ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В КУРСЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ 11-ГО КЛАССА

III . 1 .Тема первая. " СТРОЕНИЕ АТОМА».

Связь с физикой.

История открытия атома. Корпускулярно - волновой дуализм электрона, состояние электрона в атоме, строение атома.

 

III .2.Тема вторая " ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ».

Связь с литературой.

При обобщающем опросе можно некоторые вопросы задавать из литературных текстов.

- О каком химическом элементе, предсказанном Д.И. Менделеевым упоминает В.В. Маяковский в своем стихотворении «Разговор с фининспектором о поэзии»?

«Поэзия - та же добыча радия,

В грамм - добыча в год - труды,

Изводишь единого слова ради

Тысячи тонн словесной руды....»

Литературный критик Огнев в статье, опубликованной в журнале «Юность», привел фразу из дневника поэта Ильи Сельвинского: « Ртуть стоит в таблице элементов рядом с золотом, ей не хватает всего двух нейтронов, чтобы стать золотом....»

Задание: проанализировать научную достоверность этой фразы.

Ответ: поэт Селъвинский, а следом за ним и критик Огнев допустили ошибку: изменение числа нейтронов в ядре атома не приводит к

образованию нового химического элемента (образуется изотоп). Чтобы

перейти от ртути к золоту надо из ядер атома ртути убрать по одному

протону.

Ведущий телевизионной программы «Вести» сообщил о том, что на таможне было изъято 4 кг. красной ртути, и заметил: « ...кстати, красная ртуть единственный элемент, которого нет в периодической системе Д.И. Менделеева...»

Задание: что такое красная ртуть? Можно ли ее назвать химическим элементом?

Ответ: красная ртуть - это химическое соединение, оксид ртути (II). Назвать сложное вещество элементом, да еще при этом сказать что для него нет места в периодической системе - грубая ошибка.

Зачитываем отрывок из романа Конан Дойля « Собака баскервилей».

....«да, это была собака, огромная, черная как смоль... из ее отверстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не могло бы возникнуть ведение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана.......его огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами.. .я дотронулся до этой святящейся головы и отняв руку увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте. Фосфор - сказал я!»

Вопросы: какими свойствами обладает фосфор? Возможны ли явления, описанные в повести А. Конан Дойля?

Ответ: аллотропное видоизменение фосфора - белый фосфор -действительно светится в темноте, при испарении самовоспламеняется. Белый фосфор ядовит: 0,1гр. вещества - смертельная доза. Из свойств белого фосфора следует: если бы каким-то образом и удалось «расписать собаку» не только снаружи, но и ее пасть, то она немедленно погибла бы от отравления, а ее труп превратился бы в пылающий костер.

 И так далее.

 

III .3.Тема третья «ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ».

Связь с литературой.

При обобщении темы можно использовать строки из стихов для анализа и последующего составления окислительно-восстановительных реакций.

Пример: зачитываю строки из стихотворения А.А. Ахматовой.

«На рукомойнике моем

позеленела медь,

но так играет луч на нем

что весело глядеть...»

Задание: составить окислительно-восстановительные реакции.

На этом же уроке можно обратится к отрывку из стихотворения Ю.Кузнецова «Тайна Черного моря».

 

«Трясся Крым 28-го года

 С вставало море на дыбы

Испуская, к ужасу народа

Огненный серные столбы.

Все прошло. Опять гуляет пена

Но с тех пор все выше, все плотней

Сумрачная серная геенна,

Подступает к днищам кораблей...»

Предлагаю учащимся следующее задание: напиши схемы возможных ОВР, имевших место в данном эпизоде.

Можно предложить учащимся вспомнить, в каких еще художественных произведениях они встречали окислительно-восстановительных процессов, а затем записать схемы соответствующих реакций. Можно зачитать отрывок из повести К.Г. Паустовского «Бросок на юг» , иллюстрирующий ОВР, происходящие с соединениями серы: «... на поворотах Келасура намывала маленькие песчаные косы. Они горели под солнцем как золотой песок. В первый раз, попав на Келасуру, я намыл из этого берегового песка горсть темно-золотых чешуек - веселых и невесомых.

Но через час они почернели и стали похожи на железные опилки. В Сухуми мне объяснили, что это не золото, а серный колчедан». Учащимся задаю вопрос: в результате каких процессов из серного колчедана образуются оксиды? Напишите схему ОВР, в результате которой образуется оксид железа(Ш) и сернистый газ. Расставьте коэффициенты в схеме реакции методом электронного баланса.

III.4. Тема четвертая «МЕТАЛЛЫ».

Связь с биологией

Рассказать о биологической роли ионов калия, кальция, магния, натрия, железа и др. Ионы натрия и калия определяют равновесие электролита между внутриклеточном и внеклеточном пространством. Натрий -внеклеточный элемент, его концентрация вне клетки в 15 раз больше, чем внутри ее. Наоборот калий - внутриклеточный металл, с концентрацией внутри клетки в 35 раз больше, чем вне ее. Ионы натрия и калия непрерывно движутся через клеточные мембраны по ионным протокам в обоих направлениях, причем калий преимущественно стремится в клетку, а натрий выходит из нее. Так работает натрий-калиевый насос, основной задачей которого является поддержание натрий-калиевого баланса. Это, во первых, поддержание нужного осмотического давления биожидкостей, обеспечивающих процессы всасывания питательных, а также и токсичных веществ. Во вторых, поддержание на необходимом уровне рН биожидкостей. Натрий и Калий играют важнейшую роль в передаче по нервным волокнам нервных импульсов. Калий отвечает за сокращение мышц, особенной сердечной. Многие лекарственные препараты готовят в виде натриевых и калиевых солей, так как соли этих металлов с большинством биолигандов хорошо растворимы. Роль магния и кальция в целом - это образование оболочек клеток, различных тканей и органов. Магний в отличие от кальция не играет такой большой роли в формировании скелета из-за того, что его фосфаты и основные карбонаты лучше растворимы, чем аналогичные соединения кальция. Магний более сильный комплексообразователь и катализирует многие ферментативные процессы, в том числе гидролиз АТФ. Магний входит в координационный центр хлорофилла, благодаря которому осуществляется процесс фотосинтеза. Основная масса кальция (около 1 %) находится в костной и зубной тканях в виде гидроксиапатита и вторапатита. 

В среднем взрослый человек должен потреблять в сутки около 1-го грамма кальция, хотя для постоянного возобновления структуры тканей нужно лишь 0,5 грамма. Это связано с тем, что ионы кальция усваиваются лишь на 50%. Усвоение кальция определяется содержанием в организме витамина Д. Недостаток этого витамина приводит к снижению всасывания кальция и проявляется в виде заболевания - рахита. В стенках сосудов кальций находится ввиде карбоната кальция, а в почвах в виде оксалата Образование почечных камней связано как раз с образованием нерастворимых солей кальция и магния: оксалатов и уратов (солей мочевой кислоты). Ураты способны отлагаться и концентрироваться в суставной жидкости, в хрящах, уменьшая их подвижность и вызывая заболевание - подагру.

Связь с историей.

Рассказать об использовании хлора в качестве отравляющего вещества (ОВ) в годы первой мировой войны. 22 апреля 1915 года вблизи г.Ипр немцы впервые применили химическое оружие: начали газовую атаку против французских и английских войск. Из 6 тысяч металлических баллонов было выпущено 180 т хлора по ширине фронта в 6 км, а затем применяли хлор в качестве ОВ и против русской армии. В результате только газобаллонной атаки было поражено около 15 тысяч солдат, из них 5 тысяч погибли от удушья.

Позднее появились и более сильные ОВ, содержащие хлор: иприт, хлорпикрин, хлоренол, удушающий газ фосген. Некоторые из них в годы второй мировой войны фашисты использовали в концлагерях.

Говоря о применении фосфора можно рассказать учащимся об использовании фосфора в военном деле в качестве зажигательного и дымообразующего вещества. При сжигании фосфора на воздухе получается фосфорный ангидрид (Р₂О₅) пары, которого притягивают влагу из воздуха и образуют пелену белого тумана, состоящего из тончайших капелек раствора метафосфорной кислоты.

После повторения классификации и свойств кислот необходимо остановиться на действии кислот на кожу и слизистые оболочки человека, рассказать о мерах профилактики и первой помощи при ожогах. В частности, необходимо обратить внимание на то, что при попадании кислот на кожу возникают химические ожоги. Рекомендуется пострадавший участок в течении 10-15 минут тщательно обмыть водой, а затем смочить 5%-ным раствором соды.

Рассказывая значения соляной кислоты, следует подробно остановиться на её роли в процессах пищеварения, рассказав, что в желудке человека секреторными железами выделяется соляная кислота, участвующая в пищеварении. Соляная кислота обладает также способностью избирательного губительного действия на бактерии, попадающие в желудок, т.е. выполняет защитную функцию. При повышении секреции соляной кислоты у человека появляется неприятное чувство изжоги, снять которое можно принятием лекарства «Рени», в крайнем случае, можно принять раствор питьевой соды (1 ч.л. можно на стакан воды).

Рассматривая свойства оксида углерода (II) необходимо отметить его токсическое действие на живые организмы. При этом СО связывается с гемоглобином крови, превращая его в карбоксигемоглобин. В результате гемоглобин утрачивает способность связать и переносить кислород; наступает кислородное голодание, и человек погибает от удушья. Во время ВОВ фашисты использовали это свойство СО для массового уничтожения советских граждан в машинах – «душегубках». При взаимодействии СО с хлором получают фосген COCl₂ – сильное ОВ удушающего действия.

При повторении свойств соединений азота следует сообщить, что нитрат аммония служит для производства взрывчатых веществ – аммонитов, в состав которых входят ещё и другие взрывчатые нитросоединения, а также горючие добавки. Например, в состав аммония входит тринитротолул и порошкообразный Al. Основная реакция, происходящая при взрыве:

 3NH₄NO₃+2Al = 3N₂↑+6H₂O+Al₂O₃+Q

Высокая теплота сгорания Al повышает энергию взрыва. Нитрат Al в смеси с тринитротолуолом (толом) дает взрывчатое вещество аммотол. Большинство взрывчатых смесей содержат в своем составе окислитель (нитраты Ме или аммония и др.) и горючее (дизельное топливо, алюминий, древесную муку).

Рассматривая применение нитратов, можно заслужить сообщение учащегося об истории открытия и применения черного , или дымного пороха – взрывчатой смеси нитрата калия с серой и углем. Реакция горения дымного пороха:

 2KNO₃+3C+S = N₂↑+3CO₂+K₂S+Q

 Два продукта реакции – газы, а сульфид калия – твердое вещество, образующее после взрыва «дым». Источник кислорода при сгорании пороха – нитрат калия. Если сосуд, например – запаянная с одного конца труба, закрыт подвижным телом – ядром, оно под напором пороховых газов выбрасывается. В этом проявляется метательное действие пороха. А если стенки сосуда, в котором находится порох, недостаточно прочны, то сосуд разрушается под действием пороховых газов на мелкие осколки, которые разлетаются вокруг с громадной кинетической энергией. Это бризантное действие пороха.

Шесть веков продолжалось господство черного пороха в военном деле. За столь длительный срок его состав практически не изменился, менялся лишь способ производства. Только в середине прошлого века вместо черного пороха стали использовать новые взрывчатые вещества с большей разрушительной силой. Они быстро вытеснили черный порох из военной техники. Теперь он применяется в качестве взрывчатого вещества в горном деле, в пиротехнике (ракеты, фейерверки), а также как охотничий порох.

Хлор играет важную роль в жизнедеятельности организма. Хлориды крови и мочи участвуют в обеспечении кислотно-щелочного равновесия, в поддержании водно-солевого баланса организма, входят в состав соляной кислоты желудочного сока. Летом с усилением водно-солевого обмена и увеличением потоотделения отличается повышенное выделение хлоридов с потом и уменьшение его содержания в крови и моче. Хорошо известно, что ежедневная потребность в хлориде натрия у детей и подростков составляет 8-10 г.

Физиологическая роль фтора заключается в активном участии его в процессе развития зубов, в формировании дентила и зубной эмали. Существенное значение приобретает фтор при процессах костеобразование, оказывает нормализирующее влияние на фосфорно-кальциевый обмен. При чрезмерном поступлении F в организм развивается заболевание флюороз, а при недостаточном – зубной кариес.

Характеризуя йод как важный биомикроэлемент, обладающий высокой биологической активностью и поступающий в организм вместе с пищевыми продуктами, следует отметить, что с ним, в частности, связывается возникновение зобной болезни. При недостаточном поступлении йода с пищей возникают серьезные нарушения функций щитовидной железы и развивается эндемическая зобная болезнь. Суточная потребность организма в йоде составляет 100-150 мкг, что можно обеспечить потреблением йодированной соли.

Следует раскрыть и антибактериальное действие йода, применение его в медицинской практике в качестве обеззараживающего средства.

 

 

Выводы

 

Таким образом, при систематическом использовании межпредметных связей у учащихся:

 

1. Формируется интерес к предмету.

2. Учащиеся приучаются искать связь химии с жизнью, что побуждает их пользоваться дополнительными источниками информации.

3. Повышается уровень знаний.

4. Совершенствуются навыки самообразования.

5. Формируется диалектико-материалистическое мировоззрение.

 

 

 

Список литературы:

1. Энгельс Ф. Диалектика природы. - Маркс К., Энгельс Ф., соч. 2-е изд., т.20, с.343-626.

2. Абас-Заде А.А. О связи физики с химией в процессе преподавания физики в средней школе: Автореф. дис.кавд.пед.наук.-Баку, 1964.

3. Антонов Н.С. Межпредметные связи измерительных комплексов естественно-научных дисциплин в средней школе: Автореф.дис. канд.пед.наук. М., 1969.

4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. Учебник для вузов. М.: Высш.школа, 1981. - 679 с.

5. Бабаджанян С.В., Монахов В.М. Межпредметные связи естественно-математических дисциплин на факультативных занятиях.-Сов.педагогика, 1970, № 10, с.36-43.

6. Батурина Г.И. Межпредметные связи в процессе преподавания основ науки в средней школе. Сов.педагогика, 1974, № 5, с.153-156.

7. Борисенко Н.Ф. Об основных межпредметных связях. Сов.педагогика, 1971, № II, с.24-32.

8. Вайткевичус Ю. Развитие знаний в процессе изучения новыхпредметов учащимися У-УШ классов: Автореф. дис. .канд.пед. наук. М., 1961.

9. Воробьев Г.В. Межпредметные связи в процессе обучения.