Eigenschaften von Stoffen in verschiedenen Aggregatzuständen. Vergleichselemente im Chemieunterricht lehren

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Erste chemische Konzepte

Stoffe und ihre Eigenschaften

Das Material im Absatz wird Ihnen helfen:

> zwischen Stoffen, physischen Körpern und Materialien unterscheiden;
> charakterisieren Substanzen nach physikalischen Eigenschaften.

Substanz.

V Alltagsleben wir sind mit vielen substanzen konfrontiert. Darunter sind Wasser, Sand, Eisen, Gold, Zucker, Salz, Stärke, Kohle ... Diese Liste lässt sich noch sehr lange fortsetzen. Hundertmal mehr Substanzen werden verwendet und erhalten Wissenschaftler .

Reis. 20. Natürliche Stoffe

Inzwischen sind mehr als 20 Millionen Stoffe bekannt. Viele von ihnen kommen in der Natur vor (Abb. 20). Es gibt verschiedene Gase in der Luft; in Flüssen, Meeren und Ozeanen, außer Wasser, darin gelöste Stoffe; in der festen Oberflächenschicht unseres Planeten - zahlreiche Mineralien, Felsen, Erzen usw. In lebenden Organismen kommt eine extrem große Menge an Stoffen vor.

Reis. 21. Künstlich gewonnene Stoffe

Aluminium, Zink, Aceton, Kalk, Seife, Aspirin, Polyethylen und viele andere Stoffe gibt es in der Natur nicht. Sie werden von der Industrie hergestellt (Abb. 21).

Einige in der Natur vorkommende Stoffe können in einem chemischen Labor gewonnen werden. Beim Erhitzen von Kaliumpermanganat wird Sauerstoff freigesetzt und beim Erhitzen von Kreide Kohlendioxid Gas... Wissenschaftler wandeln Graphit bei hoher Temperatur und hohem Druck in Diamant um, aber künstliche Diamantkristalle sind sehr klein und für die Herstellung von Schmuck ungeeignet. Es ist nicht möglich, den Halbedelstein Malachit mit Hilfe chemischer Experimente zu gewinnen.

Ein integrales Merkmal eines Stoffes ist die Masse. Lichtstrahlen, ein Magnetfeld, haben keine Masse und gehören nicht zu den Stoffen.

Substanz ist das, woraus der physische Körper besteht.

Alles, was Masse und Volumen hat, heißt. Physikalische Körper sind zum Beispiel ein Wassertropfen, ein Kristall eines Minerals, ein Stück Glas, ein Stück Plastik, ein Weizenkorn, ein Apfel, eine Nuss sowie jeder von Menschenhand geschaffene Gegenstand – eine Uhr , Spielzeug, Bücher, Schmuck usw.

Nennen Sie die Substanzen, aus denen solche physischen Körper bestehen: eine Eisscholle, einen Nagel, einen Bleistift.

Stoffe, die zur Herstellung von Gegenständen, Ausrüstungen sowie in der Bau- und anderen Industrie verwendet werden, werden als Materialien bezeichnet (Abb. 22).

Die ersten in der Geschichte der Menschheit waren natürliche Materialien - Holz, Stein, Ton. Im Laufe der Zeit lernten die Menschen, Metalle und Glas zu schmelzen, Kalk und Zement zu gewinnen. In den letzten Jahrzehnten haben neue Materialien traditionelle Materialien, insbesondere verschiedene Kunststoffe, ersetzt.

Reis. 22. Baumaterialien

Aus welchen Materialien (Kunststoff, Glas, Metall, Stoff, Holz) kann eine Vase, Halskette, Teller bestehen?

Aggregatzustände der Materie.

Ein Stoff kann in dreien vorkommen Aggregatzustände- fest, flüssig und gasförmig.

Beim Erhitzen schmelzen Feststoffe und Flüssigkeiten kochen und verwandeln sich in Dampf. Herabstufung Temperatur führt zu Rücktransformationen. Manche Gase verflüssigen sich bei hohem Druck. Bei all diesen Phänomenen werden die kleinsten Materieteilchen nicht zerstört. Somit geht die Substanz, die den Aggregatzustand ändert, nicht in eine andere über.

Jeder kennt die drei Aggregatzustände von Wasser, in denen es in der Natur vorkommt: Eis, Wasser, Wasserdampf. Nicht jeder Stoff kann fest, flüssig und gasförmig sein. Für Zucker sind zwei bekannt: fest und flüssig. Beim Erhitzen schmilzt der Zucker, dann verdunkelt sich seine Schmelze und es entsteht ein unangenehmer Geruch. Dies zeigt die Umwandlung von Zucker in andere Stoffe an. Dies bedeutet, dass es für Zucker keinen gasförmigen Zustand gibt. Und ein Stoff wie Graphit kann nicht geschmolzen werden: Bei einer Temperatur von 3500 0 C verwandelt er sich sofort in Dampf.

Kristalline und amorphe Substanzen.

Wenn Sie Salz und Zucker durch eine Lupe betrachten, werden Sie feststellen, dass die Salzkörner die Form von Würfeln haben und der Zucker eine andere Form hat, aber auch korrekt und symmetrisch. Jedes dieser Körner ist ein Kristall. Ein Kristall ist natürlich, mit flachen Kanten (Oberflächen) und geraden Kanten (Gesichtsfugen). Salz und Zucker sind daher kristalline Stoffe. Zu diesen Substanzen gehören Zitronensäure, Glucose, Diamant, Graphit, Metalle usw. (Abb. 23). In vielen Fällen sind Stoffkristalle so klein, dass sie nur unter dem Mikroskop zu sehen sind.

Glas ist nicht kristallin, sondern amorph1. Wenn Sie es schleifen, erhalten wir formlose Stücke, die sich nicht ähneln. Amorphe Stoffe sind auch Stärke, Mehl, Polyethylen usw. (Abb. 24).

Reis. 23. Kristalline Substanzen
Reis. 24. Amorphe Substanzen

Physikalische Eigenschaften von Stoffen.

Alle Stoffe sind äußerst vielfältig; jeder hat eine Reihe von bestimmten Eigenschaften.

Eigenschaften eines Stoffes sind Zeichen, durch die sich ein Stoff von einem anderen unterscheidet oder diesem ähnlich ist.

1 Der Begriff kommt aus der griechischen Vorsilbe a- und dem Wort morphe - Form.

Eisen ist durch Farbe, besonderen Glanz und auch durch Berührung leicht von Holz zu unterscheiden: Metall wirkt immer kälter, da es Wärme besser leitet. Besonderheit Drüse ist, dass es von einem Magneten angezogen wird, Holz jedoch nicht. Im Gegensatz zu Eisen sinkt Holz nicht in Wasser, da seine Dichte geringer ist als die von Wasser und die Dichte von Eisen größer ist. Eisen hält hohen Temperaturen stand, Holz dunkelt erst nach, dann schwärzt es und leuchtet auf.

Die Eigenschaften eines Stoffes, die durch Beobachtung oder Messung bestimmt werden, ohne ihn in einen anderen Stoff umzuwandeln, nennt man physikalisch.

Die wichtigsten physikalischen Eigenschaften eines Stoffes:

Aggregatzustand bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck;
Farbe, Glanz (oder deren Fehlen);
Geruch (oder dessen Fehlen);
Löslichkeit (oder Unlöslichkeit) in Wasser;
Schmelztemperatur;
Siedetemperatur;
Dichte;
Wärmeleitfähigkeit;
elektrische Leitfähigkeit (oder nichtelektrische Leitfähigkeit).

Scrollen physikalische Eigenschaften Feststoffe können erweitert werden, um Härte, Plastizität (oder Sprödigkeit) und für kristalline auch die Form von Kristallen einzuschließen. Geben Sie bei der Charakterisierung einer Flüssigkeit an, ob sie beweglich oder ölig ist.

Physikalische Eigenschaften wie Farbe, Geruch, Geschmack, Kristallform können visuell mit den Sinnen bestimmt werden, Dichte, elektrische Leitfähigkeit, Schmelz- und Siedepunkt werden messtechnisch bestimmt. Informationen über die physikalischen Eigenschaften vieler Stoffe sind in der Fachliteratur, insbesondere in Fachbüchern, zusammengetragen.

Reis. 25. Erhitzen von Jod

Die physikalischen Eigenschaften eines Stoffes hängen von seinem Aggregatzustand ab. Beispielsweise ist die Dichte von Eis, Wasser und Wasserdampf unterschiedlich. Sauerstoffgas ist farblos und flüssiger Sauerstoff ist blau.

Die Kenntnis der physikalischen Eigenschaften hilft, viele Stoffe zu „erkennen“. Kupfer ist beispielsweise das einzige rote Metall. Nur Tafelsalz hat einen salzigen Geschmack. Jod ist ein fast schwarzer Feststoff, der sich beim Erhitzen in einen tiefvioletten Dampf verwandelt (Abb. 25). In den meisten Fällen müssen mehrere Eigenschaften berücksichtigt werden, um einen Stoff zu definieren.

Laborversuch Nr. 1

Kennenlernen der physikalischen Eigenschaften von Stoffen

Sie haben drei Reagenzgläser mit 1 Nitrat, Graphit und 2 Polyethylen erhalten. Ihnen stehen ein Glas Wasser (oder eine Waschflasche) und Glasstäbe zur Verfügung.

Beschreiben Sie die Stoffe. Wie sind die Partikel jeder Substanz (Kristalle, Pulver, kleine Stücke beliebiger Form)? Finden Sie heraus, ob die Stoffe wasserlöslich, leichter oder schwerer sind.

Notieren Sie die physikalischen Eigenschaften der Stoffe in der Tabelle:

Welche Eigenschaft (Eigenschaften) ermöglicht es Ihnen, jeden Stoff von den anderen beiden zu unterscheiden?

Name Eigenschaften, das gleiche für zwei (drei) Stoffe.

Neben physikalischen Eigenschaften hat jeder Stoff auch chemische Eigenschaften. Wir werden später über sie sprechen.

1 Mineraldünger.
2 Der Lehrer kann Graphit durch Schwefel-, Kupfer- oder Eisenspäne und Polyethylen durch ein anderes Polymer ersetzen.

Schlussfolgerungen

Substanz ist das, woraus der physische Körper besteht. Ein wesentliches Merkmal eines Stoffes ist seine Masse.

Ein Stoff kann in drei Aggregatszuständen vorliegen: fest, flüssig und gasförmig. Feststoffe sind kristallin und amorph.

Eigenschaften eines Stoffes sind die Zeichen, durch die er sich von einem anderen Stoff unterscheidet oder diesem ähnlich ist.

Die physikalischen Eigenschaften eines Stoffes werden durch Beobachtung oder Messung bestimmt, ohne ihn in einen anderen Stoff umzuwandeln.

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19. Was ist ein physischer Körper, eine Substanz, ein Material?
20. Finden Sie eine Übereinstimmung:

Substanz Physischer Körper
1) Gold; ein Thermometer;
2) Quecksilber; bringen;
3) Papier; c) Vitrine;
4) Glas; d) Notizbuch.

21 .. Wählen Sie aus den angegebenen Wörtern und Sätzen diejenigen aus, die sich auf Stoffe beziehen: Tisch, Kupfer, Eis, Plastikflasche, Alkohol, Zeitung, Wasserdampf, Silberkette.

22. Welche Stoffe sind Baustoffe: Kohlendioxid, Stahlbeton, Glas, Papier, Nylon, Stahl?

23. Nennen Sie Beispiele für: a) mehrere Gegenstände aus dem gleichen Material; b) ein Objekt aus mehreren Materialien; c) zwei Materialien, aus denen ähnliche Gegenstände hergestellt sind.

24. Beschreiben Sie die physikalischen Eigenschaften von Kreide.

25. Welche Stoffe in Ihrem Zuhause können Sie an Ihrer Leiste erkennen?

26. Die Gefäße ohne Etikett enthalten Parfüm, Pflanzenöl, Speisesalz, Eisenstücke, Marmor. Welche Eigenschaften können verwendet werden, um jeden Stoff zu definieren?

27. Nennen Sie einige Feststoffe, die Sie leicht vom Rest unterscheiden können.

28. Erklären Sie unter Berücksichtigung der physikalischen Eigenschaften der Stoffe, warum Schraubendreher und Zangen in der Regel Kunststoffgriffe haben.

Experimentieren zu Hause

Eigenschaften bestimmter Lebensmittel

Schreiben Sie auf separate Zettel die Namen der Substanzen: Mehl, Speisesalz "Extra", Puderzucker, Stärke. Streuen Sie ein paar Gramm der entsprechenden Substanz auf jedes Blatt.

Beschreiben Sie das Aussehen der Stoffe.

Reiben Sie eine Prise jeder Substanz mit den Fingern (bestimmen Sie, wie klein die Partikel sind).

Probieren Sie die Stoffe (dies ist strengstens untersagt mit Stoffen, die im chemischen Labor erhältlich sind).

Finden Sie heraus, ob die Stoffe wasserlöslich sind.

Tragen Sie die Forschungsergebnisse und Beobachtungen in einer Tabelle ähnlich der auf S. 32.

Zustand	Eigenschaften
Gasförmig	1. Fähigkeit, das Volumen und die Form des Gefäßes aufzunehmen. 2. Komprimierbarkeit. 3. Schnelle Diffusion (chaotische Bewegung von Molekülen). 4. E kinetisch. > E-Potential
	1. Die Fähigkeit, die Form des Teils des Gefäßes anzunehmen, der von der Substanz eingenommen wird. 2. Nichtausdehnen vor dem Befüllen des Gefäßes. 3. Leichte Kompressibilität. 4. Langsame Diffusion. 5. Fließfähigkeit. 6. E kinetisch. = E-Potenzial.
	1. Fähigkeit, die richtige Form und das richtige Volumen beizubehalten. 2. Leichte Kompressibilität (unter Druck). 3. Sehr langsame Diffusion aufgrund von Vibrationsbewegungen von Partikeln. 4. Mangelnde Fließfähigkeit. 5. E kinetisch.< Е потенц.

Der Aggregatzustand eines Stoffes wird durch die zwischen Molekülen wirkenden Kräfte, den Abstand zwischen den Teilchen und die Art ihrer Bewegung bestimmt.

V fest Zustand nehmen die Teilchen eine bestimmte Position zueinander ein. Es hat eine geringe Kompressibilität und mechanische Festigkeit, da Moleküle keine Bewegungsfreiheit haben, sondern nur Vibrationen. Moleküle, Atome oder Ionen, die einen Festkörper bilden, nennt man strukturelle Einheiten. Feststoffe werden unterteilt in amorph und kristallin(Tab. 27 ).

Tabelle 33

Vergleichende Eigenschaften von amorphen und kristallinen Substanzen

Substanz	Charakteristisch
Amorph	1. Nahordnung der Teilchen. 2. Isotropie der physikalischen Eigenschaften. 3. Fehlen eines bestimmten Schmelzpunkts. 4. Thermodynamische Instabilität (großes Angebot an innerer Energie). 5. Fließfähigkeit. Beispiele: Bernstein, Glas, organische Polymere usw.
Kristallin	1. Fernordnung von Teilchen. 2. Anisotropie der physikalischen Eigenschaften. 3. Spezifischer Schmelzpunkt. 4. Thermodynamische Stabilität (geringe Zufuhr von innerer Energie). 5. Es gibt Symmetrieelemente. Beispiele: Metalle, Legierungen, feste Salze, Kohlenstoff (Diamant, Graphit) etc.

Kristalline Substanzen schmelzen bei einer genau definierten Temperatur (T pl), amorph - haben keinen ausgeprägten Schmelzpunkt; beim Erhitzen erweichen sie (gekennzeichnet durch ein Erweichungsintervall) und gehen in einen flüssigen oder zähflüssigen Zustand über. Die innere Struktur amorpher Stoffe ist durch eine zufällige Anordnung von Molekülen gekennzeichnet . Der kristalline Zustand der Materie nimmt die richtige räumliche Anordnung der Teilchen an, aus denen der Kristall besteht, und die Bildung kristallin (räumlich))Gitter. Das Hauptmerkmal kristalliner Körper ist ihre Anisotropie - Unähnlichkeit der Eigenschaften (Wärme, elektrische Leitfähigkeit, mechanische Festigkeit, Auflösungsgeschwindigkeit usw.) in verschiedene Richtungen, während amorphe Körper isotrop .

FestKristalle- dreidimensionale Gebilde, gekennzeichnet durch eine strikte Wiederholbarkeit des gleichen Strukturelements (Elementarzelle) in alle Richtungen. Elementarzelle- stellt das kleinste Volumen eines Kristalls in Form eines Parallelepipeds dar, das sich im Kristall unendlich oft wiederholt.

Die wichtigsten Parameter des Kristallgitters:

Kristallgitterenergie (E kr. , kJ / mol) - Dies ist die Energie, die bei der Bildung von 1 Mol eines Kristalls aus Mikropartikeln (Atomen, Molekülen, Ionen) freigesetzt wird, die sich in einem gasförmigen Zustand befinden und in einem Abstand voneinander entfernt sind, der ihre Wechselwirkung ausschließt.

Kristallgitterkonstante ( D , [ EIN 0 ]) – der kleinste Abstand zwischen dem Zentrum zweier Teilchen in einem Kristall, die durch eine chemische Bindung verbunden sind.

Koordinationsnummer (c.h.) - die Anzahl der Teilchen, die das zentrale Teilchen im Raum umgeben und mit ihm durch eine chemische Bindung verbunden sind.

Die Punkte, an denen sich die Kristallteilchen befinden, heißen Gitterknoten

Trotz der Vielfalt der Kristallformen können sie klassifiziert werden. Systematisierung von Kristallformen wurde eingeführt EIN V. Gadolin(1867) basiert sie auf den Merkmalen ihrer Symmetrie. Entsprechend der geometrischen Form der Kristalle sind folgende Systeme (Syngonien) möglich: kubisch, tetragonal, orthorhombisch, monoklin, triklin, hexagonal und rhomboedrisch (Abb. 18).

Dieselbe Substanz kann verschiedene kristalline Formen haben, die sich unterscheiden in Interne Struktur, und damit hinsichtlich der physikalischen und chemischen Eigenschaften. Dieses Phänomen heißt Polymorphismus . Isomorphismus – zwei Stoffe unterschiedlicher Natur bilden Kristalle gleicher Struktur. Solche Stoffe können sich im Kristallgitter gegenseitig ersetzen und Mischkristalle bilden.

Reis. 18. Grundlegende Kristallsysteme.

Abhängig von der Art der Partikel, die sich an den Knoten des Kristallgitters befinden, und der Art der Bindungen zwischen ihnen gibt es vier Arten von Kristallen: ionisch, atomar, molekular und metallisch(Reis . 19).

Reis. 19. Arten von Kristallen

Die Eigenschaften der Kristallgitter sind in der Tabelle dargestellt. 34.

Stoffeigenschaften	Sauerstoff	Essigsäure	Aluminium
1. Physikalischer Zustand unter normalen Bedingungen	Gas	Flüssig	Feste Substanz
2. Farbe	Keine Farbe	Keine Farbe	Silbrig Weiß
3. Geschmack	Geschmacklos	Sauer	Geschmacklos
4. Geruch	Hat nicht	Sharp spezifisch	Hat nicht
5. Wasserlöslichkeit	schlecht löslich	Löslich	Praktisch unlöslich
6. Wärmeleitfähigkeit	Niedrig	Klein	Hoch
7. Elektrische Leitfähigkeit	Fehlen	Klein	Hoch

Kenntnisse über die Eigenschaften von Stoffen sind für deren praktische Anwendung... Bild 6 zeigt beispielsweise die Anwendungsgebiete von Aluminium aufgrund der Eigenschaften dieses Metalls.

1. Welche Studienfächer sind selbstverständlich?

2. Nennen Sie Beispiele für den positiven Einfluss des Menschen auf die Umwelt.

3. Nennen Sie Beispiele für die negativen Auswirkungen des Menschen auf die Natur.

4. Was studiert Chemie?

5. Schreiben Sie aus der folgenden Namensliste die Körper und Stoffe getrennt auf: Schneeflocke, Tautropfen, Wasser, Eisstück, Kristallzucker, Würfelzucker, Kreide, Schulkreide. Wie viele Leichen und wie viele Stoffe stehen auf dieser Liste?

6. Vergleichen Sie die Eigenschaften von Stoffen (d. h. stellen Sie das Gemeinsame und das Unterschiedliche zwischen ihnen fest):

a) Kohlendioxid und Sauerstoff;

b) Stickstoff und Kohlendioxid;

c) Zucker und Salz;

d) Essig- und Zitronensäure.

7. Welche Eigenschaften von Aluminium liegen seiner Verwendung zugrunde?

8. Warum wird Chemie erst später studiert als Biologie, Geographie, Physik?

Neue Programme und Lehrbücher orientieren uns an einer organischen Einheit von Lernen und Schülerentwicklung. Aufgabe des Lehrers ist es, den Schülern nicht nur Wissen und praktische Fähigkeiten, sondern auch geistige Operationen zu vermitteln.

Eine der wichtigsten mentalen Operationen, durch die Wissen erworben wird, ist der Vergleich. Logischerweise wird der Vergleich einerseits als Grundlage der Verallgemeinerung und andererseits als die Einheit logischer Operationen wie Analyse und Synthese dargestellt. Um jedoch einen Vergleich zwischen Schülern als Methode ihrer geistigen Aktivität zu bilden, ist es notwendig, den Vergleich als Lehrmethode (didaktische Methode) zu verwenden. Die Verwendung des Vergleichs als didaktische Methode ist eine unabdingbare Voraussetzung für die Ausbildung analytischer und synthetischer Aktivität bei Schulkindern.

Die Verwendung des Vergleichs im Lernprozess wurde von K. D. Ushinsky, I. G. Pestalozzi, Ya. A. Komensky betrachtet. Russische Wissenschaftler haben ihr Verständnis der Rolle des Vergleichs und seiner Anwendungsmöglichkeiten vertieft und konkretisiert. „Eine wichtige didaktische Methode zur Begriffsbildung“, so GI Shchukina, „sind Vergleiche, die helfen, die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Objekten und Phänomenen besser zu verstehen.“ Laut L.V. Zankov bestimmt der Vergleich die Besonderheiten des Objekts genauer und korrekter.

Der Vergleich erfolgt, wie jede Technik, in Etappen. Betrachten wir die Stufen als sequentielle, miteinander verbundene Handlungen, dann kann die Vergleichsmethode wie folgt definiert werden: Vergleich ist Bildungsarbeit und die Denkmethode, bei deren Umsetzung die geistige Aktivität der Schüler auf Folgendes abzielt:

Identifizierung von Zeichen, anhand derer Phänomene, Substanzen oder andere gegebene Gegenstände verglichen werden können;
Feststellung von Ähnlichkeiten oder Unterschieden zwischen ihnen;
Verallgemeinerung der Vergleichsergebnisse in Form einer Ausgabe.

Ich beginne in einer der ersten Unterrichtsstunden in der 8. Klasse beim Studium der physikalischen Eigenschaften von Substanzen, die Methode des Vergleichs und die einfachsten Arten der Verallgemeinerung zu bilden. Ich nehme mir im Unterricht besondere Zeit, um die Schüler mit der Vergleichsmethode vertraut zu machen, und definiere sie kurz wie folgt: Vergleich ist die Feststellung einer Ähnlichkeit oder eines Unterschieds zwischen Substanzen, Phänomenen oder anderen gegebenen Objekten. Hier spreche ich über die Bedeutung der Technik und ihrer Arten:

a) bei unvollständigem Vergleich aufgrund von Ähnlichkeiten oder Unterschieden;
b) im vollständigen Vergleich mit der Identifizierung sowohl von Ähnlichkeits- als auch von Unterschiedsmerkmalen.

Das Wissen über die Technik wird von den Schülern besser aufgenommen, wenn sie den Aktionsplan verwenden, den ich ihnen in Form einer Tabelle vorschlage:

Um die Zeit für die Abbildung des Tisches in Notizbüchern bei seiner wiederholten Verwendung durch Studenten zu reduzieren, schlage ich vor, ihn wie folgt anzuordnen:

Stoffvergleich (Phänomene)

Je nach Aufgabenstellung ziehen die Studierenden eine Schlussfolgerung auf der Grundlage eines unvollständigen oder vollständigen Vergleichs oder der wichtigsten Zeichen, mit denen die Untersuchungsgegenstände verglichen und kontrastiert werden.

Die Verwendung dieses Plans, der alle Phasen der Bildung einer Vergleichstechnik widerspiegelt, insbesondere in den ersten Unterrichtsstunden, trägt dazu bei, dass sich die Schüler das erforderliche Verfahren schnell einprägen.

In derselben Stunde lösen die Schüler zuerst mit meiner Hilfe und dann alleine Aufgaben und vergleichen die Eigenschaften der ihnen bekannten Substanzen (Salz und Zucker, Kreide und Kohle, Wasser und Sonnenblumenöl, Eisen und Schwefel, Kupfer und Aluminium). , etc.), und antworten Sie gemäß dem vorgeschlagenen Plan mündlich oder schriftlich. Bei Bedarf setze ich Visualisierungstools und TCO ein.

Die Kenntnis einer Technik ist jedoch noch keine Fertigkeit. Geschicklichkeit lässt sich meiner Meinung nach nur dann ausbilden, wenn die Schüler im nachfolgenden Unterricht leicht und mit ausreichender Selbständigkeit unter Berücksichtigung aller Handlungsschritte Wissen anwenden und Ähnliches und mehr leisten können schwierige Aufgaben... In 8 Abstufungen schlage ich als solche Aufgaben einen Vergleich einfacher und komplexer Stoffe, Reinstoffe und Gemische, Arten chemischer Reaktionen usw. vor, zum Beispiel Wasserstoff und Sauerstoff, Ozon und Sauerstoff, Schwefel und Eisen, ein Gemisch aus Schwefel mit Eisen, Verbindungsreaktionen und Zersetzung usw.

Die Entwicklung einer Fertigkeit erfordert eine längere Zeit als ihre Bildung und wird hauptsächlich mit Hilfe von Aufgaben zunehmender Schwierigkeit durchgeführt, unter deren Bedingung ein tieferer und breiterer Wissenstransfer sowie eine größere Unabhängigkeit des Handelns in Festlegung verschiedene Typen Beziehungen im Lehrmaterial. Die Komplikation von Aufgaben führe ich mit der Vergleichstechnik in mehrere Richtungen durch, die im Allgemeinen so aussehen:

Komplikationsmöglichkeiten in verschiedenen Stadien
Bildung des Empfangsvergleichs

Varianten steigt Grad Schwierigkeiten Zuordnungen	Entstehung und Entwicklung Zulassungsvergleich
	Stufe I - Einrichtung Die Liste verglichen Zeichen	Stufe II - Vergleich	Stufe III - Verallgemeinerung in der Form Rückzug
	die Liste der Funktionen wird vorgefertigt angeboten	Vergleich zweier Stoffe (Phänomene)	Schlußfolgerung als Ergebnis eines unvollständigen Vergleichs (Nebeneinanderstellung oder Kontrast)
	die Liste der Zeichen wird von den Schülern abgerufen oder teilweise erstellt	Vergleich von Stoffgruppen (Phänomene)	vollständige Vergleichsausgabe
	die Liste der Zeichen wird von den Schülern selbstständig festgelegt	wesentlicher Vergleich	Schlussfolgerung zu den wesentlichsten Merkmalen, die einen bestimmten Stoff charakterisieren (Phänomen)

Ich werde Beispiele für einige Aufgaben geben, wobei die folgende Nummerierung angenommen wird: I-1; I-2; I-3; II-1; II-2; II-3; III-1 usw. Die römische Zahl in dieser Bezeichnung entspricht ein bestimmtes Stadium die Bildung einer Rezeption, und die arabische Zahl gibt den Schwierigkeitsgrad der Aufgabe, den Schwierigkeitsgrad der Aufgabe und den Grad der Aktion an, die bei der Lösung der Aufgabe ausgeführt wird, oder eine kleinere arabische Zahl zeigt eine einfachere Version der Aufgabe an Aufgabe, eine größere Zahl - eine Aufgabe mit erhöhtem Schwierigkeitsgrad. So kann ich anhand der Zahl leicht den Schwierigkeitsgrad der Aufgabe bestimmen und die für die Arbeit notwendigen Aufgaben auswählen, zum Beispiel:

I-1. Vergleichen Sie (verbal) die Eigenschaften von: a) Schwefel und Winkeln; b) Kupfer und Zink; c) Sauerstoff und Kohlendioxid. Schreiben Sie die Antwort zum Vergleich eines Stoffpaares in der Tabelle auf. Berücksichtigen Sie beim Ausfüllen der Aufgabe, wo die folgenden Vergleichszeichen erforderlich sind: Aggregatzustand, kristalline oder amorphe Struktur eines Stoffes, Dichte, Farbe, Glanz, Transparenz, Geruch, Löslichkeit, Geschmack, Schmelz- oder Siedepunkt, Dichte, Wärme oder elektrisches Leitfähigkeit.

I-2. In Gefäßen ohne Etikett werden angegeben: a) Schwefel- und Eisenpulver; b) Puderzucker und Stärke; c) Kochsalz und Naphthalin; d) Aluminium (geschmolzen) und Quecksilber. Durch welche charakteristischen Merkmale lassen sich diese Stoffe unterscheiden?

I-3. Kohlenstaub ist in den Puderzucker geraten. Listen Sie alle Schritte auf, die Sie ausführen müssen, um Zucker zu reinigen.

II-1. Weisen Sie auf einige der ähnlichen physikalischen Eigenschaften von Aluminium und Kupfer hin, aufgrund derer diese Metalle auf die gleiche Weise verwendet werden.

II-2. Lesen Sie den Stoff "Chemische Elemente" im Chemie-Lehrbuch. Vergleichen Sie die Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen. Vergleichen Sie dazu zunächst die Eigenschaften der drei von Ihnen ausgewählten Metalle, dann - die Eigenschaften der drei Nichtmetalle (mündlich); dann führen Sie die Gegenüberstellung der Eigenschaften dieser Gruppen von Metallen und Nichtmetallen nach den charakteristischsten Merkmalen durch (II-III). Schreiben Sie die Antwort und Ihre Schlussfolgerungen in die Tabelle.

Bei der Bearbeitung der obigen Aufgaben lade ich die Schüler ein, die folgende Tabelle auszufüllen:

Vergleich der physikalischen Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen

III-1. Listen Sie die Zeichen auf: a) Ähnlichkeiten; b) die Unterschiede in den Reaktionen von Verbindung und Substitution unter Berücksichtigung der Menge der aufgenommenen und erhaltenen Stoffe sowie der Tatsache, ob diese Stoffe einfach oder komplex sind. Vergleichen Sie die Zersetzungs- und Substitutionsreaktionen.

III-2. Eine Kupferplatte wurde in eine farblose Lösung von Quecksilberchlorid getaucht. Addieren Sie die Reaktionsgleichung HgCl 2 + Cu>? wenn bekannt ist, dass dabei neue einfache und komplexe Stoffe entstehen. Von welchen Anzeichen einer Reaktion kann in diesem Fall ausgegangen werden?

III-3. Vergleichen Sie die Zersetzungs- und Substitutionsreaktionen. Beachten Sie, welche Ähnlichkeiten zwischen ihnen bestehen. Welche Anzeichen deuten auf einen signifikanten Unterschied bei diesen Reaktionen hin?

Einige der oben genannten Aufgaben wende ich in verschiedenen Phasen des Trainings einer Technik an. In diesem Fall mache ich die Nummerierung der Aufgaben dreifach und komplizierter. Jede Stufe der Vergleichsbildung unter den Schülern, insbesondere in der 8. Klasse, hat ihre eigenen Schwierigkeiten.

Stufe I - die Bildung der Fähigkeit, Zeichen und Phänomene zu unterscheiden. Achtklässler wissen noch nicht, wie man wesentliche Merkmale unterscheidet. Sie vergleichen oft auf der Grundlage eines (und unbedeutenden) Attributs. Sie zeigen zum Beispiel die Ähnlichkeit von Metallen und Nichtmetallen im Geschmack und im physischen Zustand an, aber elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit werden nicht angegeben. Ein Zeichen für die Ähnlichkeit von Zucker und Tisch salz die Geruchslosigkeit wird genannt, aber ihre Löslichkeit und Kristallstruktur werden vergessen.

Ziemlich oft vergleichen Schüler Substanzen oder Phänomene nach unvergleichlichen Eigenschaften. Beim Vergleich der beiden vorgeschlagenen Substanzen wurden die Antworten gegeben: „Kupfer ist rot und Aluminium ist silbrig“ (Farbe und Glanz werden verwechselt); „Das Wasser ist farblos und das Sonnenblumenöl ist dunkel“ (Farbe und Schatten); „Das Öl ist fett und das Wasser ist frisch“ (Fettgehalt und Geschmack); „Salz besteht aus kleinen Kristallen, wie Getreide, und Zucker ist klumpig“ usw.

Die Schüler werden dabei unterstützt, solche Fehler zu vermeiden, indem sie einen Vergleichsplan und Übungen erarbeiten, in denen zuerst der Vergleich nach einer vorgefertigten Merkmalsliste mit oder ohne visuelle Hilfen, dann anhand einer abgerufenen und teilweisen Merkmalsliste durchgeführt wird von den Schülern erstellt und schließlich der Vergleich anhand einer von den Schülern unabhängig identifizierten Zeichenliste oder der Vergleich anhand der identifizierten wesentlichen Zeichen.

Stufe II - die Bildung und Entwicklung der Vergleichbarkeit. Die Schüler der 8. Klasse erinnern sich leicht an die Vergleichsarten: Vergleich, Kontrast, vollständiger und unvollständiger Vergleich. Den Vergleich zweier Stoffe nach dem vorgeschlagenen Plan meistern sie ganz leicht. Aber im Chemieunterricht muss man aus mehreren Gründen oft Stoffgruppen oder zwei Stoffe vergleichen. Dies muss den Studierenden gezielt vermittelt werden.

Wenn Studierende Schwierigkeiten beim Vergleich von Stoffgruppen haben, empfehle ich diesen Arbeitsablauf. Vergleichen Sie zunächst 2-3 Stoffe, die zu jeder der Gruppen gehören, miteinander, identifizieren Sie die meisten charakteristische ZeichenÄhnlichkeiten zwischen ihnen und stellen dann Anzeichen für Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen den Gruppen fest. Ich schlage solche Übungen vor, wenn ich Metalle und Nichtmetalle studiere, die Zusammensetzung und Eigenschaften von Oxiden, Säuren und Basen vergleiche, das Material verallgemeinere und die Klassifizierung anorganischer Verbindungen wiederhole.

Studierende, die nicht über ausreichende Kenntnisse und Fähigkeiten verfügen, die Techniken des geistigen Handelns anzuwenden, vergleichen nicht nur mit unvergleichlichen Merkmalen, sondern auch mit solchen, die in der Aufgabe nicht vorgesehen sind. So antworteten einige Schüler beim Vergleich der physikalischen Eigenschaften von Schwefel und Eisen: „Schwefel und Eisen sind einfache Substanzen, fest, aber unterschiedlicher Farbe“ (die Zusammensetzung und den Aggregatzustand den physikalischen Eigenschaften gegenüberstellen); oder: „Große Schwefel- und Eisenstücke ertrinken, und kleine schwimmen auf dem Wasser“ (Fehlschluss über die Dichte von Stoffen durch falsche Beobachtungen); oder: „Schwefel ist giftig, aber Eisen nicht, Schwefel brennt, aber Eisen nicht. Schwefel wird in Schießpulver verwendet, Eisen jedoch nicht “(anstelle von gegensätzlichen physikalischen Eigenschaften, siehe chemische Eigenschaften und Anwendungen). In solchen Fällen erkläre ich den Studierenden, dass ihre Antwort nicht auf die Frage der Aufgabenstellung erfolgt und nicht berücksichtigt werden kann.

Stufe III - die Bildung von Generalisierungstechniken. Schüler der 8. Klasse finden es schwierig, den Stoff zu verallgemeinern. Anstelle einer Schlussfolgerung nach dem Vergleich von Stoffen oder Phänomenen listen sie oft wieder die zuvor festgestellten Zeichen der Ähnlichkeit oder des Unterschieds auf. In diesem Fall verwende ich Aufgaben mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad, um die Fähigkeit zum Vergleichen und Verallgemeinern auf der Grundlage des Vergleichs zu entwickeln; a) Aufgaben, bei denen die Schlussfolgerungen die Antworten auf Kontrollfragen sind; b) Aufgaben, bei denen das Wort „Schlussfolgerung“ einer Verallgemeinerung ähnelt, und schließlich c) Aufgaben, bei denen eine eigenständige Verallgemeinerung vorgesehen ist Lehrmaterial Studenten.

Die Fähigkeit, aus dem Vergleich nach wesentlichen Merkmalen eine Schlussfolgerung zu ziehen, wird leichter gebildet, wenn die Liste der verglichenen Merkmale in der Aufgabenstellung klar definiert ist. In einigen Fällen gebe ich Studenten eine Liste der verglichenen Funktionen in fertiger Form oder zuvor von Studenten mit meiner Hilfe zusammengestellt. Ich erkläre das Gesagte mit Beispielen von Aufgaben und Antworten der Schüler.

Übung 1. Vergleichen Sie die physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff und Sauerstoff und fügen Sie die Antwort in die Tabelle ein.

Vergleich der physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff und Sauerstoff

Aufgabe 2. Vergleichen Sie die chemischen Eigenschaften von Wasserstoff und Sauerstoff und notieren Sie die Antwort in der Tabelle.

Vergleich der chemischen Eigenschaften von Wasserstoff und Sauerstoff

Somit kann der Vergleich als Methode der geistigen Aktivität auf zwei Arten erfolgen. Der erste Weg ist spontan, bestimmt durch eine solche Formulierung des Bildungsprozesses, wenn der Vergleich nicht als spezielles Assimilationsthema fungiert, erfolgt die Bildung dieser Technik im Zuge der Wissensassimilation, im Prozess der Problemlösung. Die Erfahrung zeigt, dass das Lernen den zweiten Weg geht: durch ein Aufgabensystem, das von den Schülern verlangt, systematisch einen inhaltlich komplexeren Vergleich heranzuziehen.

Jede Methode der geistigen Aktivität sollte vor allem in der Erklärung des Lehrers in pädagogischen Texten wiederholt verwendet werden. Dies reicht jedoch nicht aus. Der Empfang wird nur auf der Grundlage von Übung gebildet und kreative Aufgaben, Eigentätigkeiten der Auszubildenden. Deshalb wenden wir diese Technik nicht nur in großem Umfang beim Erklären an, sondern haben auch ein System spezieller Aufgaben entwickelt, in dem der Vergleich als notwendige Aktivitätsmethode für die Assimilation eines bestimmten Materials auch als spezielles Assimilationssubjekt fungieren würde.