Экспериментальные творческие задачи по неорганической химии.
Аверьянова Алена Петровна, учитель химии МБОУ СОШ № 7
В настоящие время для получения хорошего образования недостаточно ограничиться рамками школьного учебника, а также разобраться в решении типовых задач. Нужно еще уметь использовать свои знания в нестандартных, требующих проявления творческих способностей ситуациях, в условиях неопределенности, когда неясно, какие знания и какой нвуки нужно использовать, не определен план действий, зачастую неизвестен и конечный результат поиска. В таких условиях сложно переплетаются логические и интуитивно-образные построения, приходятся постоянно осмысливать и переосмысливать свои действия и действия товарищей. В процессе поиска решения постоянно возникает необходимость преодоления интеллектуальных трудностей. Но только это преодоление приводит к оригинальному решению. Не случайно говорят, что творчество – это мучение, приносящее радость
Я приведу условия экспериментальных творческих заданий и задач по неорганической химии. При работе над ними сохраняйте уверенность, что имеющихся знаний по химии у вас достаточно для решения большинства возникающих проблем. Если вы чего-то не знаете или не помните, то воспользуйтесь любым учебником или справочником, энциклопедией и даже своими рабочими тетрадями. Главное – понять, каких знаний недостает, и найти источник их пополнения.
При решении творческих задач могут быть полезны некоторые так называемые эвристические приемы. Они в определенной мере отражают закономерности развития творческого процесса, поэтому прочитайте и вдумайтесь в суть каждого приема на различных этапах поиска решения задачи.
Прежде чем решить задачу, нужно хорошо проработать ее условие. Часто полезно представить его условия в форме схемы.
Не нужно бояться, что для решения задачи не хватит знаний (их всегда можно пополнить). Зачастую недостает не знаний, а умений их использовать.
Не следует останавливаться на первой пришедшей в голову идее. Творческое решение, как правило, рождается в ходе длительной работы, поэтому первая идея редко бывает оригинальной.
В ходе творческого поиска необходимо попытаться предложить как можно больше вариантов решения, а затем отобрать среди них наиболее целесообразные.
Полезно фиксировать (записывать в тетрадь) все пришедшие в голову идеи, а затем их оценивать.
Нужно бояться не сколько предложения плохой идеи, сколько утраты хорошей.
Оригинальная идея часто сначала воспринимается как недостойная внимания.
Необходимо оценивать не только достоинства, но и недостатки предложенных решений. Идеальных решений, как правило, не бывает.
Хорошая идея – еще не решение задачи. Необходимо идею реализовать экспериментально.
Если экспериментально идею реализовать трудно, значит она не так хороша, как кажется.
Наиболее ценится простое решение проблемы.
Если долго не удается найти решение, значит следует расширить область поиска идей, т.е. следует искать новые подходы к проблеме.
Если кажется, что задача решена, не следует останавливаться, может быть, можно найти другое, более оригинальное решение.
Полезно прочитать условие уже решенной, на ваш взгляд, задачи. Может быть, в ходе решения не все учтено.
Следует отметить, что предлагаемые задачи и задания выполняются в условиях сотрудничества, которое представляется более мощным орудием поиска оригинального решения, чем работа в одиночку. Для того, чтобы сотрудничество получилось эффективным, нужно держаться раскованно и скромно. Вы можете возразить: раскованность и скромность несовместимы. Но это не так. В основе скромности лежит внутренняя установка – то, что я знаю и умею, может узнать и научиться делать каждый. Запомните – при сотрудничестве следует бережно относиться к идеям своих товарищей, стараться вникнуть в смысл каждого предложения, независимо от того, кто его выдвинул.
Задания и задачи требуют проведения химического эксперимента, поэтому предлагайте идеи с учетом возможности их опытной проверки в вашем школьном химическом кабинете. При экспериментировании постарайтесь проанализировать причины неудач: опыт может не получиться не только из-за непродуктивности идеи, но и потому, что вы неграмотно его поставили.
При экспериментировании будьте внимательны и аналитичны. В случае неудачи старайтесь осмыслить причины и не повторяйте ошибки несколько раз.
8 класс.
1. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ГРУППОЙ УЧАЩИХСЯ,
1) Одной из важных характеристик состояния воздуха является относительная влажность. Это величина, показывающая насколько вода на воздухе способна испаряться. Если этот показатель постоянно выше или ниже нормы, то это может отразиться на самочувствии и даже на здоровье человека. Относительную влажность воздуха измеряют специальными приборами – гигрометрами.
а) Какие закономерности лежат в основе работы гигрометров?
б) Предложите конструкцию «химического гигрометра» и изготовьте его.
2) Все вы уже знаете, что в течение урока состав воздуха в закрытом классном помещении меняется. Сконструируйте прибор, с помощью которого можно установить, достигает ли объемная доля углекислого газа предельно допустимой концентрации (j = 0,1 % ) этого вещества в воздухе.
2. УСЛОВИЯ ЗАДАЧ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПАРАМИ УЧАЩИХСЯ ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА,
1) Прочитайте сказку «Василиса Прекрасная». Нет ли в ней проблем, имеющих отношение к химии? Если есть, то попытайтесь сформулировать их и предложить варианты решения. Проверьте свои предложения экспериментально. Литература: Народные русские сказки А.Н. Афанасьева, Л., 1983. С. 75- 81
2) Работа с кислотами и щелочами требует особой осторожности. Пролитая едкая жидкость способна испортить одежду, а незадачливый экспериментатор может получить трудно заживающие ожоги. Но что делать, если оплошность все-таки произошла?
Для удаления пролитой жидкости удобно использовать смесь, состоящую из высушенной и измельченной глины (40 % по массе), сухого песка (30-40 %) и нейтрализатора кислот и щелочей. Пролитый раствор засыпается нейтрализующей смесью, затем ее убирают с помощью щетки или совка, а обработанную ею поверхность промывают водой.
Каким, по вашему мнению, должен быть состав нейтрализатора, пригодного для обезвреживания как кислоты, так и щелочи? Приготовьте смесь такого нейтрализатора с сухим песком и глиной, а также проверьте на опыте его эффективность.
9 класс.
ЗАДАЧИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПАРАМИ УЧАЩИХСЯ ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА.
1) В книге доктора А.И.Макиевского «Домашняя химия» приводится интересное наблюдение: «прекрасная половина рода человеческого часто употребляет уксус в огромных количествах: либо в чистом виде, либо вместе с другими кушаньями для сохранения талии. Цель достигается вполне, но вместе с грациозной талией приобретается отвратительный цвет лица». Чрезмерное употребление уксуса может привести не только к появлению землистого цвета лица, но и к серьезному отравлению.
Предложите метод оказания помощи переусердствовавшей с уксусом красавице, используя средства, не наносящие ущерба здоровью? Подтвердите экспериментально предложенный метод (пить при этом уксус не следует.)
Литература: Макиевский А.И. «Домашняя химия». СПб., 1893
2) В нефти и нефтепродуктах всегда содержится некоторое количество воды. Предложите химический способ ее количественного определения в этих объектах.
3) В майском номере журнала «Химия и жизнь» за 1985 год была опубликована заметка «Черные или белые?». В ней рассказывалось об оригинальной жеребьевке, проведенной в Голландии на мачте претенденток на звание чемпионки мира по шахматам между Наной Александрией и Милункой Лазаревич. Жеребьевка проводилась с помощью графинов и мензурок. Жидкость, которую налила Нана из графина в мензурку, окрасилась в черный цвет, а в мензурке Милунки осталась прозрачной. Таким образом, Милунке «вылилось» играть первую партию белыми.
Изобретателем оригинальной жеребьевки был фармацевт фирмы, которая финансировала проведение матча.
Предложите и опробуйте экспериментально собственные варианты аналогичных жеребьевок.
4) молодая учительница химии обратилась за консультацией:
- Не пойму, в чем дело. Использовала прибор для опытов с электрическим током, чтобы показать разложение воды. Кислород выделяется, а водород – нет. Между тем все делаю по инструкции. В ней указано, что при выполнении опыта можно использовать растворы нитрата калия, карбоната калия или едкого калия.
- Помните ли, какой из электролитов вы использовали в последний раз?
- Конечно, помню…
- Ну так именно его-то как раз брать нельзя!
Какой же электролит оказался «третьим лишний»? Проведите электролиз этих солей и выявите ошибку в инстпукции. Дайте объяснение наблюдаемому явлению.
5) Маленький мальчик взял на столе пузырек с какой – то жидкостью, пошел в гараж и вылил содержимое пузырька в раствор, который папа отставил в сторону, чтобы в него ничего случайно не попало. В результате из раствора выпал осадок. Папа очень расстроился и попросил старшего сына исследовать этот осадок и выяснить, можно ли оставшийся раствор использовать по назначению?
Изучите свойства выданного вам осадка и ответьте на вопрос папы юного химика.