Необычные задания обычной химии

“Знание только тогда знание, когда приобретено
усилиями своей мысли, а не памятью…”.
Л.Н. Толстой

В период коренных социально-экономических преобразований в стране школа призвана воспитывать хорошо подготовленных, предприимчивых и деловых людей, способных к принятию нестандартных решений.

Конечно же, нельзя отрицать значимость прочных знаний обучающихся, необходимых для успешной сдачи ЕГЭ и поступления в ВУЗы, но в то же время гораздо важнее, чтобы учащиеся за годы обучения в школе овладели комплексом способов взаимодействия с реальностью, которые позволят им активно и ответственно социализироваться в любых сферах деятельности.

Каждый ребёнок от природы наделён способностями практически ко всем видам человеческой деятельности: к овладению естественными и гуманитарными знаниями, к изобразительному искусству, музыке и т. д. Важно в процессе обучения развить эти способности.

Приходя впервые в кабинет химии, многие учащиеся интересуются химией как экспериментальной наукой, ожидая занимательные и интересные опыты, но столкнувшись с большим объёмом теоретического материала большинство из них утрачивают интерес к концу второй или третьей четверти. Ведь изучать химию в школе трудно! Тем более, если с самого начала это дело не ладится, то вскоре всё становится непонятным, а значит, скучным. Другое дело, когда возникает интерес - тогда дело идет на лад, тогда хочется узнать больше, разобраться в некоторых вопросах глубже. Во время урока невозможно удовлетворить все запросы учащихся. Задача учителя заключается в том, чтобы интерес учащихся не только не угас, но наоборот стал ещё больше.

При этом должен и изменяется сам характер организации учебного процесса. Ведь существующая система образования в значительной степени построена, на передаче знаний от учителя к ученику, что не позволяет личности самой строить своё знание, активно и творчески пользоваться им в жизни как своим приобретением. Этот подход к образованию не раскрывает творческий потенциал человека, заложенный при его рождении природой.

Важнейшим фактором, обеспечивающим сознательное усвоение материала, является: использование различных по форме и содержанию творческих заданий, которые развивают и тренируют память, обостряют сообразительность, вырабатывают настойчивость, способность логически мыслить, анализировать, сравнивать, обобщать, совершенствуют умение ориентироваться в мире научной информации и отбирать научные факты.

Задания рассчитаны прежде всего на размышление, анализ, самостоятельное решение проблемы, моделирование ситуаций. Именно поэтому некоторые из представленных ответов могут рассматриваться только как варианты, и далеко не единственные.

Приведу примеры таких творческих заданий.

Неорганическая химия.

Тема «Металлы».

Задание. Преступник, чтобы скрыть следы преступления, сжег окровавленную одежду. Однако судебно-медицинская экспертиза на основании анализа пепла установила наличие крови на одежде. Каким образом?

Ответ. После сгорания в пепле остаются химические элементы, входившие в состав сгоревшего объекта. Кровь отличается от любой ткани более высоким содержанием железа, входящего в состав гемоглобина. Если в пепле обнаружится повышенное содержание железа, значит, на одежде была кровь.

Задание. На западе Франции, в Бретани, улитки стали обгрызать краску с наружных стен домов, заползая на высоту до четырех метров. Попытайтесь объяснить этот факт и предложить варианты решения проблемы.

Ответ. Улиткам требуется кальций, идущий на построение раковины. Если заменить меловую краску краской на масляной основе, то проблема, по-видимому, будет решена.

Задание. Художники-реставраторы отмечают, что картины, написанные масляными красками, очень быстро тускнеют. Особенно белая краска со временем приобретает серый оттенок, что, естественно, влияет на качество картины. Что же происходит с белыми красками на воздухе и как это можно предотвратить?

Ответ. Белый пигмент — это свинцовые белила. Это вещество представляет собой карбонат свинца (II). Он реагирует с сероводородом, содержащимся в воздухе, образуя сульфид свинца (II) соединение черного цвета:

РЬСО3 + H2S = PbS + H2COs

Если же обработать накопившийся PbS пероксидом водорода, то образуется сульфат свинца (II) - соединение белого цвета

PbS + 4Н202 = PbS04 + 4Н20

Таким способом можно реставрировать почерневшие картины, написанные маслом.

Тема «Минеральные удобрения».

Задание. Чем можно объяснить, что в конце лета на огуречных грядках, когда урожай почти весь собран, встречаются огурчики - «уродцы»? Одни из них похожи на скрюченный перец (хвостики огурчиков тонкие и загибаются), другие — на непривлекательную грушу.

Ответ. Огурцы, похожие на скрюченные перцы, вырастают на грядках, когда растениям не хватает азота, а плоды напоминающие грушу, — если недостает калия растениям в больших количествах.

Тема «Неметаллы».

Задание. В педагогических классах старых гимназий, готовящих гувернанток, преподавался обязательный курс гигиены. Курс был основательный и подробный, затрагивающий различные области естествознания. Попытайтесь предложить эксперимент, который бы позволил ответить на следующие вопросы, содержащиеся в учебнике Д.И. Атропова и В.И.Завьялова " Начальный курс гигиены для средних учебных заведений" (1915 г).

Чтобы не заметно было, что молоко прокисло, в него добавляли соду. Как это можно выявить?

Ответ. Капнуть уксусной кислоты. Выделение СО2 указывало на присутствие гидрокарбоната натрия.

Молоко разбавляли водой, а чтобы прозрачность его не увеличивалась, добавляли крахмал. Как распознать фальсификацию?

Ответ. Капнуть спиртовой раствор йода. Синее окрашивание изобличало нечестных торговцев.

Задание. Античные сооружения Акрополя в Афинах за пе¬риод времени с I960 по 1980 г. пострадали от загрязнения воздуха больше, чем за два с половиной предыдущих тысячелетия. Чем это объясняется?

Ответ. Причина такого положения в том, что атмосфера Афин оказалась чрезвычайно загрязненной выбросами промышленных предприятий и транспорта. Специалисты выяснили, что предприятия и транспорт выделяют в атмосферу так много S02, что этот оксид выпадает на землю в виде кислотных дождей. В атмосфере оксид серы (IV) окисляется до оксида серы (VI):

SO2 + 02= 2SO3

Образующийся оксид серы (VI) реагирует с влагой воздуха, и поэтому появляются облака, которые несут кислотные дожди
SOs + н2о = H2S04

Кислотные осадки воздействуют на мрамор древних статуй и колонн, усиленно их разрушая:

СаСО3 + H2S04= CaS04 + С02+ Н20

(мрамор)

По этой же причине несколько лет назад из Летнегосада в Санкт-Петербурге все подлинные статуи, являющиеся произведениями искусства, были убраны и заменены копиями.

Органическая химия.

Тема «Белки».

Задание. Почему нельзя сушить обувь из натуральной кожи на батарее отопления?

Ответ. Из чего обувь? Натуральная кожа образована из белков - коллаген, кератин, эластин. Как влияет температура? Происходит денатурация - нарушение естественной структуры белка, разрыв связей, поддерживающих II и III структуры и деструкция - разрушение макромолекул белка, с выделением газообразных веществ - NH3 , H2S, CO2 и т.д. (Эти процессы изменяют прочность кожи и размер обуви).

Тема «Жиры и мыла».

Задание. Почему женщины, изображённые на картине французского художника Жана Франсуа Милле "Прачки" имеют красные опухшие руки?

Ответ. В горячей воде происходит гидролиз мыла с образованием щелочи, которая разъедает руки.

Задание. Почему самое жирное молоко у дельфинов (40%)?

Ответ. Жиры молока - источник энергии для детёнышей. Нерегулярное кормление, быстрый рост детёнышей, высокая активность животных и большая отдача тепла во внешнюю среду - причины высокой жирности молока самок дельфинов.

Задание. У какой рыбы, обитающей в озере Байкал, жир играет роль плавательного пузыря?

Ответ. Тело голомянки из-за высокого содержания жира (35-40%) прозрачно. Жир позволяет ей обитать на большой глубине (до 1000м) и жить при круглогодичной температуре 3-50 С.

Тема «Углеводороды».

Задание. Как образуются "блуждающие огоньки" на болоте?

Ответ. При гниении растительных остатков на дне болот под влиянием микроорганизмов образуется болотный газ - метан, который способен самовоспламеняться на воздухе, порождая "блуждающие огоньки".

Тема «Углеводы».

Задание. Почему недостаток глюкозы в организме вызывает потерю сознания?

Ответ. Глюкоза служит главным субстратом тканевого дыхания и должна поступать в клетки непрерывно. Особенно чувствительны клетки головного мозга, которые не могут использовать другие метаболиты в качестве источника энергии. Недостаток глюкозы вызывает потерю сознания.

Тема «Высокомолекулярные соединения».

Задание. Почему нельзя делать птичьи домики из пластмассы?

Ответ. Пластмассовые домики крайне опасны для птиц, т. как пластмассы в отличие то дерева не способны впитывать влагу и через мельчайшие поры выпускать её наружу. Поэтому водяные пары, выделяемые при дыхании, поглощаются подстилкой и не покидают домик. В домике образуется повышенная влажность, которая губительна для птиц.

Опыт показывает, что творческие действия учащихся не возникают произвольно, их нужно целенаправленно развивать в процессе обучения. Творческие способности у школьников рождаются в процессе формирования их познавательной активности и самостоятельности. Поэтому при составлении вопросов важно учитывать, что вопросы должны сочетать научность, проблемность и занимательность, иметь познавательную и практическую ценность, базироваться на внутри- и меж предметной основе.

Творческие задания, вклиниваясь в процесс обучения химии, обогащают его новыми методическими приёмами и формами работы, побуждают осуществлять поиск новых знаний, путей и способов их решения в новых непривычных, нестандартных условиях, вызывают интерес и опираются на прежний опыт. Таким образом, можно сделать вывод, что для успешного обучения школьников необходимо вызвать у учащихся интерес к овладению знаниями.