Рабочая программа курса по выбору «Систематизация знаний по химии при подготовке к экзамену» для обучающихся 9, 10 классов
элективный курс по химии (11 класс) на тему
Программа факультативного курса «Систематизация знаний по химии при подготовке к экзамену» составлена на основе федерального компонента государственного стандарта среднего (полного) общего образования на базовом уровне, примерной программы по химии среднего (полного) общего образования (базовый уровень) и авторской программы Г.Е.Рудзитиса и Ф.Г.Фельдмана «Программа курса химии для 8 – 11 классов общеобразовательных учреждений», допущенной Департаментом общего среднего образования Министерства образования Российской Федерации. Программа рассчитана на учащихся, проявляющих повышенный интерес к химии, и предназначена для обучающихся 9 - 11-х классов.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
ege_himiya_fak-v.doc | 283.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Ханты-Мансийский автономный округ-Югра, Березовский район
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
ИГРИМСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА СОБЯНИНА ГАВРИИЛА ЕПИФАНОВИЧА
Рассмотрена и одобрена методическим объединением Протокол №_____от «___»_____201 _г. | Согласована с зам. директора _____________/Т.А.Салий/ «___»_____201_ г. | Утверждена приказом директора школы от «__» августа 201_ года №________________ |
Рабочая программа
курса по выбору
«Систематизация знаний по химии при подготовке к экзамену»
для обучающихся 9, 10 классов
Составитель:
Малышева Татьяна Михайловна,
учитель химии, биологии
высшей квалификационной категории
Игрим
Пояснительная записка
Программа факультативного курса «Систематизация знаний по химии при подготовке к экзамену» составлена на основе федерального компонента государственного стандарта среднего (полного) общего образования на базовом уровне, примерной программы по химии среднего (полного) общего образования (базовый уровень) и авторской программы Г.Е.Рудзитиса и Ф.Г.Фельдмана «Программа курса химии для 8 – 11 классов общеобразовательных учреждений», допущенной Департаментом общего среднего образования Министерства образования Российской Федерации.
Программа рассчитана на учащихся, проявляющих повышенный интерес к химии, и предназначена для обучающихся 9 - 11-х классов.
Программа предусматривает формирование у учащихся общеучебных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций. Факультативный курс способствует связи обучения с жизнью, расширению и углублению знаний, умений, навыков, получаемых на уроках химии.
Факультативный курс поможет сформировать представление об особенностях всех типов заданий, использующихся на экзамене; получить подробный анализ результатов тестирования по химии и устранить пробелы в знаниях; получить хорошую базовую подготовку для решения типовых, усложненных и комбинированных задач; психологически подготовиться к новым требованиям итоговой государственной аттестации.
Цель программы: обеспечить систематизацию и интеграцию знаний учащихся по химии для успешной сдачи экзамена.
Задачи программы:
- развитие познавательной деятельности обучающихся через активные формы и методы обучения;
- развитие творческого потенциала обучающихся, способности критически мыслить; с умений анализировать ситуацию и делать прогнозы;
- закрепление и систематизация знаний обучающихся по наиболее сложным темам курса общей, неорганической и органической химии;
- обучение обучающихся основным подходам к решению расчетных задач по химии, нестандартному решению практических задач;
Основной акцент при разработке программы курса делается на решении задач по блокам: “Химический элемент”, “Вещество”, “Химические реакции”, “ Познание и применение веществ человеком”. Особое внимание уделяется методике решения задач части В и С по контрольно-измерительным материалам ЕГЭ. Решение задач – не самоцель, а метод познания веществ и их свойств, совершенствования и закрепления знаний учащихся. Через решение задач осуществляется связь теории с практикой, воспитываются самостоятельность и целеустремленность, формируются рациональные приемы мышления. Умение решать задачи является одним из показателей уровня развития химического мышления, глубины усвоения школьниками учебного материала, что позволит в дальнейшем успешно заниматься в высших учебных заведениях по выбранному профилю.
Общая характеристика учебного предмета
В системе естественного-научного образования химия как учебный предмет занимает важное место в познании законов природы, в материальной жизни общества, в решении глобальных проблем человечества, в формировании научной картины мира, а также в воспитании экологической культуры людей. Химия как учебный предмет вносит существенный вклад в научное миропонимание, воспитание и развитие учащихся; призвана вооружить учащихся основами химических знаний, необходимых для повседневной жизни, заложить фундамент для дальнейшего совершенствования химических знаний как в старших классах, так и в других учебных заведениях, а также правильно сориентировать поведение учащихся в окружающей среде.
В содержании данного курса представлены основополагающие химические теоретические знания. Фактологическая часть программы включает сведения о неорганических и органических веществах.
Теоретические основы курса позволяют учащимся объяснять свойства изучаемых веществ, а также безопасно использовать эти вещества и материалы в быту, сельском хозяйстве и на производстве. В изучении курса значительная роль отводится химическому эксперименту: проведению практических и лабораторных работ, несложных экспериментов и описанию их результатов; соблюдению норм и правил поведения в химических лабораториях.
Описание места учебного предмета «Химия» в учебном плане.
Рабочая программа рассчитана на 35 занятий (1 час в неделю).
Личностные, метапредметные и предметные результаты.
Личностные результаты
- Осознавать единство и целостность окружающего мира, возможности его познаваемости и объяснимости на основе достижений науки.
- Постепенно выстраивать собственное целостное мировоззрение.
- Осознавать потребность и готовность к самообразованию
- Оценивать жизненные ситуации с точки зрения безопасного образа жизни и сохранения здоровья.
- Оценивать экологический риск взаимоотношений человека и природы.
- Формировать экологическое мышление: умение оценивать свою деятельность и поступки других людей с точки зрения сохранения окружающей среды – гаранта жизни и благополучия людей на Земле.
- знания основных принципов и правил отношения к живой природе, основ здорового образа жизни и здоровьесберегающих технологий;
- реализация установок здорового образа жизни;
- сформированность познавательных интересов и мотивов, направленных на изучение живой природы;
- эстетического отношения к живым объектам.
Метапредметными результатами изучения курса «Биология» является формирование универсальных учебных действий (УУД).
Регулятивные УУД:
- Самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности, выбирать тему проекта.
- Выдвигать версии решения проблемы, осознавать конечный результат, выбирать из предложенных и искать самостоятельно средства достижения цели.
- Составлять (индивидуально или в группе) план решения проблемы
- Работая по плану, сверять свои действия с целью и, при необходимости, исправлять ошибки самостоятельно.
- В диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.
Познавательные УУД:
- Анализировать, сравнивать, классифицировать и обобщать факты и явления. Выявлять причины и следствия простых явлений.
- Осуществлять сравнение, сериацию и классификацию, самостоятельно выбирая основания и критерии для указанных логических операций; строить классификацию на основе дихотомического деления (на основе отрицания).
- Строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей.
- Создавать схематические модели с выделением существенных характеристик объекта.
- Составлять тезисы, различные виды планов (простых, сложных и т.п.). Преобразовывать информацию из одного вида в другой (таблицу в текст и пр.).
- Вычитывать все уровни текстовой информации.
- Уметь определять возможные источники необходимых сведений, производить поиск информации, анализировать и оценивать ее достоверность.
Коммуникативные УУД:
- Самостоятельно организовывать учебное взаимодействие в группе (определять общие цели, распределять роли, договариваться друг с другом и т.д.).
- в дискуссии уметь вы двинуть аргументы и контраргументы;
- учиться критично относиться к своему мнению, с достоинством признавать ошибочность своего мнения и корректировать его;
- понимая позицию другого, различать в его речи: мнение (точку зрения), доказательство (аргументы), факты (гипотезы, аксиомы, теории);
- уметь взглянуть на ситуацию с иной позиции и договариваться с людьми иных позиций.
Предметные результаты
знать:
- химическую символику: знаки химических элементов, формулы химических веществ и уравнения химических реакций;
- важнейшие химические понятия: химический элемент, атом, молекула, относительные атомная и молекулярная массы, ион, химическая связь, вещество, классификация веществ, моль, молярная масса, молярный объем, химическая реакция, классификация реакций, электролит и неэлектролит, электролитическая диссоциация, окислитель и восстановитель, окисление и восстановление; гомологи, изомеры.
- основные законы химии: сохранения массы веществ, постоянства состава, периодический закон; основные теории химии: химической связи; теорию строения органических веществ Бутлерова.
уметь:
- называть: химические элементы, соединения изученных классов; вещества по "тривиальной" или международной номенклатуре;
- объяснять: физический смысл атомного (порядкового) номера химического элемента, номеров группы и периода, к которым элемент принадлежит в периодической системе Д.И. Менделеева; закономерности изменения свойств элементов в пределах малых периодов и главных подгрупп; сущность реакций ионного обмена;
- характеризовать: химические элементы (от водорода до кальция) на основе их положения в периодической системе Д.И.Менделеева и особенностей строения их атомов; связь между составом, строением и свойствами веществ; химические свойства основных классов неорганических веществ;
- определять: состав веществ по их формулам, принадлежность веществ к определенному классу соединений, типы химических реакций, валентность и степень окисления элемента в соединениях, тип химической связи в соединениях, возможность протекания реакций ионного обмена; характеризовать: основные классы органических веществ, объяснять природу химической связи органических веществ
- составлять: формулы неорганических соединений изученных классов; схемы строения атомов первых 20 элементов периодической системы Д.И.Менделеева; уравнения химических реакций;
- обращаться с химической посудой и лабораторным оборудованием;
- распознавать опытным путем: кислород, водород, углекислый газ, аммиак; растворы кислот и щелочей, хлорид-, сульфат-, карбонат-ионы; выполнять химический эксперимент по распознаванию важнейших органических веществ;
- вычислять: массовую долю химического элемента по формуле соединения; массовую долю вещества в растворе; количество вещества, объем или массу по количеству вещества, объему или массе реагентов или продуктов реакции;
- использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: безопасного обращения с веществами и материалами; экологически грамотного поведения в окружающей среде; оценки влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека; критической оценки информации о веществах, используемых в быту; приготовления растворов заданной концентрации.
Учебно-тематический план.
№ п/п | Наименование разделов и тем | Количество часов (всего) | Из них(количество часов) | ||||
Контрольные работы | Лабораторные и практические работы | Проектные, тестовые, творческие, экскурсии и т.д.(учитывая специфику предмета) | |||||
1 | Тема 1. Химический элемент | 3 |
| 2 | |||
2 | Тема 2. Вещество | 14 | 1 | 3 | |||
3 | Тема 3. Химическая реакция | 7 | 2 | ||||
4 | Тема 4. Познание и применение веществ и химических реакций | 11 | 1 | 2 | 3 | ||
Итого: | 35 | 2 | 2 | 10 |
Содержание учебного предмета.
Тема 1. Химический элемент 3 ч.
Вводное занятие: ЕГЭ по химии: содержание, форма и структура экзаменационной работы; типы заданий; оценивание заданий и всей работы в целом. Как подготовиться к ЕГЭ по химии, как выполнять задания с выбором ответа, с кратким ответом, как давать развёрнутый ответ. Анализ типичных ошибок при выполнении тестовых заданий.
- формы существования химических элементов, современные представления о строении атомов, основное и возбужденное состояние атомов, изотопы;
- строение электронных оболочек атомов элементов первых четырёх периодов, понятие об электронном облаке, s- и р- электронах;
- радиусы атомов, их периодические изменения в системе химических элементов;
- периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева;
- закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам.
Тема 2. Вещество 14 ч.
Учебный материал блока “Вещество” занимает значительное место в школьном курсе химии. Условно его можно разбить на три основных раздела: строение вещества, свойства неорганических соединений. Свойства органических соединений.
Элементы содержания блока “Вещество”:
- химическая связь: ковалентная, ионная, металлическая;
- электроотрицательность химических элементов;
- заряды ионов, степени окисления химических элементов в соединениях;
- вещества молекулярного и немолекулярного строения, зависимость свойств веществ от типа кристаллической решетки;
- классификация неорганических веществ;
- общая характеристика металлов и неметаллов на основании их положения в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева;
- характеристика переходных металлов (медь, хром, железо) на основании их положения в Периодической системе элементов;
- характерные химические свойства неорганических веществ различных классов: простых веществ, оксидов, оснований, амфотерных гидроксидов, кислот, солей (средних и кислых);
- классификация органических веществ, систематическая номенклатура;
- основные положения теории химического строения органических веществ;
- изомерия и гомологи органических веществ;
- особенности химического и электронного строения алканов, алкенов и алкинов и их свойства;
- ароматические углеводороды – бензол, его электронное строение, свойства, гомологи бензола;
- электронное строение функциональных групп кислородосодержащих органических соединений;
- характерные химические свойства кислородосодержащих органических соединений: предельных одноатомных и многоатомных спиртов, фенола альдегидов, карбоновых кислот;
- сложные эфиры, жиры, углеводы;
- характерные химические свойства азотосодержащих органических соединений: аминов, аминокислот, белков.
Тема 3. Химическая реакция 7
Треть заданий экзаменационной работы составляют задания блока “Химическая реакция”. Элементы содержания блока “Химическая реакция”:
- классификация химических реакций;
- понятие о скорости химической реакции;
- факторы, влияющие на скорость химической реакции;
- тепловой эффект химической реакции;
- обратимые и необратимые химические реакции;
- химическое равновесие и условия его смещения;
- электролитическая диссоциация;
- реакции ионного обмена;
- гидролиз солей;
- окислительно-восстановительные реакции;
- реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических и органических соединений.
Проверка указанных выше элементов содержания осуществляется на всех трёх уровнях сложности – базовом (9 заданий с выбором ответа), повышенном (3 задания с кратким ответом) и высоком (3 задания с развёрнутым ответом).
Тема 4. Познание и применение веществ и химических реакций 11 час
Задания блока “Познание и применение веществ и химических реакций”ориентированы на проверку следующих элементов содержания:
- сведения о токсичности и пожарной опасности изучаемых веществ;
- правила обращения с веществами и оборудованием;
- методы исследования объектов, изучаемых в химии (качественные реакции неорганических и органических веществ);
- общие научные принципы производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола);
- природные источники углеводородов, их переработка;
- основные методы синтеза высокомолекулярных соединений (пластмассы, каучука, волокна);
- расчёты теплового эффекта реакции;
- вычисление массы растворённого вещества и массовой доли вещества в растворе;
- расчёты на основании закона объёмных отношений газов в химической реакции;
- расчёты массы вещества (объёма газа) по известному количеству одного из участвующих в реакции веществ;
- расчёты массы (количество вещества, объёма) продуктов реакции, если одно вещество имеет примеси (дано в избытке);
- нахождение молекулярной формулы вещества.
В этом разделе представлены задания на усвоение элементов содержания прикладного и практико-ориентированного характера. Это методы качественного и количественного анализа, способы получения изученных веществ (в том числе промышленные), применение важнейших продуктов в промышленности и в быту, общие научные принципы химического производства, расчеты по химическим формулами уравнениям реакций.
Календарно-тематическое планирование учебного предмета на учебный год.
№ | Тема занятия | Календ. Сроки план/факт | Базовые единицы (ЗУН) | Деятельность учащегося | Корректировка |
Тема 1. ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ 3 часа | |||||
1 | Вводное занятие. | 8.09 | Содержание и характеристика ЕГЭ по химии; оценивание заданий и всей работы в целом. Анализ типичных ошибок при выполнении заданий. Оформление развёрнутого ответа | Входное тестирование | |
2 | Периодический закон и ПСХЭ Д.И.Менделеева в свете учения о строении атома. | 15.09 | Современные представления о строении атома; изотопы. Строение электронных оболочек, радиусы атомов. | Разбор тестовых заданий. | |
3 | Закономерности изменений химических свойств элементов и их соединений в ПСХЭ. | 22.09 | ПЗ и ПСХЭ Д.И. Менделеева. Закономерности изменений химических свойств элементов и их соединений в ПСХЭ по периодам и группам. | Итоговое тестирование по теме “Химический элемент”. | |
Тема 2. ВЕЩЕСТВО 14 часов | |||||
4 | Химическая связь. | 29.09 | Ковалентная, ионная, металлическая, водородная. | Разбор тестовых заданий. | |
5 | Электроотрицательность химических элементов. | 6.10 | ЭО хим. элементов. Заряды ионов, степени окисления химических элементов в соединениях. | Разбор тестовых заданий. | |
6 | Типы кристаллической решётки. | 13.10 | Вещества молекулярного и немолекулярного строения, зависимость свойств веществ от типа кристаллической решётки. | Разбор тестовых заданий. | |
7 | Классификация неорганических веществ. | 20.10 | Оксиды (основные, кислотные, амфотерные); кислоты; основания; соли (средние, кислые, основные, комплексные) | Разбор тестовых заданий. | |
8 | Общая характеристика металлов и неметаллов. | 27.10 | Общая характеристика металлов и неметаллов на основании их положения в ПСХЭ Д.И. Менделеева. | Разбор тестовых заданий. | |
9 | Характеристика переходных металлов. | 10.11 | Характеристика переходных металлов (медь, хром, железо) на основании их положения в ПСХЭ. | Промежуточное тестирование. | |
10 | Характерные химические свойства неорганических веществ различных классов. | 17.11 | Характерные химические свойства простых веществ, оксидов, оснований, амфотерных гидроксидов, кислот, солей (средних и кислых). | Работа с тестами. | |
11 | Классификация органических веществ. | 24.11 | Классификация органических веществ, систематическая номенклатура. | Отработка умений и навыков. | |
12 | Основные положения теории химического строения органических веществ. | 1.12 | Основные положения ТХС; изомерия и гомология органических веществ. | ||
13 | Химические свойства углеводородов | 8.12 | Особенности химического и электронного строения алканов, алкенов, алкадиенов, алкинов и их свойства. | Отработка умений и навыков. | |
14 | Ароматические углеводороды. | 15.12 | Бензол, его электронное строение, свойства, гомологи бензола. | Промежуточное тестирование. | |
15 | Характерные химические свойства кислородосодержащих органических соединений. | 22.12 | Электронное строение функциональных групп кислородосодержащих органических соединений. Химические свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов; фенола; альдегидов, карбоновых кислот. | Работа со справочной литературой, разбор тестовых заданий. | |
16 | Сложные эфиры, жиры, углеводы. | 12.01 | Особенности строения, характерные химические свойства сложных эфиров, жиров, углеводов. | Разбор тестовых заданий. | |
17 | Амины, аминокислоты, белки. | 19.01 | Характерные химические свойства азотосодержащих органических соединений: аминов, аминокислот, белков. | Итоговое тестирование по теме “Вещество”. | |
Тема 3. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ 7 часов | |||||
18 | Классификация химических реакций. | 26.01 | Классификация химических реакций по: числу и составу исходных и образующихся веществ; тепловому эффекту; направлению протекания реакции; агрегатному состоянию веществ; наличию катализатора; изменению степени окисления. | Разбор тестовых заданий. | |
19 | Скорость химической реакции. Химическое равновесие и условия его смещения. | 2.02 | Понятие о скорости химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие и условия его смещения. Принцип Ле-Шателье. | Отработка умений и навыков. | |
20 | Тепловой эффект химической реакции. | 9.02 | Эндо- и экзотермические реакции. Термохимические уравнения реакций. | Промежуточное тестирование. | |
21 | Реакции ионного обмена. Гидролиз солей. | 16.02 | Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена. Гидролиз солей по катиону, по аниону. Среда водного раствора вещества. | Отработка умений и навыков. | |
22 | Окислительно-восстановительные реакции. | 1.03 | Окислитель; восстановитель; процесс окисления; процесс восстановления; метод электронного баланса. | Отработка умений и навыков. | |
23 | Электролиз растворов и расплавов. | 9.03 | Понятие электролиза; катодные и анодные процессы; способы электролитического получения металлов. | Отработка умений и навыков. | |
24 | Генетическая связь классов неорганических и органических соединений. | 15.03 | Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических и органических соединений. | Итоговое тестирование по теме “Химические реакции”. | |
Тема 4. ПОЗНАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ВЕЩЕСТВ И ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 11часов | |||||
25 | Методы исследования объектов. | 29.03 | Качественные реакции неорганических и органических веществ. | Практическое занятие | |
26 | Методы исследования объектов. | 29.03 | Качественные реакции неорганических и органических веществ. | Практическое занятие | |
27 | Общие научные принципы химического производства. | 05.04 | Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола). Реакции, лежащие в основе получения аммиака, серной кислоты, метанола; оптимальные условия их протекания. | Работа с таблицами; разбор тестовых заданий. | |
28 | Основные методы синтеза высокомолекулярных соединений. | 12.04 | Основные методы синтеза высокомолекулярных соединений (пластмассы, каучука, волокна). | Разбор тестовых заданий. | |
29 | Расчеты теплового эффекта реакции. | 19.04 | Тепловой эффект реакции. Методы расчета теплового эффекта реакции. | Отработка умений и навыков. | |
30 | Вычисление массы растворённого вещества и массовой доли вещества в растворе. | 26.04 | Понятие массовой доли вещества в растворе; молярная концентрация. Способы решения задач. | Промежуточное тестирование. | |
31 | Расчеты на основании закона объемных отношений газов в химической реакции. | 3.05 | Объёмные отношения газов. | Отработка умений и навыков. | |
32 | Расчеты массы вещества (объёма газа) по известному количеству одного из участвующих в реакции веществ. | 10.05 | Понятие количества вещества; молярная масса; молярный объём. | Промежуточное тестирование. | |
33 | Расчеты массы (количества вещества, объёма) продуктов реакции, если одно вещество имеет примеси (дано в избытке). | 17.05 | Массовая доля примесей; объёмная доля примесей. | Отработка умений и навыков. | |
34 | Нахождение молекулярной формулы вещества. | 24.05 | Нахождение молекулярной формулы вещества, если известны массовые доли химических элементов; по продуктам сгорания. | Отработка умений и навыков. | |
35 | Итоговое занятие. | 24.05 | Итоговое тестирование. |
Перечень компонентов учебно-методического комплекса, обеспечивающего реализацию рабочей программы.
Учебное и дидактическое обеспечение | Методическое обеспечение | Материально-техническое обеспечение | Информационно-коммуникационные средства |
Учебно-тренировочные материалы для подготовки к единому государственному экзамену. 2014: Химия/ А.А.Каверина, Д.Ю.Добротин, А.С.Корощенко, Ю.Н.Медведев; Министерство образования РФ – М.: Интеллект-Центр, 2013. А.А.Каверина, Д.Ю. Добротин, А.С. Корощенко, М.Г. Снастина, Ю.н. Медведев. Отличник ЕГЭ. Решение сложных задач. Федеральный институт педагогических измерений Министерства образования РФ – М.: Интеллект - Центр, 2011.
А.С.Корощенко, М.Г.Снаткина. Типовые задания. – М: АСТ:Астрель, 2014. ФИПИ Р.Г.Иванова, А.А.Каверина, А.С.Корощенко. Вопросы, упражнения и задания по химии: Пособие для учащихся 10-11 кл. – М.: Просвещение, Допущено Министерством образования и науки РФ. Химия. Контрольно-измерительные материалы единого государственного экзамена в 2014г. М.: Центр тестирования Минобразования России, 2014. Егоров А.С. Все типы расчетных задач по химии для подготовки к ЕГЭ Издательство: Феникс, 2013 года Егоров. Химия. Пособие-репетитор. – Ростов-на-Дону «Феникс» 2012 Единый государственный экзамен: Химия: Контрольные измерительные материалы: Репетиционная сессия 2. / А.А.Каверина, М.Г. Снастина, Н.А.Богданова – М.: Вентана-Граф, 2014. Кузьменко Н.Е. Учись решать задачи по химии. – М.: Просвещение, 1986. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Химия для абитуриентов и учащихся. – М.: Экзамен, 2013г. Лидин Р.А., Молочко В.А. Химия для абитуриентов – М.: Химия, 2012г. Мешкова О.В.. ЕГЭ. Универсальный справочник..-М: ЭКСМО, 2011 | А.А.Каверина, Д.Ю.Добротин, А.С.Корощенко, М.Г.Снастина, Н.А.Городилова. Методические рекомендации по оцениванию заданий с развернутым ответом: Химия/ Федеральный институт педагогических измерений Министерства образования РФ – М.: Уникум - Центр, 2011 А.А.Каверина, Д.Ю. Добротин, А.С. Корощенко, М.Г. Снастина, Н.А.Городилова. Материалы для проведения зачета: Химия/ Федеральный институт педагогических измерений Министерства образования РФ – М.: Уникум - Центр, 2011. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы. – М.: Дрофа, 2013г. | Наглядные пособия: серии таблиц по органической химии, коллекции, модели молекул, наборы моделей атомов для составления моделей молекул комплект кристаллических решеток. Приборы, наборы посуды, лабораторных принадлежностей для химического эксперимента, наборы реактивов. | Химия10. Электронное приложение к учебнику Г. Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана Химия 8-11 классы. Тесты. (Infourok.ru)
Химия 8-11 классы. Виртуальная лаборатория. Учебное электронное издание. |
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЙ С РАЗВЕРНУТЫМ ОТВЕТОМ
Часть С включает наиболее сложные задания, требующие развернутого ответа. Содержание этих заданий во многих случаях ориентирует учащихся на использование различных способов их выполнения. Тем самым выбранный способ выполнения задания может выступать в качестве показателя способности выпускника к осуществлению творческой учебной деятельности.
Важно отметить, что выполнение заданий с развёрнутым ответом требует от выпускника обдумывания многих вопросов, умения применять знания в незнакомой ситуации, последовательно строить ответ, делать выводы и заключение, приводить аргументы в пользу высказанной точки зрения и т.д.
Все перечисленные выше особенности заданий с развёрнутым ответом позволяют сделать вывод о том, что они предназначены для проверки владения умениями, которые отвечают наиболее важным требованиям к уровню подготовки выпускников и могут служить эффективным средством оценивания достижений каждого из них.
Задания 1 во всех вариантах экзаменационной работы проверяют усвоение понятий «степень окисления», «окислитель», «восстановитель», «окислительно –восстановительная реакция» и умение использовать метод электронного баланса для составления уравнения ОВР.
Анализ решаемости заданий блока С вариантов ЕГЭ показывает, что труднее всего ученикам даётся написание уравнений ОВР, особенно их правых частей. Существуют некоторые подходы, которые помогают предсказать образование продуктов химического взаимодействия в окислительно-восстановительных реакциях.
Естественно, и направление химического превращения, и характер взаимодействия зависят от многих факторов, в частности от условий протекания реакций (температуры, концентрации реагентов, характера среды и т.д.). Для того, чтобы доступно объяснить учащимся походы к написанию ОВР, можно рекомендовать следующий алгоритм действий.
Подходы к написанию уравнений реакций.
1. Необходимо объяснить, что элемент-окислитель в ходе реакции понижает свою степень окисления, а элемент-восстановитель её повышает.
2. В связи с этим, некоторые вещества в окислительно-восстановительных реакциях выполняют функцию окислителя или восстановителя.
Например, только окислителями в реакциях являются:
KMnO4, K2Cr2O7, HNO3, H2SO4, так как во всех этих соединениях присутствуют элементы в высших степенях окисления.
Только роль восстановителя в ОВР играют: NH3 (за исключением реакций с щелочными металлами), H2S, Na2S.
3. Определить какую роль в реакции (окислителя, восстановителя и среды выполняют реагенты.
4. Дать ученику схемы основных (наиболее вероятных) переходов веществ
(или катионов и анионов) в ходе ОВР:
Н++ Н+ OH-
─→ Мn2+ (МnSO4) Cr2O72- ↔ Cr3+ ↔ CrO42-
│ Н2О
МnО4- │ ─ → МnО2 ↓ Cl-, Br-,I- ↔ Cl2, Br2, I2
│ OH-
─→ МnО42- Cl2 → ClOn- → Cl-
H2O, OH- ← H2O2 → O2
5. Дать возможность ученикам самостоятельно закончить уравнения реакций:
Na2O2 + KI + H2SO4→ КМnО4 + K2SO3 +KOH→
КМnО4 + KI + H2SO4→ КМnО4 + K2SO3 + H2O→
КМnО4 + K2S + H2SO4→ КМnО4 + K2SO3 + H2SO4→
Примеры решений заданий С1 с развёрнутым ответом.
Пример 1.
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
S + HClO4 + … → H2SO4 + HCl
Определить окислитель и восстановитель.
Содержание верного ответа:
- Составлен электронный баланс:
S0 -6е → S+6 │4
Cl+7 +8е → Cl- │3
- Расставлены коэффициенты в уравнении реакции:
4 S + 3HClO4 + 4Н2О → 4H2SO4 + 3HCl
3. Сера в степени окисления О является восстановителем, хлор в степени окисления +7 (или хлорная кислота за счёт хлора +7) – окислитель.
Пример 2.
Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
КIO3 + … + H2SO4 → I2 + K2SO4 + Н2О
Определить окислитель и восстановитель.
Модель ответа на это задание включает три элемента содержания:
1) составлен электронный баланс;
2) полностью записано уравнение реакции и правильно расставлены коэффициенты:
3) указано, какой элемент, в какой степени окисления (или какое вещество, за счет какого элемента, в какой степени окисления) является восстановителем, какой – окислителем.
Большинство выпускников имеют навыки расчета отданных и принятых электронов, определения окислителя и восстановителя, расстановки коэффициентов с помощью метода электронного баланса. Затруднение вызывает прогнозирование не указанных в уравнении реагентов или продуктов реакции, что обусловлено неумением выдвигать предположения и выстраивать цепь логических рассуждений для их доказательства.
Например:
Иод в степени окисления +5 восстанавливается до простого вещества. Следовательно, необходимо подобрать восстановитель – вещество, содержащее атомы элемента, способные отдавать электроны. В продуктах реакции не содержатся элементы, отсутствующие в левой части уравнения, значит, недостающий реагент должен содержать только указанные элементы (К,I,Н,О).
Этим требованиям отвечает иодид калия, он содержит иод в степени окисления -1.
- Составлен электронный баланс:
I+5 + 5 е → I0 │1
I-1 - 1 е → I0 │5
2. Расставлены коэффициенты в уравнении реакции:
КIO3 +5КI + 3H2SO4 → 3I2 + 3K2SO4 + 3Н2О
3. Иод в степени окисления -1 является восстановителем, иод в степени
окисления +5 – окислителем.
Задания 2 ориентированы на проверку усвоения знаний о химических свойствах неорганических веществ, взаимосвязи веществ различных классов, об условиях необратимого протекания обменных и окислительно-восстановительных реакций и наличия навыков составления уравнений реакций. Выполнение этого задания предусматривало анализ свойств неорганических веществ различных классов, установление генетической связи между заданными веществами и применение умения составлять уравнения химических реакций.
Наибольшее затруднение вызывают задания, в которых в качестве одного из реагентов фигурирует гидрокcокомплекс (К3[Сr(ОН)6], Na3[Сr(ОН)6], К3[Al(ОН)6]) или пероксид водорода, а также такие, в которых среди заданных реагентов содержатся две соли, подвергающиеся при совместном присутствии в водном растворе необратимому гидролизу (СrCl3 и K2CO3; Na2S и AlCl3). Это свидетельствует о том, что выпускники не знают разрушения гидроксокомплексов; имеют слабые навыки составления уравнений окислительно-восстановительных реакций с участием пероксида водорода; затрудняются при написании уравнений реакций с образованием солей, которые полностью разлагаются водой (которым соответствуют прочерки в таблице растворимости). Следует также обратить внимание на способы получения кислых солей.
Типичные ошибки выпускников при выполнении этого задания:
- используют воду как самостоятельный реагент, хотя в задании указано, что исходные реагенты – водные растворы четырёх веществ;
- в качестве искомого приводят уравнения обратимого гидролиза соли, несмотря на то, что в задании говорится о реакциях между веществами, находящимися в растворе;
- при написании уравнений не учитывают условия, при которых реакции обмена идут до конца.
Учащимся необходимо объяснить химизм часто встречающихся реакций и запись уравнений реакций типа:
К3[Сr(ОН)6] + AlCl3 → Сr(ОН)3 + Al(ОН)3 + 3KCl ; (1)
К3[Сr(ОН)6] + 3H2S → Сr(ОН)3 +3KHS + 3Н2О; (2)
Na3[Сr(ОН)6] + 3SO2 → Сr(ОН)3 + 3 NaHSО3; (3)
2СrCl3 + 3 K2CO3 + 3Н2О → 2 Сr(ОН)3 + 3СО2 + 6KCl; (4)
Н2CO3 + K2CO3 → 2 KНCO3; (5)
2 К3[Сr(ОН)6] + 3Н2О2 → 2K2CrO4 + 8 Н2О +2KOH и др.(6)
При написании уравнений реакций 1,2,3 надо помнить, что растворы данных гидроксокомплексов имеют щелочную среду, а 2-ой реагент – кислую.
В уравнении (4) хлорид хрома (III) – кислую среду; карбонат калия– щелочную.
В уравнении (5) избыток кислоты – получается кислая соль.
Пример 1.
Даны водные растворы: углерод, водород, серная кислота (конц.), дихромат калия. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами.
Записываем химические формулы данных веществ: C, Н2, Н2SO4 (конц.), K2Cr2O7.
Углерод является хорошим восстановителем, поэтому он может вступать в реакции с серной конц. кислотой и дихроматом калия, т.к. они проявляют окислительные свойства.
В тоже время углерод может проявлять окислительные свойства при взаимодействии с веществами, проявляющими восстановительные свойства, каким является водород.
Следовательно, возможны реакции взаимодействия углерода с водородом, серной кислотой (конц.) и дихроматом калия в кислой среде. Эти реакции являются окислительно –восстановительными.
- C + 2 Н2SO4 (конц.) → CO2 + 2 SO2 +2 Н2О
- 3C + 8 Н2 SO4 + 2 K2Cr2O7 → 3 CO2 + 2 Cr2( SO4)3 + 2 K2SO4 +8 Н2О
- C +2Н2 → CH4
В уравнениях реакций (1,2) углерод - восстановитель, серная кислота (1) и дихромат калия (2) – окислители. В кислой среде Cr+6→ Cr+3 (2).
В уравнении реакции (3) углерод – окислитель; водород – восстановитель.
4. K2Cr2O7 + 2 Н2SO4 → 2 KHSО4 +2 CrO3 + Н2О
Пример 2.
Даны вещества: сульфит натрия, вода, гидроксид калия, перманганат калия, фосфорная кислота. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами.
Записываем химические формулы данных веществ: Na2SО3, Н2О, KOH, КМnО4,
Н3РО4.
КМnО4 – сильный окислитель, в зависимости от среды (щелочная, кислая, нейтральная) образуются разные продукты реакции. Даны: KOH – щелочная среда; Н2О – нейтральная среда. В то же время Na2SО3 способен проявлять восстановительные свойства. Следовательно, возможно написание двух уравнений реакций с участием КМnО4 в щелочной и нейтральной среде.
- Na2SО3 + 2KOH + 2КМnО4 → Na2SO4 +2 К2МnО4 + Н2О
- 3Na2SО3 + Н2О + 2КМnО4 → 3Na2SO4 + 2 МnО2 + 2 KOH
Сульфит натрия – соль слабой кислоты, её раствор имеет щелочную среду, следовательно, сульфит натрия способен вступать в химическое взаимодействие с фосфорной кислотой.
- Na2SО3 + Н3РО4 → NaН2РО4 + NaНSО3
Пояснение: Н3РО4 – трёхосновная кислота средней силы, наибольшая степень диссоциации у неё по первой ступени, поэтому образуется кислая соль дигидрофосфат натрия.
- 3KOH + Н3РО4 → К3РО4 + 3Н2О
Щёлочь вступает в химическое взаимодействие с кислотой.
Задания 3. проверяют усвоение знаний о химических свойствах и способах получения органических веществ, генетической связи между отдельными классами, механизмах реакции и взаимном влиянии атомов в молекулах.
У выпускников возникают затруднения в тех случаях, когда известны условия проведения реакций, а промежуточные продукты полностью или частично неизвестны (обозначены х1, х2, х3). Это объясняется не столько сложностью рассматриваемых процессов, сколько необходимостью определять продукты, образующиеся на каждой стадии.
Некоторые учащиеся при выполнении этого задания испытывают затруднения при составлении уравнений реакций окисления органических веществ перманганатом калия (как правило, в кислотной среде) с указанием всех образующихся продуктов (в том числе продуктов восстановления перманганата калия) и коэффициентов. Затруднение обусловлено тем, что в школьной практике (базовый уровень обучения) обычно процессы окисления органических веществ записывают схематично.
При решении с учащимися заданий С3 ещё раз необходимо повторить: 1.Окислительные свойства перманганата калия и дихромата калия; какие продукты образуются в процессе восстановления в зависимости от среды (щелочной, нейтральной, кислотной). Эти знания необходимы и при выполнении заданий частей С1 и С2.
Н+ Н+ OH-
─→ Мn2+ (МnSO4) Cr2O72- ↔ Cr3+ ↔ CrO42-
│ Н2О
МnО4- │ ─ → МnО2 ↓
│ OH-
─→ МnО42-
2.Генетическую связь между классами органических соединений:
[О] [О] [О]
насыщенные ─→ ненасыщенные ─→ спирты ─→ альдегиды ─→ карбоновые УВ -[Н] УВ (кетоны) кислоты
3. Синтетические способы получения углеводородов:
+ Н2, Fе, t
───────→ СnH2n+2 (выход 42%)
│
│ + Н2, Ni/Со,t
С + О2 │→СО─────→ СnH2n+2 (выход 58%)
│
│ 1000-2000˚ р, t цеолиты
───────→CО + Н2──→СН3ОН──→ СnH2n+2 (выход 62%)
4.Степени окисления углерода в генетическом ряду органических и неорганических соединений.
˚[О] +2 [Н] -3 -2 -3 -1 -2 [О] -1 [О]
С─→СО ─→СН3─СН2─ СН3 ─→ СН3─СН═ СН2 ─→ СН3─СН2─ СН2─ОН ─→
-[Н] -[Н]
+1 [О] +3 [О] +4
↔ СН3─СН2─ СН═О ↔ СН3─СН2─СООН ─→ СО2 + Н2О
Пример 1.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
С Вr2 КОН КМnО4, Н2О
С2Н2 → Х1 → С6Н5С2Н5 → Х2 → Х3 → Х4
600оС hν спирт,t 0- 20˚
Составлены уравнения реакций, соответствующие схеме превращения:
С,t
1. 3 С2Н2 → С6Н6
AlCl3
2. С6Н6 + С2Н5Cl → С6Н5С2Н5 + НСl
hν
3. С6Н5С2Н5 + Вr2 → С6Н5─CНВr─ СН3 + НВr
cпирт,t
4. С6Н5─CНВr─ СН3 + КОН → С6Н5─CН═ СН2 +КВr + Н2О
5. 3С6Н5─CН═ СН2 + 2 КМnО4 + 4Н2О → 3С6Н5─CН(ОН) ─CН2ОН + 2МnО2 + 2 КОН
Задания 4. представляют собой расчётную задачу: вычисление массы растворённого вещества, содержащегося в определенной массе раствора с известной массовой долей вещества, или массовой доли продукта реакции в образовавшемся после реакции растворе; расчёты по уравнению реакции (вычисление массы, объёма, количества вещества) при условии, что одно из исходных веществ: а) дано в избытке; б) содержит примеси.
Модель ответа на это задание включает четыре элемента. Например, для задач “ на избыток – недостаток”:
1) составлены уравнения реакций;
2) рассчитано количество вещества каждого реагента и сделан вывод о том, какое вещество взято в избытке;
3) вычислена масса продукта реакции;
4) рассчитана массовая доля продукта реакции в растворе.
Для решения задач требуется знание всего объёма школьной программы.
Трудности, возникающие у учащихся, обусловлены рядом факторов:
- неумением вычленить все возможные процессы, о которых идёт речь в задаче;
- непонимания условия задачи, содержащего множество громоздких чисел, различные речевые обороты, химические термины;
- неумением определять продукт реакции (учитывать избыток или недостаток реагента);
-алгоритмизацией процесса решения задач, согласно которой традиционно решение начинается с записи исходных данных и уравнений химических реакций (при решении задач части часто не стоит торопиться с написанием уравнения реакции, поскольку протекание зависит от количественного соотношения реагентов);
- незнанием основных алгоритмов решения задач (расчёт массовой доли веществ в растворе, выхода продукта и т.д.).
Процесс решения задачи начинается с её принятия учащимся. “Большей частью субъект строит “свою” задачу на том же языку, на котором она была ему задана. Однако бывает и так, что в процессе принятия задачи решающий переводит задачу на другой язык, более ему близкий, или тот, который он считает более удобным для решения задачи” (Л.М. Фридман). Показателем принятия задачи является стремление учащегося изменить формулировку отдельных её условий, одни слова и выражения заменить другими, переставить некоторые части и т.д., иными словами, сформулировать её по-своему.
Задачи можно отнести к сюжетным задачам. Решение сюжетных задач – достаточно сложный процесс, который может быть охарактеризован с четырёх сторон: математической, логической, психологической, педагогической. Центральное звено в этом процессе – анализ условия задачи, осуществляемый путём ряда переформулировок условия с целью перевода его на язык, понятный учащемуся.
Для выпускников оказываются сложными задачи на определение массовой доли вещества, образующегося в растворе в ходе химических превращений. Типичные ошибки связаны с тем, что учащиеся неправильно определяют массу конечного раствора – не учитывают удаление из него газообразного или нерастворимого вещества.
Задачи, в которых необходимо определить массу конечного раствора, можно разделить на два типа.
Первый тип. Если в процессе химической реакции не происходит образование осадка или выделение газа, то масса раствора mк(р-ра) будет равна начальной массе раствора или воды плюс масса раствора или вещества, добавляемого для протекания реакции:
mк(р-ра) ═ m1(р-ра) + m2(р-ра);
mк(р-ра) ═ m(Н2О) + m(в-ва).
Пример 1.
Оксид фосфора (V) массой 21,3г растворили в 400г горячей воды. Вычислите массовую долю в полученном растворе.
Решение:
1. Определяем количество вещества Р2О5:
ν (Р2О5) ═ m (Р2О5) : М (Р2О5);
ν (Р2О5) ═ 21,3г : 142 г/моль ═ 0,15 моль.
2.Записываем уравнение реакции:
0,15моль х моль
Р2О5 + 3Н2О → 2Н3РО4
1 моль 2 моль
3. Вычисляем массу образовавшейся Н3РО4 .
Из уравнения реакции следует:
ν (Р2О5) : ν(Н3РО4) ═ 1:2,
значит, ν(Н3РО4) ═ 0,3 моль
m(Н3РО4) ═ ν(Н3РО4) · M( Н3РО4);
m(Н3РО4) ═ 0,3моль · 98 г/моль ═ 29,4 г.
4. Находим массу полученного (конечного) раствора, обратив внимание учащихся на то, что в процессе реакции не происходит образования осадка или выделение газа:
mк(р-ра) ═ m(Н2О) + m(Р2О5).;
mк(Н3РО4) ═ 400 г + 21,3 г ═ 421,3 г.
5. Вычисляем массовую долю Н3РО4 в образовавшемся растворе:
ω( Н3РО4) ═ m(Н3РО4) : mк(р-ра);
ω( Н3РО4) ═ 29,4 г : 421,3 г ═ 0,0698, или 6,98%
Второй тип. Если в процессе химической реакции образуется осадок или выделяется газ, то масса конечного раствора будет равна начальной массе раствора или воды плюс масса другого вещества или раствора, добавляемого для протекания реакций, минус масса образовавшегося осадка или выделившегося газа:
Пример 2.
Для полного осаждения ионов меди в виде сульфида меди (II) из 200 г раствора с массовой долей сульфата меди(II) 16% необходимо 50 г раствора сульфида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в полученном растворе.
Решение:
1. Определяем массу и количество вещества СuSO4:
m(СuSO4) ═ m((р-ра) · ω(СuSO4);
m(СuSO4) ═ 200г · 0,16 ═ 32 г;
ν(СuSO4) ═ m(СuSO4) : М(СuSO4);
ν(СuSO4) ═ 32г : 160 г/моль ═ 0,2 моль.
2. Записываем уравнение реакции:
0,2 моль х1моль х2моль
СuSO4 + Na2S → СuS↓ + Na2SO4
1 моль 1 моль 1 моль
3. Находим массу образовавшегося СuS.
Согласно уравнению реакции
ν(СuSO4) ═ ν(СuS) ═ 1:1,
следовательно, ν(СuS) ═ 0.2 моль;
m(СuS) ═ ν(СuS) · М(СuS);
m(СuS) ═ 0,2 моль · 96 г/моль ═ 19,2 г.
4. Находим массу полученного (конечного) раствора, обратив внимание химическая реакция сопровождается образованием осадка:
mк(р-ра) ═ m(р-ра СuSO4) + m(р-ра Na2S) - m(СuS);
mк(р-ра) ═ 200г + 50г – 19,2г ═ 230,8г.
5.Находим массу полученного Na2SO4..
Из уравнения реакции следует:
ν(СuSO4) : ν(Na2SO4) ═ 1:1,
значит, ν(Na2SO4) ═ 0,2 моль;
m(Na2SO4) ═ ν(Na2SO4) · M(Na2SO4);
m(Na2SO4) ═ 0,2 моль · 142 г/моль ═ 28,4 г.
6.Рассчитываем массовую долю Na2SO4 в образовавшемся растворе:
ω(Na2SO4) ═ m(Na2SO4) : mк(р-ра);
ω(Na2SO4) ═ 28,4 г : 230,8 г ═ 0,123, или 12,3%.
Пример 3.
Железную окалину Fе3О4 массой 7,656 г обработали концентрированным раствором объёмом 31,9 см3 с массовой долей азотной кислоты 70% (ρ═1,41г/см3). Определите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.
Решение:
1. Найдём количество вещества Fе3О4;
ν (Fе3О4 ) ═ m(Fе3О4 ) : М (Fе3О4 ) ═ 7,656 г : 232 г/моль ═ 0, 033 моль.
2. Найдём количество вещества НNО3:
M(р-ра НNО3) ═ V(р-ра) · ρ ═ 31,9 см3 · 1,41 г/см3 ═ 45 г;
m( НNО3) ═ m(р-ра) · ω( НNО3);
m( НNО3) ═ 45г ·0,7 ═ 31,5 г;
ν( НNО3) ═ m( НNО3) : М( НNО3);
ν( НNО3) ═ 31,5г : 63 г/моль ═ 0,5 моль.
3.Определяем вещество, взятое в избытке. Для этого составим уравнение реакции:
0,033 моль 0,5 моль х1 моль х2 моль
Fе3О4 (FеО · Fе2О3) + 10 НNО3═ 3 Fе(NО3)3 + NO2 ↑ + 5 Н2О.
1 моль 10 моль 3 моль 1 моль
Согласно уравнению реакции
ν (Fе3О4 ) : ν( НNО3) ═ 1:10,
тогда как по условию задачи
ν (Fе3О4 ) : ν( НNО3) ═ 0,033 : 0,5.
Следовательно, азотная кислота взята в избытке и будет содержаться в конечном растворе.
4. Находим массу образовавшегося Fе(NО3)3 .
Согласно уравнению реакции
ν (Fе3О4 ) : ν(Fе(NО3)3 ═ 1:3,
следовательно, ν(Fе(NО3)3 ═ 0,033 моль · 3═ 0,099 моль;
m(Fе(NО3)3 ═ 0,099 моль · 242 г/моль ═ 24 г.
5. Рассчитываем количество вещества НNО3, вступившей в реакцию.
Согласно уравнению реакции
ν (Fе3О4 ) : ν( НNО3) ═ 1:10,
следовательно, νреаг.( НNО3) ═ 0,033 моль · 10 ═ 0,33 моль.
6. Находим массу оставшейся в растворе НNО3:
νост( НNО3) ═ ν( НNО3) - νреаг.( НNО3) ═ 0,5 моль – 0,33 моль ═ 0,17 моль;
m ост( НNО3) ═ νост ( НNО3) · М( НNО3) ═ 0,17 моль · 63 г/моль ═ 10,71 г.
7.Определяем массу выделившегося NO2.
Из уравнения следует:
ν (Fе3О4 ) : ν(NO2) ═ 1: 1,
значит, ν(NO2) ═ 0,033 моль;
m(NO2) ═ ν(NO2) · М(NO2) ═ 0,033 моль · 46 г/моль ═ 1,52 г.
8. Находим массу полученного (конечного) раствора, обратив внимание учащихся на то, что в процессе химической реакции происходит выделение газа:
mк(р-ра) ═ m(р-ра НNО3)+ m(Fе3О4 ) - m(NO2) ═ 45 г +7,656 г– 1,52 г ═ 51,136 г.
9. Определяем массовые доли Fе(NО3)3 и НNО3 в образовавшемся растворе:
ω(Fе(NО3)3) ═ m (Fе(NО3)3) : mк(р-ра) ═ 24г : 51,136г ═ 0,47, или 47%;
ω( НNО3) ═ m ост( НNО3) : mк(р-ра) ═ 10,71г : 51,136 ═ 0,21, или 21%
Ответ: ω(Fе(NО3)3) ═ 47%; ω( НNО3)═ 21%
При решении подобных задач важно научить школьников более тщательно анализировать условия, обращая внимание на химические реакции, сопровождающиеся удалением веществ из реакционной среды в виде осадка или газа.
Рассмотрев совместно с учащимися несколько задач, можно предложить им проанализировать и решить самостоятельно приведённые ниже задачи:
1. Через раствор объёмом 178,6 см3 (пл. 1,12 г/см3) с массовой долей гидроксида натрия 5% пропустили 2,8 л (н.у.) оксида серы (IV). Вычислите массовую долю образовавшейся в растворе соли. (7,57%).
2. К 353 г раствора с массовой долей гидроксида калия 7,99% добавили 47 г оксида калия. Вычислите массовую долю щёлочи в полученном растворе.(21%).
3. Оксид фосфора (V), образовавшийся при сжигании 3,1 г фосфора, растворили в 70 см3 14% раствора гидроксида калия (пл. 1,14 г/см3). Определите состав полученной соли и её массовую долю (%) в образовавшемся растворе. ( К2НРО4, 20%).
4. Смесь оксидов углерода объёмом 8,96 л (н.у.) смешали с 10 л кислорода и подожгли. После приведения газовой смеси к нормальным условиям её объём составил 16,73 л. Эту газовую смесь пропустили через 400г раствора с массовой долей гидроксида кальция 3,7%. Вычислите массовую долю (%) соли в полученном растворе. (7.76%).
5. Через 200г раствора с массовой долей сульфата меди (II) 5% пропускали постоянный электрический ток до тех пор, пока на катоде не выделилось 4г металла. Вычислите массовую долю вещества в полученном растворе. (3,08%).
6. Смешали 100г раствора с массовой долей нитрата алюминия 21,3% с раствором массой 50г с массовой долей гидроксида натрия 32%. Через образовавшийся раствор пропустили 0,1 моль оксида углерода (IV). Определите массовую долю (%) соли в полученном растворе. (5,73%).
Задания 5. Предусматривает определение молекулярной формулы вещества:
а) по заданным массовым долям входящих в него элементов;
б) по массам (объёмам) продуктов его сгорания.
Решение задач на установление молекулярной формулы веществ, как органических, так и неорганических, предусмотрено требованиями стандарта к уровню подготовки выпускников средней (полной) школы. Такие задачи решают на уроках химии, однако ряд школьников относит их к сложным. Полезно знать, что любая сложная задача является некоторой комбинацией более простых (стандартных) элементов содержания. Поэтому и решение задачи состоит из нескольких мыслительных операций. Они являются общими для всех задач данного типа, несмотря на внешнюю их непохожесть.
В данном случае нужно знать и использовать общие формулы изучаемых в школьном курсе органической химии гомологических рядов, в частности таких:
Гомологический ряд | Общая формула |
Алканы | СnH2n+2 |
Алкены | СnH2n |
Алкины | СnH2n-2 |
Алкадиены | СnH2n-2 |
Циклоалканы | СnH2n |
Арены | СnH2n-6 |
Моногалогеноалканы | СnH2n+1Х |
Дигалогеноалканы | СnH2nХ2 |
Одноатомные спирты | СnH2n+1ОН или СnH2n+2О |
Альдегиды | СnH2n+1СОН или СnH2nО |
Предельные карбоновые одноосновные кислоты | СnH2n+1СООН или СnH2nО2 |
Простые эфиры | СnH2n+2О |
Первичные амины | СnH2n+1 NH2 |
Аминокислоты | (NH2)СnH2nСООН |
Нужно научить учащихся выводить формулы любого гомологического ряда на основе общей формулы алканов.
Задача на вывод формулы по продуктам сгорания.
Пример 1.
При сгорании 9 г первичного амина выделилось 2, 24 л азота (н.у.). Определите формулу амина.
Решение:
1. Составим уравнение реакции горения амина, или просто схему:
2RNH2 → N2
ν (RNH2) ═ 2ν (N2) ═ 2 · 2,24л/22,4л/моль ═ 0,2моль;
Находим молекулярную массу амина:
М(RNH2) ═ m: ν ═ 9: 0,2 ═45 г/моль;
Т.к. М(NH2) ═ 14+2 ═ 16 , то на радикал приходится: М(R) ═ 45- 16 ═ 29.
Таким радикалом может быть только этил С2Н5. Молекулярная формула амина С2Н5NH2, его название - этиламин.
Наибольшие трудности возникают, если решение задачи требовало некоторого отступления от привычного алгоритма.
Пример 2.
Дихлорпроизводное алкана содержит 5,31% водорода по массе. Определите молекулярную формулу дихлоралкана. Приведите структурную формулу одного из возможных изомеров и назовите его.
Школьники привыкли решать задачи, где даны массовые доли всех элементов. Здесь же необходимо по названию составить общую формулу вещества и использовать ее в решении задачи.
Содержание верного ответа (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Общая формула дихлоралкана CnH2nCl2, его молекулярная масса Mr = 14n+71 |
Массовая доля водорода равна , отсюда 0,0531(14n+71) = 2n, n = 3 |
Формула дихлоралкана C3H6Cl2 Возможный изомер CH3-CH2-CHCl2 – 1,1- дихлорпропан |
Возникают проблемы с определением формул галогенпроизводных, при сгорании которых образуется соответствующий галогенводород:
Пример 3.
При сгорании газообразного органического вещества, не содержащего кислород, выделилось 4,48 л углекислого газа (н.у.), 3,6 г воды и 2 г фтороводорода. Установите молекулярную формулу соединения.
Содержание верного ответа (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Найдено количество вещества оксида углерода(IV), HF, воды: n(CO2) = V/VM = 4,48/22,4 = 0,2 моль n(HF) = m/M = 2/20 = 0,1 моль n(H2O) = m/M = 3,6/18 = 0,2 моль |
Найдено количество вещества элементов: углерода, n(C) = n(CO2) = 0,2 моль; фтора, n(F) = n(HF) = 0,1 моль водорода, n(H) = 2n(H2O) + n<(HF) = 0,2*2 + 0,1 = 0,5 моль Соотношение: n(С):n(H):n(F) = 2:5:1; простейшая формула C2H5F |
При умножении простейшей формулы на 2, 3 и т.д. получаются «пересыщенные» составы. Поэтому молекулярная формула совпадает с простейшей: C2H5F, фторэтан |
Решая задачи на определение формулы вещества нужно, как правило, приходить к строению вещества, т.е. приводить его структурную формулу, или формулу одного из возможных изомеров. Иногда возникают ошибки и на этом этапе. Так, школьники не всегда верно понимают понятия «первичный», «вторичный», «третичный» отнесенные к аминам. Если в номенклатуре спиртов эти понятия означают тип атома углерода, то в номенклатуре аминов они характеризуют число радикалов у атома азота.
Например: CH3-CHOH-CH3 – вторичный спирт, но CH3-CH(NH2)-CH3 – первичный амин. Формула вторичного амина: CH3-CH2-NH-CH3 .
Поэтому на занятиях эти вопросы необходимо прорабатывать.
Иногда условия задачи на определение формулы вещества настолько просты, что ученик определяет формулу «в уме». Тем не менее, он должен письменно обосновать свой вывод в решении. Только запись готовой формулы не может быть оценено максимальным баллом. Например, определив молекулярную массу углеводорода равную 30, можно не использовать данные по продуктам его сгорания. Но необходимо будет записать, что, исходя из общей формулы углеводородов СхНу, в состав молекулы может входить только 2 атома углерода, следовательно, таким углеводородом может быть только этан, С2Н6. Это будет правильное, хотя и не стандартное, решение.
На факультативных занятиях и для самостоятельной работы для закрепления умений и навыков в решении задач на вывод химической формулы предлагаем учащимся ряд задач.
Тренажёр по теме “Задачи на нахождение химической формулы”
1. При взаимодействии 0,672 л алкена (н.у.) с хлором образуется 3,39 г его дихлорпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена, запишите его структурную формулу и название.
2. При сгорании 9 г первичного амина выделилось 2,24 л азота (н.у.). Определите молекулярную формулу амина, приведите его название.
3. При взаимодействии 0,672 л алкена (н.у.) с хлором образуется 3,39 г его дихлорпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена. запишите его структурную формулу и название.
4. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромироизводного. Определите молекулярную формулу алкана.
5. При взаимодействии одного и того же количества алкена с различными галогеноводородами образуется соответственно 7,85 г хлорпроизволного или 12,3 г бромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена.
6. Установите молекулярную формулу алкена и продукта взаимодействия его с I моль бромоводорода, если это монобромпроизводное имеет относительную плотность по воздуху 4,24. Укажите название одного изомера исходного алкена.
7. При взаимодействии 11,6 г предельного альдегида с избытком гидроксида мсди (II) при нагревании образовался осадок массой 28,8 г. Выведите молекулярную формулу альдегида.
8. При полном сжигании вещества, не содержащего кислорода, образуется азот и вода. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 16. Объем необходимого на сжигание кислорода равен объему выделившегося азота. Определите молекулярную формулу соединения.
9. При сгорании 9 г предельного вторичного амина выделилось 2,24 л азота и 8,96 л углекислого газа. Определите молекулярную формулу амина.
10. При полном сгорании навески органического бескислородного вещества выделилось 8,96 л (н.у.) углекислого газа , 3,6 г воды и 14,6 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего соединения.
11. При сгорании вторичного амина симметричного строения образовалось 44,8 мл углекислого газа, 5,6 мл азота (при н.у.) и 49,5 мг воды. Определите молекулярную формулу амина.
12. Пары монобромалкана в 4,24 раза тяжелее воздуха. Определите молекулярную формулу монобромалкана.
13. На полную нейтрализацию раствора, содержащего 18,5 г предельной одноосновной карбоновой кислоты, пошло 500 мл раствора гидроксида натрия, молярная концентрация которого 0,5 моль/л. Определите состав кислоты.
14. На полную нейтрализацию раствора, содержащего 18,5 г предельной одноосновной карбоновой кислоты, пошло 50 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите состав кислоты.
15. При термическом разложении вещества образовалось 22,3 г РЬО, 9,2 г NO2 и 1,12 л кислорода (при н.у.). Определите формулу вещества, если его молярная масса равна 331 г/моль.
16. Плотность паров органического вещества по кислороду равна 1,875. При сгорании 15 г этого вещества образуется 16,8 л углекислого газа (при н.у.) и 18 г воды. Определите состав органического вещества.
17. Одно и то же количество алкена при взаимодействии с хлором образует 2,26 г дихлорпроизводного, а при взаимодействии с бромом -4,04 г дибромпроизводного. Определите состав алкена.
18. Смесь 3 мл газообразного углеводорода и 10 мл кислорода взорвали. После приведения условий к первоначальным и конденсации паров воды объём смеси газов составил 8,5 мл. После пропускания полученной смеси через избыток раствора щёлочи объём сё уменьшился до 2,5 мл. Оставшийся газ поддерживает горение. Определите состав углеводорода.
19. 10 л смеси алкена с избытком водорода (при н.у.) пропустили над нагретым платиновым катализатором. Объём смеси уменьшился до 7,2 л. При пропускании той же смеси через избыток бромной воды масса склянки увеличилась на 5,25 г. Определите состав алкена.
20. При обработке порции предельного одноатомного спирта натрием получено 2,24 л водорода (н.у.), а при дегидратации такой же порции спирта получено 11,2 г алкена. Определите состав спирта.
21. На нейтрализацию 22 г предельной одноосновной кислоты потребовался раствор, содержащий 10 г гидроксида натрия Определите молекулярную формулу кислоты
22. При взаимодействии одноосновной карбоновой кислоты, содержащей 40% углерода и 6.7% водорода, со спиртом образуется вещество, плотность паров которою по воздуху равна 2,55. Определите молекулярную формулу образующегося вещества.
23. При взаимодействии 18,5 г предельной одноосновной кислоты с избытком расгвора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6 л (ну.) газа. Определите молекулярную формулу кислоты
24. При взаимодействии 35,52 г некоторого предельного одноатомного спирта с металлическим натрием получено 0,48 г водорода Определите молекулярную формулу спирта
25. Ацетиленовый углеводород может максимально присоединить 80 г брома с образованием продукта реакции массой 90 г Установите молекулярную формулу этого углеводорода
26. Установите молекулярную формулу предельного третичного амина, содержащего 23,73% азота по массе.
27. При взаимодействии 11,6 г предельного альдегида с избытком гидроксида меди (II) при нагревании образовался осадок массой 28,8 г. Выведите молекулярную формулу альдегида.
28. Установите химическую формулу соли, если известно, что при нагревании ее с гидроксидом натрия образуются хлорид натрия, вода, а также газ, содержащий 38,71% углерода, 45, 16% азота, 61,12% водорода.
29. Установите молекулярную формулу алкена, гидратацией которого получается спирт, пары которого в 2,07 раза тяжелее воздуха.
30. Установите молекулярную формулу дибромалкана, содержащего 85,11 % брома.
Ответы: 1-С3Н6; 2-(СН3)2NH, 3-C3H6; 4-C4H10; 5-C3H6; 6-C3H6; 7-C3H6O; 8-N2H4; 9-C2H5NH2; 10-C2H4Cl2; 11-(C2H5)2NH; 12-C3H7Br; 13-C3H6O2; 14-C3H6O2; 15-Pb(NO3)2; 16-C3H8O; 17-C3H6; 18-C2H2; 19-C3H6; 20-C4H9OH; 21-C4H8O2; 22-C3H6O2; 23-C3H6O2; 24-C4H9OH; 25-C3H4; 26-C3H9N; 27-C3H6O; 28-[CH3NH3]Cl; 29-C3H6; 30-C2H4Br2
.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Рабочая программа курса ОБЖ 10класс
Общая характеристика учебного предмета.Предмет основы безопасности жизнедеятельности обеспечивает формирование у обучаемых правила поведения в повседневной жизни и в различных опасных и чрезвыча...
Рабочая программа курса химии 8 класс, разработанная на основе Примерной программы основного общего образования по химии (авторская рабочая программа)
Рабочая программа курса химии 8 класс,разработанная на основеПримерной программы основного общего образования по химии,Программы курса химии для 8-9 классовобщеобразовательных учреждений (а...
Программа элективного курса «Трудные вопросы языкознания» (подготовка к экзамену) для обучающихся 11 классов
Программа курса разработана с учётом знаний и умений учащихся, освоивших курс основной школы. Программа курса разработана на основе действующих образовательных стандартов по русскому языку, разв...
Рабочая программа курса внеурочной деятельности по английскому языку «Подготовка к олимпиадам и экзаменам» для 8 класса
Олимпиада является действенным средством выявления, поддержки и сопровождения большого количества детей. Олимпиада способствует развитию у школьников интереса к самостоятельному изучению языка п...
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ «Готов к труду и обороне (ГТО)» (общеразвивающее направление) Возраст обучающихся 5-9 класс Срок реализации – 5 лет
РАБОЧАЯ ПРОГРАММАКУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ«Готов к труду и обороне (ГТО)»(общеразвивающее направление)Возраст обучающихся 5-9 классСрок реализации – 5 лет...
Рабочая программа курса внеурочной деятельности "Систематизация знаний по русскому языку"
Рабоча программа предназначена для систематизации знаний по русскому языку и подготовки к ОГЭ...
Рабочая программа курса внеурочной деятельности "Подготовка к экзаменам международного образца"
Данный курс ориентирован на углубленное изучение английского языка. Предназначен для 8-9 классов....