Использование цифровых лабораторий на уроках химии

Преподавание химии в школе с использованием цифровых лабораторий

Значение эксперимента

Химический эксперимент —

важнейший метод познания — позволяет сформировать у школьников знания о веществах и явлениях, развить их активную познавательную деятельность .

Преимущества цифровой лаборатории

• наглядное представление результатов эксперимента в виде графиков, диаграмм и таблиц;
• хранение и компьютерная обработка результатов эксперимента, данных измерений;
• сопоставление данных, полученных в ходе различных экспериментов; возможность многократного повторения эксперимента;
• наблюдение за динамикой исследуемого явления; доступность изучения быстро протекающих процессов;
• сокращение времени эксперимента; быстрота получения результата;
• возрастание познавательного интереса учащихся.

Цифровая лаборатория

• Датчики

- температура

- pH

- электропроводность

- оптическая плотность

• Аналогово-цифровой преобразователь
• Персональный компьютер

Основные направления использования цифровых лабораторий

• Проектная деятельность
• Полевые исследования
• Факультативные занятия
• Регулярные уроки

Принципы организации эксперимента

• Наглядность;
• Простота;
• Доступность для понимания;
• Конкретность;
• Целостность;
• Кратковременность;
• Безопасность;
• Воспроизводимость.

Целевые навыки

• Умение самостоятельно формировать программу эксперимента;
• Умение осуществлять наблюдение (эксперимент);
• Умение самостоятельно оформлять отчет .

Применимость цифровых лабораторий

• 8 класс

- Изучение кислотно-основных равновесий в водных растворах

• 9 класс

- Изучение электропроводности сильных и слабых электролитов

- Изучение процесса горения

• 10 класс

- Исследование испарения органических и неорганических веществ

• 11 класс

- Зависимость скорости реакций от температуры

- Влияние катализатора на скорость химических реакций

ВЛИЯНИЯ КАТАЛИЗАТОРА НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Цель : определить влияние катализатора на скорость

химической реакции.

Катализатор – это вещество, не расходующееся в процессе протекания реакции, но влияющее на ее скорость.

Влияние катализатора на содержание кислорода в растворе Н 2 О 2

- непонимание

Концентрация кислорода, %

Время, с

0

В растворе Н 2 О 2

10

При добавлении FeCl 3

20

При добавлении MnO 2

30

40

60

Контрольные вопросы

1. Рассчитайте скорость реакции для каждого из катализаторов и сравните во сколько раз скорость реакции с оксидом марганца ( IV ) выше, чем с хлоридом железа ( III ).

2. Где применяются каталитические реакции?

3. Какие вещества в природе и в живых организмах являются катализаторами?

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ СИЛЬНЫХ И СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ (9 кл)

Цель:

- исследовать электропроводность различных веществ;

- определить какие из веществ являются сильными электролитами, а какие слабыми.

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ (11 кл)

Цель : определить факторы, которые влияют на химический

процесс горения.

Горение – это быстро протекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением значительного количества тепла и обычно ярким свечением (пламенем).

Контрольные вопросы

1. Объясните, почему свеча погасла.

2. Изучите график и определите количество кислорода в то время, когда свеча погасла.

3. Какие продукты образуются при горении свечи.

4. Какие средства тушения пожара нужно использовать в следующих случаях: а) загорелась одежда на человеке; б) воспламенился бензин; в) возник пожар на складе лесоматериалов; г) загорелась нефть на поверхности воды?

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ (11 кл)

Цели : - закрепить понятие скорость химической реакции;

- исследовать влияние температуры на скорость химической реакции.

Химические реакции протекают с различными скоростями. Знание скоростей химических реакций имеет большое научное и практическое значение.

Источники

Выводы

• Цифровые лаборатории позволяют поднять на новый уровень химический эксперимент в общеобразовательных школах;
• Применение концепции проблемного обучения в дополнение к использованию цифровых лабораторий позволяет приблизить химический эксперимент к реальному пути поиска научного знания.

Спасибо за внимание!

Источники

• Зимина А.И. Методика эффективного использования цифровых лабораторий на уроках химии в  общеобразовательной школе. 2012.
• Жилин Д.М. Учебно-методический комплекс для 8-9 кл. 2010.