Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 12
Министерство образования, науки и молодежной политики Забайкальского края (Минобразования Забайкальского края) Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Забайкальский краевой институт повышения квалификации и профессиональной переподготовки
работников образования»
(ЗабКИПКРО) Фрунзе ул., д.1, Чита, 672007 тел\факс 41-54-29 E-mail: zabkipkro@ mail.ru 23.05.2011 № 300
на № __________ от ____________ Руководителям МОУО,ОУ Информационно-методическое письмо
« Региональная олимпиада по химии 2011: особенности проведения,
анализ заданий, результаты, рекомендации»
Химические олимпиады школьников являются одной из важных форм внеклассной работы по химии. Они дают учащимся возможность проверить свои знания в обстановке соревнований, сопоставить их со знаниями своих сверстников. Олимпиады позволяют выявить учащихся, проявляющих к химии определенный интерес, развить их способности, способствуют осознанному выбору профессий. Что необходимо школьнику для успешного участия в этом нелегком интеллектуальном состязании?
Учитывая особенности химии как теоретической и экспериментальной науки, можно выделить три составляющие такого успеха: · химический кругозор, знание свойств достаточно большого круга веществ, способов их получения, областей применения; · умение решать химические задачи, владение необходимым для этого логическим мышлением и математическим аппаратом; · практические умения и навыки, знание основных приемов проведения химических реакций, очистки веществ и разделения смесей, идентификации веществ, проведение измерений в ходе химического эксперимента. Региональный этап олимпиады по химии проводился на базе Читинского государственного университета 1-2 февраля 2011 г. В региональном туре олимпиады принимало участие 74 школьника из 17 районов Забайкальского края и школ города Читы (21 – 9 класс; 27- 10 класс; 26 – 11класс). Наибольших успехов добились среди девятых классов - Намагуруева Ирина Вячеславовна МОУ «Агинская окружная гимназия», п. Агинское, учитель Анандаева А. Б.; Будаева Цындыма Будаевна МОУ «Агинская средняя общеобразовательная школа № 1», п. Агинское, учитель Балданова Т.Ц., занявшие II и III места соответственно. Среди десятых классов - Шмелев Никита Юрьевич МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 19», г. Чита, учитель Попыкина О.А.; Рымарева Юлия Михайловна МОУ«Средняя общеобразовательная школа № 30», г. Чита, учитель Данилова Л.А., также занявшие II и III места соответственно. В одиннадцатых классах, к сожалению, призовых мест не было, но отмечены работы учеников - Елгина Ивана Игоревича, Полякова Александра Вячеславовича (ГОУ школа-интернат «Забайкальский краевой лицей-интернат», г. Чита) учитель Ельцова Э.В. и Ляпунова Александра Константиновича (МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 9», г. Чита) учитель Ковалик Е.П. Региональная олимпиада традиционно проходила в два тура - теоретический и экспериментальный. Длительность каждого тура составляла 5 астрономических часов. Во время теоретического тура учащиеся должны были работать с пятью заданиями из различных разделов химии для каждой возрастной параллели участников. Система оценивания задач теоретического тура строилась, как и в прошлом году, на поэлементном анализе возможного решения задачи. Максимальная оценка за каждую задачу – 20 баллов. Задание экспериментального тура было построено как мини-научное исследование. В ходе его выполнения учащиеся должны были проявить умения работать с химической посудой, приборами и реактивами, использовать знания о качественном и количественном анализе, предсказывать результаты химических реакций и др. Максимальная оценка за полностью и правильно выполненный эксперимент составила 25 баллов. Кратко проанализируем выполнение учащимися олимпиадных заданий регионального тура химической олимпиады 2010 – 11 уч.г.. 9 класс Теоретический тур 1.
Условия первой задачи представляют собой историческую «выжимку» из работы М.В. Ломоносова, посвященную «крепкой купоросной водке». «Когда в густой крепкой купоросной водке, с которой четыре доли воды смешано, влитую в узкогорлую стклянку, положены будут железные опилки, тогда выходящий пар от свечного пламени загорается… Иногда случается, что загоревшийся пар стклянку с великим треском разрывает» (М. В. Ломоносов, Полное собрание сочинений, – М.: 1953, т. 1, стр. 474). В целом, с задачей большинство учащихся справились, у них не возникло проблем с инициализацией серной кислоты и с определением массовой доли растворенного вещества. Не все правильно привели уравнения реакций, которые могут протекать при взаимодействии железных опилок с раствором «купоросной водки» в зависимости от ее концентрации. А у многих вызвало затруднение определение соотношения объёмов разбавленного раствора «купоросной водки» и «выходящего пара» при нормальных условиях. 2.
Вторая задача олимпиады посвящена качественным реакциям. Ребятам предлагалось определить по предложенной схеме, что представляют собой зашифрованные соединения. AgNO3
Pb(NO3
)2
Hg(NO3
)2
KX1
↓жёлтый осадок ↓жёлтый осадок ↓красно-оранжевый осадок KX2
↓белый осадок ↓белый осадок изменений нет KX3
изменений нет ↓белый осадок изменений нет KX4
↓светло-жёлтый осадок ↓светло-жёлтый осадок ↓белый осадок Большинство школьников (70%) определили, что зашифрованные соединения представляют собой галогены. Кроме того, ими правильно приводились уравнения взаимодействия бинарных солей элементов X1, X2, X3 и X4 с нитратами серебра, свинца и ртути. Малое количество учащихся написали уравнения взаимодействия твёрдых бинарных солей калия элементов X1, X2, X3 и X4 с концентрированной серной кислотой, в особенности, с KI: 2KI + 3H2
SO4
→ 2KHSO4
+ I2
+ SO2
+ 2H2
O 6KI + 7H2
SO4
→ 6KHSO4
+ 3I2
+ S + 4H2
O 8KI + 9H2
SO4
→ 8KHSO4
+ 4I2
+ H2
S + 4H2
O 3
. В третьей задаче нужно было определить вещество Х
, которое образует большое количество кислородсодержащих кислот. Не все заполнили правильно пропуски в предложенной таблице. Кислота
Формула кислоты
Название
Основность
Степень молекулярная
графическая
(структурная)
1
Н3
PO2
Фосфорноватистая кислота 1 +1 2
Н3
PO3
Фосфористая кислота 2 +3 3
Н3
PO4
Фосфорная кислота 3 +5 4
Н4
P2
O7
Пирофосфорная кислота 4 +5 Нужно обратить внимание, что особые проблемы возникли с написанием структурных формул кислот и названием кислот, в особенности пирофосфорной. По – прежнему, вызывает затруднение написание окислительно-восстановительных реакций. 4.
Четвертая задача представляет собой, так называемую задачу головоломку, решаемую на основе установления логических связей между описанными веществами и превращениями (Никифорова Е. И. Подготовка учащихся к химической олимпиаде. Методические рекомендации в помощь учителю химии. - Чита, ЗабКИПКРО, 2010. - 91 с.) Газы, широко применяющиеся в медицине, в том числе в качестве компонента смеси для анестезии, а так же для наркоза, большинство учащихся определили верно. Ни один из учеников не представил уравнения с кислородом: 5O2
+ P4
= P4
O10
O2
+ PtF6
= [O2
][PtF6
] 10N2
O + P4
= P4
O10
+ 10N2
5N2
O + 2P = P2
O5
+ 5N2
5N2
O + 2KMnO4
+ 3H2
SO4
= 10NO + 2MnSO4
+ K2
SO4
+3H2
O 5
. К пятой задаче теоретического тура практически никто не преступал. Задача связана с определением молярной массы гемоглобина при условии, что раствор 20 г гемоглобина в 1 л воды имеет осмотическое давление 7,52·10–3
атм при 25 °C. Для определения теплового эффекта реакции связывания кислорода с гемоглобином 100 мл водного раствора, содержащего 5,00 г дезоксигенированного гемоглобина, насыщали кислородом в теплоизолированном сосуде. Таким образом нужно было рассчитать тепловой эффект реакции на моль кислорода, учитывая, что 1 моль гемоглобина способен присоединить 4 моль кислорода и определить повысилась или понизилась температура раствора, если после полного насыщения гемоглобина кислородом температура раствора изменилась на 0,031 °C. Данная задача оказалась самой трудной, поэтому стоит обратить на такие задачи пристальное внимание и усилить подготовку по данному разделу, посвященному термохимическим уравнениям, расчету тепловых эффектов и т.п. 10 класс Теоретический тур 1.
Первая задача для десятого класса, так же как и в девятом классе имеет историческую составляющую. К ней приступили практически все ученики, максимальный балл, набранный за ее решение, составил 8 баллов. В целом, задача нетрудная, некоторые сложности в решении связаны с приведением правильных уравнений ядерных реакций образования изотопа 14
С в атмосфере и его радиоактивного распада, а так же расчетом во сколько раз уменьшается содержание 14
С в изолированном образце горной породы за 28500 лет. 2.
Вторая задача вызвала определенные трудности, к ней либо не приступали, либо заработали всего от 1,5 до 2 баллов. Средний балл составил всего 0,4. В задаче нужно было определить состав пирофорного нанопорошка, но идентификация веществ по описанию превращений давалась большим трудом. 3
. Третья задача довольно интересна. В качестве помощи в тексте задачи предложена сводная таблица описанных в задаче действий. Реакция Мольное соотношение газов Плотность газовой смеси по водороду Объём раствора KOH (ρ = 1,092 г/мл, ω = 10 %), пошедший на полное поглощение газовой смеси (t
= 40 °C) A
B
C
1
1 – – 33,75 20,51 мл 2
– 1 – 35,50 184,62 мл 3
2 – 1 29,83 61,53 мл Нужно было расшифровать формулы газов А
, B
, C
и подтвердить ответ расчётами, привести реакции искомых веществ с требуемыми веществами и т.д. К задаче приступили практически все ученики, средний балл за задачу составил 4,5 балла. 4
. Данная задача из раздела органической химии с элементами физической и неорганической химии. Можно отметить, что некоторые затруднения с ответами вызвал вопрос насколько изомер пентадиен-1,3, содержащий сопряжённую систему двойных связей, стабильнее, чем изомер пентадиен-1,4 c изолированными двойными связями. Затруднения также вызвала расшифровка, приведенной схемы превращений. Пентадиен-1,3, и пентадиен-1,4 можно получить из пиперидина, используя превращения, показанные на приведённой ниже схеме. Именно таким путём Гофман впервые установил строение пиперидина. 5
. Пятая задача принесла мало баллов ученикам десятых классов. Большая часть школьников получили 0 баллов, хотя практически все попробовали её решать. Задача посвящена определению неизвестного минерала по описанию его свойств, внешнего вида и представленным массовым долям элементов в его составе. Кроме того, задача требует знания элементов термохимии, а результаты показывают пробелы в знаниях в данной области у школьников. 11 класс Теоретический тур Все пять задач теоретического тура в одиннадцатом классе не остались без внимания школьников, ученики потратили все время, выделяемое для проведения этого этапа. Первая задача была точно такой же, как и задача, номер два для десятых классов. Если сравнить результаты, то ученики одиннадцатых классов справились чуть лучше: большее число учащихся к ней приступило и средний балл составил уже 1, а не 0,4 как в десятых классах. 2.
Условия второй задачи основаны на реальных исследованиях количественного содержания в водах мирового океана урана в виде уранил-иона
Составители задач для олимпиад подхватили эту интересную и актуальную тематику и предложили написать сокращённые ионные уравнения реакций образования комплекса и его разрушения раствором азотной кислоты, а также рассчитать молярную концентрацию уранил-иона в морской воде. Кроме того, ученикам предлагалось оценить через сколько лет следует ожидать истощения месторождений урановой руды, а также, предполагая, что после этого уран будет добываться из океана, и что скорость потребления останется неизменной, оценить количество воды, которое нужно будет перерабатывать в мире ежедневно, чтобы удовлетворить потребность в уране. Таким образом, был осуществлен прием синтеза химической и экономической составляющих. Данная задача оказалась одной из сложных, мало кто представил логичное и обоснованное решение. 3
. В третьей задаче предлагалось определить зашифрованное органическое вещество по описанию физических и химических свойств. Анализ олимпиадных задач этого года по всем классам показал, что именно этот тип задач в меньшей степени вызывает затруднения у учащихся. 4
. В четвертой задаче нужно было по предложенной схеме определить некоторые вещества и указать реагенты для проведения химических реакций при превращении веществ D
, F
и H
в А
, а Е
, G
и I
в В
.
Из 26 учеников предоставили решение всего шесть учеников, набрав при этом не высокие баллы (от 0, 5 до 3). Проблемы были как с указанием реагентов, так и с расстановкой коэффициентов в уравнениях реакций. 5
.В пятой задаче был использован известный всем принцип Ле-Шателье, и, казалось, что данная задача не должна вызывать какие-либо сложности. Тем не менее, ученики, написав выражение для константы равновесия Kx
,
затруднялись написать, в какую сторону сместится равновесие при изменении условий реакции. Экспериментальный тур олимпиады прошел как обычно более успешно. Ребята с удовольствием демонстрировали практические навыки, большая часть учеников предоставляла правильные схемы эксперимента и допускалась к выполнению опытов. Поэтому традиционно данный этап соревнований принес большее количество баллов в общую «копилку» рейтинга. Заканчивается учебный год. В следующем году будет новая химическая олимпиада, новые задания, решать которые совсем не просто. С начала следующего учебного года следует начинать подготовку к олимпиадам. Уже в сентябре предметно – методическим комиссиям предстоит готовить тексты для школьного этапа химической олимпиады, поэтому ниже предлагаем несколько олимпиадных заданий с решениями (были подготовлены центральной предметной методической комиссией: Лунин В.В, Тюльков И.А., Архангельская О.В. Методические рекомендации по разработке заданий для школьного и муниципального этапов всероссийской олимпиады школьников по химии в 2010/2011 учебном году). Примеры заданий.
Задача 1. При пропускании паров воды через оксид кальция масса реакционной смеси увеличилась на 9,65%. Определите процентный состав полученной твердой смеси. РЕШЕНИЕ. 1. Запишем уравнения химической реакции: СаO + H2
O = Са(OH)2
2. На основании анализа условия задачи следует, что: · конечная смесь является твердым веществом и состоит из оксида и гидроксида кальция; · вода прореагировала полностью и прирост массы реакционной смеси равен массе прореагировавшей воды. 3. Проведем расчеты: пусть исходное количество оксида кальция равна х моль, тогда: m( H2
Oпрореаг.
) = (40+16)х 0,0965= 5,4х, m(СаO оставш.
) = 0,7х (40+16) = 39,2х, m(Са(OH)2, обрзов.
) = (40+32+2).
0,3х = 22,2х, m(смеси) = 61,4х w(СаO) = 3920х/ 61,4х = 63,84% w(Са(OH)2
) = 2220х/61,4х = 36,16% Ответ: w(СаO) = 63,84% w(Са(OH)2
) = 36,16% Задача 2. После растворения смеси хлорида бария и сульфата натрия в воде, масса образовавшегося осадка оказалась в 3 раза меньше
массы солей в фильтрате. Определите массовые доли солей в исходной смеси, если известно, что в фильтрате отсутствуют хлорид ионы РЕШЕНИЕ: Молярная масса 142 208 233 58,5 Na2
SO4
+ BaCl2
= BaSO4
↓ + 2NaCl Было, моль х y 0 0 Прореагировало, моль y y Осталось/Образовалось, моль x–y 0 y 2y 233.
3y = 142x–142y + 117y; 699y = 142x – 142y + 117y 724y = 142x y =0,2x mисх.см.
= 142x + 0,2.
208x = 142x + 41,6x = 183,6x Ответ: ω(Na2
SO4
) = 77,3%
ω(BaCl2
) = 22,7%
*В журнале «Химия в школе», №5, 2008 г. Е.И. Миренковой дано очень изящное альтернативное решение этой задачи. Задача 3. Задача на распознавание веществ, находящихся в пронумерованных пробирках. Такого типа задачи имеются в комплекте Всероссийской олимпиады школьников по химии за любой год. Однако оригинальность предлагаемой задачи заключается в том, что для ее решения требуется мысленный эксперимент. В решениях таких задач обычно представлена таблица, иллюстрирующая возможность взаимодействия между веществами попарно, уравнения химических реакций и, иногда, отдельные комментарии. Для 3-4 этапов такое схематическое решение вполне достаточно. Однако на школьном и районном этапах, особенно для восьмиклассников, необходимо разобрать полный, подробный ход решения с логическими умозаключениями и выводами. Это полезно, как для педагога-наставника, так и для самостоятельной работы школьника.
В четырёх пронумерованных пробирках находятся растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия и хлороводородная кислота. В вашем распоряжении имеется необходимое число пустых пробирок. Не пользуясь никакими другими реактивами, определите содержимое каждой из пробирок. Решение Проведём мысленный эксперимент. Рассмотрим содержимое пробирок. Вещества визуально неразличимы – это бесцветные прозрачные растворы. Составим таблицу возможных попарных взаимодействий веществ (табл. 2), в результате которых мы будем (или не будем) наблюдать
определённые признаки реакций
. Таблица 2 BaCl2
Na2
CO3
K2
SO4
HCl BaCl2
выпадает осадок белого цвета выпадает осадок белого цвета без изменений Na2
CO3
выпадает осадок белого цвета Без изменений выделяется газ без цвета и запаха K2
SO4
выпадает осадок белого цвета Без изменений Без изменений HCl Без изменений Выделяется газ без цвета и запаха Без изменений Уравнения реакций: BaCl2
+ Na2
CO3
= BaCO3
↓ + 2NaCl; (1) BaCl2
+ K2
SO4
= BaSO4
↓ + 2KCl; (2) Na2
CO3
+ 2HCl = 2NaCl + CO2
↑ + H2
O. (3) Возьмём пробирку 1. Из остальных пробирок отольём примерно по 2 мл растворов в три пустые пробирки и добавим в каждую из них по 5–6 капель раствора из пробирки 1. Рассмотрим 4 возможных варианта (см. табл. 2). Для наглядности в каждом случае приведены схемы распознавания веществ. В решении изображать схему не обязательно. Вариант 1 В двух пробирках выпали белые осадки, в третьей признаков реакции не наблюдается (первая строка табл. 2). Это означает, что в пробирке 1 находится хлорид бария. В этом случае в той из пробирок, где нет признаков химической реакции, находится соляная кислота. Осадки в двух пробирках представляют собой карбонат и сульфат бария. Прильём в пробирки с осадками по несколько капель кислоты. Там, где осадок растворяется с выделением газа, изначально находился раствор карбоната натрия, там имели место реакции (1) и (3). В пробирке, где при прибавлении кислоты осадок не растворяется (BaSO4
не растворяется в кислотах), изначально находился сульфат калия и протекала только реакция (2). Вариант 2 При добавлении нескольких капель из пробирки 1 в одной из трёх пробирок выпал белый осадок, в другой выделился газ, в третьей нет признаков реакции (вторая строка табл. 2). В этом случае в пробирке 1 находился карбонат натрия. Там, где выпал белый осадок, находился хлорид бария, где выделился газ – соляная кислота, где не было признаков реакции – сульфат калия. Вариант 3 При добавлении нескольких капель из пробирки 1 в одной из трёх пробирок выпал белый осадок, в двух других нет признаков реакции (третья строка табл. 2). В этом случае в пробирке 1 находился сульфат калия. Там, где выпал белый осадок, находился хлорид бария. В две пробирки с исходными
растворами, которые не прореагировали с сульфатом калия, добавляем хлорид бария. Выпадение белого осадка (BaCO3
) указывает, что первоначально в этой пробирке находился карбонат натрия. В пробирке, где вновь нет признаков реакции, находился раствор кислоты. Вариант 4 При добавлении нескольких капель из пробирки 1 в одной из трёх пробирок выделяется газ, в двух других нет признаков реакции (четвертая строка табл. 2). В этом случае в пробирке 1 находилась хлороводородная кислота. Там, где выделился газ, находился карбонат натрия. В две пробирки с исходными
растворами, которые не прореагировали с кислотой, добавляем карбонат натрия. Выпадение белого осадка (BaCO3
) указывает, что первоначально в этой пробирке был хлорид бария. В пробирке, где вновь нет признаков реакции, первоначально находился раствор сульфата калия. Задачу при необходимости можно упростить, взяв два или три вещества, и усложнить, предложив более четырёх веществ. Трудности при решении задач часто связаны с некими стереотипами, которые сложились у школьников в процессе изучения химии. Например, учащиеся привыкают, что в условиях задач на газовые законы даны объёмные доли веществ, а в задачах на нахождение молекулярной формулы – массовые. Однако автор задачи имеет полное право использовать в любой задаче объёмные, массовые или мольные доли компонентов смесей. Задача 4. Трудности при решении задачи часто связаны с некими стереотипами, которые сложились у школьника в процессе изучения химии. Например, учащиеся привыкли, что при решении задач на газовые законы, в условии задач даны объемные проценты, а в задачах на нахождение молекулярной формулы – массовые. Однако автор задачи имеет полное право давать в любой задаче как объемные, так и массовые или мольные проценты.
Массовые доли азота и оксида углерода (II) в трехкомпонентной газовой смеси равны, соответственно, 10,00% и 15,00%. Объемная доля третьего компонента равна 72,41%. Определите неизвестный компонент газовой смеси и среднюю молярную массу смеси (Mср.
). РЕШЕНИЕ: Примем массу смеси за 100 г. Тогда в ней содержится 10/28 + 15/28 = (10+15)/28 = 0,893 моль N2
и CO, и (100-25)/ Мх
=75/ Мх
моль третьего компонента. Из закона Авогадро следует, что объемные проценты компонентов газовой смеси ( Внесем дополнительные обозначения: М
х
= 32 г/моль. Такую молярную массу имеет кислород (О2
) или гидразин (N2
H4
). Ответ: Третий компонент газовой смеси – кислород или гидразин. Mср.
=30,89моль/л. Задача 5. В газовой смеси содержится метан (CH4
=) ( 40%, w = 48,5%), оксид азота (II =) ( 20%) и некий третий компонент. Проведя расчеты, установите название третьего компонента газовой смеси. РЕШЕНИЕ: Для удобства расчетов составим таблицу: Газ М, г/моль V, л (на 100 л смеси) m (газа), г СН4
16 0,40 40 40/22,4 ∙16 = 28,57 NO 30 0,20 20 20/22,4 ∙30 = 26,78 Х х 0,40 40 40/22,4 ∙х = 1,79х Т.к. известна массовая доля метана в смеси, то откуда х = 2 г/моль. Газом с молярной массой 2 г/моль может быть только водород Н2
. Ответ: водород. Задача 6. К 158,19 мл 10% раствора нитрата алюминия (плотностью 1,081г/мл) прилили 210,80 мл 3,3% раствора едкого натра (плотностью 1,035г/мл). Определите % концентрацию веществ в полученном растворе. РЕШЕНИЕ: Для полного осаждения алюминия в виде гидроксида: Al(NO3
)3
+ 3NaOH = Al(OH)3
+ 3NaNO3
Потребуется 0,05.
3 = 0,15 моль NaOH. Поскольку гидроксида натрия больше 0,15 моль, то осадок начнет растворяться, до тех пор, пока не израсходуется вся щелочь: Молярная масса 78 40 118 Al(OH)3
+ NaOH = NaAl(OH)4
Было, моль 0,05 0,03 Прореагировало, моль 0,03 0,03 Осталось/Образовалось, моль 0,02 0 0,03 В результате двух реакций: 1. В растворе будет только алюминат натрия, который может быть записан в виде: Na[Al(OH)4
] , Na[Al(OH)4
(H2
O)2
] или Na3
[Al(OH)6
], но никак не в виде NaAlO2
, который образуется только при сплавлении реактивов. В данном решении взята наиболее употребимся формула комплексной соли. 2. Осадок гидроксида алюминия растворится лишь частично и это необходимо будет учесть при определении массы раствора. m(раствора) = 158,19.
1,081 + 210,80.
1,035 – 0,02.
78 = 387,62 г w(NaAl(OH)4
) = m(NaAl(OH)4
)/m(раствора) = 0,03.
118.100/387,62 = 0,91% Ответ: (NaAl(OH)4
) = 0,91% Задача 7. Очень часто школьники не решают задачи правильно из-за несоблюдения размерности величин при расчетах.
Какова масса 5 мл оксида азота (II) при 25о
С и давлении 1,2 атм.? РЕШЕНИЕ: Решение этой задачи сводится к элементарным расчетам по уравнению Менделеева-Клайперона: Несмотря на важность использования универсальной газовой постоянной при решении различных типов расчетных задач, ее применение вызывает большие затруднения у школьников, абитуриентов, поступающих в ВУЗы и даже у части студентов. Основная трудность заключается в том, что учащиеся не соблюдают соответствия между размерностями газовой постоянной и размерностями физических величин данной конкретной задачи. Известно, что универсальная газовая постоянная входит в уравнение состояния идеального газа: pV=nRT, где n-число молей газа (n=m/M), а p, V и T - соответственно - давление, объем и абсолютная температура газа. Это уравнение носит еще название уравнения Менделеева-Клапейрона. Таким образом, для одного моля газа: R=pV/T. Температура в этом уравнении всегда выражается в Кельвинах. Давление же и объем можно выразить в различных единицах. В зависимости от выбора этих единиц, значения R будут иметь то или иное значение . В любом случае R легко рассчитать, используя следующее следствие закона Авогадро: при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем, равный 22,4 л. (Напомним, что при нормальных условиях Р = 760 мм рт. ст. = 1атм.=.101325 Па и Т = 273К) В системе СИ значение R = 8,31 Дж/моль К. В этом случае объем газа выражается в м , давление в Па и температура в К. Это значение R рассчитывается следующим образом: Напомним, что Па=Н/м2
и Дж = Н.
м, отсюда: Па.
м3
/(м2
К.
моль)=Н м /(К моль) = Дж/(К моль). Однако R можно выразить и в других единицах, используемых на практике: Если пользоваться принятой в школе величиной R = 8,314 Дж /К.
моль = 8,314 Па.
м3
/К.
моль , то давление, данное в атм. надо перевести в Па, объем в м3
. Но можно вместо двух расчетов произвести один, а именно выразить R в атм..
мл/К.
моль: R = PVМ
/T. При 273К и 1 атм. , VМ
= 22400 мл. Тогда R = 1.
22400/273 = 82,05атм.
мл/К.
моль MNO
= 14 + 16 = 28 (г/моль) Ответ: 0,008 г. Кроме перечисленных типов задач на школьный и муниципальный этапы можно предложить задачи на :
1.
приготовление растворов с заданной концентрацией (
w,
c);
2.
растворимость;
3.
"цепочки" превращений по неорганике (9 класс), органике (10 класс) и комбинированная (11 класс);
4.
расчеты по уравнениям химических реакций (с использованием понятий "выход продукта", "массовая доля примесей", "избыток и недостаток");
5.
задачи по физической химии (элементарные термохимические расчеты).
Для подготовки к олимпиадам любого уровня можно использовать интернет – ресурсы, которые позволяют найти множество примеров олимпиадных задач с решениями, прочитать интересные факты о веществах и процессах, глубоко изучить сложные теоретические вопросы химии, без знания которых невозможно успешно участвовать в олимпиаде, принять участие в обсуждении актуальных вопросов олимпиадного движения и др. Интернет-ресурсы
http://lyceum-syz.narod.ru/ http://festival.1september.ru/articles/529470/ http://botaniks.ru/ximiya.php http://himiavmeste.narod.ru/zadachi1.html http://chem-solution.narod.ru/example_offline_book_10.html http://www.alleng.ru/edu/chem2.htm http://moupschool1.narod.ru/himia.htm http://www.chem.msu.su/rus/elibrary/zadachi_olimpiad.html http://mou22vd.edusite.ru/p77aa1.html. http://www.himhelp.ru/section23/section5/section37/. http://techemy.com/sis_tasked/. http://www.kristallikov.net/page34.html. http://www.log-in.ru/books/17101/. http://chemistry.ucoz.org/. http://chemie.ucoz.ru/index/primery_reshenija_zadach/0-8. http://gymn22.narod.ru/Systems/Chemist/. http://www.zomber.ru/chemistry_lec/Index73.php. http://lib.repetitors.eu/himiya/159-2010-07-16-04-14-33/2033-------9-. http://www.chem.msu.su/rus/olimp/. http://olympics.chemport.ru/. http://olimp.distant.ru/. http://chem.olymp.mioo.ru/login/index.php. http://ru.wikipedia.org/wiki/Всероссийская_олимпиада_школьников_по_химии. http://www.olimpiada.ru/. http://www.icho39.chem.msu.ru/html/russian/Olympiades/RossChemOlymp.htm. http://him.1september.ru/2003/40/1.htm. http://www.muctr.ru/entrant/shag_v_bud.php. http://www.olymp74.ru/index.php?razd=0&page=event&id=70. http://chimia24.ucoz.ru/load/15. http://www.kontren.narod.ru/lttrs/to_Oli.htm. http://www.school.edu.ru/catalog.asp?cat_ob_no=5&ob_no=12699&oll.ob_no_to=. http://maratakm.narod.ru/index.files/tr1.htm. http://www.chemistry.narod.ru/inform/knigi.htm. http://papshuli.narod.ru/predmet/Himiya_links.htm. Литература
1. Бенеш П., Пумпт В., Свободова М., Мансуров Г. Н. 111 вопросов по химии … для всех / Кн. для учащихся. – М.: Просвещение, 1994. – 191 с. 2. Всероссийская химическая олимпиада школьников: кн. для учителя. / П. А. Оржековский, Ю. Н. Медведев, А. В. Чуранов, С. С. Чуранов. Под ред. Лисичкина. – М.: Просвещение, 1996. – 192 с. 3. Дайнеко В. И. Как научить школьников решать задачи по органической химии: кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1987. – 160 с. 4. Дмитров Е. Н. Познавательные задачи по органической химии и их решения / Пособие для учителей и учащихся. – Тула, «Арктоус», 1997. – 86 с. 5. Зубович Е.Н., Асадник В.Н. Химия. Решение задач повышенной сложности: Справочное пособие. – Мн.: Книжный дом, 2004. – 224 с. 6. Кузьменко Н. Е., Магдесиева Н. Н. Еремин В. В. Задачи по химии для абитуриентов: Курс повышенной сложности с компьютерным приложением. / Под ред. Кузьменко Н. Е. М.: Просвещение, 1992. – 191 с. 7. Кузьменко Н., Еремин В., Попков В. Химия. Для школьников старших классов и поступающих в вузы: Учебное пособие. – М.: Дрофа, 1997. – 528 с. 8. Лабий Ю. М.. Решение задач по химии с помощью уравнений и неравенств: кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1987. – 80 с. 9. Лунин В.В. Химия. Всероссийские олимпиады. Вып.I/ В.В. Лунин, О.В. Архангельская, И.А. Тюльков; под ред. В.В. Лунина. – М.: Просвещение, 2010. – 191 с. 10. Николаенко В. К. Решение задач повышенной сложности по общей и неорганической химии: Пособие для учителя; / Под ред. Г. В. Лисичкина. - Киев: "Радяньска школа, 1990. - 160 с. 11. Оржековский П. А., Давыдов В. Н., Титов Н. А. Экспериментальные творческие задания и задачи по неорганической химии: Кн. для учащихся. – М.: АРКТИ, 1998. – 48 с. 12. Свитанько И. В. Нестандартные задачи по химии. – М.: МИРОС, 1995. – 80 с. 13. Слета Л.А., Чёрный А.В., Холин Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями. – М.: Илекса, 2005. – 368 с. 14. Сорокин В.В., Загорский В.В., Свитанько И.В. Задачи химических олимпиад, изд-во МГУ, 1989. – 256 с. 15. Степин Б.Д. Занимательные задания и эффектные опыты по химии / Б.Д. Степин, Л.Ю. Аликберова. – М.: Дрофа, 2002. – 432 с. 16. Ушкалова В.Н., Иоанидис Н.В. Химия: конкурсные задания и ответы: Пособие для поступающих в Вузы. – М.: Просвещение, 2000. – 224 с. 17. Химия: сборник олимпиадных задач. Школьный и муниципальный этапы: учебно – методическое пособие / Под ред. В.Н. Доронькина. – Ростов н/Д:Легион, 2009.- 253 с. 18. Чмиленко Ф. А., Виниченко И. Г., Чмиленко Т. С. Подготовка к экзамену по химии с контролем на ЭВМ. – М.: Школа – Пресс, 1994. – 144 с. 19. Чуранов С. С. Химические олимпиады в школе. – М.: Просвещение, 1982. – 191 с. 20. Школьные олимпиады: биология, химия, география. 8 – 11 классы / Серия «Здравствуй, школа!». Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 192 с. Проректор Л.К.Портнова Никифорова Елена Ивановна (3022)26-35-31 Салогуб Е.В., зам. зав. каф. химии ЧитГУ
|