Эксперимент «Свежесть» Пожалуйста, прочтите:1. Вы чувствуете себя свежо.2. Пока вы читаете эти строки, дышите размеренно и спокойно. С каждым вдохом сознательно вбирайте в себя новую энергию. Вы чувствуете себя очень хорошо. Энергия свежести с каждой буквой приятно

14. Мысленный эксперимент Я уже говорил: значительная - а порою и решающая - часть научного поиска проходит в форме мысленного эксперимента. Здесь же надо подчеркнуть: такой эксперимент полезен не только в науке. Он и в повседневной жизни позволяет свести неизвестное к

45. Пользуйтесь часами и секундомером «С тех пор как мой сын начал «соревноваться» с секундомером, он делает за рекордное время то, на что в другой раз уходило столько времени и сил!» Папа Человек, который изобрел таймер для кухни, хотел изначально помочь поварам не

Эксперимент Эксперимент – главный метод научной психологии, он настолько важен, что студенты-психологи нередко называют любое психологическое исследование экспериментом, что не вполне верно. В отличие от других методов психологии, эксперимент подразумевает

Мысленный эксперимент Иногда эксперимент можно проводить мысленно, в голове.Харприт, достаточно опытный преподаватель, однажды был повергнут в шок отзывом одного из студентов: «Преподаватель высокомерен; грубо и свысока относится к студентам. Пренебрежительно

«Детский сад комбинированного вида № 17

«Ручеек»

Воспитатель

Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение

«Детский сад № 9 «Золотой ключик»

Воспитатель

Исследовательская, поисковая активность – естественное состояние ребенка. Принципиаль­ное и очевидное различие между исследованием ребенка и ученого заключается в общем итоге: ученый открывает новое знание для всего человечества, а то новое, что открывают дети, – это субъективная новизна, лишь для них самих.

Если время есть, покажите мне его?

Говорят: часы стоят.

Говорят: часы спешат.

Говорят: часы идут,

Но немножко отстают.

Мы смотрели с Мишкой вместе,

Но часы висят на месте.

В. Орлов.

Однажды в детском саду на занятии по формированию математических представлений у детей обсуждали, что такое время. Лиза Л. задала вопрос: «Если есть время, как его можно увидеть?», а Юля К. спросила: «Говорят, что время идет, а почему никто не видел его ноги?»

От этих потребностей детей увидеть и почувствовать категорию времени и родилась идея организации исследовательского проекта

Для начала мы попытались выяснить:

В результате были определены объект, предмет и гипотеза предстоящего исследования.

Предмет исследования: приборы, позволяющие почувствовать свойства категории времени.

Гипотеза: доказать экспериментальным путем, что если время движется, значит у него есть «ноги».

Отсюда цель исследовательской работы : через полученные и приобретенные знания о времени доказать экспериментальным путем, что время - это категория, которую нельзя увидеть, но ее можно почувствовать.

Задачи:

1. Изучить материал по теме: «Время» (художественная литература , познавательная литература, интернет источники);

3. Изготовить модели часов будущего;

4. Составить коллаж «Время идет, мы изменяемся!»

5. Изготовить прибор для проведения опыта со временем;

6. Провести опыты и эксперименты по изучению свойств времени;

7. Провести защиту исследовательской работы.

Для того чтобы найти ответы на поставленные вопросы, ребята вместе с родителями и воспитателями занялись проектной деятельностью : читали художественную и познавательную литературу; рисовали модели часов будущего; составляли коллажи; инициировали создание самодельной конструкции часов (водных, огневых), изготовленных своими руками; с помощью родителей создали в группе коллекцию часов, в которую вошли настольные, настенные, наручные, электронные и механические часы; ставили разнообразные опыты, проводили эксперименты, проверяя выдвинутые предположения и отвечая на поставленные вопросы; делились своими наблюдениями, полученными знаниями со сверстниками и взрослыми.

Об экспериментировании поподробнее. Оно организовывалось как активная деятельность детей, предполагающая мини-защиту, при которой каждый ребёнок должен был уметь пояснить: что он хотел узнать, какое предположение выдвигал, как проверял выдвинутую гипотезу, что получилось?

Некоторые опыты были инициированы детьми, но большая часть нами взрослыми. Так, например, проведение опыта с песочными часами.

I . Эксперимент с песочными часами: «Течет ли время?»

Гипотеза: предположили, что время это песчинки, которые находятся в песочных часах. Если они стекают (песчинки) сверху вниз, то можно предположить, что время течет.

Описание эксперимента:

Ставили песочные часы на стол в процессе одевания детей на прогулку и сравнивали по объему песка в баллончике, сколько времени (сколько "песочных пробегов") потребовалось разным детям на сборы.

Предлагали детям сесть за стол возле песочных часов-1-минутных, 3-минутных- кто где хочет, просили одновременно перевернуть часы и соответственно 1 и 3 минут обрисовывать фигуры по трафарету на бумаге (как вариант: перекладывать фасоль из одной емкости в другую). Наблюдали и сравнивали объем выполненной работы за разные временные интервалы.

После этого мы предложили этим же детям просто сидеть 1 и 3 минуты без задания, сделали вывод, что когда дети заняты делом, то и время течет быстрее.

Вывод: Вместе с песчинками, которые текут в песочных часах «течет» и время. Определенное задание, которое выполняют дети, является показателем измерения конкретного отрезка времени. Дети убедились экспериментальным путем, что время течет.

II. Эксперимент с секундомером: «Может ли время прыгать, бежать, скакать».

Гипотеза: Предположить что время не только течет, а если у него есть «ноги», значит оно может прыгать, бегать и скакать.

Описание эксперимента:

Наблюдали, сколько кругов обежит стрелка секундомера, пока в песочных часах пересыпается песок.

Мерили все подряд: за какое время пробегаем расстояние в 30 м, за какое время пешком взбегаем на второй этаж, за какое время преодолеваем полосу препятствий на детской площадке и т. д. и т. п.

Вывод: Во-первых, путем наблюдений с детьми за секундной стрелкой установили, что время может не только течь, как в песочных часах, но и прыгать, скакать, бежать. Во-вторых, выяснили, что пробег стрелки по кругу (от отметки 0) - это минута, а прыжок с черточки на черточку - секунда. Отрезки времени приобретают имена.

III. Эксперимент с фотографиями: «Время и фотографии».

Гипотеза: Предположить, что время движется вместе с нами, не стоит на месте.

Описание эксперимента:

Побеседовали с детьми о том, как ребенок взрослеет, кем он становится, когда вырастает. Предложили принести свои детские фотографии (разные периоды детства).

Рассмотрели фотографии, которые принесла Лиза Л.

Рассмотрели иллюстрации, на которых изображены стадии развития бабочки.

Вывод: Дети в первом и во втором примерах отметили, что все живое развивается и растет и вместе с ним идет время.

IV. Эксперимент с пособием «именинный» круг: «Время и события».

Гипотеза: предположить, что время протекает вместе с важными событиями из жизни ребенка.

Описание эксперимента:

Чтобы проследить течение времени отрезком в 1 год, вместе с детьми решили сделать «именинный» круг (который делиться на четыре цветных сектора по временам года). На каждый сектор дети приклеили фотографии именинников.

Используя этот круг, мы решили отследить год не только по датам рождения детей, но и по праздникам, которые отмечают в детском саду. Фотографии с праздничными событиями дети также распределили по секторам круга.

Вывод: По итогам эксперимента мы пришли к выводу, что время проходит через события, происходящие в жизни ребенка.

Интересный опыт мы провели с использованием самодельной конструкции водяных часов.

Дети предложили взять обрезанную бутылку, наполнить водой, закрыть крышкой с маленькой дырочкой и поставить в другую пустую бутылку донышком вверх. Сидим, наблюдаем, отмечаем, сколько кругов обежит секундная стрелка пока вода перельется в бутылку. После мы сделали на бутылке мерки (одна мерка = 1 минуте или если отмечать по секундомеру, то один «пробег» стрелки по кругу секундомера). Вот вам и водяные часы собственной конструкции.

После очередной беседы с детьми про старинные часы - огневые, они предложили сделать их своими руками. К боковым сторонам свечи мы прикрепили металлические шарики, которые по мере выгорания и таяния воска падали, и их удар по чашке был своего рода звуковой сигнализацией времени.

Дети на собственном примере убедились, что по этим часам нельзя определить точное время, и они не удобны в применении в настоящее время.

Полученные результаты

В ходе исследования ребята пришли к выводу о том, что время это абстрактное понятие, его нельзя пощупать, увидеть, мы его можем только осознать, почувствовать через протяженность действий. Для ребенка время всегда связано с чем-то, с каким-то времяпрепровождением, событием, происходящим с ним, оставшимся в его прошлом или же планирующимся совершится в будущем.

Список литературы:

1. Непомнящая общих способностей. - Детство - Пресс, 20с.

2. Рихтерман приставлений о времени у детей дошкольного возраста. - М.: Просвещение, 19с.

3. Щербакова обучения математике в детском саду. - М.: Академия, 20с.

Химические реакции идут очень быстро и, как правило, начинаются сразу же после смешения реагентов. Однако из этого правила есть исключения. Реакционная смесь может оставаться какое-то время бесцветной, а затем мгновенно окраситься. Хотите-через пять секунд, хотите-через десять; вы сами можете поставить «химические часы» на требуемое время.

Приготовьте два раствора. Состав первого: 3,9 г йодата калия KIO 3 на литр воды. Состав второго: 1 г сульфита натрия Na 2 SO 3 , 0,94 г концентрированной серной кислоты (осторожно!) и немного, несколько миллилитров крахмального клейстера - тоже на литр воды. Оба раствора бесцветны и прозрачны.

Отмерьте по 100 мл обоих растворов и быстро, лучше при перемешивании, прилейте второй к первому. Опыт удобнее ставить вдвоем-пусть ваш товарищ сразу же начнет отсчет времени по секундомеру или по часам с секундной стрелкой. Через шесть-восемь секунд (точное время зависит от температуры) жидкость мгновенно окрасится в темно-синий, почти черный цвет.

Теперь отмерьте вновь 100 мл второго раствора, а 50 мл первого разбавьте водой ровно вдвое. С секундомером в руках вы убедитесь, что время, прошедшее с момента сливания растворов до их окрашивания, тоже увеличится в два раза.

Наконец, смешайте 100 мл второго раствора с 25 мл первого, разбавленного водой вчетверо, т. е. до тех же 100 мл. «Химические часы» будут работать в четыре раза дольше, чем в первом опыте.

Этот опыт демонстрирует один из фундаментальных химических законов - закон действия масс, согласно которому скорость реакции пропорциональна концентрациям реагирующих веществ. Но вот в чем вопрос: почему растворы окрашиваются мгновенно после паузы, а не равномерно и постепенно, как этого следует ожидать?

Серная кислота в растворе вытесняет йодат- и сульфит-ионы из их солей. При этом в растворе образуется йодоводородная кислота HI, но живет она недолго и тут же вступает во взаимодействие с йодноватой кислотой HIO 3 . В результате выделяется свободный йод, он-то и дает цветную реакцию с крахмалом.

Если бы все шло именно так, то раствор и темнел бы постепенно, по мере выделения иода. Однако параллельно идет еще один процесс: сернистая кислота Н 2 SO 3 реагирует со свободным иодом и вновь образуется иодоводородная кислота. Эта реакция идет быстрее предыдущей, и йод, не успев окрасить крахмал, снова восстанавливается до IO 3- .

Выходит, что окраска не должна появиться вовсе? Обратите внимание: в ходе реакции сернистая кислота непрерывно расходуется, и как только вся она превратится в серную, иоду ничто уже не будет мешать реагировать с крахмалом. И тогда раствор мгновенно окрасится по всему объему.

Разбавляя раствор вдвое и вчетверо, вы уменьшали концентрацию иодата калия, и скорость реакции уменьшалась пропорционально.

Последовательность действий:

Рецепт I: 4г пищевой лимонной кислоты, два кремня для зажигалок (содержат соединения церия (III и IV), 12мл раствора серной кислоты (1:2), 1,7г бромата калия KBrO 3 .

Раствор А: растворить два кремня от зажигалок в серной кислоте.

Раствор Б: в 10мл горячей воды растворить лимонную кислоту и туда же высыпать бромат калия. Для полного растворения веществ смесь слегка подогреть.

Приготовленные растворы быстро слить вместе и перемешать стеклянной палочкой.

Наблюдение: Появляется светло-желтая окраска, которая через 20секунд меняется на темно-коричневую, но спустя 20 сек вновь становится желтой. При температуре 45 градусов такое изменение можно наблюдать в течение 2 мин. Затем раствор мутнеет, начинают выделяться пузырьки оксида углерода (IV), а промежутки чередования цвета раствора постепенно увеличиваются в строго определенной последовательности: каждый следующий промежуток больше предыдущего на 10-15 сек.

Рецепт II: 2г лимонной кислоты растворить в 6мл воды, туда же добавить 0,2г бромата калия и 0,7мл концентрированной H 2 SO 4 . К смеси добавить воду до объема 10 мл, после чего внести 0,04г перманганата калия KMnO 4 и тщательно перемешать до полного растворения соли. Наблюдение: Происходит периодическая сменяемость цвета раствора. Механизм химических реакций можно объяснить как окислительно- восстановительный процесс, в котором роль окислителя выполняет бромноватая кислота, а восстановителя – лимонная:

KBrO 3 + H 2 SO 4 = KHSO 4 +HBrO 3

9HBrO 3 + 2C 6 H 8 O 7 = 9HBrO +8H 2 O + 12CO 2

9HBrO + C 6 H 8 O 7 = 9HBr + 4H 2 O + 6CO 2

Изменение цвета раствора происходит под действием катализаторов – соединений церия и марганца, которые в свою очередь так же меняют степень окисления, но до определенной концентрации иона, после чего происходит обратный процесс.

11.31 Синтез пирофорного железа

Последовательность действий : готовят пирофорное железо путём сливания эквимолярных растворов оксалата аммония и сульфата железа (II) или соли Мора. Для приготовления растворов необходимо 20г соли Мора растворить в 20мл воды, 7,2г оксалата аммония растворить в 20мл воды. Растворы слить вместе. Выпадет осадок дигидрата оксалата железа (FeC 2 O 4 *2H 2 O). Осадок отфильтровать и тщательно отмыть от солей аммония. Промытый осадок высушить на фильтровальной бумаге и перенесите в пробирку. Пробирку укрепить в штативе наклонно отверстием слегка в низ. Осторожно нагреть в пламени горелки, выделяющиеся капли воды удалять фильтровальной бумагой. Когда вещество разложиться и превратиться в чёрный порошок, пробирку закрыть. Пробирку с пирофорным железом поставить остывать в безопасное место вдали от воспламеняющихся веществ.

Наблюдение: при высыпании на лист железа или асбеста пирофорное железо вспыхивает. Самовозгорание объясняется очень тонкой измельчённостью, большой поверхностью окисления. Поэтому после опыта остатки железа надо ликвидировать.

Хранить пирофорное железо нельзя, так как оно может вызвать пожар!

11.32 "Симпатические" чернила

Приходится признать, что некоторые виды чернил или давно исчезли из употребления, или применяются только в таких таинственных целях, как секретная переписка. Для такого рода тайнописи существует много способов, и все они используют секретные или "симпатические" чернила - бесцветные или слегка окрашенные жидкости. Написанные ими послания становятся видимыми только после нагревания, обработки специальными реактивами или в ультрафиолетовых либо инфракрасных лучах. Известно немало рецептов подобных чернил.

Тайные агенты Ивана Грозного писали свои донесения луковым соком. Буквы становились видимыми при нагревании бумаги. Ленин использовал для тайнописи сок лимона или молоко. Для проявления письма в этих случаях достаточно прогладить бумагу горячим утюгом или подержать ее несколько минут над огнем.

Знаменитая шпионка Мата Хари тоже использовала секретные чернила. Когда она была арестована в Париже, в ее гостиничном номере нашли пузырек с водным раствором хлорида кобальта, что и стало одной из улик при разоблачении ее шпионской деятельности. Хлорид кобальта можно успешно использовать для тайнописи: буквы, написанные его раствором, содержащим в 25мл воды 1г соли, совершенно не видимы и проявляются, делаясь синими, при легком нагревании бумаги. Секретные чернила широко применялись и в России революционерами-подпольщиками. В 1878 году Вера Засулич стреляла в петербургского градоначальника Трепова. Судом присяжных Засулич была оправдана, но жандармы пытались снова арестовать ее при выходе из здания суда. Однако ей удалось скрыться, сообщив заранее своим друзьям о плане побега по окончании суда при любом его решении. Записка с просьбой принести кое-что из одежды содержала на обратной стороне листка информацию, написанную водным раствором хлорида железа FeCl 3 (Засулич принимала это вещество как лекарство). Такую записку можно прочесть, обработав ее ватным тампоном, смоченным разбавленным водным раствором тиоцианата калия: все невидимые буквы станут кроваво-красными из-за образования тиоцианатного комплекса железа.

Члены тайной организации "Черный передел" тоже использовали в переписке невидимые чернила. Но из-за предательства одного из чернопередельцев, знавшего секрет расшифровки писем, почти все были арестованы. Тайные письма были написаны разбавленным водным раствором медного купороса. Проявлялся написанный такими чернилами текст, если бумагу подержать над склянкой с нашатырным спиртом. Буквы окрашиваются в ярко-синий цвет из-за образования аммиачного комплекса меди.

А вот китайский император Цинн Шихуанди (249-206 гг. до н. э.), во время правления которого появилась Великая Китайская стена, использовал для своих тайных писем густой рисовый отвар, который после высыхания написанных иероглифов не оставляет никаких видимых следов. Если такое письмо слегка смочить слабым спиртовым раствором йода, то появляются синие буквы. А император для проявления письма пользовался бурым отваром морских водорослей, видимо, содержащим йод.

Еще один рецепт секретных чернил включает применение 10%-го водного раствора желтой кровяной соли. Написанные этим раствором буквы исчезают при высыхании бумаги. Чтобы увидеть надпись, надо смочить бумагу 40%-м раствором хлорида железа. Ярко-синие буквы, которые появляются при такой обработке, уже не исчезают при высыхании. Появление букв связано с образованием комплексного соединения, известного под названием "турнбулева синь".

Помните историю с исчезновением записки Фантомаса. Исчезающие чернила можно приготовить, если смешать 50мл спиртовой настойки йода с чайной ложкой декстрина и отфильтровать осадок. Такие синие чернила полностью теряют цвет через 1-2 дня из-за улетучивания йода.

Факторы, влияющие
на скорость химической реакции

«Химические часы» Урок-исследование

Спаренный урок. Проводится в 8-м классе (по программе О.С.Габриеляна) после знакомства с понятием «скорость химической реакции».

Цели и задачи урока.

Сформировать у учащихся понятие о факторах, влияющих на скорость химических реакций, посредством их самостоятельной проблемно-поисковой деятельности на уроке;

Организовать освоение процедур исследовательской деятельности, в том числе, совершенствовать умение учащихся наблюдать за веществами и происходящими с ними изменениями;

Совершенствовать умение учащихся работать с учебными материалами: проводить осмысление-маркировку текста, выделять главное и необходимое;

Продолжать формирование культуры рефлексивного мышления; совершенствовать умение связно и доказательно излагать свои выводы;

Развивать познавательный интерес к предмету и процессу познания путем усиления его практической направленности (моделирования научного исследования на уроке).

Оборудование и реактивы. Компьютеры, мультимедийный проектор.

Демонстрационный эксперимент: восемь демонстрационных пробирок в штативе, два мерных цилиндра, секундомер; заранее приготовленные растворы (1-й: KIO 3 , 2-й: Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 + крахмал), вода дистиллированная.

Группа № 1: десять пробирок, штатив, стакан с водой, термометр, спиртовка, спички, шпатель, секундомер; HCl, раствор красной кровяной соли, железная скрепка, порошок железа, растворы H 2 SO 4 и Na 2 S 2 O 3 одинаковой концентрации, Н 2 O 2 , MnO 2 , лучинка.

Группа № 2: две пробирки, штатив, две колбы (одна наполнена кислородом и закрыта пробкой), ложечка для сжигания, спиртовка, спички, весы с разновесами, фильтровальная бумага; кусочек древесного угля, Н 2 O 2 , стеклянная палочка с приклеенным к ней MnO 2 , лучинка.

Группа № 3: восемь пробирок, штатив, шпатель, два мерных цилиндра, секундомер; растворы H 2 SO 4 и Na 2 S 2 O 3 одинаковой концентрации, вода дистиллированная, H 2 O 2 , MnO 2 , лучинка.

Группа № 4: шесть пробирок, штатив, прибор для изучения скорости химических реакций, воронка, спиртовка, спички, шпатель; HCl, CH 3 COOH, мрамор, мраморная крошка, H 2 O 2 , MnO 2 , лучинка.

Группа № 5: шесть пробирок, штатив, прибор для изучения скорости химических реакций, воронка, спиртовка, спички, шпатель; HCl, гранулы цинка, цинковая пыль, кусочки железа, H 2 O 2 , MnO 2 , лучинка.

Данный урок имеет следующую логику: проблемный вопрос -> проблемный эксперимент -> обсуждение и выдвижение предположений -> формулирование проблемы > определение темы исследования -> определение цели исследования -> выдвижение гипотезы -> проведение исследования -> представление результатов -> уточнение сложных вопросов темы (работа с текстом) -> возвращение к проблеме, гипотезе -> окончательное подведение итогов урока -> домашнее задание.

Источник всякой науки есть опыт .
Ю.Либих

ХОД УРОКА

I. Мотивационно-ориентировочный этап

Назначение этого этапа:

1) выделение проблемы, которую необходимо решить, проговаривание (вербализация) от ее постановки до возможных путей решения, формулирование предположений, гипотез;

2) мотивация учебной деятельности учащихся через обеспечение значимости изучаемых проблем, через тесную связь обучения с конкретным опытом каждого.

Учитель выступает как организатор самостоятельного учебного познания учащихся и в качестве одного из источников информации.

Учитель (начинает урок проблемным вопросом). Знаете ли вы, что такое химические часы? Может быть, видели или слышали что-то о них. Если нет, то попробуйте предположить, как они могут быть устроены. Как выглядят, как действуют? Высказывайте любые предположения.

Учащиеся высказывают свои предположения.

Учитель. Пока я не буду давать оценку вашим суждениям, все в свое время. Я покажу вам действие самых простых химических часов, но мне нужны помощники с секундомером.

Опыт «Химические часы».

Реактивы: 1-й раствор: 3,9 г йодата калия (KIO 3) на 1 л воды, 2-й: 1 г сульфита натрия (Na 2 SO 3), 0,94 г концентрированной серной кислоты (осторожно!), несколько миллилитров крахмального клейстера на 1 л воды. Оба раствора бесцветны.

Заранее готовим восемь пробирок. В первые четыре пробирки наливаем по 20 мл 2-го раствора. В оставшиеся пробирки наливаем: в первую – 20 мл раствора йодата калия, во вторую – 10 мл 1-го раствора и доводим водой до 20 мл (разбавление в 2 раза); в третью – 5 мл 1-го раствора, доводим до 20 мл (разбавление в 4 раза); в четвертую – 2,5 мл 1-го раствора, доводим до 20 мл (разбавление в 8 раз). Пробирки устанавливаем в демонстрационный штатив.

Учащиеся (помощники) по просьбе учителя попарно сливают растворы, быстро перемешивают их и включают секундомер. Результаты демонстрируют классу. В пробирках последовательно возникают признаки реакции, жидкость через определенное время мгновенно окрашивается в темно-синий, почти черный цвет.

Время протекания реакции, фиксируемое секундомером, записывают на доске.

Учитель. Возникли у вас еще какие-нибудь мысли по поводу принципа действия химических часов?

Каждый ученик может высказать свой вариант суждений. Учитель не комментирует, не оценивает, руководит проговариванием, задавая при необходимости дополнительные, уточняющие вопросы или сообщая дополнительную информацию. Результатом проговаривания должно стать выдвижение проблемы и примерные направления ее возможного решения.

Проблема: каков принцип действия химических часов?

Учитель. Для того чтобы не просто предполагать, а дать наиболее точное заключение по этой проблеме, предлагаю вам провести исследование, исходя из возможностей школьного кабинета. Сначала нам необходимо определить тему, цель и гипотезу исследования.

Учитель организует обсуждение, по результатам которого учащиеся делают предположение, что основа принципа действия химических часов – химическая реакция, но происходит она с различной скоростью. Очевидно, есть причины, влияющие на скорость одной и той же реакции. Учащиеся формулируют и записывают на доске.

Тема исследования. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.

Цель исследования. Выявление факторов, влияющих на скорость химической реакции .

Гипотеза. На скорость химической реакции оказывают влияние: …………………… .

Учитель определяет план действий на уроке (информация на слайде, учитель ее комментирует).

Работа в пяти группах по четыре человека.

Учитель. Перед началом каждого эксперимента внимательно прочитайте задание, определите цель опыта, распределите обязанности, только после этого приступайте к выполнению работы.

После окончания опытов ответьте на вопросы.

Общие вопросы ко всем опытам (на слайде):

1) Каковы признаки данной реакции?

2) Как вы можете объяснить то, что наблюдаете?

3) Какие выводы вы можете сделать на основе наблюдений за проведенным опытом?

УЧИТЕЛЬ. Вернитесь к цели опыта. Если необходимо, сделайте исправления.

Помимо общих вопросов во многих заданиях есть еще вопросы к конкретному опыту. На них тоже надо ответить.

Обсудите результаты, сделайте выводы и записи в листах отчетности. Оцените вклад каждого участника группы в баллах, дайте самооценку вашей работы в группе.

После выполнения всей работы необходимо представить результаты. Требующиеся для этого записи (уравнения реакций и др.) сделайте на доске заранее по мере готовности. Лучших участников исследования ждут поощрения. (План действий остается на экране.)

II. Операционно-исполнительский этап

Это этап активного самостоятельного овладения учащимися новыми знаниями, новым опытом, его рефлексивного осмысления.

Он включает в себя:

Проверку возможных решений проблемы путем лабораторного эксперимента;

Сбор данных, их интерпретацию, формулирование выводов;

Применение полученных знаний в новых условиях, обобщение.

Учитель выступает как организатор самостоятельной исследовательской деятельности учащихся, как консультант при проведении лабораторного эксперимента, как оператор мультимедийного проектора и как координатор в сообществе учитель–учащиеся при осмыслении результатов исследования.

В инструкции по проведению исследования учащимся предложена помощь в формулировании цели, а в конце инструкции напоминание о необходимости вернуться к цели опыта и уточнить ее.

Учитель выдает каждой группе учащихся конкретное задание на проведение лабораторного исследования. Учащиеся приступают к выполнению задания.

Задания для групп исследователей: факторы,
влияющие на скорость химических реакций

Группа № 1

Опыт 1. Возьмите две пробирки. В обе пробирки налейте по 2–3 мл соляной кислоты, добавьте по 1 капле раствора красной кровяной соли, после чего одновременно в первую положите железную скрепку, во вторую насыпьте порошок железа (рис. 1).

Протекание реакции можно наблюдать как по прямому признаку (какой это признак?), так и по косвенному. Косвенным признаком данной реакции является синяя окраска раствора, это объясняется взаимодействием ионов железа Fe 2+ c красной кровяной солью. Какой будет окраска раствора, если в растворе появится больше ионов железа Fe 2+ ? Красная кровяная соль играет в данном случае роль индикатора.

1) Составьте уравнение реакции, происходящей в обеих пробирках, в молекулярном и ионном видах, напишите электронный баланс данной реакции.

2) Как проявляются признаки реакции в разных пробирках (одновременно, последовательно, какова последовательность, если она имеет место)?

3) Какие превращения происходят с атомами железа?

Опыт 2. Для проведения опыта возьмите растворы серной кислоты H 2 SO 4 и тиосульфата натрия Na 2 S 2 O 3 одинаковой концентрации. Налейте по 5 мл серной кислоты в три пробирки и по 5 мл тиосульфата натрия в другие три пробирки. Разделите пробирки на три пары: по пробирке с H 2 SO 4 и Na 2 S 2 O 3 в каждой паре (рис. 2). Будьте внимательны!

Приготовьте секундомер. Отметьте по термометру температуру воздуха в лаборатории.

1-ю пару пробирок слейте вместе, отметьте, через сколько секунд происходит заметное помутнение раствора. Будьте внимательны!

2-ю пару пробирок поместите в химический стакан с водой и нагрейте на 10 °С выше комнатной температуры. За температурой следите по термометру, опущенному в воду. Затем слейте содержимое пробирок, отметьте, через сколько секунд появится муть.

С 3-й парой пробирок повторите опыт, нагрев их предварительно в стакане с водой до температуры на 20° выше комнатной.

Помутнение раствора вызвано взаимодействием тиосульфата натрия Na 2 S 2 O 3 и серной кислоты H 2 SO 4 , в результате которого выделяется свободная сера. Реакция идет по уравнению:

Результаты запишите в таблицу (табл. 1).

Таблица 1

Постройте для данного опыта график, иллюстрирующий зависимость скорости реакции от температуры, используя программу Microsoft Office Excel . Для этого на оси абсцисс нанесите температуру опытов, а на оси ординат – величины относительной скорости реакции:

1) Во сколько раз возросла скорость реакции при повышении температуры на первые 10°?

2) Во сколько раз 3 больше 2 ?

3) Наблюдаете ли вы какую-либо закономерность?

Опыт 3. В две пробирки налейте по 3 мл раствора пероксида водорода (перекись водорода). Приготовьте тлеющую лучинку. 1-я пробирка – контрольная. Во 2-ю пробирку всыпьте порошок оксида марганца(IV) MnO 2 (вещество возьмите на кончике шпателя).

Внесите тлеющую лучинку по очереди в обе пробирки, сделайте вывод.

Группа № 2

Опыт 1. Перед вами на столе две колбы. Одна из них (закрытая пробкой) заполнена кислородом. Вторая колба открыта, что в ней находится? Положите кусочек древесного угля на ложечку для сжигания веществ, нагрейте в пламени спиртовки: уголек начнет тлеть – светиться (рис. 3, см. с. 30 ).

Внесите тлеющий уголек в открытую колбу. Что вы наблюдаете?

Откройте вторую колбу (наполненную кислородом) и быстро внесите в нее тлеющий уголек. Что вы наблюдаете? Действуйте осторожно, но быстро, чтобы не упустить газ.

Составьте уравнение реакции, происходящей в колбе, рассмотрите реакцию с точки зрения ОВР.

Опыт 2. Уравновесьте весы. Возьмите стеклянную палочку, конец которой покрыт оксидом марганца(IV), взвесьте ее. В 1-ю пробирку налейте 3 мл воды. Во 2-ю пробирку налейте 3 мл раствора пероксида водорода. Подготовьте тлеющую лучинку.

Внесите палочку с оксидом марганца(IV) в пробирку с водой. Что вы наблюдаете? Внесите тлеющую лучинку в пробирку.

Внесите палочку с оксидом марганца(IV) в пробирку с пероксидом водорода. Что вы наблюдаете? Внесите тлеющую лучинку в пробирку.

Осторожно высушите стеклянную палочку фильтровальной бумагой, старайтесь не повредить слой оксида марганца(IV). Взвесьте сухую палочку. Изменилась ли ее масса?

1) Составьте уравнение реакции. Рассмотрите ее с точки зрения ОВР.

2) Изменилась ли масса оксида марганца(IV) после внесения его в пробирки с пероксидом водорода и водой?

3) Что влияет на изменение скорости реакции, исследованной в данном опыте?

Группа № 3

Опыт 1. Для проведения опыта используйте растворы серной кислоты H 2 SO 4 и тиосульфата натрия Na 2 S 2 O 3 одинаковой концентрации.

Возьмите шесть пробирок. В 1-ю налейте 6 мл тиосульфата натрия Na 2 S 2 O 3 ; во 2-ю – 4 мл тиосульфата натрия Na 2 S 2 O 3 и 2 мл воды; в 3-ю – 2 мл тиосульфата натрия Na 2 S 2 O 3 и 4 мл воды; пробирки с раствором тиосульфата поставьте в 1-й штатив.

В три другие пробирки налейте по 6 мл серной кислоты в каждую; пробирки с раствором серной кислоты поставьте во 2-й штатив.

Будьте внимательны и осторожны при работе с кислотой!

Приготовьте секундомер. Сливайте растворы тиосульфата натрия и серной кислоты попарно (см. рис. 2). Точно по секундомеру замерьте время до помутнения раствора в пробирке. Данные запишите в таблицу (табл. 2).

Таблица 2

Помутнение раствора вызвано взаимодействием тиосульфата натрия Na 2 S 2 O 3 и серной кислоты H 2 SO 4 , в результате которого выделяется свободная сера. Реакция идет по уравнению:

Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + SO 2 + Н 2 О + S.

1) Постройте график, иллюстрирующий зависимость скорости реакции от концентрации растворов веществ для данного опыта, используя программу Microsoft Office Excel . Для этого на оси абсцисс отложите относительную концентрацию растворов, рассчитайте ее по формуле:

а на оси ординат – величины относительной скорости реакции:

2) Сформулируйте вывод о зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ для данного опыта.

Опыт 2.

1) Какие изменения вы наблюдаете?

2) Составьте уравнение реакции.

3) Какую роль в данной реакции играет оксид марганца(IV)?

Группа № 4

Опыт 1. Возьмите две пробирки. В 1-ю налейте 2–3 мл соляной кислоты; во 2-ю – 2–3 мл уксусной кислоты. Одновременно положите в обе пробирки по кусочку мрамора.

1) Что вы наблюдаете?

2) Составьте уравнение реакции, происходящей в 1-й пробирке, в молекулярном и ионном видах.

Опыт 2. Для выполнения опыта используйте прибор для изучения скорости химической реакции (рис. 4).

В одно колено 1-го сосуда Ландольта налить соляную кислоту на уровень 2–3 см, сделать это нужно, вставив воронку.

Во второе колено осторожно опустить кусочек мрамора.

2-й сосуд: в одно колено налить соляную кислоту на уровень 2–3 см, во второе колено осторожно высыпать мраморную крошку.

Внимание

Опыт 3. Для выполнения возьмите две пробирки, налейте в обе пробирки по 2–3 мл соляной кислоты. 1-ю пробирку нагрейте на пламени спиртовки, не доводя до кипения. Одновременно в обе пробирки добавьте по одинаковому кусочку мрамора.

1) Какие изменения вы наблюдаете?

2) Составьте уравнение происходящей реакции в молекулярном и ионном видах.

3) Одинакова ли скорость химической реакции в разных пробирках?

Опыт 4. В две пробирки налейте по 3 мл раствора пероксида водорода. Приготовьте тлеющую лучинку. 1-я пробирка – контрольная. Во 2-ю пробирку всыпьте порошок оксида марганца(IV) MnO 2 (вещество возьмите на кончике шпателя).

1) Какие изменения вы наблюдаете?

Внесите тлеющую лучинку по очереди в обе пробирки, сделайте вывод.

2) Составьте уравнение реакции.

3) Какую роль в данной реакции играет оксид марганца(IV)?

Группа № 5

Опыт 1. Возьмите две пробирки. В обе пробирки налейте по 2–3 мл соляной кислоты. Одновременно положите в 1-ю пробирку гранулу цинка, во вторую – кусочек железа.

1) Что вы наблюдаете?

2) Составьте уравнения происходящих реакций, в молекулярном и ионном видах, напишите уравнение электронного баланса.

Опыт 2. Для выполнения опыта используйте прибор для изучения скорости химической реакции (см. рис. 4).

В одно колено 1-го сосуда Ландольта налить соляную кислоту на уровень 2–3 см, сделать это нужно, вставив воронку.

Во второе колено осторожно опустить кусочек цинка.

2-й сосуд: в одно колено налить соляную кислоту на уровень 2–3 см, во второе колено осторожно высыпать цинковую пыль.

Одновременно смешать содержимое сосудов (для этого поверните их).

Сравните уровни жидкостей в манометрических трубках.

Внимание ! Если уровни жидкостей поднимутся до воронок, можете приоткрыть пробки сосудов Ландольта, чтобы не произошло переливание жидкостей через край воронки.

Опыт 3. Для выполнения возьмите две пробирки, налейте в обе пробирки по 2–3 мл соляной кислоты. 1-ю пробирку нагрейте на пламени спиртовки, не доводя до кипения. Одновременно в обе пробирки добавьте по одинаковому кусочку цинка.

1) Какие изменения вы наблюдаете?

2) Составьте уравнение происходящей реакции в молекулярном и ионном видах, напишите уравнение электронного баланса.

3) Какие превращения происходят с атомами цинка?

4) Какие превращения происходят с ионами водорода?

5) Одинакова ли скорость химической реакции в разных пробирках?

Опыт 4. В две пробирки налейте по 3 мл раствора пероксида водорода. Приготовьте тлеющую лучинку. 1-я пробирка – контрольная. Во 2-ю пробирку всыпьте порошок оксида марганца(IV) MnO 2 (вещество возьмите на кончике шпателя).

1) Какие изменения вы наблюдаете?

Внесите тлеющую лучинку по очереди в обе пробирки, сделайте вывод.

2) Составьте уравнение реакции.

3) Какую роль в данной реакции играет оксид марганца(IV)?

Для осознания результатов проведенного исследования каждой группе предложены вопросы, они помогут учащимся правильно сформулировать выводы, не пропустить важное и будут способствовать развитию наблюдательности.

Результаты исследования учащиеся оформляют в отчетных листах (рис. 5).

Рис. 5. Образец оформления отчета о работе

Особое внимание при проведении эксперимента необходимо уделить правилам техники безопасности при работе с химическими веществами, на это есть ссылки в тексте заданий, работает устройство для промывки глаз (УПГ), учитель внимательно следит за соблюдением правил работы в химической лаборатории.

Основное назначение лабораторного исследования – приобретение практического опыта самостоятельного сбора фактов для последующего самостоятельного выстраивания цепи рассуждений по возможному решению проблемы.

Полученные данные учащиеся интерпретируют самостоятельно. Результаты своей работы они представляют, используя записи на доске и графики, построенные c использованием программы Microsoft Office Excel .

Как правило, учащиеся испытывают затруднения в объяснении опытов, происходящих с участием катализаторов, поэтому целесообразно предложить накануне урока двум-трем ученикам провести домашний эксперимент с использованием катализаторов и ингибиторов и результаты его представить на данном этапе урока.

Индивидуальные задания (домашний эксперимент) к уроку
«Скорость химической реакции»

Задание 1.

Возьмите кусочек сахара и закрепите его в проволочной петле либо возьмите его пинцетом, поднесите к пламени газовой горелки и попробуйте поджечь.

Что Вы наблюдаете?

Насыпьте на кусочек сахара пепел от сигареты и повторите опыт. Сахар горит?

Подготовьте небольшую презентацию о проведенном эксперименте.

Задание 2.

Налейте в две небольшие емкости немного пероксида водорода, добавьте в одну из них сок моркови, в другую – мелкие кусочки отварной моркови.

Что Вы наблюдаете? Какие выводы можете сделать?

Подготовьте небольшой рассказ о проделанной работе. При подготовке рассказа можете воспользоваться текстом § 31 в учебнике: Габриелян О.С.

Задание 3.

Возьмите две пробирки, налейте в них 6–8 мл соляной кислоты, в одну из пробирок добавьте 1–2 мл раствора уротропина, вторая пробирка – контрольная.

Опыт заложите на несколько дней. Ежедневно необходимо отмечать изменения, происходящие в пробирках.

Сделайте выводы по своим наблюдениям. Подготовьте сообщение.

После представления результатов индивидуального домашнего задания учащимся предлагается для более глубокого осмысления результатов лабораторного исследования и повышения теоретической подготовки поработать с учебным текстом «Большие результаты присутствия малых количеств веществ» (см. приложение ), заполнить таблицу (табл. 3).

Таблица 3

Маркировочная таблица: примеры ответов учащихся

После работы с текстом учитель организует проговаривание изученного материала с целью более полного осознания новых понятий: катализ, катализатор, фермент, энзим, ингибитор .

III. Рефлексивно-оценочный этап

На этом этапе производится оценка результатов исследования, самооценка, осмысление учащимися своей деятельности на уроке.

Учитель возвращает внимание учащихся к проблеме, цели и гипотезе исследования, предлагает им провести обобщение результатов исследования по теме, подвести итоги учебной работы на уроке.

Учащиеся проговаривают предметно-содержательные результаты урока (усвоение темы, решение проблемы урока, подтверждение выдвинутой гипотезы, а также определяют, какие исследовательские процедуры были наиболее эффективны для поиска решения проблемы).

Используя мультимедийную презентацию, учитель знакомит учащихся с учеными, которые открыли законы, позволяющие управлять кинетикой химических реакций.

Определяются лучшие участники исследования, их награждают наборами для проведения домашнего эксперимента по изучаемой теме.

Домашний эксперимент предназначен для того, чтобы ученик еще раз самостоятельно осуществил химические реакции, иллюстрирующие изученный материал, сам описал наблюдения, сделал выводы без посторонней помощи. Это позволит усвоить учебный материал на качественно новом уровне.

Домашнее задание. §§ 30, 31 по учебнику: Габриелян О.С. Химия. 8 класс. М.: Дрофа, 2001.

Следующий урок можно начать с теста.

Тест «Факторы, влияющие на скорость химических реакций»

1. На графике (рис. 6) показана зависимость скорости реакций от:

а) температуры;

б) концентрации веществ;

в) времени протекания реакции.

2. В сосуде при комнатной температуре находятся два газа А и Б. Скорость реакции между ними увеличится, если:

а) увеличить объем в два раза;

б) увеличить концентрацию в два раза;

в) уменьшить температуру при постоянном объеме.

3. Объясните (с точки зрения молекулярной теории), почему при повышении концентрации реагирующих веществ увеличивается скорость реакции?

в) уменьшается скорость молекул.

4. Объясните (с точки зрения молекулярной теории), почему при повышении температуры увеличивается скорость реакции?

а) Увеличивается число молекул реагирующих веществ;

б) увеличивается скорость молекул;

в) увеличивается число столкновений молекул.

5. Почему на мукомольных, каменноугольных и других предприятиях, где образуется пыль твердых горючих веществ, категорически запрещено пользоваться открытым огнем?

Свободный ответ.

6. Катализаторы – это вещества, которые:

а) увеличивают температуру начала реакции;

б) увеличивают скорость реакции и в ней расходуются;

в) увеличивают скорость реакции, но сами при этом не расходуются.

О т в е т ы. 1 – а; 2 – б; 3 – а; 4 – б; 5 (свободный ответ); 6 – в.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Учебный текст
«Большие результаты присутствия малых количеств веществ»

Кто из нас не наблюдал явления, происходящего, когда приходится обрабатывать порез раствором перекиси водорода ? При попадании на кровоточащую ранку пероксид вскипает, что свидетельствует об образовании газа, а это, как вам известно, является признаком химической реакции. Выделившийся атомарный кислород – сильный окислитель, он активно дезинфицирует раневую поверхность. Попробуйте полить пероксидом водорода на неповрежденную поверхность кожи, и никаких изменений в нем вы не заметите. Как объяснить то, что мы наблюдаем?

Оказывается, пероксид водорода – довольно нестойкое соединение (посмотрите на этикетку, что на ней написано, каковы правила хранения этого вещества?) и разлагается на воду и кислород, но эта реакция идет очень медленно. А гемоглобин крови выступает в роли ускорителя этой реакции. Вещества, которые ускоряют химический процесс, называются катализаторами , а сам процесс – катализом .

Это название происходит от греческого слова katalysis , что значит разрушение. Первое знакомство с катализаторами восходит еще к первой половине XIX в. И.В.Деберейнер установил, что при направлении струи водорода на губчатую платину (мелко раздробленный металл) водород загорается, однако практического вывода из этого открытия не было сделано.

Позже это и другие подобные явления подробно изучил Й.Я.Берцелиус, он и ввел в 1836 г. понятие катализатора: одним только своим присутствием вызывает химическую активность, не проявляющуюся без его участия .

В настоящее время катализаторы играют в химии весьма значительную роль. Почти все процессы заводского производства протекают при содействии катализаторов, а подбор подходящего катализатора играет не последнюю роль при решении вопроса о самой возможности того или иного синтеза.

Столь же велико значение биологических катализаторов, называемых ферментами или энзимами , для жизнедеятельности организмов: они регулируют все процессы, протекающие в живых объектах. Эффективность действия ферментов в сотни и даже тысячи зраз выше, чем у неорганических катализаторов.

В некоторых случаях скорость химической реакции необходимо не увеличить, а наоборот, уменьшить, для этого используют вещества, называемые ингибиторами .

Статья подготовлена при поддержке интернет-магазина «Анатомия Сна». Если Вы решили приобрести качественный и надежный матрас, который будет служить долгие годы, то оптимальным решением станет обратиться в интернет-магазин «Анатомия Сна». Перейдя по ссылке: «латексный матрас все отзывы », вы сможете, не отходя от экрана монитора, заказать матрас на любой вкус и по выгодной цене. Более подробную информацию о ценах и акциях действующих на данный момент вы сможете найти на сайте www.Anatomiyasna.Ru.