Статья: "Методика формирования понятия «уравнение химической реакции»"

Методика формирования понятия «уравнение химической реакции»

Практика показывает, что подавляющая часть обучающихся способна проводить расчеты по уравнениям химических реакций лишь в стандартных ситуациях, и затрудняются в вычислениях, если учебная задача будет несколько изменена.

Причина затруднений обучающихся в творческом применении уравнений химических реакций скрывается, на наш взгляд, в недостатках распространенной в практике образовательных учреждений методики формирования понятия «уравнение химической реакции».

С целью преодоления обозначенной проблемы была разработана инновационная методика формирования понятия «уравнение химической реакции», включающая четыре этапа:

1. Составление; 2. Чтение; 3. Понимание; 4. Применение. Рассмотрим предлагаемую методику на примере горения метана в кислороде.

1. Составление. Для составления уравнения химической реакции обучающимся необходимо знать, какие вещества реагируют и какие образуются в ходе химической реакции. На этой основе они должны последовательно выполнить три мыслительных операции: а) представить сам процесс горения метана в кислороде (взрыв кислородно-метановой смеси) – макроуровень; б) представить указанное превращение на основе атомно-молекулярного учения – микроуровень; в) мысленно трансформировать атомно-молекулярные модели в знаково-символьное представление, подобрав коэффициенты.

2. Чтение. Обучающимся следует прочитать полученное уравнение: а) на молекулярном уровне: «При горении метана на одну молекулу метана расходуется две молекулы кислорода, при этом образуется одна молекула углекислого газа и две молекулы воды»; б) на уровне вещества (молярное соотношение): «На полное сгорание одного моля метана расходуется два моля кислорода, при этом образуется 1 моль углекислого газа и два моля воды»; в) на уровне вещества (объемное соотношение): «В результате реакции одного объема метана с двумя объемами кислорода образуется один объем углекислого газа и вода».

3. Понимание. Чтение уравнения обучающимися ещё не означает понимания. Для понимания уравнения обучающимся необходимо сравнить количества молекул, молей, объемы газообразных реагентов и продуктов: а) на молекулярном уровне, например, «сколько молекул метана сгорело, столько же образовалось молекул углекислого газа»; б) на уровне количества вещества, например, «количество образовавшейся воды, вдвое превышает количество сгоревшего метана; в) через соотношение объемов газообразных веществ, например, «объем необходимого на полное сжигание метана кислорода вдвое превышает объем метана».

4. Применение. Если обучающийся понимает уравнение химической реакции, то он практически готов применить свои знания.

«Какой объем кислорода потребуется на сжигание 2 л метана?».

Обратившись к уравнению химической реакции, обучающийся видит, что на сгорание метана необходим двукратный объём кислорода.

Ответ очевиден – 4 л.

Понимание уравнение химической реакции, основанное на умении его читать, позволяет, легко использовать уравнения химических реакций при решении задач. Студенту для этого следует превратить любой из заданных параметров в количество вещества или объем газообразного вещества.

Как показывает практика, разработанная нами методика формирования понятия об уравнении химической реакции, позволяет учащимся достичь успеха в применении уравнений химических реакций при проведении химических расчетов.