Формирование мыслительных способностей студентов через использование методов проблемного обучения

Центральноазиатский технико-экономический колледж  г.Алматы,

Формирование мыслительных способностей студентов     через использование методов проблемного обучения

Приложение №1     Экспериментальные задачи       Вариант   № 1.
Задача № 1.
В пронумерованных пробирках 1.2.3. выданы этанол, растворы крахмала и сахарозы. Определите эти вещества, используя характерные химические реакции.
Отметьте признаки и условия проведения химических реакций, запишите соответствующие уравнения реакции.
Задача № 2.
Докажите опытным путем наличие крахмала в хлебе (белый, черный), сыре, картофеле, крупах (рис, манка). Отметьте признаки химических реакций.

Вариант № 2.
Задача № 1.
В пронумерованных пробирках 1.2.3. выданы растворы фенола, глюкозы и сахарозы. Определите эти вещества, проведя характерные химические реакции.
Отметьте признаки химических реакций. Запишите соответствующие уравнения реакций.
Задача № 2.
Осуществите практически следующие превращений:
Крахмал (из черного хлеба) – глюкоза – глюконовая кислота.
Консультация: с.227 учебника Цветков Л.А. «Орган. химия». М. Просвещение -88 г.
Запишите соответствующие уравнения химических реакций, отметьте признак и условия их проведения.

Приложение №2

Тема урока: «Предельные одноатомные спирты» (фрагмент урока, с использованием элементов проблемного обучения).
Проблема может быть поставлена при установлении структурной формулы вещества. При выяснении структурной формулы этилового спирта учащиеся высказывают предположения и ставят опыты, решение проблемы складывается из следующих этапов.
Первый этап – постановка проблемы. Учащиеся путем решения задачи определяют элементарную формулу спирта. Им предлагается написать возможные структурные формулы. Учащиеся делают вывод, что возможны две структурные формулы, отвечающие строению молекулы этилового спирта:                         CH₃ – CH₂ – OH и CH₃ – O – CH₃.
На втором этапе ученики высказывают предположения о том, какая из двух возможных структурных формул отвечает строению молекулы этилового спирта.
Третий этап – проверка гипотезы постановкой опытов. Учащиеся проводят опыт взаимодействия спирта с натрием. Они наблюдают выделение водорода. Но это еще не дает ответа на поставленный вопрос, надо определить, сколько атомов водорода выделяется из каждой молекулы спирта – один, пять, шесть.                  Если для опыта взять 4,6 г спирта, то выделится примерно 1,12 г водорода, т. е из моля спирта – полмоля водорода. С помощью опытов учащиеся приходят к выводу, что соответствует истине та формула, кото-рая отражает особое положение одного атома водорода (соединенного с атомом углерода через кислород).
Четвертый этап – подтверждение достоверности найденной формулы.
На основе электронных представлений учащиеся устанавливают, что именно атом водорода гидроксогруппы должен обладать наибольшей подвижностью вследствие смещения от него электронной плотности к электроотрицательному атому кислорода. 

Приложение №3

Тема урока: «Глюкоза – альдегидоспирт».
Цель урока: формирование представлений о группе органических веществ, обладающих двойственными свойствами (на примере глюкозы).
Задачи урока: совершенствовать знания о связи между строением и свойствами органических соединений на примере глюкозы.                                                                     Способствовать совершенствованию интеллектуальных умений                                            (анализа, прогнозирования, умения устанавливать причинно-следственные связи). Продолжить формирование ценностного отношения к исследовательской деятельности как основному способу получения знаний в химии.
Оборудование и реактивы: штатив с пробирками под номерами, пробирки, спиртовка, пробиркодержатель, глицерин, глюкоза, аммиачный раствор оксида серебра, сульфат меди, гидроксид натрия, метаналь.
Ход урока.
Химик не такой должен быть, который
Дальше дыму и пеплу ничего не видит, а такой,
Который на основании опытных данных
Может делать теоретические выводы.
М.В. Ломоносов.

1. Вступительное слово
   Как вы думаете, почему я взяла эти слова эпиграфом к нашему уроку?
   • Чем мы будем заниматься, исходя из эпиграфа?
   • Сегодня у нас будет не проведение опытов, а проведение эксперимента.
   • Чем на ваш взгляд различаются опыт и эксперимент?

На доске фиксируются ответы учащихся.
Я вам напомню, что такое опыт. Опытом называется воспроизведение какого-нибудь явления экспериментальным путем, создание чего-нибудь нового в определенных условиях с целью исследования, испытания.
Эксперимент предполагает выдвижение гипотезы, затем ее проверку с помощью опыта и, наконец, вывод, подтверждающий или опровергающий данную гипотезу. (Гипотеза – предположение, требующее подтверждения).
Так вот, сегодня на уроке наша задача будет состоять в следующем: сделать вывод о природе неизвестного вещества на основании проведенного эксперимента. Давайте договоримся, что будем понимать под природой вещества.

2. (Состав строение          свойства                схему закрепляем на доске).
3. Повторение ранее изученного материала.
   Чтобы грамотно провести эксперимент, необходимо вспомнить ряд теоретических вопросов, на которые мы будем опираться в ходе эксперимента.                                    (Основные положения теории химического строения А.М. Бутлеров).
   Вспомните классы органических соединений, которые содержат кислород?                                              ( Спирты, карбоновые кислоты, эфиры – таблички с названием прикрепляем на доску).
   • С помощью, каких качественных реакций можно распознать альдегид и многоатомный спирт? (Качественная реакция на многоатомный спирт – взаимодействие со свежеприготовленным гидроксидом меди (2). Признак реакции – изменение цвета с голубого на ярко-синий. Качественная реакция на альдегид – взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра. Признак реакции – образование осадка серебра – «серебреного зеркала» — на стенках пробирки.)
4. Проведение эксперимента.
   Повторение правил техники безопасности.
   Итак, перед вами три пробирки с растворами веществ, все они кислородсодержащие. С двумя из них вы уже встречались. Это альдегид и многоатомный спирт, а третье – неизвестное вещество. Задача данного этапа – обнаружить, в какой пробирке находится неизвестное вещество, зная качественные реакции на альдегид и многоатомный спирт. Результаты наблюдений заносим в таблицу, которая находится у вас на столе
5. Оформление результатов и заполнение таблицы.
   Какие выводы можно сделать по данным экспериментальных наблюдений?
   • Какие свойства проявляет неизвестное вещество, находящееся в третьей пробирке?
   • Знаете ли вы формулу такого вещества
6. Решение задачи.
   Чтобы узнать формулу вещества, решим задачу, зная его качественный состав,
   Задача. Вещество в пробирке № 3 имеет следующий качественный состав: W (C) = 40 %; W (Н) = 6, 7 %; W (O) = 53, 3 %. Молярная масса неизвестного вещества равна 180 г/моль. Найдите формулу неизвестного вещества.
7. Составление структурной формулы.
   Зная формулу С₆Н₁₂О₆   и  химические свойства на основании экспериментальных данных, попробуем составить его структурную формулу.

Помните: 1 – атом углерода IV – валентен, 2 – вещество содержит одну альдегидную группу, 3 – несколько гидроксильных групп.                                                      Это вещество называется глюкоза.
Вы обратили внимание, что в начале урока не была сформирована тема. Я предлагаю вам сделать это самостоятельно. Запишите варианты тем на рабочих листах. Наиболее четко и неординарно сформулированная тема записывается на доске – «Глюкоза – альдегидоспирт».

8. Подведение итогов урока
   Вспомните, какая задача была поставлена перед вами в начале урока?
   • Какой результат вы получили?
   • Если ли среди вас такие , кто сделал сегодня на уроке для себя маленькое открытие?

Домашнее задание.

1. Составить буриме:
   ______________ паника;
   ______________ органика;
   _______________ глюкоза;
   ______________ угроза;

Возможен вариант буриме:

У меня в организме паника,
А причина тому-органика.
Нет больше сил-угроза,
Дайте, дайте скорее глюкозы!

2. Подготовить сообщение о практическом значении глюкозы.

Приложение №4

Вопросы проблемно-практической направленности, предназначенные для самостоятельной работы учащихся
Углеводороды в повседневной жизни.

1. Реакция разложения метана используется в производстве сажи, необходимой для получения типографической краски и резиновых изделий из каучука. Составьте уравнение реакции получения газовой сажи.
2. Тетрахлорметан – жидкость, которая используется как растворитель. Поскольку это вещество не поддерживает горение, его можно применять также при тушении огня, когда нельзя использовать воду. Составьте уравнение реакции получения тетрахлорметана из хлорметана.
3. Природный каучук – это полимер изопрена (2-метилбутадиена-1,3). Составьте уравнение реакции получения изопрена из 2-метилбутана, а затем напишите уравнение реакции полимеризации изопрена.
4. В шампуни в качестве образователей и стабилизаторов пены добавляют додецилбензол. Составьте формулу этого вещества, зная, что додекан – это алкан, содержащий в цепи 12 атомов углерода.
5. Толуол используется для получения тринитротолуола – тротила – взрывчатого ве-щества. Составьте уравнение реакции нитрования толуола.

Альдегиды.
При приготовлении пищи, на кухне возникает специфический запах альдегида акролеина. Составьте структурную формулу вещества, если известно, что его молекулярная формула и альдегид являются непредельным. Как избавится от его запаха?
Карбоновые кислоты.
Почему некоторые домашние хозяйки применяют для консервирования продуктов питания – аспирин? И можно ли это делать с медицинской точки зрения?
Напишите формулу аспирина, если известно, что это сложный эфир ацетилсалициловой кислоты (салициловая кислота или 0-гиброксибензойфная кислота этирифицируется уксусной кислотой).
В этих целях в пищевой промышленности для предохранения виноградного и других фруктовых соков добавляют 0,1 % салициловую кислоту. А зачем?
Жиры.
Животные и растительные жиры являются ценным пищевым сырьем. Поэтому для производства мыла широко используют синтетические жирные кислоты.
Разработайте технологический процесс получения туалетного мыла из твердого парафина. (Запишите уравнение реакции при этом происходящих и условиях их протекания).
При этом образуется мыло коричневого цвета и довольно хрупкое.
Как устранить эти недостатки?

Программа А.

1. Шестиатомный спирт сорбит применяется для лечения сахарного диабета. Получите его из карбоната магния (вспомните из неорганической химии разложение карбонатов при нагревании и из биологии процесса фотосинтеза).
2. Предложите метод получения диэтилового эфира из попутного газа.

Программа В.

1. Глицерин применяется для изготовления мазей, смягчающих кожу. Предложите метод его получения из трихлорпропана.
2. Трибромэтанол CBr3CH2ОH — средство для наркоза. Предложите метод его получения.

Программа С.

1. Предложите метод получения этилового спирта из этилена. Как этиловый спирт применяют в медицине?
2. Нитроглицерин – сосудорасширяющие средство при сердечных заболеваниях.
   Как получить это вещество из глицерина?
   Периодический закон и периодическая систематизация элементов Д.И. Менделеева.

Программа А.
Из трех элементов А, В, С один находится во второй, другой в четвертой и третий в шестой группе. Элементы А и В принадлежат к одному и тому же периоду и образуют друг с другом два соединения: одно горючее, а другое негорючее.
Соединение всех трех элементов широко распространено в природе и применяются в производстве строительных материалов.
Какие элементы обозначены буквами А, В и С?
Программа В.
Простое вещество, образованное одним из элементов 3-го периода периодической системы, прошло через огонь, а получившееся соединение – через воду.
Получилась кислота, которая способна преодолеть нагретые медные трубы лишь в разбавленном состоянии.
О каком веществе идет речь? Приведите уравнения всех протекающих реакций.
Обобщение по курсу органической химии.
1. Известно, что неумеренное употребление щавеля в пищу может привести к летальному исходу. Это связано с образованием в организме малорастворимого оксалата кальция, который закупоривает кровеносные сосуды. Приведите уравнение реакции получения его из щавельной кислоты.
2. Для проверки годности аспирина на таблетку капают раствор хлорида железа (3). Если таблетка окрашивается в фиолетовый цвет, то аспирин непригоден к употреблению! Аспирин – это сложный эфир уксусной и салициловой (2-гидроксибензойной) кислоты (роль спирта играет салициловая кислота). Объясните, с чем связано появление фиолетового окрашивания. Приведите уравнение реакции.