ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ ШКОЛЬНИКОВ

PHYSICAL AND CHEMICAL METHODS OF ANALYZING NATURAL OBJECTS IN SCHOOL STUDENTS' RESEARCH WORK

Magomedrasulova Zagra Akhmedovna

Student, Faculty of Biology, Geography and Chemistry, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

Salikhova Rugie Sefermalikovna

Scientific supervisor, тeacher of native language and literature, Tsanak school,

Russia, Republic of Dagestan, Tsanak

Rasulov Abutdin Isamutdinovich

Scientific supervisor, сandidate of Chemical Sciences, Head of the Department of Chemistry, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

АННОТАЦИЯ

В данной работе приводятся обобщение использования физико-химических методов анализа природных объектов в исследовательской работе школьников.

Отмечены положительное и отрицательное стороны использования ученических комплексов в учебном процессе и при выполнении научно-исследовательских работ. Особый интерес представляют работы с творческим характером, результат которых заранее неизвестен ученику.

Основная задачи учителя – наставника при выполнении учебных исследовательских работ, это конечно же овладения методами, которые ему позволяют самостоятельно получать новые знания, подтверждать изложение тезисы, строить планы и добиваться их реализации.

ABSTRACT

This paper summarizes the use of physical and chemical methods for analyzing natural objects in the research work of schoolchildren. It highlights the positive and negative aspects of using student complexes in the educational process and during research activities. Of particular interest are creative projects whose outcomes are unknown to the students. The primary goal of a teacher-mentor in conducting educational research is to help students master the methods that allow them to independently acquire new knowledge, support their arguments, formulate plans, and achieve their goals.

Ключевые слова: природные объекты, исследовательская работа, физико-химический анализ, учебный эксперимент.

Keywords: natural objects, research work, physical and chemical analysis, educational experiment.

Современный этап развития химической науки, в том числе и школьное химическое образование находится на том этапе, когда в школу активно внедряются цифровые образовательные технологии, школьные учебно-исследовательские комплекты для проведения ученических исследовательских работ. Причем самым востребованным объектом анализа выступают объекты окружающей среды, во-первых, потому что это все под рукой, во-вторых интересно то что нас окружает и с чем мы контактируем.

При анализе окружающей среды применяют практически весь перечень методов физико-химического анализа [1-5]. Химический анализ почвы обычно начинают с лабораторной подготовки предварительно отобранного монолита и последующего получения двух типов экстрактов - водного и солевого растворов. Точность приготовления указанных экстрактов во многом определяет достоверность итоговых результатов исследования образца почвы.

Изучение водного экстракта позволяет оценить наличие в грунте подвижных гидрофильных соединений минерального либо органического генезиса, представленных преимущественно простыми ионами и легкорастворимыми солями. Почвы, у которых массовая доля воднорастворимых компонентов свыше 0,2% официально считают засоленными. Там преобладают соли NaCl, NaHCO₃, Na₂CO₃, CaSO₄, CaCl₂, а также иные натриевые или кальциевые.

В водной вытяжке анализируют концентрации растворимых ионов солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов, гидрокарбонатов и компонентов жёсткости), а в солевой оценивают кислотность, то есть рН раствора.

Концентрации водно-выщелачиваемых ионов выражаются в процентах, после чего пересчитываются в мг-экв на 100 г сухой почвы. В предыдущей главе мы подробно остановились на особенностях отбора почв из приусадебного участка школы, в данной главе мы остановимся на исследовательской работе школьников 9 класса с использованием учебно-лабораторных комплексов в МБОУ «Гимназия № 37 им. героя РФ Нурбагандова М.Н.»

Осушают отобранный грунтовый образец из пришкольного участка МБОУ «Гимназия № 37 им. героя РФ Нурбагандова М.Н.» в термошкафу либо естественной конвекцией воздуха. Чистый стакан объёмом 200 см³ взвешивают. В сосуд загружают абсолютно высушенную почвенную пробу до 1/3 высоты, затем повторно взвешивают, фиксируя массу грунта, в граммах.

К образцу почвы вносят раствор хлорида калия в пропорции 2,5:1 (5 см³ экстрагента на 2 г субстрата), тем самым формируя стандартную солевую вытяжку; объем реактива меряют окалиброванным градуированным цилиндром.

Содержимое стакана тщательно гомогенизируют стеклянной мешалкой пять минут до полной однородности. Необходимо процедить лабораторную смесь сквозь фильтровальную бумагу, собирая полученный фильтрат в мерный стакан вместимостью 50 см³. Оценить органолептически его физические характеристики (окраску, помутнение).

Экстракт обязан оставаться гомогенным и не включать твердых частиц. Аналогично получают водный экстракт, применяя дистиллированную воду вместо раствора хлорида калия, в соотношении 5:1 (5 см³ воды на 1 г почвы). Солевой экстракт используют для pH-анализа кислотности почвы из пришкольного участка МБОУ «Гимназия № 37 им. героя РФ Нурбагандова М.Н.».

Цифровой учебно-лабораторный комплекс - Releon Point можно использовать для привития навыков исследовательской деятельности учеников 8- 9 классов. Эти эксперименты будут носить ученический характер, учебный характер. Применение этих цифровых учебных комплексов обучающая.

По результатам проведенной работы даны рекомендации по реализации научно-исследовательских и проектных работ по анализу природных объектов с использованием учебно-лабораторных комплексов и в соответствии с содержанием школьного учебника химии базового уровня Г. Е. Рудзитиса, Ф. Г. Фельдмана, из-во «Просвещение», 2025год.

Список литературы:

1. Кузнецова, И. В. Техника лабораторного эксперимента в химии: учебник для вузов / И. В. Кузнецова, А. Н. Григорьев. - Москва: Издательство Юрайт, 2026. - 244 с.
2. Опарин, Р. В. Организация лабораторно-производственной деятельности: учебник для среднего профессионального образования/ Р. В. Опарин, И. В. Гузенок. - Москва: Издательство Юрайт, 2026. — 216 с.
3. Мойзес, Б. Б.  Статистические методы обработки информации. Контроль качества: учебник для среднего профессионального образования / Б. Б. Мойзес, И. В. Плотникова, Л. А. Редько. - 2-е изд. - Москва: Издательство Юрайт, 2025. - 118 с.
4. Кузнецова, И. В.  Техника лабораторных работ в химии: учебное пособие для среднего профессионального образования / И. В. Кузнецова, А. Н. Григорьев. - Москва: Издательство Юрайт, 2026. - 243 с.
5. Химико-технологические процессы: учебник и практикум для вузов / Ю. А. Комиссаров, М. Б. Глебов, Л. С. Гордеев, Д. П. Вент. - 2-е изд., испр. и доп. - Москва: Издательство Юрайт, 2026. - 340 с.