§ 46. «Синтез полимеров»
§ 47. «Пластмассы»
§ 48. «Синтетические волокна»
§ 49. «Синтетические каучуки»
По этому разделу предлагаются лабораторные опыты:
Опыт 10. «Изучение свойств полиэтилена»
Опыт 11. «Изучение свойств поливинилхлорида»
Опыт 12. «Изучение некоторых свойств капрона и лавсана»
Таким образом, на изучение данного материала в учебнике Р. Г. Ивановой отводится 17 страниц и предлагаются 3 лабораторные работы. Исходя из программы курса химии для 8 – 11 классов основной и средней (полной) общеобразовательной школы авторов Р. Г. Ивановой и др.следует, что на изучение темы «Полимеры» отводится 5 часов, с учетом того, что обучение химии в 11 классе по учебнику Р. Г. Ивановой рассчитано по 2 часа в неделю (всего 68 часов).
Учебник 11 класса Л. С. Гузей и др. [4] посвящен химии органических соединений. Тема «Полимеры» представлена в этой книге главой 42 «Высокомолекулярные вещества». Изучение данного материала построено следующим образом:
§ 42. 1. ВМС
§ 42. 2. Строение ВМС
§ 42. 3. Физические свойства ВМС
Практические занятия, предложенные по этому разделу:
Практическое занятие № 9. «Исследование свойств пластмасс»
Практическое занятие № 10. Исследование свойств синтетических волокон в сравнении с натуральными и искусственными»
Практическое занятие № 11. Распознавание пластмасс и волокон
Лабораторные опыты:
Опыт № 10. Ознакомление с природными и химическими волокнами
Опыт № 11: Изучение свойств термопластичных полимеров
В этом учебнике также природные полимеры как крахмал, гликоген и клетчатка (целлюлоза), а также биополимеры рассмотрены главой ранее, т. е. в главе 41 «Гетероциклические соединения». По этому разделу предлагается один лабораторный опыт:
Опыт № 9 «Взаимодействие крахмала с йодом, гидролиз крахмала».
На изучение данной темы в учебнике Л. С. Гузея для главы 41 отводится 12 страниц, а для главы 42 – 13 страниц; также предложены три лабораторных опыта и три практических работы.
Поскольку учебник Л. С. Гузея является двухуровневым, то и программа курса химии для 8 – 11 классов общеобразовательных учреждений предусматривает различное количество часов на изучение этих тем:
А. На тему «Гетероциклические соединения» отводится 6/8 часов;
Б. На тему «Высокомолекулярные вещества» 4/5 часов, с учетом того, что обучение в 11 классе по этому учебнику рассчитано на:
1. 2 часа в неделю (всего 70 часов) – базовый уровень;
2. 3 часа в неделю (всего 103 часа) – для углубленного изучения;
В учебниках О. С. Габриеляна [1] изучение темы «Полимеры» начинает освещаться в 9 классе в главе «Органические вещества» с §40 «Аминокислоты и белки». Далее в §41 «Углеводы» говорится о природных полимерах, крахмале и целлюлозе, и заканчивается изучение данной темы §42 «Полимеры».
Практические работы:
Практическая работа № 12 «Распознавание пластмасс»
Практическая работа № 13 «Распознавание волокон»
Итак, в учебнике О. С. Габриеляна на тему «Полимеры» отводится 15 страниц и предлагается две практические работы.
Программой курса химии для 9 класса автора О. С. Габриеляна на изучение главы «Органические вещества», в которую входит рассматриваемая нами тема «Полимеры», отводится 15 часов. Обучение рассчитано на 2 часа в неделю (всего 68 часов).
В учебнике 10 класса О. С. Габриеляна [2] тема «Полимеры» представлена главой третьей «Искусственные и синтетические органические вещества». Изучение построено следующим образом:
§21 «Искусственные полимеры»
§22 «Синтетические органические вещества»
Практическая работа № 2 «Распознавание пластмасс и волокон»
Весь учебный материал излагается на 12 страницах и закрепляется одной практической работой.
Программой курса химии для 10 класса автора О. С. Габриеляна на тему «Искусственные и синтетические органические вещества» отводится 4 часа. Обучение рассчитано на 2 часа в неделю (всего 68 часов).
В учебнике 11 класса О. С. Габриеляна [3] тема «Полимеры» представлена в главе «Строение вещества». §10 «Полимеры». По этому материалу предлагается практическая работа.
На изучение данной темы отводится 13 страниц и одна практическая работа.
Программой курса химии 11 класса авторов О.С. Габриеляна и других на изучение темы «Строение вещества», в которую входит и изучение полимеров отводится 11 часов. Обучение рассчитано на 2 часа в неделю (всего 68 часов).
Заканчивая, хотелось бы отметить, что распределение учебных часов на изучение темы «Полимеры» в программах разных авторов максимум 5 часов от общего времени. Некоторые практические и лабораторные работы очень похожи в разных учебниках, а порой и одинаковы, например у автора Л.С. Гузеля (11 класс) и О.С. Габриеляна (9, 10 класс). Таким образом, можно сделать вывод о том, что разработка элективного курса по данной теме является актуальной.
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА ШКОЛЬНОГО ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА «ПОЛИМЕРЫ ВОКРУГ НАС»
II. 1. Программа курса профильной ориентации для учащихся 9 класса в рамках предпрофильной подготовки по курсу «Полимеры вокруг нас»
Пояснительная записка
Программа элективного курса «Полимеры вокруг нас» предназначена для предпрофильной подготовки учащихся 9 класса с ориентацией на химико – биологический профиль.
Объективная основа формирования фундаментального образовательного курса «Полимеры вокруг нас» заключается в том, что полимерное состояние – особая форма существования веществ, которая в основных физических и химических проявлениях качественно отличается от низкомолекулярных веществ. Поэтому главное внимание в курсе уделяется рассмотрению основных свойств высокомолекулярных соединений отличных от свойств низкомолекулярных веществ. С одной стороны, большие размеры и цепное строение макромолекул обуславливают появление ряда важных специфических свойств, которые определяют практическую ценность полимеров как материалов, а также их биологическое значение. С другой стороны, химические превращения и синтез полимеров осуществляется в результате ряда обычных химических реакций, хорошо известных из органической химии низкомолекулярных соединений. Однако участие в этих реакциях макромолекул, макрорадикалов, макроионов вносит качественно новые аспекты в рассмотрение обычных химических реакций.
Данный образовательный курс расширяет и углубляет базовый компонент химического образования, обеспечивает интеграцию информации химического и биологического характера. Он позволит полнее учесть интересы и профессиональные намерения старшеклассников, и, следовательно, сделать обучение более интересным для учащихся, получить более высокие результаты.
Основные цели элективного курса:
1. Знакомство учащихся с основами науки о полимерах и ее важнейшими практическими приложениями.
2. Оказание помощи в выборе профиля дальнейшего образования.
Задачи курса
1. дать представление о полимерах, их строении, свойствах и применении;
2. развивать специальные умения и навыки обращения с веществами, учить выполнять несложные исследования, соблюдая правила её безопасности;
3. предоставить учащимся возможность реализовать интерес к химии и применить знания о высокомолекулярных веществах в повседневной жизни;
4. развивать общеучебные умения учащихся: умения работать с научно – популярной и справочной литературой, сравнивать, выделять главное, обобщать, систематизировать материал, делать выводы;
5. расширить кругозор учащихся;
Элективный курс рассчитан на 16 часов. Программой предусмотрено изучение теоретических вопросов, проведение практических работ, экскурсии.
Содержание курса
Введение (1 ч.)
Общие понятия о низкомолекулярных и высокомолекулярных соединениях (ВМС). Уникальные свойства полимеров. Природные и синтетические полимеры.
Тема 1. Строение полимеров (1 ч.)
Основные понятия: мономер, структурное звено, степень полимеризации, молекулярная масса. Классификация полимеров.
Тема 2. Синтез полимеров (2 ч.)
Реакция полимеризации. Радикальная полимеризация. Инициаторы. Механизм радикальной полимеризации. Ингибиторы и регуляторы радикальной полимеризации. Ионная полимеризация. Получение и свойства ПЭНД и ПЭВД. Реакция поликонденсации.
Тема 3. Физические свойства полимеров (2 ч.)
Кристаллические и аморфные области в полимере. Три физических состояния аморфных полимеров (стеклообразное, высокоэластичное и вязкотекучее). Механические свойства полимеров.
Тема 4. Волокна (1 ч.)
Природные, синтетические, искусственные волокна и их характеристика. Получение вискозного и ацетатного волокон. Производство капрона.
Тема 5. Пластмассы (2 ч.)
Понятие пластмасс. Термопласты. Реактопласты. Экскурсия на «Фабрику игрушек».
Лабораторный практикум (3 ч.)
Практическая работа 1. «Исследование свойств синтетических волокон в сравнении с натуральными и искусственными», практическая работа 2. «Исследование свойств пластмасс».
Конференция (2 ч.). Получение и применение наиболее важных синтетических и природных полимеров.
Тема 6. Биополимеры (1 ч.) Белки, полисахариды. Нуклеиновые кислоты.
Лабораторный практикум (1 ч.)
Практическая работа 3. «Взаимодействие крахмала с йодом. Гидролиз крахмала».
Зачетное занятие (1 ч.)
II. 2. Тематическое планирование учебного материала курса «Полимеры вокруг нас»
Занятие 1. Введение.
Общие понятия о низкомолекулярных и высокомолекулярных соединениях (ВМС). Уникальные свойства полимеров. Природные и синтетические полимеры.
Форма занятия: лекция.
Образовательный продукт: таблица «Природные, синтетические и искусственные полимеры»».
Занятие 2. Основные понятия: мономер, структурное звено, степень полимеризации, молекулярная масса. Классификация полимеров по строению макромолекулы, по геометрии скелета, по характеру расположения звеньев, по природе атомов основной цепи, по характеру размещения элементарных звеньев, по величине деформации, по способу переработки. ВМС в изделии.