Мысленный эксперимент – один из инструментов формирования и развития логического мышления. Для того чтобы проделать мысленный эксперимент, необходимо обладать определенным набором знаний и представлений об описываемом объекте, знать его физические и химические свойства, знать общие механизмы протекания реакций. В конце концов, нужно иметь воображение и уметь создать для себя некую виртуальную реальность, в которой происходит этот мысленный эксперимент. Нестандартная форма задания, выбивающаяся из привычного ряда подобных текстов, служит для привлечения внимания и создания первичного интереса.
Мысленный эксперимент предполагает текстовое описание какого-либо химического явления или процесса. Это может быть формальный текст, в котором прямо указывается, какие вещества были смешаны, какие условия при этом использовались и каковы признаки продуктов реакции. На основе данного текста предлагается записать одну или несколько последовательных или параллельных реакций. Чтобы поддержать интерес учеников к предмету, сделать материал более доступным для понимания, иногда использую на уроках неформальный сюжетный текст, так называемую химическую сказку. В нем нужно будет найти возможные химические реакции и, конечно, записать их в виде уравнений.
Странная история молекулы кислорода
Эта ужасная история могла произойти в любой момент времени. Возможно, происходит сейчас. Одинокая Молекула кислорода витала в воздухе. Она была очень независима и не планировала вступать в какую-либо связь. Даже когда ее ударила молния и к ней прикрепился какой-то посторонний атом кислорода, она стряхнула его с себя и гордо вернула себе прежнее состояние.
Вокруг Молекулы кислорода существовали постоянные опасности. То ее все время норовили вдохнуть какие-то живые белковые организмы, то пламя пыталось захватить в свои огненные лапы, то совсем неприятные гниющие и разлагающиеся останки из последних сил пытались ее поймать. О, нет! Ей не нужна эта участь среднестатистической молекулы О2. Превратиться в итоге просто в углекислый газ?
Молекула кислорода не хотела вступать в реакцию, она хотела свободы и путешествий! Не нужны ей чужие электроны, у нее есть свои!
Но однажды случилось непредвиденное. Она залетела в окно школы. Совершенно случайно! Она же прекрасно видела, сколько там непрерывно бегающих, галдящих, хохочущих, занимающихся детей! Дыхания там больше, чем где бы то ни было! Но неприятность – она в школе. И в этот момент Денис в кабинете химии проводил реакцию между цинком и соляной кислотой. Он несколько волновался и дышал быстрее, чем обычно. Молекулу кислорода стало подтягивать к Денису.
– Ну все! Пропадаю! – Молекула кислорода всеми силами вцепилась в какую-то мелкую бесцветную молекулу, суетящуюся рядом с ней. Хлопок! Молекулы кислорода больше нет. Но все-таки она не стала углекислым газом.
Задание:
- Найти совершенные химические реакции и записать их в виде уравнений.
- Определить, в какое вещество превратилась Молекула кислорода.
- Можно ли вернуть Молекулу кислорода?
Ответ:
– ударила молния, и прикрепился посторонний атом кислорода – электрический ток:
3O2 → 2O3;
– она стряхнула его с себя и гордо вернула себе прежнее состояние:
О3 → О2 + О;
– Денис в кабинете химии проводил реакцию между цинком и соляной кислотой:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2;
– вцепилась в какую-то мелкую бесцветную молекулу, суетящуюся рядом с ней:
О2 + 2Н2 = 2Н2О.
Стишки про маленького мальчика
Задание: записать уравнение(я) описанной реакции.
Маленький натрий в воду упал,
Долго метался и газ выпускал,
И не поможет теперь педиатр,
Все растворяет в себе едкий натр.
(2Na + 2H2O = 2NaOH + H2)
Маленький мальчик поранил ладошку,
Смазал ее пероксидом немножко,
Нет, тут не будет плохого исхода,
Так как он взял пероксид водорода.
(2H2O2 = 2H2O + O2)
Маленький цинк в кислоте растворялся,
Щелочи тоже он очень боялся,
Жизнь только боль и сплошные потери,
Если с рождения ты амфотерен.
(Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 (можно использовать любую подходящую кислоту)
(Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2 (можно записать другие щелочи)
Маленький плюмбум был очень токсичным,
Мог он ослабить любого прилично,
Но на пути хлорэтан повстречал
И очень опасной молекулой стал.
(Pb + 4 C2H5Cl + 4Na = Pb(C2H5)4 + 4NaCl)
Не следует перегружать занятие и учеников такими стихами и сказками. Можно предложить самим детям придумать подобные произведения на основе изучаемых свойств и реакций. Тут обязательно нужно учитывать, что далеко не каждый человек склонен к литературным трудам и интерес к такому типу заданий может угаснуть.
Марина ТОЧИЛИНА, учитель химии школы №2100
Читайте материал в сетевом издании «Учительская газета».