Изучение химического равновесия и принципа Ле Шателье в 9 классе с использованием компьютера

Для закрепления изученного материала целесообразно предложить учащимся, воспользовавшись тем же программным продуктом [4-6], применить полученные знания к другим обратимым химическим реакциям. Кроме того, для обоснования практического значения принципа Ле Шателье, можно предоставить учащимся возможность с помощью компьютера подобрать оптимальные условия для синтеза аммиака в условиях производства.

Известно, что одной из главных задач, которая решается при организации химического производства, является подбор и создание оптимальных условий (давление, концентрация и температура), обеспечивающих максимальный выход продукта. Учащимся предлагается выступить в роли технолога предприятия и самостоятельно подобрать такие условия для синтеза аммиака из азота и водорода.

Пользователь (учащийся) вводит в компьютер необходимые значения переменных параметров (концентрацию, температуру и давление) и нажатием клавиши клавиатуры компьютера подает команду для определения выхода продукта реакции. На экране монитора он наблюдает за построением трехмерного графика, на котором в виде точки высвечивается значение максимального выхода продукта реакции для конкретно заданных параметров (температуры и давления). Один из фрагментов таких графиков приведен на рис.8:

Рис. 8.

Зависимость выхода аммиака от температуры и давления.

Как видно из этого рисунка, оптимальный режим, обеспечивающий максимальный выход продукта, не совпадает с режимом, используемым в промышленности. Для получения более точных результатов необходимо учитывать не только концентрацию, температуру и давление, но и целый ряд различных кинетических и технико-экономических и экологических характеристик, которые могут оказаться определяющими при практической реализации процесса. Приближенность полученного результата не снижает его ценности, т.к. позволяет учащемуся оценить не только теоретическую, но и практическую значимость принципа Ле Шателье, а так же реализовать свои творческие способности.

При таком подходе к изучению нового материала и его закреплению, принцип Ле Шателье, а также его практическое применение становятся более доступными для понимания.

Использование компьютерной технологии при изучении химии в средней школе открывает широкие возможности для создания и использования сложного наглядно-демонстрационного сопровождения на уроке или при выполнении лабораторной работы. Кроме того, при повторении пройденного материала ученик самостоятельно воспроизводит все демонстрационные эксперименты, которые учитель показывал на уроке. При этом он может прервать эксперимент, остановить его или повторить ту часть, которая плохо усвоилась. Такой подход развивает инициативу и способствует повышению интереса учащихся к изучаемому предмету.