поглощение водой продуктов горения

Основные законы химии. Химический язык [1970 Кирюшкин Д.М., Полосин В.С. - Методика обучения химии]

Основные законы химии. Химический язык

Закон постоянства состава

Во вводном курсе химии изучаются два основных закона химии: закон сохранения масс и закон постоянства состава. Несмотря на то что закон постоянства состава является основным законом химии и его открытие способствовало развитию химии, методика изучения его слабо разработана, а одно время он был исключен из программы по химии для средней школы. Авторы программы объясняли исключение закона тем, что он не усваивается учащимися. Такое заключение сделано на основании анализа контрольных письменных работ, проведенных в школах. В этих работах на вопрос, требующий сформулировать закон, многие учащиеся формулируют вместо него закон сохранения массы. Но из этого совсем не следует, что учащиеся не понимают сущности закона постоянства состава. Они просто забыли его определение, хотя пользовались им на каждом уроке, когда писали химические формулы. Но при ошибках написания формулы какого-либо вещества учитель обычно не отмечает нарушения этого закона, а обращает внимание учащихся только на валентность какого-либо элемента. Из этого факта делается ошибочное заключение о том, что можно не изучать закон постоянства состава, достаточно знать валентность. Но учение о валентности представляет собой лишь теоретическое истолкование этого закона, без изучения которого теория валентности лишается доказательности и остается всего лишь гипотезой. Знание этого закона необходимо так же для характеристики химических соединений и отличий их от смесей и растворов.

Усвоение этого закона проходит более успешно, если учащиеся предварительно узнали о том, что химические элементы соединяются не в произвольных, а в определенных количественных отношениях их масс. Ознакомиться с этой особенностью (тоже законом) учащиеся могут на примерах известных им химических реакций, рассмотрев их с количественной стороны. При этом важно отметить, что химические реакции могут начаться, если исходные вещества смешаны в любых количественных отношениях, но соединяются элементы или замещают друг друга лишь в определенных отношениях их масс. Эту закономерность можно показать на примерах реакции соединения серы и железа, беря их в разных отношениях и отмечая, что при всех пропорциях смеси сера и железо соединяются в отношении 4:7.

В качестве примера реакций замещения для иллюстрации той же закономерности надо рассмотреть взаимодействие железа с раствором хлорной меди. Можно отметить, что реакция замещения происходит, если в большое количество раствора хлорной меди опустить небольшой железный предмет. Происходит она и в том случае, если поместить каплю этого раствора на железную пластинку. Но во всех случаях 7 вес. ч. железа замещают 8 вес. ч. меди.

Переходя к изучению закона постоянства состава, следует разъяснить значение терминов: качественный состав, количественный состав, атомный состав. Затем при сравнении состава веществ следует подчеркнуть, что речь идет о чистом веществе. В методике изучения закона постоянства состава могут быть два подхода: дедуктивный и индуктивный. При дедуктивном подходе можно предвидеть этот закон, пользуясь атомно-молекулярной теорией и зная атомные массы элементов. Так как молекулы чистого вещества одинаковы, то можно предположить, что и атомный состав их одинаков. Вследствие того что атомные массы элементов постоянны, количественный состав чистого вещества тоже должен быть постоянным. Этот вывод должен быть проверен и при этом рассмотрен состав нескольких чистых веществ. После этого можно кратко рассказать историю открытия закона постоянства состава, отметить огромное количество анализов, проведенных многими учеными (особенно Прустом и К. Бертоле) для решения вопроса, является ли состав какого-либо вещества постоянным, если образцы его взяты из разных мест нашей планеты или получены они искусственно разными способами.

Этими опытами был решен вопрос положительно и тем самым открыт закон природы, который можно формулировать так: всякое чистое вещество имеет постоянный состав, независимо от места его нахождения и способов получения.

При индуктивном подходе к изучению этого закона учитель начинает с постановки вопроса: является ли состав чистого вещества постоянным или он изменяется в зависимости от места нахождения или способа получения изучаемого чистого вещества.

Для ответа на этот вопрос учитель может сообщить, что результаты самого точного количественного анализа чистой воды, взятой из разных мест нашей планеты, показали, что все образцы воды имеют одинаковый состав, если она освобождена от всяких примесей.

source