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Características experimento de demonstração em química orgânica são as seguintes:

• · A experimentação no ensino de química orgânica é, em grande medida, um meio de “questionar a natureza”, ou seja, um meio de pesquisa experimental sobre as questões em estudo, e não apenas ilustrando informações sobre substâncias relatadas pelo professor. Isto é determinado pelas características do matéria acadêmica, e o fato de que a química orgânica é estudada com base em um treinamento químico significativo dos alunos.
• · Os experimentos de demonstração mais significativos, na maioria dos casos, levam mais tempo do que os experimentos em química Inorgânica. Às vezes eles demoram quase lição inteira, e em alguns casos não se enquadram na estrutura de uma aula de 45 minutos.
• · Os experimentos de demonstração, em alguns casos, são menos visuais e expressivos do que no curso da química inorgânica, uma vez que há poucas mudanças externas nos processos observados e as substâncias resultantes muitas vezes não apresentam diferenças acentuadas nas propriedades das substâncias originais.
• · Em experimentos em química orgânica grande importância têm condições de reação: mesmo uma ligeira mudança nessas condições pode levar a uma mudança na direção da reação e à produção de substâncias completamente diferentes.
• · Ao realizar experiências em química orgânica, existe um perigo significativo de compreensão insuficiente das mesmas por parte dos alunos. Isto é explicado pelo fato de que os experimentos ocorrem com frequência muito tempo, e por vezes várias demonstrações são encenadas em paralelo, o que obriga os alunos a distribuírem a sua atenção para vários objetos simultaneamente. Além disso, o caminho do fenômeno à essência é muitas vezes mais difícil aqui do que no estudo da química inorgânica.
• · Devido ao fato de que em condições escolares um número significativo de processos químicos importantes não pode ser demonstrado; é inevitável que os alunos se familiarizem com uma série de factos sem demonstrar experiências, baseadas na história do professor, diagramas, desenhos, etc.

Consideremos nesta sequência quais conclusões metodológicas decorrem daqui.

1. O experimento de química orgânica fornece material muito útil para o desenvolvimento mental dos alunos e da educação criatividade para resolver os problemas levantados.

Se quisermos aproveitar essas possibilidades, os experimentos demonstrados não podem ser reduzidos a apenas uma ilustração visual das palavras do professor. Tal ensino dificilmente é capaz de despertar o pensamento independente nos alunos. A experiência é especialmente valiosa como meio de estudo da natureza e, por ser fonte de conhecimento, desenvolve o poder de observação dos alunos e estimula a sua atividade mental, além de os obrigar a comparar e analisar factos, criar hipóteses e encontrar formas de testar. e ser capaz de chegar a conclusões e generalizações corretas.

Desse ponto de vista, experimentos que mostram a relação genética de classes de substâncias orgânicas tornam-se de grande importância; experimentos que testam suposições sobre as propriedades das substâncias e métodos para sua preparação com base na teoria da estrutura; experimentos que levam a uma conclusão sobre uma estrutura particular da molécula de uma substância.

Para que os experimentos de demonstração produzam resultados adequados, é necessário esforçar-se para cumprir as seguintes condições: a) expor claramente o problema que requer uma solução experimental e desenvolver com os alunos a ideia principal do experimento; Os alunos devem compreender o propósito e a ideia do experimento antes do experimento e ser guiados por eles durante o experimento; b) os alunos devem estar preparados para o experimento, ou seja, deve ter o estoque necessário de conhecimentos e ideias para a correta observação e posterior discussão da experiência; c) os alunos devem conhecer a finalidade de cada parte do dispositivo, as propriedades das substâncias utilizadas, o que observar durante o experimento, por quais sinais se pode julgar o processo e o surgimento de novas substâncias; d) uma cadeia de raciocínio baseada no material da experiência deve ser construída corretamente, e os alunos devem chegar às conclusões necessárias com base nos próprios experimentos sob a orientação do professor.

É especialmente importante garantir a participação consciente e ativa dos alunos na condução do experimento e na discussão de seus resultados. Isto pode ser conseguido através de um sistema de perguntas que o professor coloca em relação à experiência, por exemplo: “O que queremos aprender com a ajuda desta experiência?”, “Que substâncias devemos levar para a experiência?”, “Por que usamos esta ou aquela parte no dispositivo? ", "O que foi observado neste experimento?", "Por quais sinais podemos julgar que uma reação química estava ocorrendo?", "Quais condições são necessárias para a reação "?, "Por que você acha que tal ou qual substância foi obtida?", " Como se pode tirar esta ou aquela conclusão com base nesta experiência?”, “É possível tirar tal ou tal conclusão?” etc.

Este método de experimento químico acostuma os alunos a observar corretamente, desenvolve atenção sustentada e rigor de julgamento, ajuda a consolidar firmemente ideias corretas e desenvolve interesse pelo assunto.

2. Os experimentos em química orgânica exigem grande rigor metodológico devido à sua duração. Dos experimentos recomendados pelo programa e pelos livros didáticos, mais de 60% são “longos”, exigindo de 10 minutos a 1 hora para serem realizados e, em alguns casos, mais. Entre esses experimentos estão os seguintes: destilação fracionada de óleo, produção de bromobenzeno, fermentação de glicose, produção de bromoetano, nitração de fibra, síntese de nitrobenzeno e anilina, produção de acetaldeído a partir de acetileno, polimerização de metacrilato de metila ou outro monômero, experimentos quantitativos em conexão com a prova de fórmulas estruturais, etc.

Alguns professores procuram evitar experimentos demorados, temendo atrasar o ritmo do curso, outros permitem imprecisões metodológicas significativas na montagem de tais experimentos, enquanto outros, ao contrário, valorizam muito esses experimentos, característicos da química orgânica, e não. desviar-se da experiência que iniciaram. Ao mesmo tempo, a aula se arrasta tediosamente enquanto se espera o resultado do experimento, ou seja, ocorre uma perda de tempo e o valor pedagógico da aula revela-se novamente baixo.

Como construir uma lição usando um longo experimento?

Sempre que possível, deve-se esforçar-se, em primeiro lugar, para reduzir o tempo necessário para conduzir o experimento. Isto pode ser conseguido de várias maneiras.

Às vezes você pode limitar-se a obter uma pequena quantidade de uma substância, suficiente apenas para o seu reconhecimento, ou não extrair o produto em forma pura, se ele puder ser identificado com convicção como resultado da reação. É possível recomendar o pré-aquecimento da mistura reaccional ou reduzir criteriosamente a quantidade de materiais de partida.

As técnicas a seguir também proporcionam uma redução significativa no tempo. Tendo realizado este ou aquele experimento, você não pode esperar o seu final nesta lição, mas, tendo notado o início da reação, mostrar os produtos acabados, para que próxima lição apresentar as substâncias obtidas no experimento iniciado, ou, tendo iniciado o experimento na aula, utilizar um experimento semelhante preparado com antecedência, onde a reação já ocorreu em grande parte, e aqui na aula apresentar a extração das substâncias obtidas.

Tal organização de experimentos não significará um afastamento da clareza para o dogmatismo, uma vez que aqui as principais etapas do processo são preservadas e encontram a explicação necessária. Os alunos percebem a lentidão do processo e têm plena confiança na demonstração da etapa final do experimento.

Os experimentos são realizados com cuidado especial, que não pode ser reduzido significativamente no tempo pelos métodos indicados acima.

Aqui está um dos opções possíveis desenho metodológico de tais experimentos.

A estrutura do álcool etílico é discutida em aula. Os alunos são questionados:

“Que reação pode confirmar a presença de um grupo hidroxila em uma molécula de álcool?”

Ao fazer perguntas importantes sobre quais substâncias contendo hidroxila foram estudadas na química inorgânica e com quais substâncias elas reagiram, o professor incentiva os alunos a proporem uma reação com ácido clorídrico ou bromídrico. Se houver um grupo hidroxila, pode-se esperar a formação de água e cloreto de etila (brometo), conhecidos dos alunos. As substâncias iniciais são nomeadas, a estrutura do dispositivo é explicada e o experimento correspondente é realizado. Uma equação de reação hipotética é elaborada.

Durante o experimento, a pergunta é feita: “Que reações o álcool com a estrutura que estabelecemos ainda pode sofrer?” Os alunos relembram a produção de etileno. A professora pergunta como foi realizada essa experiência em aula e se oferece para criar uma equação para a reação. A seguir, o professor pede para resumir Propriedades quimicasálcool O aluno chamado indica a reação do álcool com o sódio, a reação para produzir etileno, dá as equações correspondentes, escreve a equação da reação com o brometo de hidrogênio e nomeia o produto formado.

Nesse momento, o professor chama a atenção da turma para a experiência. Uma quantidade significativa de brometo de etila já foi coletada no receptor. A professora separa-o da água (sem enxaguar) e carrega-o pela turma. Ao mesmo tempo pergunta: “Qual é o nome desta substância e como foi obtida?”

Nesses casos, os alunos devem conhecer muito bem o objetivo do experimento, as substâncias iniciais, a direção do experimento, para que ao retornarem a ele após alguma distração, não tenham que se esforçar para lembrar quais substâncias reagem neste caso e o que deveria ser esperado. A experiência deve ficar tão firmemente arraigada na mente que os alunos possam consultá-la a qualquer momento, prestando, no entanto, a sua atenção principal ao assunto que está a ser discutido na aula.

Quando realizados corretamente, os experimentos de longo prazo desenvolvem nos alunos a capacidade de manter vários objetos em seu campo de visão ao mesmo tempo, o que é sem dúvida importante na educação superior e na vida. Em maior instituição educacional Já nas primeiras palestras é necessária a capacidade de distribuir a atenção entre ouvir a palestra e gravá-la, entre dominar o conteúdo da palestra, gravá-la e observar os experimentos demonstrados.

3. Muitos experimentos em química orgânica falham significativamente devido à baixa visibilidade dos processos e das substâncias resultantes. Na verdade, ao reservar o benzeno, os alunos à distância não conseguem ver nem a manifestação da reação nem o bromobenzeno formado; durante a hidrólise da sacarose, do amido e da fibra, não são visíveis reações nem novas substâncias (cuja presença só pode ser determinada posteriormente indiretamente); na produção do éter, o mesmo líquido incolor é destilado de uma mistura incolor de substâncias; ao demonstrar a produção de ésteres na mistura reagente, não ocorrem alterações visíveis para os alunos, etc.

Se tais experiências forem realizadas incorretamente, os alunos podem não apenas não conseguir formar as ideias necessárias, mas podem facilmente formar as ideias erradas.

Portanto, ao observar a separação dos líquidos, pode-se tingir um deles para que a linha divisória fique claramente marcada. Da mesma forma, é possível colorir a água ao coletar gases acima da água e em experimentos que envolvem alterações no volume dos gases. Colorir líquidos só é permitido se o professor garantir que os alunos compreendem claramente a artificialidade desta técnica.

Na destilação de líquidos, a queda das gotas no receptor pode ser mais perceptível por meio de retroiluminação, tela branca ou preta, etc.; é necessário enfatizar claramente quais propriedades diferem na aparência entre as substâncias inicial e resultante e demonstrar imediatamente essa diferença.

Quando o progresso de uma reacção puder ser avaliado pela formação de subprodutos, estes últimos deverão ser claramente visíveis para os alunos (absorção de brometo de hidrogénio por uma solução alcalina de fenolftaleína na preparação de bromobenzeno, etc.).

4. Deve-se notar especialmente que para as reações da química orgânica, as condições para sua ocorrência são decisivas. Na química inorgânica, essas condições desempenham um papel menor, uma vez que muitos processos já ocorrem em condições normais e ocorrem de forma quase inequívoca.

Observar reações químicas sem uma compreensão clara das condições de sua ocorrência afeta negativamente a qualidade e a força do conhecimento.

Quando as condições de uma reação não são suficientemente esclarecidas, os alunos podem ter a ideia errada de que a direção das reações não é determinada por nada, é completamente arbitrária e não obedece a nenhuma lei.

Assim, por exemplo, logo após se familiarizarem com a produção de etileno a partir do álcool, os alunos se deparam com a produção de éter etílico a partir essencialmente da mesma mistura de substâncias (álcool e ácido sulfúrico concentrado). É completamente incompreensível para eles por que aqui é produzido éter e não etileno. Para esclarecer isto e assim evitar a desconfiança na ciência, temos que voltar à experiência com o etileno e agora reportar as condições para a sua produção. Se essas condições tivessem sido enfatizadas em tempo hábil, as condições para a formação do éter poderiam ser comparadas com elas, e o conhecimento poderia ser consolidado com mais firmeza nesta comparação.

Portanto, ao demonstrar experimentos, você deve prestar atenção às condições da reação e depois exigir que os alunos indiquem essas condições em seus experimentos.

Esta abordagem organiza a observação dos alunos no processo de experimentação, dá a direção certa para estudar o material do livro e ajuda a consolidar ideias específicas sobre fenômenos na memória. Isso ajuda a verificar a qualidade da assimilação do material pelos alunos.

Enfatizar constantemente as condições do experimento, mostrar com alguns exemplos os resultados negativos do não cumprimento das condições do experimento, reconhecer a resposta como incompleta quando uma equação de reações é dada sem descrever o fenômeno em si - todas essas técnicas auxiliam no correto estudo de química. Mesmo na realização de exercícios e na resolução de problemas, sempre que possível e adequado, deverão ser indicadas as condições em que ocorre o correspondente processo.

5. Teoria moderna a estrutura dos compostos orgânicos permite revelar a essência dos fenômenos químicos mais profundamente do que no estudo da química inorgânica. A partir das observações dos fenômenos, o aluno deve passar a ter uma ideia da ordem de ligação dos átomos em uma molécula, sua localização no espaço, a influência mútua dos átomos ou grupos de átomos nas propriedades da substância como um todo, e o rearranjo desses átomos durante uma reação. Se o experimento for usado incorretamente, pode acontecer que, apesar da aparentemente total observância do princípio da clareza, material educacional será apresentado de uma forma amplamente dogmática, divorciada da experiência, e o conhecimento dos alunos poderá revelar-se formal. Esta situação pode existir, por exemplo, nos casos em que o professor se esforça para iniciar o estudo de cada substância sempre estritamente de acordo com um determinado esquema.

O tema “Etileno” está sendo estudado. O professor pretende descrever propriedades físicas etileno e mostre suas reações. Logo no início ele diz aos alunos: “Para podermos observar o etileno e nos familiarizarmos com suas reações, vamos buscá-lo no laboratório”. Está sendo realizado um experimento para obter etileno a partir de álcool etílico utilizando ácido sulfúrico. Parece que neste caso era necessário explicar a estrutura do dispositivo, indicar quais substâncias foram utilizadas para a reação, etc. Mas de acordo com o plano do professor, a produção de eteno deveria ser estudada após estudo das propriedades, e ele não se desvia desse plano aqui.

Os alunos esperam tediosamente enquanto a mistura é aquecida. O que deve acontecer no experimento, o que seguir, o que observar - os alunos não sabem. Somente depois que o gás começa a se acumular no tubo de ensaio acima da água é que o professor diz aos alunos o que é o etileno em termos de suas propriedades físicas. Assim, parte do tempo foi desperdiçada inutilmente - os alunos olharam para um aparelho incompreensível e não viram nada de substancial.

Com tal plano de estudo, é claro, seria mais conveniente preparar antecipadamente o etileno em cilindros para começar imediatamente a demonstrá-lo em sala de aula.

6. Ao estudar química orgânica, não é possível nem necessário demonstrar todos os fenômenos sobre os quais estamos falando sobre na lição. Esta afirmação já foi suficientemente fundamentada acima. Aqui é importante considerar como abordar a seleção dos experimentos necessários para demonstração e como determinar quais experiências os alunos podem ter uma ideia a partir de diagramas, desenhos, histórias de professores, etc.

Neste caso, não há necessidade de reproduzir as reações estudadas muitas vezes. Tendo familiarizado os alunos com a reação do espelho de prata em um representante dos aldeídos, eles podem então usar essa reação para o reconhecimento prático de substâncias (por exemplo, para identificar o grupo aldeído na glicose), e depois disso não há mais necessidade de demonstrar isso. reação toda vez que surge na aula.

Em cada novo caso, a menção dele evoca bastante imagem brilhante fenômenos.

Tendo demonstrado a explosão do metano e do etileno com o oxigênio, não há necessidade particular de demonstrar a explosão do acetileno. Bastará referir-se a experimentos anteriores, apontando que a explosão do acetileno ocorre com força ainda maior.

Da mesma forma, tendo demonstrado a oxidação do álcool etílico e metílico, não há necessidade de submeter outros álcoois à oxidação para criar o conceito desejado pelos alunos.

Se forem indicadas reações de ácido acético, todas as reações não podem ser repetidas ao estudar outros ácidos, etc.

Porém, nos casos em que uma substância é objeto direto de estudo (o butano e o isobutano foram considerados por causa do conceito de isomerismo), não se pode limitar-se a referir-se às suas propriedades físicas sem introduzir a própria substância. Por exemplo, é impossível não mostrar o benzeno alegando que os alunos imaginam um líquido incolor que congela a +5°C, ferve facilmente, etc.

Para formar um conceito bastante completo de benzeno, você também precisa se familiarizar com seu cheiro, consistência, sua relação com outras substâncias, etc.

Seria absurdo não mostrar aos alunos a reação de um espelho prateado com base no fato de que eles têm uma ideia geral do espelho.

É impossível, por exemplo, não mostrar a produção e coleta de metano ou etileno sobre a água com base no fato de que anteriormente os alunos observaram a produção de oxigênio, coletaram óxidos de nitrogênio, etc. O objeto de estudo aqui não é a coleta do gás, mas o método de obtenção da substância, suas propriedades, e sob este ângulo é demonstrado o experimento correspondente.

Em alguns casos é necessário limitar descrição verbal experiência sem demonstrá-la, embora os alunos ainda não tenham as bases necessárias para uma correta representação do processo.

Isto pode ser necessário nos casos em que o novo fenómeno em estudo não pode ser reproduzido na escola (por exemplo, quando o processo exige o uso de alta pressão ou quando a mudança das condições para fins de ensino escolar distorceria a imagem do processo de produção em estudo).

Do exposto conclui-se que a metodologia para demonstração de experimentos requer uma reflexão cuidadosa para cada lição. Qualquer experiência deve estar tão integrada no esboço da estrutura lógica da lição que cada aluno possa compreender o significado e compreender o significado da experiência ao máximo. Nesse caso, todas as possibilidades do experimento serão mais plenamente utilizadas para estabelecer o correto estudo das substâncias, fenômenos, teorias e leis de uma determinada ciência.

Em conclusão, deve ser lembrado aqui mais uma vez que, uma vez que os fundamentos de um experimento de demonstração em química orgânica são comuns ao experimento de química inorgânica e até mesmo ao experimento de outras ciências relacionadas, ele está totalmente sujeito àqueles Requerimentos gerais, que são apresentados para qualquer experimento educacional.

Vamos listar pelo menos alguns desses requisitos.

O experimento deve ser “à prova de falhas”, ou seja, ter certeza e ao mesmo tempo dar o resultado esperado, e não inesperado. Para isso, cada experimento é testado antes da aula com os reagentes que serão utilizados na aula. A confiabilidade dos reagentes aqui muitas vezes tem valor mais alto do que na química inorgânica.

O experimento deve ser expressivo, representando claramente o que se deseja obter dele. Para isso, o experimento deve ser realizado em escala adequada, sem sobrecarregar o aparelho com detalhes desnecessários e sem efeitos colaterais que desviem a atenção dos alunos: o experimento deve ser, como dizem, “nu”. Obviamente, livrar-se de detalhes desnecessários deve ser apropriado. Se for necessário, por exemplo, mostrar a chama quase incolor do metano, então é impossível não passar o gás por pelo menos uma lavagem com álcali antes de acendê-lo no tubo de saída.

O experimento deve ser seguro para ser realizado em sala de aula. Caso haja algum perigo (síntese de acetileno, produção de nitrofibras), este só deverá ser realizado por um professor e com os devidos cuidados.

O Centro Educacional Paramita apresenta um grande acervo de vídeos sobre química. Junto com a condução oficinas de laboratório no Centro, os alunos recebem programas de química (vídeos), experimentos interessantes - pela possibilidade de adicionais auto estudo e melhor memorização do material temático. A ideia de criar algo assim programa interativo foi implementado em 2010 pelos professores do nosso centro.

Para facilitar a busca no site, os experimentos e programas químicos estão divididos em três seções: “ química Geral", "Química Inorgânica" e "Química Orgânica". Cada seção contém todo o material de vídeo usado durante o estudo do curso de química.

Um vídeo interessante sobre química para alunos do 9º ano é apresentado com experimentos no curso de química inorgânica. Coletado no site. São videoaulas divertidas de química - demonstrações de reações químicas das principais classes de compostos inorgânicos: bases, ácidos, óxidos e sais. Por exemplo, um experimento de vídeo com cromo, que é uma coleção de reações de cores, é bastante popular.

Os experimentos são classificados na ordem em que são considerados currículo em química. Experimentos de vídeo em química para o 9º ano incluem reações químicas características de elementos, de acordo com as quais as subseções de experimentos no site são nomeadas: Hidrogênio, Halogênios, Oxigênio, Enxofre, Nitrogênio, Fósforo, Carbono, Silício, Metais alcalinos e alcalino-terrosos, Alumínio , Ferro, Cobre, Prata, Cromo e Manganês.

Experimentos de vídeo em química. apresentou material para o curso de química orgânica. De acordo com cada classe de compostos orgânicos, as seções são organizadas em ordem: Alcanos, Alcenos, Alcinos, Hidrocarbonetos Aromáticos, Álcoois, Fenóis, Aldeídos e Cetonas, Aminas, Aminoácidos e Proteínas, Ácidos Graxos, Carboidratos e Polímeros.

Na verdade, os materiais de vídeo de demonstração do site são um vídeo-tutor de química para um candidato - aulas e experimentos para auto estudo em um curso de química. Este curso é estudado nas séries 8 a 11 das escolas secundárias. As videoaulas de química para o Exame Estadual Unificado são uma seção do site do centro Paramita dedicada à demonstração de experimentos realizados para familiarizar os alunos com as leis gerais e propriedades das substâncias (inorgânicas e orgânicas). Experimentos de vídeo em química apresentam os princípios básicos e características das reações químicas, o que é necessário não apenas no processo de preparação bem-sucedida para o Exame Estadual Unificado/Exame Estadual e Olimpíadas, mas na formação de uma base científica e prática para uma compreensão profunda de Química.

Nome: Experimento de química orgânica no ensino médio. 2000.

O manual centra-se na metodologia experimental utilizada no estudo da química orgânica na escola. Ele fornece diretrizes para demonstração e experimentos de laboratório, bem como dicas úteis ao configurar o trabalho prático.

O manual destina-se a professores de escolas secundárias e turmas especializadas, liceus, ginásios e outras instituições de ensino secundário. Também pode ser recomendado a estudantes de universidades pedagógicas com perfil biológico e químico.

Existem vários manuais valiosos sobre questões experimentais no ensino de química inorgânica na escola. Destaca-se entre eles o notável trabalho do falecido Vadim Nikandrovich Verkhovsky, “Técnicas e Métodos de Experimentos Químicos na Escola”. Um manual especial sobre questões experimentais em química orgânica, elaborado para currículo escolar, ausente.
Como resultado, os professores no processo de ensino de química orgânica são frequentemente forçados a limitar-se aos experimentos químicos descritos no apêndice de um livro didático estável. Mas os experimentos no livro didático são projetados para serem realizados pelos alunos em sala de aula e, portanto, não podem fornecer totalmente um experimento de demonstração, muito menos atividades extracurriculares em química.
Também é significativo que a técnica e a metodologia dos experimentos em química orgânica, em alguns casos, se revelem mais complexas do que na química inorgânica. Isso se deve a algumas características dos experimentos com substâncias orgânicas, por exemplo: o gasto de um tempo muitas vezes considerável para realizar as reações, a expressividade externa nem sempre suficiente dos processos, etc.

CONTENTE:
PARTE I
QUESTÕES GERAIS DOS MÉTODOS DE EXPERIMENTOS ESCOLARES EM QUÍMICA ORGÂNICA
Significado educacional do curso escolar de química orgânica (6). Experiência científica e educacional em química orgânica (8). Objetivos e conteúdo da experiência no ensino de química orgânica (11). Variedades de experimentos educacionais (14). Metodologia para experimento de demonstração em química orgânica (17).
PARTE II
TÉCNICAS E MÉTODOS DE EXPERIMENTOS ESCOLARES EM QUÍMICA ORGÂNICA
Capítulo I. Hidrocarbonetos saturados
Metano (26). Produzindo metano em laboratório (27). O metano é mais leve que o ar (29). Combustão de metano (29). Determinação da composição qualitativa do metano (30). Explosão de uma mistura de metano e oxigênio (31). Substituição do hidrogênio no metano por cloro (32). Outras formas de produzir metano (33). Experimentos com gás natural (35).
Homólogos do metano. Experimentos com propano (36). Evidência da composição qualitativa de hidrocarbonetos superiores (38).
Derivados halogéneos de hidrocarbonetos saturados. Interação de derivados de halogênio com nitrato de prata (38). Deslocamento entre si por halogênios de compostos (39). Decomposição térmica do iodofórmio (39). Descoberta de halogênios em substâncias orgânicas (39).
Capítulo II. Hidrocarbonetos insaturados
Etileno (40). Combustão de etileno (41). Explosão de uma mistura de etileno e oxigênio (41). Reação de etileno com bromo (42). Oxidação de etileno com solução de permanganato (45). Reação do etileno com cloro (reação de adição) (45). Combustão de etileno em cloro (46). Preparação de etileno a partir de álcool etílico na presença de ácido sulfúrico (46). Preparação de etileno a partir de dibromoetano (49). Experimentos com polietileno (49). Experimentos com outros hidrocarbonetos contendo ligação dupla (50).
Acetileno (50). Preparação de acetileno (51). Dissolução de acetileno em água (52). Dissolver acetileno em acetona (52). Combustão de acetileno (52). Explosão de acetileno com oxigênio (52). Reação do acetileno com solução de bromo e permanganato de potássio (53). Combustão de acetileno em cloro (53). Experimentos com cloreto de polivinila (54).
Borracha (54). Relação de borracha e borracha com solventes (55). Reação da borracha com bromo (55). Decomposição da borracha quando aquecida (55). Experimentos com cola de borracha (56). Descoberta de enxofre em borracha vulcanizada (56). Extração de borracha da seiva leitosa das plantas (56).
Capítulo III. Hidrocarbonetos aromáticos
Benzeno (57). Solubilidade do benzeno (57). Benzeno como solvente (57). Ponto de congelamento do benzeno (58). Combustão de benzeno (58). A proporção de benzeno para água de bromo e solução de permanganato de potássio (58). Bromação de benzeno (59). Nitração do benzeno (61). Adição de cloro ao benzeno (62). Preparação de benzeno a partir do ácido benzóico e seus sais (63).
Homólogos de benzeno. Oxidação do tolueno (64). Halogenação de tolueno (64). Mobilidade de átomos de halogênio no anel de benzeno e na cadeia lateral (65). Síntese de homólogos de benzeno (66).
Naftaleno. Sublimação de naftaleno (67).
Estireno Propriedades insaturadas do estireno (67). Preparação de estireno a partir de poliestireno (68). Experimentos com poliestireno (68). Polimerização de estireno (69).
Capítulo IV. Óleo
Gravidade específica e solubilidade do óleo (69). Volatilidade comparativa dos produtos petrolíferos (69). Gasolina e querosene como solventes (70). Combustão de hidrocarbonetos superiores (70). Explosão de vapor de gasolina com ar (70). Relação dos hidrocarbonetos de petróleo com os reagentes químicos (71). Destilação fracionada de óleo (71). Purificação de gasolina e querosene (73).
Capítulo V. Álcoois. Fenol. Éteres
Etanol (álcool etílico) (74). Gravidade específica do álcool e alteração de volume quando misturado com água (74). Detecção de água em álcool (74). Detecção de álcoois superiores (óleo fusel) em álcool (74). Concentrar a solução alcoólica (75). Preparação de álcool absoluto (75). Álcool solvente (76). Álcool ardente (76). Detecção de álcool em vinho ou cerveja (76). Interação do álcool com o sódio (77). Desidratação do etanol (77). Reação do álcool com brometo de hidrogênio (79). Preparação de iodoetano (79). Reação qualitativa ao álcool (81). Preparação de álcool etílico a partir de bromoetano (82). Preparação de álcool etílico por fermentação de açúcar (82). Preparação de etanol a partir de etileno na presença de ácido sulfúrico (83).
Metanol. Reação de metanol com cloreto de hidrogênio (85). Produção de metanol por destilação a seco de madeira (86). Comparação das propriedades dos álcoois monohídricos (88).
Glicerol. Solubilidade do glicerol em água (88). Redução do ponto de congelamento de soluções aquosas de glicerol (89). Higroscopicidade do glicerol (89). Combustão de glicerina (89). Reação do glicerol com sódio (89). Reação com hidróxido de cobre (90).
Fenol. A solubilidade do fenol em água e álcalis é (90). O fenol é um ácido fraco (91). Reação do fenol com água de bromo (91). Reação qualitativa do fenol (92). Efeito desinfetante do fenol (92). Nitração de fenol (92). Preparação de fenol a partir de ácido salicílico (92).
Éteres. Baixo ponto de ebulição do éter (93). Resfriamento durante a evaporação do éter (93). O vapor de éter é mais pesado que o ar (94). Solubilidade mútua de éter e água (94). Éter como solvente (95). Preparação de éster a partir de álcool (95). Verificando a pureza do éter (96). Comparação das propriedades do éter dietílico e do butanol (97).
Capítulo VI. Aldeídos e cetonas
Formaldeído (metanal). Cheiro de formaldeído (98). Inflamabilidade do formaldeído (98). Preparação de formaldeído (98). Reação do formaldeído com óxido de prata (99). Oxidação de formaldeído com hidróxido de cobre (II) (101). Efeito desinfetante do formaldeído (102). Polimerização e despolimerização de aldeído (102). Reação do formaldeído com amônia (102). Preparação de resinas de fenol-formaldeído (103).
Acetaldeído (etanal). Preparação de acetaldeído por oxidação de etanol (105). Preparação de acetaldeído por hidratação de acetileno (106).
Benzoaldeído. O cheiro de benzaldeído e oxidação pelo oxigênio atmosférico (108). Reação do espelho de prata (108).
Acetona (dimetilprolanona). Combustão de acetona (109). A solubilidade da acetona em água é (109). Acetona como solvente para resinas e plásticos (109). Relação com solução de amônia de óxido de prata (109). Oxidação da acetona (109). Preparação de bromoacetona (110). Preparação de acetona (III).
Capítulo VII. Ácidos carboxílicos
Ácido acético. Cristalização de ácido acético (112). Combustão de ácido acético (113). A proporção de ácido acético para agentes oxidantes (113). Efeito do ácido acético nos indicadores (113). Reação de ácido com metils (113). Interação com bases (113). Interação com sais (114). O ácido acético é um ácido fraco (114). Basicidade do ácido acético (115). Produção quantitativa de metano e* sais de ácido acético (115). Produção de ácido por oxidação do etanol (116). Preparação de ácido acético a partir dos seus sais (118). Obtenção de ácido a partir dos produtos da destilação a seco da madeira (118). Preparação de anidrido acético (118). Preparação de cloreto de acetila (119). Estudo de amostra de ácido acético (120).
Ácido fórmico. Decomposição do ácido fórmico em monóxido de carbono (II) e água (121). Oxidação do ácido fórmico (122). Preparação de ácido fórmico (122). Reação de formato de sódio com cal sodada (124).
Ácido esteárico. Propriedades do ácido esteárico (124). O ácido esteárico é um ácido fraco (125). Preparação de sabão (estearato de sódio) a partir da estearina (125). Obtenção de ácido esteárico a partir de sabão (125). Efeito de limpeza do sabonete (126). O efeito da água dura no sabão (126).
Ácidos insaturados. Preparação de ácido metacrílico (127). Propriedades do ácido metacrílico (128). Insaturação de ácido oleico (128).
Ácido oxálico. Preparação de ácido oxálico a partir de ácido fórmico (129). Decomposição do ácido oxálico quando aquecido com ácido sulfúrico (129). Oxidação do ácido oxálico (130). Formação de sais ácidos e intermediários de ácido oxálico (131).
Ácido benzóico. Solubilidade do ácido benzóico em água (131). Solubilidade do ácido benzóico em álcalis (132). Sublimação de ácido benzóico (132). Preparação de ácido benzóico por oxidação de benzaldeído (132). Preparação de benzeno a partir de ácido benzóico (132).
Ácidos láctico e salicílico. Propriedades do ácido láctico (133). Experimentos com ácido salicílico (133).
Capítulo VIII. Ésteres. Gorduras
Ésteres (134). Síntese de acetato de etila (acetato de etila) (135). Preparação de éster etílico do ácido benzóico (benzoato de etila) (137). Síntese de aspirina (137). Hidrólise de ésteres (138). Hidrólise da aspirina (139). Preparação de éster metílico de ácido metacrílico (metacrilato de metila) a partir de vidro orgânico (140). Preparação de polimetilmetacrilato (141). Experimentos com metacrilato de gulimetil (141).
Gorduras. Solubilidade em gordura (141). Extração de gorduras e óleos (142). Derretimento e solidificação de gorduras (143). Reação de gorduras insaturadas (óleos) (144). Determinação do grau de insaturação das gorduras (144). Determinação do teor de ácido nas gorduras (145). Saponificação de gorduras (145).
Capítulo IX. Carboidratos
Glicose. Propriedades físicas da glicose (147). Reação de grupos alcoólicos de glicose (148). Reação do grupo aldeído (149). Detecção de glicose em frutas e bagas (150). Fermentação de glicose (150).
Sacarose. Mudança no açúcar quando aquecido (150). Carbonização do açúcar com ácido sulfúrico concentrado (151). Detecção de grupos hidroxila em açúcar (151). A proporção de sacarose para uma solução de óxido de prata e hidróxido de cobre (II) (152). Hidrólise de sacarose (152). Obtenção de açúcar de beterraba (153).
Amido. Preparação de pasta de amido (1,55). Reação do amido com iodo (155). Exame de vários produtos quanto à presença de amido (156). Hidrólise do amido (156). Obtenção de melaço e glicose a partir de amido (158). Obtenção de amido de batata (159).
Fibra (celulose). Hidrólise de fibra em glicose (160), Nitração de fibra e experimentos com nitrofibra (162).
Capítulo X. Aminas. Corantes
Aminas gordurosas. Preparação de aminas a partir de salmoura de arenque (164). Preparação de metilamina a partir de sal cloridrato e experiências com ela (165).
Anilina (166). Relação da anilina com os indicadores (167). Interação da anilina com ácidos (167). Reação da anilina com água de bromo (168). Oxidação da anilina (168). Preparação de anilina (169).
Corantes (171). Síntese de dimetilaminoazobenzeno (171). Síntese de heliantina (laranja de metila) (173).
Capítulo XI. Amidas ácidas
Uréia. Hidrólise da uréia (175). Interação da uréia com ácido nítrico (175). Interação da uréia com ácido oxálico (176). Formação de biureto (176).
Capron. Reconhecimento de polímeros. Experimentos com náilon (177). Reconhecimento de plásticos (177).
Esquilos. Descoberta de nitrogênio em proteínas (178). Descoberta de enxofre em proteínas (179). Desnaturação de proteínas por aquecimento (179). Desnaturação de proteínas sob a influência de diversas substâncias (179). Reações coloridas de proteínas (180). Reação da xantoproteína (180). Reação do biureto (181). Combustão como método para reconhecer materiais proteicos (181).

Métodos de experimento químico no ensino médio.

Tipos de experimento químico

O experimento químico importante ao estudar química. Há uma distinção entre uma experiência de demonstração educacional, realizada principalmente por um professor numa mesa de demonstração, e uma experiência de estudante - trabalhos práticos, experiências de laboratório e tarefas experimentais que os alunos realizam nos seus locais de trabalho. Um tipo único de experimento é um experimento mental.

Um experimento de demonstração é realizado principalmente na apresentação de novos materiais para criar nos alunos ideias específicas sobre substâncias, fenômenos e processos químicos e, posteriormente, para formar conceitos químicos. Ele permite que você tire conclusões ou generalizações claras e importantes do campo da química em um curto período de tempo, ensine como realizar experimentos de laboratório e técnicas e operações individuais. A atenção dos alunos está voltada para a realização do experimento e o estudo de seus resultados. Eles não observarão passivamente a condução dos experimentos e perceberão o material apresentado se o professor, demonstrando o experimento, o acompanhar com explicações. Assim, ele concentra a atenção na experiência e o ensina a observar o fenômeno em todos os seus detalhes. Nesse caso, todas as técnicas e ações do professor são percebidas não como manipulações mágicas, mas como uma necessidade, sem a qual é quase impossível completar o experimento. Durante os experimentos de demonstração, em comparação com os experimentos de laboratório, as observações dos fenômenos ocorrem de forma mais organizada. Mas as demonstrações não desenvolvem as competências e habilidades experimentais necessárias e, portanto, devem ser complementadas por experimentos de laboratório, trabalhos práticos e tarefas experimentais.

O experimento de demonstração é realizado nos seguintes casos:

É impossível disponibilizar aos alunos a quantidade necessária de equipamentos;

A experiência é complexa e não pode ser realizada pelos próprios alunos;

Os alunos não falam o equipamento necessário para conduzir este experimento;

Experimentos com pequenas quantidades de substâncias ou em pequena escala não dão o resultado desejado;

As experiências são perigosas (trabalhar com metais alcalinos, utilizar corrente elétrica de alta tensão, etc.);

É necessário aumentar o ritmo de trabalho da aula.

Naturalmente, cada experiência demonstrativa tem características próprias dependendo da natureza do fenômeno em estudo e da tarefa educacional específica. Ao mesmo tempo, o experimento de demonstração química deve atender aos seguintes requisitos:

Estar visível (tudo o que for feito na mesa de demonstração deverá estar bem visível para todos os alunos);

Seja simples na técnica e fácil de entender;

Prossiga com sucesso, sem interrupções;

Preparar previamente pelo professor para que as crianças percebam facilmente o seu conteúdo;

Esteja a salvo.

A eficácia pedagógica de uma experiência de demonstração, a sua influência no conhecimento e nas competências experimentais dependem da técnica experimental. Refere-se a um conjunto de instrumentos e dispositivos especialmente criados e utilizados em um experimento de demonstração. O professor deve estudar o equipamento da sala de aula como um todo e cada dispositivo separadamente, e praticar técnicas de demonstração. Este último é um conjunto de técnicas de manuseio de instrumentos e aparelhos no processo de preparação e condução de demonstrações, que garantem seu sucesso e expressividade. A metodologia de demonstração é um conjunto de técnicas que garantem a eficácia da demonstração e a sua melhor percepção. A metodologia e a técnica de demonstração estão intimamente relacionadas e podem ser chamadas de tecnologia de experimento de demonstração.

Na realização de experimentos de demonstração, uma verificação preliminar de cada experimento é muito importante em termos de técnica, qualidade dos reagentes, boa visibilidade pelos alunos dos instrumentos e dos fenômenos neles ocorridos e garantias de segurança. Às vezes é aconselhável expor dois dispositivos na mesa de demonstração: um - montado e pronto para uso, outro - desmontado, para que, com ele, seja melhor explicar a estrutura do dispositivo, por exemplo, um aparelho Kipp, uma geladeira, etc

Você deve sempre lembrar que qualquer experimento que falhe durante a demonstração mina a autoridade do professor.

Experimentos de laboratório - visualizar trabalho independente, que envolve a realização de experimentos químicos em qualquer etapa da aula para um aprendizado mais produtivo da matéria e obtenção de conhecimentos específicos, conscientes e duradouros. Além disso, durante os experimentos de laboratório, as habilidades experimentais são aprimoradas, uma vez que os alunos trabalham principalmente de forma independente. A realização de experimentos não ocupa toda a lição, mas apenas parte dela.

As experiências laboratoriais são mais frequentemente realizadas para conhecer as propriedades físicas e químicas das substâncias, bem como para esclarecer conceitos ou disposições teóricas e, menos frequentemente, para obter novos conhecimentos. Estes últimos sempre contêm uma determinada tarefa cognitiva que os alunos devem resolver experimentalmente. Isso introduz um elemento de pesquisa que ativa a atividade mental dos alunos.Os experimentos de laboratório, ao contrário do trabalho prático, introduzem um pequeno número de fatos. Além disso, não captam totalmente a atenção dos alunos, pois aulas práticas, pois após um curto período de trabalho independente (experiência), os alunos devem estar novamente prontos para perceber a explicação do professor.

Experimentos de laboratório acompanham a apresentação do material didático pelo professor e, assim como as demonstrações, criam nos alunos representações visuais das propriedades das substâncias e processos químicos, ensinando-os a generalizar os fenômenos observados. Mas, ao contrário dos experimentos de demonstração, eles também desenvolvem habilidades experimentais. No entanto, nem todos os experimentos podem ser realizados em laboratório (por exemplo, síntese de amônia, etc.). E nem todo experimento de laboratório é mais eficaz do que um experimento de demonstração - muitos experimentos de laboratório exigem mais tempo e a duração depende diretamente da qualidade das habilidades experimentais desenvolvidas. O objetivo dos experimentos de laboratório é familiarizar os alunos com o fenômeno específico (substância) que está sendo estudado o mais rápido possível. A técnica utilizada neste caso reduz-se à realização de 2 a 3 operações pelos alunos, o que naturalmente limita as possibilidades de desenvolvimento de competências práticas.

A preparação de experimentos de laboratório deve ser realizada com mais cuidado do que os de demonstração. Isso porque qualquer negligência e omissão podem levar à violação da disciplina de toda a turma.

Devemos nos esforçar para trabalho de laboratório cada aluno executou individualmente. Como último recurso, você não pode permitir que mais de duas pessoas tenham um conjunto de equipamentos. Isto contribui para uma melhor organização e atividade das crianças, bem como para o cumprimento do objetivo do trabalho laboratorial.

Após a realização dos experimentos, eles devem ser analisados ​​e nota curta o trabalho feito.

O trabalho prático é um tipo de trabalho independente quando os alunos realizam experimentos químicos em uma aula específica após estudarem um tópico ou seção de um curso de química. Ajuda a consolidar os conhecimentos adquiridos e a desenvolver a capacidade de aplicação desses conhecimentos, bem como a formação e aperfeiçoamento de competências experimentais.

O trabalho prático exige que os alunos sejam mais independentes do que os experimentos de laboratório. Isso se deve ao fato de as crianças serem convidadas a conhecer o conteúdo da obra e a ordem de sua execução em casa, repita material teórico diretamente relacionado ao trabalho. O aluno realiza trabalhos práticos de forma independente, o que ajuda a aumentar a disciplina, a compostura e a responsabilidade. E só em alguns casos, se houver falta de equipamento, é possível trabalhar em grupos de duas pessoas, mas de preferência não mais.

O papel do professor nos trabalhos práticos é acompanhar a correta execução dos experimentos e das regras de segurança, a ordem na mesa de trabalho e a prestação de atendimento individualmente diferenciado.

Durante trabalho prático Os alunos anotam os resultados dos experimentos e, no final da aula, tiram conclusões e generalizações apropriadas.

Metodologia para um experimento de demonstração em química orgânica [Tsvetkov L.A., 2000]

As características de um experimento de demonstração em química orgânica são as seguintes:

A experimentação no ensino de química orgânica é, em grande medida, um meio de “questionar a natureza”, ou seja, um meio de pesquisa experimental sobre as questões em estudo, e não apenas ilustrando informações sobre substâncias relatadas pelo professor. Isso é determinado tanto pelas características da própria disciplina acadêmica quanto pelo fato de que a química orgânica é estudada com base em uma formação química significativa dos alunos.

Os experimentos de demonstração mais significativos, na maioria dos casos, levam mais tempo do que os experimentos em química inorgânica. Às vezes, ocupam quase uma aula inteira e, em alguns casos, não cabem em uma aula de 45 minutos.

Os experimentos de demonstração, em alguns casos, são menos visuais e expressivos do que no curso da química inorgânica, uma vez que há poucas mudanças externas nos processos observados, e as substâncias resultantes muitas vezes não apresentam diferenças acentuadas nas propriedades das substâncias originais.

Em experimentos de química orgânica, as condições de reação são de grande importância: mesmo uma ligeira mudança nessas condições pode levar a uma mudança na direção da reação e à produção de substâncias completamente diferentes.

Ao realizar experimentos em química orgânica, existe um perigo significativo de os alunos não os compreenderem suficientemente. Isso se explica pelo fato de que muitas vezes os experimentos demoram muito e, às vezes, várias demonstrações são realizadas em paralelo, o que obriga os alunos a distribuir sua atenção simultaneamente para vários objetos. Além disso, o caminho do fenômeno à essência é muitas vezes mais difícil aqui do que no estudo da química inorgânica.

Devido ao fato de que nas condições escolares um número significativo de processos químicos importantes não pode ser demonstrado, é inevitável que os alunos se familiarizem com uma série de fatos sem demonstrar experimentos, a partir da história do professor, de diagramas, desenhos, etc.

Consideremos nesta sequência quais conclusões metodológicas decorrem daqui.

1. A experiência de química orgânica fornece um material muito valioso para o desenvolvimento mental dos alunos e o cultivo de capacidades criativas para resolver os problemas apresentados. Se quisermos aproveitar essas possibilidades, os experimentos demonstrados não podem ser reduzidos a apenas uma ilustração visual das palavras do professor. Tal ensino dificilmente é capaz de despertar o pensamento independente nos alunos. A experiência é especialmente valiosa como meio de estudo da natureza e, por ser fonte de conhecimento, desenvolve o poder de observação dos alunos e estimula a sua atividade mental, além de os obrigar a comparar e analisar factos, criar hipóteses e encontrar formas de testar. e ser capaz de chegar a conclusões e generalizações corretas. Desse ponto de vista, experimentos que mostram a relação genética de classes de substâncias orgânicas tornam-se de grande importância; experimentos que testam suposições sobre as propriedades das substâncias e métodos para sua preparação com base na teoria da estrutura; experimentos que levam a uma conclusão sobre uma estrutura particular da molécula de uma substância.

Para que os experimentos de demonstração produzam resultados adequados, é necessário esforçar-se para cumprir as seguintes condições: a) expor claramente o problema que requer uma solução experimental e desenvolver com os alunos a ideia principal do experimento; Os alunos devem compreender o propósito e a ideia do experimento antes do experimento e ser guiados por eles durante o experimento; b) os alunos devem estar preparados para o experimento, ou seja, deve ter o estoque necessário de conhecimentos e ideias para a correta observação e posterior discussão da experiência; c) os alunos devem conhecer a finalidade de cada parte do dispositivo, as propriedades das substâncias utilizadas, o que observar durante o experimento, por quais sinais se pode julgar o processo e o surgimento de novas substâncias; d) uma cadeia de raciocínio baseada no material da experiência deve ser construída corretamente, e os alunos devem chegar às conclusões necessárias com base nos próprios experimentos sob a orientação do professor.

É especialmente importante garantir a participação consciente e ativa dos alunos na condução do experimento e na discussão de seus resultados. Isto pode ser conseguido através de um sistema de perguntas que o professor coloca em relação à experiência, por exemplo: “O que queremos aprender com a ajuda desta experiência?”, “Que substâncias devemos levar para a experiência?”, “Por que usamos esta ou aquela parte no dispositivo? ", "O que foi observado neste experimento?", "Por quais sinais podemos julgar que uma reação química estava ocorrendo?", "Quais condições são necessárias para a reação "?, "Por que você acha que tal ou qual substância foi obtida?", " Como se pode tirar esta ou aquela conclusão com base nesta experiência?”, “É possível tirar tal ou tal conclusão?” etc. Este método de experimento químico acostuma os alunos a observar corretamente, desenvolve atenção sustentada e rigor de julgamento, ajuda a consolidar firmemente ideias corretas e desenvolve interesse pelo assunto.

2. Os experimentos em química orgânica exigem grande rigor metodológico devido à sua duração. Dos experimentos recomendados pelo programa e pelos livros didáticos, mais de 60% são “longos”, exigindo de 10 minutos a 1 hora para serem realizados e, em alguns casos, mais. Entre esses experimentos estão os seguintes: destilação fracionada de óleo, produção de bromobenzeno, fermentação de glicose, produção de bromoetano, nitração de fibra, síntese de nitrobenzeno e anilina, produção de acetaldeído a partir de acetileno, polimerização de metacrilato de metila ou outro monômero, experimentos quantitativos em conexão com a prova de fórmulas estruturais, etc.

Alguns professores procuram evitar experimentos demorados, temendo atrasar o ritmo do curso, outros permitem imprecisões metodológicas significativas na montagem de tais experimentos, enquanto outros, ao contrário, valorizam muito esses experimentos, característicos da química orgânica, e não. desviar-se da experiência que iniciaram. Ao mesmo tempo, a aula se arrasta tediosamente enquanto se espera o resultado do experimento, ou seja, ocorre uma perda de tempo e o valor pedagógico da aula revela-se novamente baixo.

Como construir uma lição usando um longo experimento? Sempre que possível, deve-se esforçar-se, em primeiro lugar, para reduzir o tempo necessário para conduzir o experimento. Isto pode ser conseguido de várias maneiras. Às vezes você pode limitar-se a obter uma pequena quantidade de uma substância, apenas o suficiente para reconhecê-la, ou não extrair o produto em sua forma pura se puder ser identificado com certeza como resultado da reação. É possível recomendar o pré-aquecimento da mistura reaccional ou reduzir criteriosamente a quantidade de materiais de partida.

As técnicas a seguir também proporcionam uma redução significativa no tempo. Tendo realizado este ou aquele experimento, você não pode esperar seu final nesta lição, mas, tendo anotado o início da reação, mostrar os produtos acabados, para que na próxima lição você possa apresentar as substâncias obtidas no experimento iniciado , ou, tendo iniciado o experimento na aula, utilize uma experiência semelhante preparada com antecedência, onde a reação já ocorreu em grande parte, e aqui na aula focaremos na extração das substâncias resultantes. Tal organização de experimentos não significará um afastamento da clareza para o dogmatismo, uma vez que aqui as principais etapas do processo são preservadas e encontram a explicação necessária. Os alunos percebem a lentidão do processo e têm plena confiança na demonstração da etapa final do experimento. Os experimentos são realizados com cuidado especial, que não pode ser reduzido significativamente no tempo pelos métodos indicados acima. Aqui está uma das opções possíveis para o desenho metodológico de tais experimentos. A estrutura do álcool etílico é discutida em aula. A pergunta é feita aos alunos: “Que reação pode confirmar a presença de um grupo hidroxila em uma molécula de álcool?” Ao fazer perguntas importantes sobre quais substâncias contendo hidroxila foram estudadas na química inorgânica e com quais substâncias elas reagiram, o professor incentiva os alunos a proporem uma reação com ácido clorídrico ou bromídrico. Se houver um grupo hidroxila, pode-se esperar a formação de água e cloreto de etila (brometo), conhecidos dos alunos. As substâncias iniciais são nomeadas, a estrutura do dispositivo é explicada e o experimento correspondente é realizado. Uma equação de reação hipotética é elaborada.

Durante o experimento, a pergunta é feita: “Que reações o álcool com a estrutura que estabelecemos ainda pode sofrer?” Os alunos relembram a produção de etileno. A professora pergunta como foi realizada essa experiência em aula e se oferece para criar uma equação para a reação. A seguir, a professora pede para resumir as propriedades químicas do álcool. O aluno chamado indica a reação do álcool com o sódio, a reação para produzir etileno, dá as equações correspondentes, escreve a equação da reação com o brometo de hidrogênio e nomeia o produto formado. Nesse momento, o professor chama a atenção da turma para a experiência. Uma quantidade significativa de brometo de etila já foi coletada no receptor. A professora separa-o da água (sem enxaguar) e carrega-o pela turma. Ao mesmo tempo pergunta: “Qual é o nome desta substância e como foi obtida?” Nesses casos, os alunos devem conhecer muito bem o objetivo do experimento, as substâncias iniciais, a direção do experimento, para que ao retornarem a ele após alguma distração, não tenham que se esforçar para lembrar quais substâncias reagem neste caso e o que deveria ser esperado. A experiência deve ficar tão firmemente arraigada na mente que os alunos possam consultá-la a qualquer momento, prestando, no entanto, a sua atenção principal ao assunto que está a ser discutido na aula.

Quando realizados corretamente, os experimentos de longo prazo desenvolvem nos alunos a capacidade de manter vários objetos em seu campo de visão ao mesmo tempo, o que é sem dúvida importante na educação superior e na vida. Numa instituição de ensino superior, já nas primeiras palestras, é necessária a capacidade de distribuir a atenção entre ouvir a palestra e gravá-la, entre dominar o conteúdo da palestra, gravá-la e observar os experimentos demonstrados.

3. Muitos experimentos em química orgânica falham significativamente devido à baixa visibilidade dos processos e das substâncias resultantes. Na verdade, ao reservar o benzeno, os alunos à distância não conseguem ver nem a manifestação da reação nem o bromobenzeno formado; durante a hidrólise da sacarose, do amido e da fibra, não são visíveis reações nem novas substâncias (cuja presença só pode ser determinada posteriormente indiretamente); na produção do éter, o mesmo líquido incolor é destilado de uma mistura incolor de substâncias; ao demonstrar a produção de ésteres na mistura reagente, não ocorrem alterações visíveis para os alunos, etc. Se tais experiências forem realizadas incorretamente, os alunos podem não apenas não conseguir formar as ideias necessárias, mas podem facilmente formar as ideias erradas. Portanto, ao observar a separação dos líquidos, pode-se tingir um deles para que a linha divisória fique claramente marcada. Da mesma forma, é possível colorir a água ao coletar gases acima da água e em experimentos que envolvem alterações no volume dos gases. Colorir líquidos só é permitido se o professor garantir que os alunos compreendem claramente a artificialidade desta técnica. Na destilação de líquidos, a queda das gotas no receptor pode ser mais perceptível por meio de retroiluminação, tela branca ou preta, etc.; é necessário enfatizar claramente quais propriedades diferem na aparência entre as substâncias inicial e resultante e demonstrar imediatamente essa diferença. Quando o progresso de uma reacção puder ser avaliado pela formação de subprodutos, estes últimos deverão ser claramente visíveis para os alunos (absorção de brometo de hidrogénio por uma solução alcalina de fenolftaleína na preparação de bromobenzeno, etc.).

4. Deve-se notar especialmente que para as reações da química orgânica, as condições para sua ocorrência são decisivas. Na química inorgânica, essas condições desempenham um papel menor, uma vez que muitos processos já ocorrem em condições normais e ocorrem de forma quase inequívoca. Observar reações químicas sem uma compreensão clara das condições de sua ocorrência afeta negativamente a qualidade e a força do conhecimento. Quando as condições de uma reação não são suficientemente esclarecidas, os alunos podem ter a ideia errada de que a direção das reações não é determinada por nada, é completamente arbitrária e não obedece a nenhuma lei. Assim, por exemplo, logo após se familiarizarem com a produção de etileno a partir do álcool, os alunos se deparam com a produção de éter etílico a partir essencialmente da mesma mistura de substâncias (álcool e ácido sulfúrico concentrado). É completamente incompreensível para eles por que aqui é produzido éter e não etileno. Para esclarecer isto e assim evitar a desconfiança na ciência, temos que voltar à experiência com o etileno e agora reportar as condições para a sua produção. Se essas condições tivessem sido enfatizadas em tempo hábil, as condições para a formação do éter poderiam ser comparadas com elas, e o conhecimento poderia ser consolidado com mais firmeza nesta comparação. Portanto, ao demonstrar experimentos, você deve prestar atenção às condições da reação e depois exigir que os alunos indiquem essas condições em seus experimentos. Esta abordagem organiza a observação dos alunos no processo de experimentação, dá a direção certa para estudar o material do livro e ajuda a consolidar ideias específicas sobre fenômenos na memória. Isso ajuda a verificar a qualidade da assimilação do material pelos alunos. Enfatizar constantemente as condições do experimento, mostrar com alguns exemplos os resultados negativos do não cumprimento das condições do experimento, reconhecer a resposta como inferior quando a equação das reações é dada sem descrever o fenômeno em si - todas essas técnicas auxiliam no correto estudo de química. Mesmo na realização de exercícios e na resolução de problemas, sempre que possível e adequado, deverão ser indicadas as condições em que ocorre o correspondente processo.

5. A teoria moderna da estrutura dos compostos orgânicos permite revelar a essência dos fenômenos químicos mais profundamente do que no estudo da química inorgânica. A partir das observações dos fenômenos, o aluno deve passar a ter uma ideia da ordem de ligação dos átomos em uma molécula, sua localização no espaço, a influência mútua dos átomos ou grupos de átomos nas propriedades da substância como um todo, e o rearranjo desses átomos durante uma reação. Se o experimento for usado incorretamente, pode acontecer que, apesar da aparentemente total observância do princípio da clareza, o material educacional seja apresentado de maneira amplamente dogmática, divorciada do experimento, e o conhecimento dos alunos pode acabar. seja formal. Esta situação pode existir, por exemplo, nos casos em que o professor se esforça para iniciar o estudo de cada substância sempre estritamente de acordo com um determinado esquema.

O tema “Etileno” está sendo estudado. O professor pretende descrever as propriedades físicas do etileno e depois mostrar suas reações. Logo no início ele diz aos alunos: “Para podermos observar o etileno e nos familiarizarmos com suas reações, vamos buscá-lo no laboratório”. Está sendo realizado um experimento para obter etileno a partir de álcool etílico utilizando ácido sulfúrico. Parece que neste caso era necessário explicar a estrutura do dispositivo, indicar quais substâncias foram utilizadas para a reação, etc. Mas de acordo com o plano do professor, a produção de eteno deveria ser estudada após estudo das propriedades, e ele não se desvia desse plano aqui. Os alunos esperam tediosamente enquanto a mistura é aquecida. O que deve acontecer no experimento, o que seguir, o que observar - os alunos não sabem. Somente depois que o gás começa a se acumular no tubo de ensaio acima da água é que o professor diz aos alunos o que é o etileno em termos de suas propriedades físicas. Assim, parte do tempo foi desperdiçada inutilmente - os alunos olharam para um aparelho incompreensível e não viram nada de substancial. Com tal plano de estudo, é claro, seria mais conveniente preparar antecipadamente o etileno em cilindros para começar imediatamente a demonstrá-lo em sala de aula.

6. Ao estudar química orgânica, não é possível nem necessário demonstrar todos os fenômenos discutidos na lição. Esta afirmação já foi suficientemente fundamentada acima. Aqui é importante considerar como abordar a seleção dos experimentos necessários para demonstração e como determinar quais experiências os alunos podem ter uma ideia a partir de diagramas, desenhos, histórias de professores, etc.

Em primeiro lugar, deve-se supor que os alunos, claro, deverão observar na vida real todas as substâncias indicadas no programa, suas reações químicas mais importantes. Neste caso, não há necessidade de reproduzir as reações estudadas muitas vezes. Tendo familiarizado os alunos com a reação do espelho de prata em um representante dos aldeídos, eles podem então usar essa reação para o reconhecimento prático de substâncias (por exemplo, para identificar o grupo aldeído na glicose), e depois disso não há mais necessidade de demonstrar isso. reação toda vez que surge na aula.

Em cada novo caso, a menção do mesmo evoca nos alunos uma imagem bastante vívida do fenômeno. Tendo demonstrado a explosão do metano e do etileno com o oxigênio, não há necessidade particular de demonstrar a explosão do acetileno.

Bastará referir-se a experimentos anteriores, apontando que a explosão do acetileno ocorre com força ainda maior. Da mesma forma, tendo demonstrado a oxidação do álcool etílico e metílico, não há necessidade de submeter outros álcoois à oxidação para criar o conceito desejado pelos alunos. Se forem indicadas reações de ácido acético, todas as reações não podem ser repetidas ao estudar outros ácidos, etc.

Porém, nos casos em que uma substância é objeto direto de estudo (o butano e o isobutano foram considerados por causa do conceito de isomerismo), não se pode limitar-se a referir-se às suas propriedades físicas sem introduzir a própria substância. Por exemplo, é impossível não mostrar o benzeno alegando que os alunos imaginam um líquido incolor que congela a +5°C, ferve facilmente, etc. Para formar um conceito bastante completo de benzeno, você também precisa se familiarizar com seu cheiro, consistência, sua relação com outras substâncias, etc. Seria absurdo não mostrar aos alunos a reação de um espelho prateado com base no fato de que eles têm uma ideia geral do espelho. É impossível, por exemplo, não mostrar a produção e coleta de metano ou etileno sobre a água com base no fato de que anteriormente os alunos observaram a produção de oxigênio, coletaram óxidos de nitrogênio, etc. O objeto de estudo aqui não é a coleta do gás, mas o método de obtenção da substância, suas propriedades, e sob este ângulo é demonstrado o experimento correspondente.

Em alguns casos, é necessário limitar-se à descrição verbal de uma experiência sem demonstrá-la, embora os alunos ainda não tenham as bases necessárias para uma correta representação do processo. Isto pode ser necessário nos casos em que o novo fenómeno em estudo não pode ser reproduzido na escola (por exemplo, quando o processo exige o uso de alta pressão ou quando a mudança das condições para fins de ensino escolar distorceria a imagem do processo de produção em estudo).

Do exposto conclui-se que a metodologia para demonstração de experimentos requer uma reflexão cuidadosa para cada lição. Qualquer experiência deve estar tão integrada no esboço da estrutura lógica da lição que cada aluno possa compreender o significado e compreender o significado da experiência ao máximo. Nesse caso, todas as possibilidades do experimento serão mais plenamente utilizadas para estabelecer o correto estudo das substâncias, fenômenos, teorias e leis de uma determinada ciência.

Em conclusão, deve ser lembrado aqui mais uma vez que, uma vez que os fundamentos de um experimento de demonstração em química orgânica são comuns ao experimento de química inorgânica e até mesmo ao experimento de outras ciências afins, ele está totalmente sujeito aos requisitos gerais que se aplicam a qualquer experimento educacional. Vamos listar pelo menos alguns desses requisitos.

O experimento deve ser “à prova de falhas”, ou seja, ter certeza e ao mesmo tempo dar o resultado esperado, e não inesperado. Para isso, cada experimento é testado antes da aula com os reagentes que serão utilizados na aula. A confiabilidade dos reagentes é frequentemente mais importante aqui do que na química inorgânica. O experimento deve ser expressivo, representando claramente o que se deseja obter dele. Para isso, o experimento deve ser realizado em escala adequada, sem sobrecarregar o aparelho com detalhes desnecessários e sem efeitos colaterais que desviem a atenção dos alunos: o experimento deve ser, como dizem, “nu”. Obviamente, livrar-se de detalhes desnecessários deve ser apropriado. Se for necessário, por exemplo, mostrar a chama quase incolor do metano, então é impossível não passar o gás por pelo menos uma lavagem com álcali antes de acendê-lo no tubo de saída. O experimento deve ser seguro para ser realizado em sala de aula. Caso haja algum perigo (síntese de acetileno, produção de nitrofibras), este só deverá ser realizado por um professor e com os devidos cuidados.