Министерство образования Российской Федерации.
Управление образования Ангарского муниципального образования.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Ангарский лицей №1»
ПРОГРАММА
элективного курса для обучающихся 9-х классов
«Роль химии в повседневной жизни человека»
Автор программы:
, учитель химии
высшей квалификационной категории.
Утвержден МЭС 19.06.2013 г., Приказ № 000
МБОУ «Ангарский лицей №1»
2013 г.
Пояснительная записка
Программа элективного курса предназначена для обучающихся 9-х классов и рассчитана на 16 часов.
Изучив данный курс, ученики получат знания о составе и свойствах химических веществ, окружающих их в повседневной жизни, и одновременно являющихся распространенными химическими реактивами при изучении курса химии на профильном уровне, а также практические навыки работы с веществами и химическим оборудованием.
Программа гармонично дополняет и углубляет по содержанию ряд вопросов теоретического курса химии элементов.
Актуальность данной программы в том, что она дает возможность учащимся получить теоретические знания и практические навыки, необходимые для удачного выступления на олимпиадах различного уровня, включающих теоретический и практический туры; рассмотреть способы решения наиболее сложных заданий, встречающихся в части С при проведении ГИА и ЕГЭ.
Курс имеет экспериментальную направленность (более половины занятий – практические работы, которые выполняют обучающиеся).
Цель курса:
формирование положительной мотивации к изучению предмета посредством практической деятельности.
Задачи курса:
- расширить знания обучающихся о составе и свойствах химических веществ, окружающих их в повседневной жизни и являющихся распространенными реактивами в курсе неорганической и органической химии;
- изучать новые химические понятия (эквивалент), способы выражения концентрации вещества в растворе (молярную, нормальную концентрацию);
- практически освоить количественный метод анализа – титрование, оценивать погрешность измерения;
- познакомить обучающихся с электронно-ионным методом подбора коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций на примере взаимодействия перманганата калия с сульфитом натрия в различных средах;
- уточнить готовность и способность обучающихся осваивать предмет на повышенном уровне.
Завершается курс экзаменом, который проходит в форме конференции. Обучающиеся готовят доклад по выбранной ими теме. Темы могут не совпадать с тем, что изучалось на занятиях. Доклад должен быть написан научным языком, но при этом ориентирован на сравнительно легкое и наглядное восприятие слушателями, минимально знакомыми с предметом доклада. Он может быть дополнен различными средствами наглядности: таблицами, компьютерными презентациями, демонстрационными опытами, моделями. Как вариант, можно предложить обучающимся в качестве зачетной работы выполнить творческие практические задачи.
Учебно-тематический план
№ урока | Название темы | Кол-во часов всего | В том числе | Образовательный продукт | ||
Лекции | Семинары | Лабораторно - практические занятия | Решение задач | Деловые игры | ||
1 | Вводная беседа «Что вы знаете о веществах, окружающих нас?» | 1 | 1 | Конспект | ||
2 | Металлы главных подгрупп. | 1 |
| Серия опытов с образцами мягкой и жесткой воды. | ||
3 | Металлы побочных подгрупп. Окислительные свойства KMnO4. Метод полуреакций. | 2 | 1 | 1 | Схема поведения KMnO4 в ОВР в зависимости от среды. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений хрома. | |
5 | VII A группа. Галогены. |
|
|
| Определение качественного состава чипсов, вывод о пользе или вреде чипсов. | |
| VII A группа. Галогены. | 2 |
| Практические навыки титрования. Сравнительный анализ продуктов по содержанию в них витамина С. | ||
9 | VI A группа. | 2 | 1 |
| Схема поведения Н2О2 в ОВР в качестве окислителя и восстановителя. | |
11 | V A группа. |
| 1 | Серия опытов по определению белков, нитратов в продуктах. | ||
| V A группа. Удобрения. |
| 1 | Таблица с характеристикой удобрений по физическим и химическим свойствам. Расчет массовой доли элементов в удобрениях. | ||
13 | IV А группа. Определение СО2, красителей и кислот в газированных напитках. | 1 |
| Серия опытов с использованием качественных реакций на СО2, кислоты, адсорбционных свойств активированного угля. | ||
14 | IV А группа. Силикатная промышленность. |
|
| Конспект «Производство керамики, стекла, строй-материалов из природных силикатов; продукция». | ||
1516 | Защита докладов. Решение творческих практических задач. |
|
|
| Возможны: домашний эксперимент, презентации, схемы, модели и т. д. | |
Итого: | 16 | 1 | 2 | 9 | 3 | 1 |
Содержание программы
1. Металлы главных подгрупп (уроки №1-2)
Вводная беседа (с использованием мультимедийной презентации). Что вы знаете о веществах, окружающих нас? Как применить знания из курса химии для решения бытовых проблем?
Практическая работа. Приготовление «жесткой» воды с использованием растворов солей кальция и магния. Демонстрация влияния жесткой воды на человека, бытовую технику и технологические процессы. Умягчение воды кипячением, прибавлением растворов кальцинированной соды и гидроксида кальция, пропусканием через колонку, заполненную катионитом. Растворение «накипи» на спирали чайника при помощи раствора уксусной кислоты. Сравнительное моющее действие раствора мыла и СМС в жесткой воде. Качественное сравнение образцов воды (водопроводная, минеральная, дистиллированная и т. д.) на присутствие в них солей кальция и магния при помощи мыльного раствора. При наличии трилона Б можно количественно определить общую жесткость воды комплексонометрическим методом.
Планируемые результаты обучения.
Обучающиеся должны знать понятие жесткости воды, обусловленное присутствием солей кальция и магния, способы умягчения воды, механизм моющего действия мыла, причину потери моющих свойств мыла в жесткой воде; добавки в стиральных порошках.
Уметь описать происходящие процессы при помощи уравнений химических реакций.
2. Металлы побочных подгрупп (уроки №3-4)
Лекция. Алгоритм составления окислительно-восстановительных реакций методом полуреакций, или ионно-электронным методом. Достоинства метода. Правила для кислой и щелочной среды.
Лабораторно-практическое занятие. Перманганат калия. История открытия. Физические свойства. Окислительные свойства. Применение растворов перманганата калия в быту, медицине. Правила хранения. Меры первой помощи при отравлении концентрированным раствором перманганата калия. Способы избавления от пятен, оставленных раствором KMnO4.
Схема проявления окислительных свойств перманганатом калия в зависимости от среды (кислой, нейтральной или щелочной). Составление уравнений ОВР, описывающих взаимодействие сульфита натрия с перманганатом калия в различных средах, при помощи метода полуреакций. Визуальные изменения в ходе реакций. Контрольная качественная задача: в трех пронумерованных пробирках находятся растворы сульфита натрия в разных средах. Используя раствор KMnO4, нужно определить характер среды (кислая, нейтральная или щелочная) в каждой из пронумерованных пробирок.
Соединения хрома. Зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств от степени окисления металла. Демонстрационные опыты: разложение дихромата аммония, взаимные переходы хроматов и дихроматов.
Планируемые результаты обучения.
Обучающиеся должны знать алгоритм составления окислительно-восстановительных реакций электронно-ионным методом, окислительные свойства перманганата калия и дихроматов.
Уметь составлять уравнения ОВР с участием окислителя KMnO4, протекающие в различных средах, и подбирать в них коэффициенты методом полуреакций.
3. Химия пищи (уроки №5-6)
Семинар (с использованием мультимедийной презентации). Рациональное питание. Белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и витамины – составляющие здоровой пищи. Планирование собственного рациона обучающимися в зависимости от физиологических особенностей и нагрузок.
Лабораторно-практическое занятие. Анализ чипсов. Качественное определение жиров - по пятнам, оставленным на фильтровальной бумаге; крахмала - по фиолетовому окрашиванию при взаимодействии со спиртовым раствором йода; ионов натрия – по желтой окраске пламени, хлорид-ионов – по выпадению белого творожистого осадка хлорида серебра, полученного при взаимодействии фильтрата чипсов с раствором нитрата серебра. Вывод о пользе или вреде чипсов.
Планируемые результаты обучения.
Обучающиеся должны знать основные составляющие здорового питания (белки, углеводы, жиры, витамины, минеральные вещества); продукты, в которых они содержатся, для составления ежедневного рациона питания; качественные реакции на крахмал, ион натрия, хлорид-ион.
Уметь вести здоровый образ жизни, проверить качественный состав продукта питания при помощи качественных реакций.
4. Йод. Йодометрия (уроки №7-8)
Лабораторно-практическое занятие. История открытия йода. Строение, физические и химические свойства. Применение. Растворение кристаллов йода в воде и спирте. Способы избавления от пятна, оставленного спиртовым раствором йода.
Эквивалент вещества. Способы выражения концентрации растворенного вещества в растворе. Нормальная концентрация. Приготовление 0,1 н раствора I2 по фиксаналу. Разбавление, получение 0,02 н раствора I2 для титрования. Приготовление рабочего места для титрования.
Аскорбиновая кислота (витамин С). Способы обнаружения кислоты. Количественное определение витамина С в различных продуктах методом йодометрии. Оценка погрешности измерения.
Планируемые результаты обучения.
Обучающиеся должны знать различные способы выражения концентрации вещества в растворе (массовую долю, молярную, нормальную концентрации), основы титрования, формулу и значение для человека аскорбиновой кислоты (витамина С), способы ее определения.
Уметь рассчитывать эквивалент вещества, проводить количественное определение аскорбиновой кислоты йодометрическим методом, оценить погрешность измерения.
5. Пероксид водорода (уроки №9-10)
Лабораторно-практическое занятие. Пероксид водорода. Физические, химические свойства. Применение в медицине: кровоостанавливающее и дезинфицирующее средство. Получение и идентификация кислорода разложением перекиси в присутствии катализатора MnO2.
Схема химического поведения Н2О2 в ОВР в качестве окислителя и восстановителя в кислотной, щелочной или нейтральной средах.
Окислительные свойства Н2О2 в реакциях с йодидом калия, нитратом хрома (III). Восстановительные свойства Н2О2 в реакциях с нитратом серебра, перманганатом калия. Составление уравнений ОВР с участием перекиси водорода методом полуреакций (ионно-электронным методом).
Решение качественной задачи: на кусочки белой ткани наносят капли растворов перманганата калия и спиртового раствора йода и выдают командам обучающихся. Нужно распознать, какой раствор пролили на одежду: перманганата калия или йода? Как вывести пятна от этих растворов? В чем сущность химических процессов удаления пятен? Требуется написать уравнения происходящих ОВР.
Планируемые результаты обучения.
Обучающиеся должны знать окислительные и восстановительные свойства перекиси водорода в различных средах для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций.
Уметь составлять уравнения ОВР с участием Н2О2, подбирать к ним коэффициенты электронно-ионным методом и методом электронного баланса.
6. Определение нитратов и белков в продуктах питания (урок №11)
Лабораторно-практическое занятие. Контрольный опыт: при добавление к нитрату калия раствора дифениламина в концентрированной H2SO4 наблюдается появление синей окраски раствора. Приготовление анализируемых овощных соков, качественное определение в них нитратов.
Контрольный опыт: при взаимодействии белка куриного яйца и концентрированной азотной кислоты появляется ярко-желтая окраска веществ (ксантопротеиновая реакция). В качестве анализируемых растворов на содержание белка можно взять домашний бульон, отвар из-под сосисок, продающиеся в магазинах кубики-концентраты (залить кипятком).
Планируемые результаты обучения.
Обучающиеся должны знать качественные реакции: на нитрат-ион – действие дифениламина, на белок – ксантопротеиновую реакцию.
Уметь провести качественный анализ продуктов питания на содержание в них нитратов и белков.
7. Удобрения (урок №12)
Решение задач. Классификация удобрений. Макроэлементы и микроэлементы. Азотные, калийные, фосфорные удобрения. Понятие о двойных, смешанных и комплексных удобрениях. Расчет массовой доли питательных элементов в удобрениях. Практическая задача: исследовать и занести в таблицу свойства выданных удобрений: внешний вид, растворимость в воде, действие на индикатор и раскаленный уголь, реакции со щелочью, кислотой, хлоридом бария, нитратом серебра. Контрольное задание: в пронумерованных пробирках находятся удобрения. Нужно идентифицировать эти удобрения по физическим и химическим свойствам.
Планируемые результаты обучения.
Обучающиеся должны знать состав, свойства основных калийных, азотных и фосфорных удобрений, их роль в жизнедеятельности растений.
Уметь рассчитывать массовую долю элементов в удобрениях для определения эффективности удобрения, проводить качественный анализ растворов удобрений на содержание в них ионов H+,OH─, NO3─, NH4+, Cl─, CO32─, SO42─, PO43─.
8. Химия углерода (урок №13)
Лабораторно-практическое занятие. Определение СО2, красителей и кислот в газированных напитках ( Pepsi-cola, Coca-cola, Fanta – лимонный или апельсиновый вкус). Для определения СО2 анализируемый напиток нагревают в пробирке, закрытой пробкой с газоотводной трубкой. Конец газоотводной трубки опущен в раствор с известковой водой. Наблюдают помутнение раствора вследствие образования карбоната кальция. Для демонстрации адсорбционных свойств активированного угля напиток разбавляют водой, добавляют активированный уголь, затем фильтруют и получают обесцвеченный напиток. Наличие кислоты можно определить при помощи индикатора или гидрокарбоната натрия, реагирующего с кислотами с выделением СО2.
Планируемые результаты обучения.
Обучающиеся должны знать качественные реакции на СО2, кислоты, адсорбционные свойства активированного угля.
Уметь самостоятельно спланировать, собрать несложную химическую установку и провести эксперимент для анализа исследуемых напитков на содержание в них компонентов по качественным реакциям.
9. Силикатная промышленность (урок №14)
Деловая игра. Обучающиеся работают в микрогруппах. Микрогруппы представляют: цеха по производству и формовке стекла, керамики, цемента и бетона, библиографический отдел, отдел рекламы, сбыта и реализации готовой продукции. Требуется (после отведенного времени на работу с учебной литературой) объяснить суть происходящих физических и химических процессов, продемонстрировать продукцию цехов и ее назначение.
Планируемые результаты обучения.
Обучающиеся должны знать химические и физические процессы, протекающие при производстве стекла, керамики, цемента, бетона, продукцию силикатной промышленности и ее назначение.
Уметь составлять уравнения реакций, протекающих при варке стекла, получении цемента.
10. Защита докладов (уроки №15-16)
Примерные темы докладов для учащихся по курсу «Роль химии в повседневной жизни человека»
1. Распознавание лекарственных веществ (аспирина, гидропирита, стрептоцида).
2. Способы очистки веществ.
3. Ангарский цемзавод (производства, продукция).
4. Кислотные дожди и их вредное воздействие.
5. Выращивание растений на питательных растворах.
6. Использование химических веществ в кормовом рационе животных.
7. ОВР в организме человека.
8. ОВР на космическом корабле.
9. Происхождение пятен и способы их выведения.
10. Материалы будущего и их применение.
Литература для учителя:
1. , , Теренин . 10 класс. Профильный уровень: учебник для общеобразовательных учреждений. - М.: Дрофа, 2008. -463 с.: ил.
2. , Юдо : вред или польза? // Химия в школе, 2005, №10, с.54-60.
3. , Остроумов книга учителя. Химия. 9 класс. – М.: Дрофа,2002. – 350 с.: ил.
4. Габриелян книга учителя. Химия. 10 класс. – М.: Дрофа,2004. – 480 с.: ил.
5. Лидин по общей и неорганической химии. – М.: Просвещение: Учеб. лит., 1997. – 256 с.: ил.
6. , Хомченко задач по химии для поступающих в вузы. – М.: Новая волна, 2002. – 304 с.
7. , Аликберова задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002. – 432 с.: ил.
8. , Скачков открытые уроки химии 8-9 классы. – Ростов н/Д: Феникс,2002. – 320 с.: ил.
9. , , Изилянова -анализ овощей на содержание нитратов. // Химия в школе, 2003, №1, с.54-56.
10. Бердоносов галогенов в специализированных химических классах. // Химия в школе, 2005, №3, с.26-32.
Литература для обучающихся:
1. Аликберова химия. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2002. – 560 с.: ил.
2. Репетитор по химии/под ред. .13-е изд. – Ростов н/Д: Феникс,2005. – 768 с. – (Абитуриент).
3. Пичугина химию на примерах из повседневной жизни. –М.: АРКТИ, 2000. – 136с.: ил.
4. пыты без взрывов. – М.: Химия, 1986. - 192 с.
5. Химия: Энциклопедия для детей. М.: Аванта +, 2000.
Приложение 1
Анализ газированных напитков
Цель работы: качественный анализ на СО2 и наличие кислоты.
Методика:
А) Анализ на содержание СО2.
1. С помощью мерного цилиндра налейте 10 мл напитка в широкую пробирку. Закройте пробкой с газоотводной трубкой.
2. Закрепите пробирку в штативе.
3. Другую пробирку заполните известковой водой и погрузите конец газоотводной трубки в известковую воду.
Б) Обесцвечивание.
1. С помощью мерного цилиндра налейте 25 мл напитка в стакан. Добавите 25 мл воды для разбавления.
2. Добавите 2 шпателя активированного угля. Перемешайте уголь стеклянной палочкой, оставьте на 10 минут.
3. Отфильтруйте уголь. Напиток должен быть обесцвечен.
В) Анализ на содержание кислот.
Для этого используйте 10 мл обесцвеченного раствора.
1. Опустите в раствор универсальный индикатор. Запишите цвет и рН раствора.
2. Разлейте анализируемый раствор в три пробирки.
3. В первую пробирку добавьте шпатель карбоната кальция.
4. Во вторую пробирку добавьте шпатель гидрокарбоната натрия.
5. В третью пробирку положите кусочек магниевой ленты (1 см).
Результаты занесите в таблицу:
Действия | Наблюдения |
А. Анализ на СО2. Б. Обесцвечивание активированным углем. |
Приложение 2
Анализ содержания витамина С в продуктах питания
Цель работы: методом йодометрии количественно определить содержание аскорбиновой кислоты в анализируемых продуктах питания.
Аскорбиновая кислота (витамин С)
Наиболее характерное химическое свойство аскорбиновой кислоты С6Н8О6 — это ее восстанавливающее действие, проявляющееся в обратимом окислении её до дегидросоединения С6Н6О6 — дегидроаскорбиновой кислоты:
аскорбиновая кислота дегидроаскорбиновая кислота
Методика определения витамина С:
Каждый исследуемый фрукт или овощ натереть на терке, отжать сок. К 25 мл свеже выжатого сока добавить 75 мл воды, 10-15 капель крахмала, перемешать и титровать 0,02 н раствором I2 до появления устойчивой синей окраски.
Аскорбиновая кислота С6Н8О6, содержащаяся в соках, вступает во взаимодействие с I2
С6Н8О6 + I2 → 2 HI + С6Н6О6
аскорбиновая дегидроаскорбиновая
кислота кислота
Как только в растворе сока вся аскорбиновая кислота прореагирует с йодом, малейший избыток I2 даст с индикатором крахмалом синее окрашивание.
Содержание аскорбиновой кислоты в мг / 100 мл сока рассчитывают по формуле:
С(I2) ∙ V(I2) ∙ M (1/2 C6H8O6) ∙ 100
1000 ∙ Vсока
где С(I2) – концентрация раствора йода – 0,02 н;
V(I2) – объем йода, пошедший на титрование;
M (1/2 C6H8O6) – молярная масса аскорбиновой кислоты, г/моль
(178/2 =89 г/моль);
Vсока – объем сока, взятый для анализа.
Титрование со свеже выжатым соком провести 2 раза. В случае большого расхождения результатов титрование проводят в третий раз.
Приложение 3
Окислительные и восстановительные свойства перекиси водорода
|
|
