НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. II ЧАСТЬ

Попов Сергей Павлович, Шакирова Диляра Мансуровна,
Хусаенов Нияз Миргазямович,
Казанский государственный университет, г. Казань


Обучение с использованием данного комплекса строится, как и в первой части, на двух основных принципах: изучение учебного материала с использованием учебников и закрепление материала с помощью решения заданий, генерируемых комплексом. Вторая часть содержит 17 самостоятельных программных модулей, объединенных единым интерфейсом, которые охватывают основные программные темы, некоторые из которых более глубоко, чем это определено образовательным стандартом. Вторая часть позволяет достичь целого ряда учебных целей. В частности, изучение сущности и основных этапов химического эксперимента. Установление взаимосвязи между лабораторными экспериментами и химической технологией. В этой связи, один из программных модулей позволяет ознакомиться с химической посудой и лабораторными принадлежностями, их назначением, использованием, а также методов распознавания оптимальным путем различных химических веществ и соединений. Предоставляется возможность изучения схемы анализа и оценки возможностей направления и условий протекания реакций при помощи игрового программного модуля. Раскрываются вопросы скорости, динамического равновесия, энтропийного и энтальпийного факторов химических реакций. В другом игровом модуле решаются экологические проблемы химических производств. Учащиеся принимают участие в решении экологической проблемы в регионе, используя знания о химических производственных процессах, в результате которого вырабатываются требования по сохранению окружающей среды от вредных отходов производства.

Отдельное место во второй части программного комплекса отводится темам: электролиз растворов и расплавов электролитов и производство азотной кислоты. Раскрытие первой темы строится на концепции проблемного обучения и осуществляется в три этапа. На первом этапе ставится собственно проблема, где формируются и развиваются представления о практической значимости электролиза и способах его применения, о физико-химических процессах, протекающих при электролизе. Демонстрируется функционирование промышленных установок на динамических моделях. Второй этап посвящен решению проблемы, в процессе которого формируются представления о лабораторных установках, развиваются знания о практической применяемости законов электролиза и описания сущности протекающих физико-химических процессов, умение работать с моделями и алгоритмизировать ход экспериментальной работы. На третьем этапе отрабатываются навыки и умения в составлении электрохимических реакций, суммарных уравнений и количественного описания электролиза. Раскрытие второй темы реализуются в пяти программных модулях. От учащегося требуется выбрать наиболее рациональную схему превращений, учитывая доступность сырья, минимальные затраты ресурсов, энергии и максимальный выход продуктов. Далее предлагается провести исследование физико-химических характеристик реакций, протекающих на различных стадиях производства с целью определения оптимальных условий технологического процесса. Здесь в полной мере раскрывается принцип Ле-Шателье, влияние катализатора, значение циклической циркуляции реагентов. На основе полученных результатов рассматривается технологическая схема производства аммиака, его особенности и аппараты. Анализ технологического процесса по его компьютерной модели позволяет учащимся сформулировать общие принципы химической технологии. Завершает данную тему контролирующий модуль, формирующий умения выбора алгоритмов решения и формулирования прямых и обратных технологических задач.