, развивают и
совершенствуют дисциплину умственного труда, волевые усилия, способствуют
устранению противоречия между знаниями и умениями практически их применять.
Учащие начинают самостоятельно разбираться, как на конкретном примере создавать
необходимые условия для проведения реакции. Все это способствует развитию
творческой деятельности учащихся. Большое положительное значение, особенно для
учащихся 9-11 классов, имеют домашние опыты и наблюдения в установлении и
конкретизации межпредметных связей, в первую очередь, с физикой и биологией[4].
Домашние эксперименты имеют некоторые
преимущества перед школьным экспериментом. Учащиеся при выполнении домашних
экспериментов не ограничены жесткими рамками времени. Они работают и оформляют
результаты своих работ неспешно. Если опыт не удался, его можно, не торопясь,
повторить или использовать другой вариант, что часто затруднительно сделать при
выполнении классной практической работы.
Необходимо отметить, что при выполнении домашних
опытов, значительная роль занимательности не должна быть слишком большой и к
старшим классам уменьшается. В старших классах учащихся начинает интересовать
сама суть проводимых опытов.
Большинство домашних опытов и наблюдений имеют
связь с материалом уроков, различными видами самостоятельной работы учащихся,
внеклассной работой.
Связь домашнего эксперимента учащихся с уроками
может быть различной: домашние опыты и наблюдения помогают изучению нового
материала, способствуют дальнейшему закреплению и осмыслению теоретических
знаний, в отдельных случаях сопровождают изучение нового материала.
Многие домашние опыты имеют также естественную
логическую связь со школьным экспериментом (демонстрационным, лабораторным и
практическим занятием учащегося). Оно или способствуют лучшему пониманию
демонстрационного эксперимента в школе, или закрепляют, совершенствуют и
расширяют умения и навыки, полученные учащимися при выполнении лабораторных и
практических работ.
Часть опытов расширяет знания и химический
кругозор учащихся и связан с изучением ими дополнительной литературы по химии.
Некоторые опыты имеют прикладное значение и
определенную связь с внеклассной, в частности кружковой работой. Многие из них
не продолжительны по методике выполнения, но требуют большого промежутка
времени для наблюдений. Оформление в виде кратких дневников, такого вида работы
докладываются учащимися на занятиях химического кружка. Связь домашних опытом с
внеклассной работой заключается также в том, что такие опыты закрепляют,
совершенствуют и расширяют практические навыки, необходимые для внеклассной
работы, служат как бы введение в нее, усиливают интерес к чтению
научно-популярной литературы[9].
Довольно многогранны и весьма важны связи
дополнительного эксперимента с физикой. Это и изучение физико-химических
свойств отдельных веществ, например полимеров, рассмотрение сущности
электрохимических производств, зависимости растворимости от условий,
ознакомление с термической обработкой металлов, адсорбционными свойствами
веществ.
Уделяется также достаточно внимания и таким
опытам, которые предназначены для более правильного, осмысленного понимания
многих вопросов бытовой химии (удаление пятен ржавчины, краски, чернил и йода с
ткани, накипи с бытовой посуды, сверление металла с помощью электролиза и т.д.)
Резкой границей между опытами, имеющими прямое
отношение к урокам, и опытами, имеющими прикладное значение или рассчитанными
для наиболее успевающих и интересующихся химией, не существует.
Так, например, опыты, имеющие прикладное
значение, могут одновременно иметь отношение к изучаемому на уроках материалу.
. Значение
домашнего химического эксперимента
Домашние опыты и наблюдения подходят под
определение "самостоятельная работа" по следующим основным признакам:
это практическая работа, один из видов самостоятельной работы; домашние опыты и
наблюдения имеют дидактические цели самостоятельной работы.
При выполнении домашнего эксперимента учащиеся
формируют и далее закрепляют экспериментальные умения:
организационные (планирование эксперимента, подбор
реактивов и оборудования, подготовка формы отчета, рациональное использование
времени, средств, методов и приемов);
технические (обращение с реактивами и
оборудованием, сборка приборов или установок, выполнение химических операций,
соблюдение правил безопасности);
интеллектуальные (уточнение цели эксперимента,
выдвижение гипотез, использование имеющихся знаний, описание наблюдаемых
явлений, анализ результатов эксперимента, установление причинно-следственных
связей, обобщение и выводы).
В меньшей степени использование домашнего
эксперимента позволяет формировать измерительные умения, так как в домашних
условиях у учащихся, как правило, отсутствуют элементарные измерительные
приборы, так же и весы, термометр, мерная посуда и т.п. Формировать и закреплять
измерительные умения удается при проведении на уроках практических работ
исследовательского характера, основанных на выполнении количественных опытов и
проведении ученических исследований отдельных явлений или объектов на
внеклассных занятиях.
В некоторых случаях при проведении домашнего
эксперимента можно формировать и умения конструирования, но для этого
необходимо специальным образом составлять инструкции по его выполнению.
Домашний эксперимент способствует формированию
понятия у учащихся о химической реакции, устанавливает связи между свойствами
веществ и их применением в быту, жизни, на производстве. Основное его
преимущество перед экспериментальной работой в классе (лабораторные работы и
практические занятия, решение экспериментальных задач) состоит в том, что при
выполнении домашнего эксперимента учащиеся не ограничены жесткими временными
рамками и могут работать и оформлять результаты не спеша. Если опыт не удается,
то его можно не торопясь повторить, что часто затруднительно при выполнении
экспериментальной работы в классе.
Контроль за выполнение домашних опытов и
наблюдений.
. Домашние опыты и наблюдения выполняются
учащимися на дому под контролем и направляющей ролью учителя. Роль учителя
заключается в том, что для проведения опытов и наблюдений учащимся дают
инструкции (письменные или устные), по особой методике проверяют их выполнение.
Но руководство и контроль осуществляется в присутствии учащихся, а выполняют
они работы вне поля зрения учителя. Поэтому домашний эксперимент в большей
степени самостоятельный, чем классные практические работы[8].
Необходимые требования к проведению домашнего
химического эксперимента:
наглядность;
простота;
безопасность;
надежность;
необходимость объяснения эксперимента.
Смысл контроля в том, чтобы учитель был уверен в
правильности выполнения опыта и правильности выводов, сделанных учащимся на
основании опытов и наблюдений.
. Необходимо проверять краткие письменные
отчеты учащихся о проделанных опытах. При этом краткие инструкции (письменные
или устные) по этим опытам должны быть составлены учителем таким образом, чтобы
они не могли вскрыть в полной мере результаты опытов, но лишь указывали бы, как
и в какой последовательности нужно проводить сам опыт с соблюдением мер
предосторожности. Поэтому ученик, не выполнивший работы, как правило, не может
составить и краткого письменного отчета. По таким кратким ученическим ответам
учитель может проследить, как выполняется опыт, какие были недочеты, каков
результат опыта. Такие записи учащихся являются своего рода "удостоверением"
правильного выполнения практической работы.
. Могут быть в течении учебного года и
такие опыты, выполнение которых не требует много времени на постановку самого
опыта, но нуждается в длительных наблюдениях. В этих случаях учащиеся приносят
в школу не только отдельные вещества, полученные при выполнении опыта,
например, выращенные кристаллы, но и краткие дневники, заполненные по
определенной форме. В дневнике, например, освещается, когда был заложен опыт,
какова его продолжительность, условия проведения и результаты опыта. Можно
составить презентацию как одну из форм отчетности.
. Зафиксировать работу и ее результаты
можно с помощью фотографий.
. В отдельных случаях, когда по
выполненным опытам не предусмотрено ни краткого их описания, ни рисунка, ни
вещественного доказательства, учитель проводит краткую фронтальную беседу по
выполненным опытам. Это особенно рекомендуется в том случае, когда материал
домашних опытов тесно связан с изучением материала темы урока.
Иногда по некоторому домашнему эксперименту отдельные
виды контроля комбинируются, сочетаются. Таким образом, виды контроля над
выполнением домашних опытов и наблюдений в зависимости от их специфики
различны, не отнимают у учителя много времени и довольно надежны. Разумеется,
нет никакой необходимости учителю просматривать краткие письменные отчеты
дифференцированно, т.е. по каждому опыту в отдельности. Можно это сделать,
когда учащиеся выполнят несколько работ по теме или части темы (разделу)[13].
Учителя должны помнить, что при выполнении
классных и домашних опытов по химии они обязаны предупреждать возникновение
несчастных случаев.
При отборе реактивов для проведения домашних
опытов и наблюдений следует исходить из их целей и правил безопасности при
работе. Для проведения многих опытов пользуются теми веществами, которые
имеются в домашних условиях. Это - обширная группа веществ, применение которых
для выполнения опытов в домашних условиях не представляет опасности для
учащихся. Вторую, менее обширную группу веществ составляют те, которые учащиеся
приобретают самостоятельно.
4. Правила
безопасности при выполнении домашнего химического эксперимента
Безопасность обращения с веществами при
проведении домашнего эксперимента обеспечивается следующими условиями:
. Перед выполнением учащимися дома опытов
учитель дает краткую инструкцию с соблюдением правил безопасности при работе.
. Строго и точно соблюдать все
рекомендации учителя.
. Никогда не смешивать два реактива
просто для того, чтобы посмотреть, что получится.
. Не использовать для опытов посуду, из
которой едят.
. Хранить реактивы в отдельных склянках
или коробках.
. Не оставлять грязной посуды.
. Никогда не брать реактивы руками, не
наклоняться над склянками, в которых идут реакции, не нюхать вещества с едким
запахом.
. Беречь, прежде всего, глаза и кожу.
. Приступать к работе только после того,
как будут продуманы все действия.
Кроме того, применяют еще дополнительные меры по
технике безопасности, например: сосуды или пробирки с реактивами закрепляют или
опускают в стеклянные емкости, подогревание реагентов в ряде опытов проводят не
путем сжигания горючего, а горячей водой и т.д.
Отбор веществ для проведения домашнего опыта
осуществляется таким образом, что исключить использование "опасных"
веществ или свести их использование к абсолютному минимуму. Но учитель всегда
должен помнить, что речь идет о контролируемом виде работы учащихся. На
бесконтрольность при выполнении опытов учитель не может и не должен себя
ориентировать.
Отбор домашних опытов и наблюдений - весьма
трудная задача. Умелый, педагогически продуманный и целесообразный отбор
является, по существу, самым трудным вопросом рассматриваемого вида
самостоятельной работы учащихся.
Опыты для домашнего эксперимента можно условно
разделить на три группы:
Первая, самая большая группа, имеет тесную связь
с изучаемым на уроках материалом. Их предполагают выполнить или накануне
изучения материала или после рассмотрения данной темы.
Вторую группу составляют опыты, имеющие прикладное
значение.
Третью группу составляют опыты, рекомендуемые
для интересующихся химией учащихся.
Примерная программа домашних опытов и наблюдений
составляется с учетом определенных дидактических целей, особенностей изучаемого
на уроках материала, правил техники безопасности и бытовых возможностей
ученика.
В настоящее время в библиотеках или сети
Интернет можно найти огромное множество источников, содержащих описания
различных химических опытов. Однако, многие из них не отличаются пожарной
безопасностью, требуют использования агрессивных или ядовитых реагентов,
наличия специального лабораторного оборудования, взрывоопасны, сопровождаются
выделением токсичных продуктов реакции, что делает их проведение в домашних
условиях неприемлемым.
В связи с этим, были разработаны критерии отбора
химических опытов для проведения в домашних условиях.
Критерии:
. Безопасность.
. Доступность материала.
. Доступность оборудования.
. Экономичность.
. Простота выполнения.
. Наглядность.
Первое и основное требование ко всякому химическому
опыту, рекомендуемому для проведения в домашних условиях - это его
безопасность. В связи с этим отбираются опыты, которые проводятся с безопасными
нетоксичными веществами, исключают выделение ядовитых летучих продуктов и
значительных количеств тепловой энергии, способных создать пожаро- или
взрывоопасную ситуацию.
Доступность материалов и оборудования для
проведения домашних химических опытов также имеет немаловажное значение,
поскольку поиск редких реактивов или специальной лабораторной посуды может
стать непреодолимым препятствием для учащихся. В связи с этим предлагаются
опыты, материалы и оборудование для которых может быть приобретено в аптеке,
продовольственном магазине или имеется в наличии в любом домашнем хозяйстве.
Небольшие экономические затраты во многом
определяют возможность постановки экспериментов учащимися из семей с разным
материальным достатком, так как при этом не происходит значительного отягощения
семейного бюджета, поэтому данный критерий также желательно учитывать.
Простота выполнения необходима для домашних
химических опытов, поскольку они проводятся без организованного, методического
и контролирующего участия учителя. Любой самостоятельно полученный учеником
результат несложного опыта имеет большую образовательную ценность, чем
незавершенный по причине трудоемкости эксперимент[9].
Наглядность химического эксперимента - еще один
критерий, желательный для отбора опытов, рекомендуемых для проведения в
домашних условиях. В связи с тем, что в процессе деятельности до 90% информации
человек получает от зрительного анализатора, химические опыты, сопровождающиеся
визуальными эффектами, будут более запоминаемыми, а сами визуальные эффекты
смогут служить индикаторами правильности постановки эксперимента.
Безусловно, должен проводиться четкий инструктаж
по технике безопасности перед выполнением того или иного домашнего
эксперимента.
. Примеры
домашних химических опытов
После проведения разъяснительных бесед с
учащимися по технике безопасности и методике проведения химического опыта, детям
можно предложить к проведению разнообразные химические эксперименты, по их
желанию. Ниже приведен далеко не полный список возможных экспериментов, которые
могут заинтересовать ребят:
"Химический сад"
Опыт простой, но довольно эффектный. Для его
проведения нам потребуются:
Силикат натрия (жидкое стекло) или его раствор
Соли различных металлов (NaCl, CuSO4…) Цветные
соли дают более эффектный результат
Колба с плоским дном (защищённая от вибраций)
В колбу наливаем силикат натрия (канцелярский
клей) и высыпаем по щепотке каждой соли. Стараемся распределить крупицы
повсюду.
Через некоторое время вы заметите ростки, идущие
из крошек солей. Что же происходит?
Представим себе, например, хлорид железа: при
попадании в водный раствор он распадается на ионы.
Ионы железа (или другого металла) входят в
реакцию с силикатом натрия и образуют нерастворимый осадок. В случае железа это
силикат железа.
В итоге осадок (силикат железа) осаждается
поверх кристалла хлорида железа, покрывая его коркой.
Однако реакция не заканчивается. Начинается
физика. Вода проходит через корку, хлорид железа разбухает и разрывает корку.
Опять начинается реакция ионного обмена, хлорид
железа покрывается коркой, которую разрывает. В итоге вырастает
"росток".
Далее под воздействием силы Архимеда, данные
"ростки" ложатся на дно, но всплывают вверх, как растения.
Если кристаллы цветные, то можно добиться очень
красивых "садов" из солей.
Вот цвета в зависимости от металла соли:2+
= синий2+ = светло зелёный2+ = тёмно зелёный3+
= цвета ржавчины желез2+ = розовый2+ = белый
>Mn2+ = бежевый
Комбинируя их, вы можете создавать удивительные
сады!
Учтите, что гигроскопичные вещества будут
создавать более толстые ветви растений чем слабо гигроскопичные[18].
"Домашний лизун"
Изготовление лизуна в домашних условиях
несколько отличается от оригинального. К примеру, гуаровую камедь приобрести в
магазине не так просто, как другие компоненты. Поэтому мы возьмем намного более
доступные вещества. Это будет:
. Клей ПВА. Белый, желательно свежий клей можно
купить в любом канцелярском магазине, в разделе школьных товаров. Для
изготовления небольшого лизуна нам его понадобиться примерно пол-стакана, около
100 гр. (Свежий - один-два месяца с даты изготовления)
. Вода - обычная вода из-под крана. При желании
можно взять кипяченую, комнатной температуры. Понадобится немного больше
стакана.
. Тетраборат натрия, боракс или бура. Может быть
приобретена в аптеке, в форме 4%-ного раствора.
. Пищевой краситель или несколько капель
зеленки. Оригинальный лизун - зеленый, и зеленка отлично подходит на роль
подкрашивающего вещества. При желании можно взять немного свекольного сока или
другого натурального красителя. Однако стоит помнить - след от красителя может
оставаться на любой используемой поверхности и руках. Поэкспериментировать
можно также с блестками различного типа.
. Мерный стакан, посуда и палочка для
смешивания. В качестве палочки можно взять карандаш, ложку или любой другой
подходящий предмет.
Переходим к самому процессу.
Растворяем столовую ложку боракса в стакане воды
(либо используем готовый водный раствор буры, можно с глицерином).
Четверть стакана воды и четверть стакана клея
превращаем в однородную смесь в другой посуде. При желании туда же добавляем
краситель. Впрочем, можно обойтись и без него.
Перемешивая клеевую смесь, постепенно добавляем
туда раствор буры, примерно полстакана. Мешаем до получения желеобразной
однородной массы.
Проверяем результат: загустевшая субстанция,
собственно, и является игрушкой лизуном. Ее можно выложить на стол, помять,
потерзать и проверить все ее оригинальные свойства.
Поэкспериментировав с растворами, можно получить
лизуна различной упругости - более "резинового" или желеобразного. В
любом случае стоит помнить, что самодельный лизун - создание нежное и требует
определенного ухода. Ему регулярно следует уделять внимание, делать с ним
зарядку, мять и скручивать для тренировки "мышц".
Кормить лизуна солью или натертой на терке
ластиком (бывает и такое) не рекомендуется. От этого он может испортиться,
стать жидким или, как минимум, неоднородным, разделиться в своем составе[18].
"Перекрашивание цветков"
Из белой бумаги делают розу, которую опрыскивают
раствором фенолфталеина (растворенная в воде таблетка пургена) и слегка
подсушивают. Цветок (он пока еще белый) помещают в стакан, на дне которого
налито немного концентрированного раствора аммиака, и накрывают стеклом. Через
некоторое время роза приобретает красный цвет.
Если цветок перенести в стакан с концентрированной
соляной кислотой на дне, то роза вновь станет белой.
Если бумажные цветки смочить предварительно
раствором бромида и иодида калия, а затем опустить в цилиндр с хлором, то цветы
окрашиваются в желто-бурые цвета с разными оттенками.[12]
"Рисунок йодом по металлу"
Все что нужно для этого опыта, наверняка
найдется дома: свечка, обычный аптечный йод и какой-нибудь железный предмет.
Из приспособлений вам понадобится пипетка, игла
и наждачная шкурка.
отшлифуйте железную поверхность шкуркой до
блеска
растопите воск и нанесите на поверхность металла
(просто зажгите свечку, наклоните и позвольте воску стекать на металл). Лучше
если парафин растечется тонким слоем, для этого слегка нагрейте металлический
предмет.
нацарапайте на воске иглой рисунок или просто
полоски, как вам нравится, так, чтобы канавки доходили до металла
наберите в пипетку йод и капните на поверхность
когда через несколько минут раствор побледнеет,
капните еще раз
повторите эту операцию несколько раз, а примерно
через час снимите слой парафина, и вы увидите на металле следы, повторяющие
контуры вашего рисунка.
В этом опыте железо реагирует с йодом с
образованием соли - йодида железа. Она представляет собой порошок, который
легко удаляется с поверхности. В результате, там, где были канавки, в металле
образовались углубления. Такой процесс называют химическим травлением.[15]
Как всем известно, куриное яйцо имеет внешнюю
тонкую оболочку (скорлупу), основным химическим компонентом которой является
кальций (Ca). Проведём интересный химический опыт с яйцом в домашних условиях:
для этого нам потребуется одно яйцо, уксусная кислота и стеклянный стаканчик
(чтобы яйцо в него помещалось).
Итак, кладём яйцо в стакан и наполняем этот
стакан уксусом. В таком виде оставляем всю композицию на пару дней.
Теперь, как видим, кальций, находящийся в
скорлупе яйца, прореагировал с уксусной кислотой, образовав раствор ацетата
кальция, а белок и желток денатурировали (изменили форму белковых молекул) под
действием кислой среды (вспомните, денатурация белка происходит при
температуре, когда яйцо, например, варится).
Теперь можно достать "экспонат" -
яйцо. Полупрозрачная желтовато-оранжевая оболочка, упругость - такие свойства
оно должно приобрести. Если выключить свет и поднести к нему фонарик, то яйцо
превращается в светящуюся капсулу,
- просто красиво![13]
"Съедобные кристаллы"
Химическая реакция, во-первых, цветная, во
вторых - мы получаем кристалл, который можно трогать руками и съесть!
Из веществ, нам понадобятся:
баночки с достаточно широким горлом, в которых
будут расти цветные кристаллы,
шпажки, на которых они будут расти,
прищепки для крепления шпажек на баночках,
пищевой краситель, который и придаст нашим
кристаллам разный цвет,
могут понадобиться ароматизаторы, если
потребуется, чтобы кристаллы пахли,
конечно же, самый главный ингредиент, из
которого мы будем выращивать кристаллы - сахар!
Да, будем выращивать красивые кристаллы из
сахара. Если всё готово, тогда готовим следующую пропорцию насыщенного раствора:
10 стаканов сахара и 4 стакана воды. Выливаем в кастрюлю 4 стакана воды и
ставим на огонь, затем высыпаем в неё 4 стакана сахара (не 10, а 4). Огонь
должен быть не большой (лучше - меньше). Ждём пока вода закипит и,
соответственно, сахар в ней растворится. Можно помешивать. После закипания
добавляем оставшиеся стаканы сахара, помешиваем сахарный раствор.
Поле окончательного растворения сахара снимите
кастрюлю с огня, пусть наш "сахарный сироп" остывает. Тем временем,
приготовим заготовленные палочки. Перед использованием их надо смочить водой -
для того, чтобы сахар к ним лучше прикрепился, и смогли образоваться мелкие
кристаллики, из которых вырастут большие.
Теперь внимание! Опустим наши мокрые палочки в
"сахарный сиром" и вытащим их обратно для тщательной просушки. Эта
операция нужна для того, чтобы закрепить кристаллики на палочке. После
опускания палочки должны хорошо высохнуть, в противном случае ничего не
получится.
Если всё выполнено правильно, приступим к самому
интересному! Нальём из кастрюли в несколько баночек наш сахарные раствор,
добавим в каждую из них свой пищевой краситель и медленно опустим в них по
подготовленной и высушенной палочке, которые подвесим на прищепках (как на
рисунке). Обратите внимание, чтобы палочки не касались дна, друг друга (если в
одной банке несколько палочек) и стенок банки. Это обеспечит свободный рост
кристаллов.
Вот и всё. Теперь поставьте баночки в светлое
относительно тёплое место (стеклянный шкаф, полку в комнате) и оставьте их на
неделю для сладкого результата![14]
"Невидимая краска"
Возьмите таблетку пургена и растворите ее в
небольшом количестве одеколона или денатурата. Обмакните кисточку в этот
раствор и нарисуйте на листе бумаги несложный рисунок. Дайте ему подсохнуть.
Все это вы сделайте заранее, а когда захотите
показать "чудо", вам останется только обрызгать рисунок из
пульверизатора раствором соды. На бумаге проступят малиновые линии. Если же вы
из другого пульверизатора снова окропите рисунок уксусной или соляной кислотой,
он снова исчезнет.
Отчего это происходит? Проделав этот опыт, вы
познакомитесь с индикатором - фенолфталеином. (Из смеси его с сахаром и состоит
таблетка пургена!) Щелочи (сода) окрашивают фенолфталеин в красный цвет,
кислоты обесцвечивают[16].
"Горящий сахар"
Подержите кусок сахара над пламенем спиртовки.
Сахар начнет плавиться, но не загорится, сколько бы вы его ни нагревали. Но
если кусок сахара посыпать табачным пеплом, сахар загорится синеватым пламенем.
Отчего это произошло?
В табачном пепле есть совсем немного солей
лития. Они служат катализатором и ускоряют окисление сахара настолько, что он
загорается даже от спички.[17 ]
Опыт "горящий сахар"
"Черная гадюка"
Насыпьте в тарелку 3-4 столовые ложки сухого
просеянного речного (морского) песка, сделайте из него горку с углублением на
вершине, пропитайте песок этиловым спиртом, а потом заложите в углубление горки
хорошо растертую в ступке смесь из 1 столовой ложки сахарной пудры и 1 чайной
ложки питьевой соды. Смесь подожгите. Через 2-3 минуты на поверхности смеси
появятся черные шарики, а у основания - черная жидкость. Когда почти весь спирт
сгорит, смесь почернеет, и из песка медленно выползет извивающаяся толстая
черная змея с "воротником" из догорающего спирта. Чем дольше горит
спирт, тем длиннее получится змея. В пламени горящего спирта сахар плавится и
обугливается, а выделяющийся из соды углекислый газ заставляет горящую массу
двигаться. Если "Черная
гадюка" покажется вам не очень симпатичной или, наоборот, вы захотите
завести ей подружку, то сделайте "Белую глюконатную змею". Для
получения глюконатной змеи достаточно поднести к пламени таблетку глюконата
кальция, который продается в каждой аптеке и, скорее всего, есть у вас дома.
Зажмите таблетку пинцетом и поднесите к горящей свечке. Из таблетки выползет
змея, объем которой намного превышает объем исходного вещества[16].
Заключение
Как показано в данной курсовой работе, домашний
химический эксперимент очень важен в процессе изучения химии, так как является
методом получения новых знаний, средством наглядности, формирования
практических умений и навыков. Домашний химический эксперимент способствует
развитию логического мышления, активизации логических способностей учащихся.
Использование домашнего химического эксперимента
в изучении химии способствует выполнению одного из важнейших принципов
педагогики - сочетания педагогического руководства с развитием
самостоятельности учащихся.
Также выполнение домашних экспериментальных
заданий логически увязывает теоретические знания, расширяет сферу применения
знаний, способствует приобретению умения самостоятельно планировать свои
действия и осознанному переносу знаний.
Список литературы
1. Асеев В.Г. мотивация
поведения и формирование личности. - М.: Просвещение, 2007 - с.10-15.
. Бабанский Ю.К. Методы
стимулирования учебной деятельности школьников. //Советская педагогика 1980 №3
- с.99-106.
. Зайцев О.С. Методика
обучения химии. - М.: ВЛАДОС, 1999. - с.384.
. Зверев И.Д., Максимова А.А.
Межпредметные связи в современной школе. - М.: Просвещение, 1981 - с.160.
. Исаев Д.С. об использовании
домашнего эксперимента в 8-11 классах // Химия в школе: научно-методический
журнал. - 2009 - №2 - с.43-45.
. Кирюшкин Д.М. Методы
обучения химии в средней школе: Пособие для учителей - М.: Просвещение, 1986 -
с.112.
. Степин Б.Д. Занимательные
задания и эффективные опыты по химии. - М.: Дрофа, 2002 - с. 12-20.
. Субанаков А.К. О
формировании экспериментальной деятельности учащихся // Химия в школе:
научно-методический журнал. - М.: "Центрхимпресс", 2006 - ISSN0368-5632.
- 2009. №9 - с.63-65.
. Сударов П.М. Домашние
практические занятия по химии // Химия в школе 1986 №3 - с.44-49.
. Чернобельская Г.М. Основы
методики обучения химии: учебное пособие для студентов педагогических
институтов по специальности №2122 "ХИМИЯ". - М.: Просвещение, 1999 -
с.462
. Шабарин В.М. Цветовые
эффекты реакций как содержательный компонент организации внеклассной работы //
Химия в школе. - 1996. - №2. - с.64-67.
. Шульпин Г.И. - Химия для
всех. ( Основные понятия и простейшие опыты). - М.: Знание, 1987 - с.38-40.
. Штремплер Л. Химия на
досуге. - М.: Учпедгиз, 1990 - с.54.
. Юдин А.М. химия в нашем
доме. - М.: химия, 1997 - с.16.
Интернет-ресурсы:
. Сайт
http://ekodominfo.ru/distantsionnoe-obuchenie/i-snova-eksperiment - статья
"Химические опыты дома".
. Сайт
http://www.tigrulki.ru/2010/02/24/interesnye-opyty-u-vas-doma/ -
Статья "интересные опыты у вас
дома".
. Сайт
http://www.kristallikov.net/page65.html - статья "занимательные опыты
дома".
. Сайт
http://ladytech.ru/delaem-igrushku-lizuna-doma/ - статья о неньютоновской
жидкости - игрушке "лизуне".
. Сайт
http://simplescience.ru/video/about:chemistry/ - статья "занимательные
химические эксперименты и опыты по химии".
. Сайт
http://lib.vspu.ac.ru/index.html
. Сайт
http://www.biblioclub.ru/