Введение 5
Глава 1. Изучение окислительно-восстановительных реакций в школьном курсе органической химии 8
Часть 1.1. Основные положения теории окислительно¬восстановительных процессов 10
Часть 1.2. Закономерности образования продуктов окисления органических веществ различных классов в зависимости от условий протекания реакции и природы окислителя 21
§1.2.1. Алканы 23
§1.2.2. Алкены 23
§1.2.3. Алкины 26
§1.2.4. Арены 27
§1.2.5. Спирты 29
§1.2.6. Алдегиды и кетоны 30
§1.2.7. Карбоновые кислоты 32
Глава 2. Составление уравнений ОВР с участием органических веществ 34
Часть 2.1. Способы расстановки коэффициентов в ОВР с участием органических веществ 37
§2.1.1. Метод электронного баланса 37
§2.1.2. Кислородно-водородный метод расстановки коэффициентов в ОВР 39
§2.1.3. Метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций) 40
§2.1.4. Метод макроподстановки 44
Часть 2.2. Анализ учебной и методической литературы по теме «Окислительно-восстановительные реакции с участием органических веществ»
Часть 2.2. Разработка методических рекомендаций по формированию навыков составления уравнений ОВР с участием органических веществ в рамках факультативного
курса «Подготовка учащихся к ЕГЭ по химии» 46
Урок 1 55
Урок 2 62
Урок 3 69
Урок 4 74
Урок 5 80
Урок 6 86
Заключение (выводы) 89
Список литературы 90
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
Окислительно-восстановительные процессы издавна интересовали химиков и даже алхимиков. Среди химических реакций, происходящих в природе, быту и технике, огромное множество составляют окислительно-восстановительные: сгорание топлива, окисление питательных веществ, тканевое дыхание, фотосинтез, порча пищевых продуктов и т.д. В таких реакциях могут участвовать как неорганические вещества, так и органические. Однако если в школьном курсе неорганической химии разделы, посвященные окислительно-восстановительным реакциям, занимают значительное место, то в курсе органической химии этому вопросу уделено недостаточно внимания.
Особенно важным является изучение данной темы в связи с требованиями к выполнению некоторых заданий ЕГЭ, где требуется составить уравнение реакции с участием органических веществ, а не просто схему окислительно-восстановительных процессов. Реагент должен указываться не над стрелкой, а являться полноценным компонентом реакции; обязательна расстановка коэффициентов перед формулами всех веществ.
В связи с этим поиск наиболее оптимальных методов составления уравнений ОВР и расстановки коэффициентов в ОВР с участием органических веществ является весьма актуальным.
Цель работы - формирование у учащихся навыков составления уравнений окислительно-восстановительных реакций с участием органических веществ и поиск наиболее оптимальных методов расстановки коэффициентов в данных реакциях.
Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Изучение литературы по теме окислительно-восстановительные реакции в школьном курсе химии.
2. Исследование различных методов расстановки коэффициентов в ОВР с участием органических веществ и выбор оптимального метода.
3. Анализ учебной и методической литературы по окислительно-восстановительным реакциям с участием органических веществ.
4. Разработка и апробация методических рекомендаций для формирования навыков составления уравнений окислительно-восстановительных реакций с участием органических веществ в рамках факультативного курса «Подготовка учащихся к ЕГЭ по химии».
Научная новизна. Наиболее оптимальными методами составления уравнений ОВР и расстановки коэффициентов в ОВР с участием органических веществ были признаны методы: метод электронного баланса, метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций), кислородно-водородным метод и метод макроподстановки. Выбор используемого метода расстановки коэффициентов в ОВР зависит от характера окислительно-восстановительного процесса и конкретных условий протекания реакции.
Практическая значимость. Автором были разработаны методические рекомендации для формирования навыков составления ОВР с участием органических веществ. Данные разработки в качестве модуля «Окислительно-восстановительные реакции» вошли в элективный курс «Подготовка учащихся к ЕГЭ по химии» для учащихся 11 класса Фаначетской СОШ №9.
Аппробация работы. Результаты исследовательской работы были представлены в виде устного доклада на VIII Межрегиональной научно-практической конференции «Химическая наука и образование Красноярья», г. Красноярск, 20-22 мая 2015 года, а также при участии в работе VIII Всероссийской (с международным участием) научно-методической конференции «Инновации в естественнонаучном образовании», г. Красноярск, 12 ноября 2015 года, по материалам которых имеются соответствующие публикации.
Публикации. По теме ВКР опубликованы материалы 2-х докладов (приложения 1-2). Достижения в области научно-исследовательской и учебной деятельности представлены на сайте КГПУ им. В.П. Астафьева в разделе «Портфолио»: http://portfolio.kspu.ru/#/profile/5667.
По проделанной работе можно сделать следующие выводы:
1. Проведен анализ учебной и методической литературы по теме «Окислительно-восстановительные реакции с участием органических веществ».
2. Рассмотрены различные методы расстановки коэффициентов в ОВР с участием органических веществ и даны рекомендации по выбору оптимального метода.
3. Разработан и апробирован Модуль №5 «Окислительно-восстановительные реакции», содержащий методические рекомендации для формирования навыков составления уравнений ОВР с участием органических веществ в рамках факультативного курса «Подготовка учащихся к ЕГЭ по химии» для учащихся 11 класса.
