Изложение одной темы в учебниках разных авторов

Тема “Классы сложных веществ – оксиды,
основания, кислоты, соли”

Рассмотрим, как представлен материал по указанной теме в учебниках “Химия. 8 класс” различных авторов:

1) Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. 8 класс. М.: Просвещение, 2009;

2) Габриелян О.С. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2003;

3) Минченков Е.Е., Зазнобина Л.С., Смирнова Т.В. Химия. Учебник для 8 класса средней общеобразовательной школы. М.: Школьная пресса, 2003;

4) Бердоносов С.С. Химия. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 2004.

Сравним легкость и эффективность работы с учащимися по этим учебникам.

Обратим внимание на такие особенности учебников:

отбор материала – что изучать и в какой последовательности;

доступность изложения (на взгляд учителя);

вопросы и упражнения, способствующие изучению, закреплению и осмыслению темы.

• Учебник Рудзитиса (50 параграфов, 150 с.). Первое упоминание об оксидах встречается в § 10 (Fe₂O₃, оксид железа, тема “Химические формулы”). Термин “оксиды” используется в последующих темах вплоть до § 20, где в теме “Свойства кислорода” дается определение этого понятия. Например, в упражнении к § 13: “Составьте формулы оксидов: меди(II), железа(III)…”

Представление об основаниях как классе веществ вводится в § 26 “Получение водорода”. Однако на этом не акцентируется внимание. По оглавлению никак не догадаться, что именно здесь приведено определение такого востребуемого понятия. В теме § 26 основание – побочный продукт при синтезе водорода в результате взаимодействия активных металлов с водой:

Формулы и названия кислот используются в учебнике начиная с § 10 (H₂SO₄ – серная кислота), а вот определение, какие вещества называются кислотами, приводится только в § 32. То же замечание относится и к солям как классу сложных веществ.

В главе V “Обобщение сведений о важнейших классах неорганических соединений”, §§ 30 – 33, приведены определения понятий “оксиды”, “основания”, “кислоты”, “соли”. Однако для осознанного восприятия предмета химии следовало бы ввести эти понятия раньше. Нам приходится пользоваться химическими терминами, не объясняя их сути.

При классификации оксидов (§ 30) их подразделяют на основные и кислотные с использованием химических формул соответствующих оснований и кислот. Получается, что термины “основания” и “кислоты”, объяснение которых дается только в последующих параграфах, должны помочь понять тему “Оксиды”.

Такие же замечания относятся к способам получения и химическим свойствам веществ отдельных классов. Некорректно использовать вещества еще не изученных классов для иллюстрации особенностей веществ рассматриваемого класса.

К достоинствам учебника следует отнести удачную рубрикацию текста: “Состав”, “Классификация”, “Названия”, “Способы получения”, “Физические свойства”, “Химические свойства”, “Применение”. Ученик легко найдет то, что ему нужно в данный момент. К тому же при чтении раздела ясно, о чем здесь идет речь и что можно узнать. В других учебниках такого либо нет вовсе, либо наличествует лишь частично.

Вопросы и упражнения в учебнике включают весь набор контролируемых сведений (см. таблицу далее). Иногда, правда, они чрезмерно перегружены. Например, упражнение 4, с. 53, § 21 состоит из трех предложений и включает три, а то и все пять заданий: “Охарактеризуйте физические и химические свойства кислорода. Составьте уравнения соответствующих химических реакций. Под формулами веществ напишите их названия, а над формулами проставьте валентность элементов в соединениях”.

Стандартная канва заданий такова*.

Задание 1. Дать определение ключевого понятия (“оксиды” и т.д.).

Задание 2. По химической формуле соединения определить класс вещества.

Задание 3. По схеме реакции расставить коэффициенты и получить химическое уравнение.

Задание 4. По химическим формулам веществ (например, оксидов) написать их названия.

Задание 5. По названиям веществ (например, оксидов) составить их химические формулы.

Задание 6. Составить уравнения реакций превращения заданных веществ.

Задание 7. Составить уравнения реакций получения заданных веществ.

Задание 8. О применении соединений конкретного класса веществ.

Подведем итоги изучения темы “Классы сложных веществ – оксиды, основания, кислоты, соли” по учебнику Рудзитиса:

1) отбор материала считаем удачным (хоть и избыточным);

2) последовательность рассмотрения хорошо бы немного изменить, краткие сведения о четырех классах сложных веществ ввести раньше и в одном месте (в § 29 “Вода”);

3) четкость и доступность изложения материала – хорошие;

4) вопросы и упражнения способствуют формированию знаний, развитию и закреплению необходимых умений и навыков.

• Учебник Габриеляна (43 параграфа, 267 с.). Габриелян дважды обращается к классам веществ – в главе 3 (§§ 18 – 21) “Соединения химических элементов” и в главе 6 (§§ 38 – 41) “Реакции ионного обмена”. В главе 3 автор делает это на уровне определения понятий. Первое обращение к классам веществ помогает лучшему восприятию глав 4 – 6, посвященных химическим реакциям.

В § 17 “Степень окисления” приводится определение бинарных соединений. Здесь же говорится о номенклатуре (составлении названий) бинарных соединений, в том числе оксидов. Во-первых, фразу “бинарные соединения” следовало бы ввести в название параграфа. Во-вторых, совместное рассмотрение оксидов, летучих водородных соединений, в том числе кислот, и бинарных солей в § 18 не способствует стройности изложения. В-третьих, определение понятия “оксиды” должно бы предшествовать правилам составления их названий.

В §§ 18 – 21 сведения о важнейших представителях веществ данных классов избыточны. В § 20 “Кислоты” можно обойтись без материала о степенях окисления элементов кислотных остатков и об основности кислот. Правила составления химических формул, отчасти рассмотренные в § 17, в § 21 кажутся неуместными. Почему формулы оксидов и кислот не надо выводить, а формулы солей – надо?

В вопросах к §§ 18 – 21 практически нет заданий на воспроизведение материала параграфа, сразу предлагаются творческие задания, предполагающие уверенное владение темой (см. таблицу).

В главе 6 рассмотрены классификация и свойства кислот, оснований, оксидов и солей. Здесь же приведены схемы типичных реакций веществ разных классов, например:

кислота + основание —> соль + вода.

Делаем вывод: учащимся приходится самим находить необходимую информацию в общем ее массиве. Такая ситуация затрудняет работу с учебником.

• Учебник Минченкова (33 параграфа, 192 с.). Глава 2 “Классы неорганических веществ” включает §§ 12 – 23. Хотя определение оксидов приводится и в § 1 “Вещества”, причем утверждается: “… с классом веществ “оксиды” вы уже знакомы”.

Тема § 14 “Взаимодействие оксидов с водой” включает понятия “кислоты” и “основания” до их определения в §§ 15 и 17.

Достоинство учебника Минченкова – отсутствие общих мест (материал сверх программы). В тексте параграфов есть вопросы и задания, выделенные курсивом. Это удобно: если ученик не может ответить на вопрос, то ему надо еще раз прочитать материал, расположенный чуть выше, а не весь параграф. Вопросы и упражнения – конкретные и компактные, соответствующие рассматриваемой теме. В книге имеется предметно-именной указатель, что очень удобно, особенно в начале изучения химии, когда многие понятия еще не усвоены.

• Учебник Бердоносова (56 параграфов, 190 с.). Теме “Основные классы неорганических соединений” отведены §§ 34 – 39 (с. 109 – 130). Конечно, в предшествующих параграфах встречаются формулы и названия сложных веществ: в § 5 “Химические формулы”, § 6 “Уравнения химических реакций”, § 7 “Химические реакции соединения, разложения и обмена”. Однако каждое называемое вещество рассматривается как отдельное химическое соединение, а не как представитель класса веществ. При формулах веществ в уравнениях химических реакций вы не встретите названий соединений. Это значит, что такие знания пока необязательны, без них можно обойтись. Они будут востребованы после соответствующего объяснения понятий “оксиды”, “основания”, “кислоты” и “соли” в §§ 34 – 39. И в § 19 “Получение кислорода. Свойства кислорода”, § 22 “Горение” удается не использовать слова “оксиды”. При описании химических свойств воды (§ 27) не вводится понятие “основание”, чтобы не отвлекаться от главной темы, обозначенной в названии. Например, уравнения реакций воды с металлами Nа и Са, а также с СаО:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂,

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂,

CaO + H₂O = Ca(OH)₂.

Особенность этого учебника – краткие выводы в конце каждого параграфа. В них содержатся главные положения, которые следует усвоить. Эти выводы заменяют простые вопросы по теме.

В учебнике Бердоносова хороший текст, но он рассчитан на вдумчивое прочтение и цельное восприятие. У большинства моих учащихся (думаю, что и не только у них) такие качества в дефиците.

Общий вывод. В нынешней ситуации общего снижения интереса к химии в 8-м классе нужен компактный, нормированный по содержанию учебник на уровне 40 параграфов. Планируемое время на их изучение – 45 уроков. Оставшееся время (при учебной нагрузке 68 ч в год) – это закрепление материала, практические и контрольные работы, повторение.

При изучении темы “Основные классы неорганических соединений” за счет структурирования текста и всесторонних заданий при сравнимом учебном содержании всех четырех учебников следует отдать предпочтение учебникам Рудзитиса и Минченкова.

Рекомендации по изложению материала тем “Вода” и
“Основные классы неорганических соединений”

Вода рассматривается в учебниках разных авторов: Рудзитис – §§ 28, 29; Габриелян – § 18; Минченков – § 14; Бердоносов – §§ 27, 28. Представляется уместным именно в теме “Вода” сформировать представления о классах сложных веществ – оксидах, основаниях, кислотах и солях. Привести определения классов веществ, отметить состав, формулы и названия веществ каждого из этих классов, не обращаясь к способам их получения и характерным реакциям.

Среди большого разнообразия химических соединений выделяют четыре класса веществ – оксиды, основания, кислоты, соли.

Наличие или отсутствие типовых вопросов по теме “Основные классы неорганических соединений” (а – оксиды, б – основания, в – кислоты, г – соли) в учебниках разных авторов

О к с и д ы

Соединения элементов с кислородом вида Э_аО_b называют оксидами. Вода Н₂О – самый известный оксид.

Оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород. В оксидах нет связи кислород – кислород О–О. Соединения с такой связью составляют отдельный класс пероксидов, например пероксид водорода Н–О–О–Н.

Формулы веществ, в том числе оксидов, составляют с учетом валентности элементов. Названия начинают со слова “оксид”:

 

Если элемент проявляет переменную валентность, то ее указывают в названии римскими цифрами:

  О с н о в а н и я

Если формулу воды записать в виде Н–ОН, то становится видна гидроксигруппа ОН.

Основания – сложные вещества вида М(ОН)_n, в которых на каждый атом металла М приходится одна или несколько гидроксигрупп ОН (n = 1, 2, 3).

Основания называют гидроксидами:

 

В названиях гидроксидов металлов М(ОН)_n с переменной валентностью металла указывают значения его валентности n:

  К и с л о т ы

В молекуле воды есть атом водорода, связанный с гидроксигруппой Н–ОН. Если с водородом соединяются кислотные остатки – атомы галогенов (F, Cl, Br, I) или атомы халькогенов (S, Sе, Те), а также группы атомов NO₃, SO₄, PO₄, CO₃, SiO₃, – то получаются кислоты.

(Формулы кислотных остатков представлены в таблице растворимости кислот, оснований и солей в воде – это левый вертикальный столбик ниже гидроксигруппы ОН.)

Кислоты – сложные вещества, в которых атомы водорода (один или несколько) соединены с кислотными остатками.

Различают бескислородные кислоты, молекулы которых состоят из двух элементов – атомов Н и галогена или халькогена:

 

и кислородсодержащие кислоты – из трех элементов – атомов Н, кислотообразующего элемента Э и кислорода О:

С о л и

В составе солей нет фрагментов воды Н–ОН. Формулы солей получают комбинацией атомов металлов из оснований и кислотных остатков из кислот:

Соли – сложные вещества, состоящие из атомов металла и кислотных остатков.

В названиях бескислородных солей есть суффикс -ид, а в названиях кислородсодержащих солей – суффикс -ат.

Соли бескислородных кислот:

Соли кислородсодержащих кислот:

Вопросы и упражнения
(к теме “Оксиды”)

1. Какие вещества называют оксидами?

2. Из предложенного списка выберите формулы оксидов: NO, HCl, CO₂, NH₃, HNO₃, Fe₂O₃, O₂.

3. Укажите типы реакций, используемых при получении оксидов, расставьте коэффициенты в схемах реакций:

а) Са + О₂ —> СаО;

б) Ag₂CO₃ —> Ag₂O + CO₂;

в) Fe₂O₃ + H₂ —> Fe + H₂O;

г) AgNO₃ + NaOH —> Ag₂O + NaNO₃ + H₂O.

4. По химическим формулам оксидов: Na₂O, N₂O₅, SiO₂, CaO, CrO, CrO₃ напишите их названия.

5. По названиям оксидов: оксид кремния, оксид алюминия, оксид цинка, оксид бария составьте их химические формулы.

Спектр последующих вопросов может быть весьма разнообразен. Однако обязательные вопросы типа 1 – 5, закрепляющие содержание темы, должны присутствовать.

---

* В таблице на с. 12 дается сравнение использования стандартных (типовых) заданий в учебниках разных авторов. – Прим. ред.

А.Д.МИКИТЮК,
учитель химии школы № 384
(г. Москва)