Пути совершенствования методики школьного этапа химической олимпиады тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат наук Махмудов, Талыб Ахмед оглы

• Махмудов, Талыб Ахмед оглы
• кандидат наук
• 1988

Оглавление диссертации кандидат наук Махмудов, Талыб Ахмед оглы

1. Введение ......... .......... 4

2. Постановка задачи исследования ......* г 7

3. Психология решения олимпиадных задач по химии, 13

4. Обзор литературы по методическим основам химических олимпиад ..«...#•« ^ «•*«•« | 27

4.1* Обзор отечественной научно-методической литературы . . . | • . . ........ * I 27

4.2. Состояние проблемы химических олимпиад за рубежом ................. 32

4.3« Обобщение опыта передовых учителей . . • • . 35

4.4. Опыт проведения школьного этапа химической

олимпиады в Чобансыхнагской с.ш. Аз .ССР ... 43 g 5. Анкетирование учителей и методистов г . . * $ 46

6. Принципы составления заданий школьного этапа химической олимпиады ...............52

6*1. Представления о способностях к химии как психологическая основа составления заданий . . . . 52

6.2. Принципы внеклассной работы как методическая

основа составления заданий 58

6.3. Дополнительные требования к олимпиадному заданию « •• . . т ......••• • * 59

7. Сравнительная оценка различных вариантов методи-А ки проведения школьного этапа химической олимпиады. Педагогический эксперимент. 61

7.1. Рабочая гипотеза.......................61

7.2. Критерии для сопоставления эффективности методик 61

7.3. Постановка эксперимента........... 62

7.4. Выявление роли проведения заочного тура ... 6®

7.5. Влияние комплекта заданий с возможностью выбора участниками олимпиады наиболее интересшх для них задач на интерес к химии .......... 79

7.6. Изучение интереса участников химической олимпиады

к расчетным задачам .................86

8. Заключение. Методика подготовки и проведения школьного этапа химической олимпиады. Рекомендации для учителей. ¿ ............... 91

9. Вывдды. . . . . .......; .... 95

10. Библиографический список........ . . ♦ 96

Приложение I. Проект Положения о школьном этапе Всесоюзной химической олимпиады . . 105 Приложение 2. Задачи для подготовки к школьному этапу Всесоюзной химической олимпиады ......• • • 108

I. ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пути совершенствования методики школьного этапа химической олимпиады»

Актуальность теш обусловлена:

- малой изученностью методики проведения школьного этапа химической олимпиада;

- необходимостью разработки оптимальной методики подготовки учащихся к химической олимпиаде;

- диспропорцией в оценке значимости олимпиад высших и низших этапов;

- необходимостью формирования у школьников устойчивого интереса к химии.

Цель исследования в разработке и обосновании наиболее эффективных методов проведения школьного этапа химической олимпиады и подготовки к нему учащихся.

Методы исследования: анализ психологической, дидактической и методической литературы, анкетирование учителей и методистов, беседы с учителями и учащимися, проведение экспериментальных школьных олимпиад, анализ олимпиадных заданий на основе представлений о способностях к химии.

Задачи исс?геж?ващя: ^. г,

- разработка оптимального содержания этапа химической олимпиады, включая проведение заочного тура, применение комплекта заданий с возможностью выбора учащимися задач (элективный подход), выявление оптимального соотношения между качественными и расчетными задачами;

- разработка методических рекомендаций для учителей по подготовке учащихся к химической олимпиаде.

Теоретическая новизна исследования состоит в использовании представлений о способностях к химии для анализа содержания хи-

мических задач, в создании психолого-педагогических основ подготовки комплекта задач для химических олимпиад.

Практическое значение диссертации состоит в разработке системы работа учителя по подготовке учащихся к школьному этапу химической олимпиада; в разработке рекомендаций для учителей по организации и проведению школьного этапа химической олимпиада; в разработке проекта Положения о школьном этапе химической олимпиада; в создании комплекта оригинальных задач для подготовки к школьному этапу олимпиады.

Условия проведения педагогического эксперимента. Педагогический эксперимент проводился в 1985-88 г.г. в несколько этапов. На первом этапе в Чобансыхнагской с.ш. Аз.ССР отрабатывалась методика подготовки учащихся к олимпиаде; на следующем этапе в шести средних школах г.Москвы и шести сельских школах Таузского р-на Аз.ССР изучалась эффективность различных вариантов проведения школьного этапа олимпиада. Общий охват учащихся экспериментом составил 582 человека (УП-Х классы).

Дттрог^ттд работы. Основные результаты работы были доложены и одобрены на Всесоюзном семинаре-совещании "Проблемы экологического воспитания и образования учащихся в системе учебной и внеклассной работы по химии" (Черноголовка, 1983 г.); на Всесоюзном семинаре-совещании по обмену опытом пропаганда химических знаний среди молодежи (Черноголовка, 1985 г.);

иа Всесоюзном совещании "Проблемы подготовки в вузах и дальнейшего профессионального роста молодых учителей химии в свете реализации реформы общеобразовательной и профессиональной школы" (Калуга, 1986 г.); на республиканских педагогических чтениях (Баку, 1987 г.); на курсах повышения квалификации учителей средней школы (Москва,

МГУ", 1986-87 г.г., Баку, ЦИУУ, 1986 г.); на заседаниях методического объединения учителей химии Таузекого района Аз.ССР (г.Тауз, 1985-87 г.г.).

Внедрение результатов исследования в практику обучения химии осуществлялось посредством публикации статей в методических журналах (всего 15 публикаций, из них 13 написанных автором лично). Общий объем публикаций составляет около двух печатных листов.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Цель школьного этапа олимпиада в отличие от олимпиад высших рангов состоит преимущественно в привитии учащимся интереса

к предмету. Школьный этап олимпиады должен включать очный и заочный туры.

2. Подготовка учащихся к химической олимпиаде должна носить комплексный характер, а не заключаться только в решении задач.

3. При комплектовании заданий для школьного этапа олимпиады необходимо использовать системный подход, базирующийся на психологических, дидактических и методических факторах. Задания должны носить элективный характер, охватывать максимальное число компонентов способностей к химии, включать дифференцирующую и "утешительную" задачи, содержать 20-25$ расчетных задач.

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ЖСЛВДОВАНШ

Советская школа переживает в настоящее время сложный этап своего развития. В последние годы стало ясно, что проблема всеобщего обязательного среднего образования не может быть решена декларативным путем, не достаточно только приказать органам просвещения и школам дать всем учащимся одинаковое образование. Такие приказы неминуемо приводят к выхолащиванию содержания школьных дисциплин, к формализму в обучении, к пресловутой процентомании. Учитель начинает в своей работе ориентироваться на выполнение формальных требований. В этих условиях он должен обеспечить стопроцентную успеваемость. В результате значительная доля учащихся перестает учиться вообще, так как хорошо известно, что в любом случае удовлетворительные оценки будут обеспечены. "Стоимость" школьного балла обесценивается, наступает инфляция всей системы воспитания и образования.

Причина попытки формального внедрения всеобщего обязательного полного среднего образования кроется в том, что руководителями системы просвещения был неправильно интерпретирован принцип единства советской школы. Согласно этого принципа всем без исключения советским людям представлено право получить гарантированный минимум знаний и умений, но при этом каждый учащийся в соответствии со своими способностями, склонностями и интересами может получить в наиболее удобный для него период наиболее приемлемый вариант полного среднего образования. Для части молодежи это средние ПТУ того или иного профиля, для других -это окончание вечерней школы после службы в Советской Армии, для третьих - это средняя школа с математическим, например, уклоном, тогда как для четвертых - техникум после окончания УШ класса и т.д. Широко распространенная ложная трактовка

принципа единства средней школы не допускает никакой вариабельности школьного среднего образования. Считалось, да. кое-где и сейчас считается, что абсолютно кавдый выпускник X класса должен и может одинаково хорошо овладеть всем комплексом школьных дисциплин. Т.е. ошибочность исходной позиции базируется на ошибочном же положении, что все дети одинаковы, а, значит, и образование им можно дать одинаковое. Таким образом, ложное понимание принципа единства советской школы базируется на вульгарном понимании равенства людей. Люди безусловно равны, но равны в социальном смысле, а отнюдь не в смысле равенства способностей. Лучше всего об этом сказал В.И.Ленин: "Когда говорят, что опыт и разум свидетельствуют, что люди не равны, то под равенством разумеют равенство способностей или одинаковость физических сил и душевных способностей людей. Само собой разумеется, что в этом смысле люди не равны. Ни один разумный человек и ни один социалист не забывает этого". И далее: "... равенства сил и способностей людей в социалистическом обществе ждать нелепо" /I/.

Как известно, Февральским (1988 г.) Пленумом ЦК КПСС внесена ясность в проблему интерпретации принципа единства советской школы. Признано необходимым освободиться от цут единообразия, навязанных нашей школе догматиками. Необходимо усилить общеобразовательную функцию школы, но развивать ее применительно к индивидуальности, дать равные возможности каждому раскрыть свое дарование, дифференцировать обучение. "Единство целей и задач образования должно органически сочетаться с разнообразием школ, гибкостью учебных планов и программ, опираться на передовую педагогическую практику, новаторские методы обучения и воспитания" /2/.

Мысли о необходимости правильно трактовать принцип единст-

ва школы неоднократно прозвучали в докладе Е.К.Лигачева на Февральском пленуме ЦК КПСС. "Нет сомнений в том, что наша школа есть и останется единой. Единой в смысле идейно-воспитательной направленности, одинаковой для всех стартовой площадкой, которая дает равные возможности каждому раскрыть свои дарования, свое общественное предназначение" /3/.

Итак, совершенно ясно, что в настоящее время необходимо уделять максимум внимания средствам и методам развития индивидуальных способностей учащихся. "Необходимо ... дифференцировать обучение, развивать стремление учащихся овладевать знаниями сверх обязательных программ. Словом,уделять главное внимание развитию индивидуальных способностей учащихся. В современном мире - это ключевое направление продвижения вперед школьного, а также вузовского дела" /4/.

Давно известно, что одним из наиболее эффективных средств развития способностей является внеклассная работа. Внеурочные занятия позволяют в значительной мере способствовать решению проблемы ранней профессиональной ориентации молодежи.

Химические олимпиады представляют собой одну из форм внеклассной работы по химии. Следовательно, все сказанное выше имеет непосредственное отношение к этой форме деятельности учащихся и учителей.

В нашей стране сложилась пятиэтапная система проведения химических олимпиад: I этап - школьный, П - районный (городской), Ш - областной (краевой), 17 - республиканский, У - всесоюзный. Шло бы неправильно думать, что цель предметных олимпиад - только содействие профориентации молодежи. Разумеется, олимпиады выполняют и другие задачи.

Химическая олимпиада любого этапа способствует: I) повышению уровня преподавания химии в школе; 2) пропаганде химичес-

ких знаний; 3) активизации внеклассной работы; 4) ранней профессиональной ориентации учащихся; 5) выявлению передовых учителей; 6) отбору наиболее способных учащихся; 7) стимулированию лучших учителей и учащихся; 8) отбору учащихся для комплектования команд на олимпиаду более высокого ранга. Ясно, что "удельный вес" каждой из перечисленных целей не является постоянной величиной для всех этапов олимпиады. Если на всесоюзном этапе главное - выявить победителей, подготовить команду для международной химической олимпиады, то на низших этапах -школьном и районном - более важно привлечь учащихся к занятиям предметом, привить им начальный интерес к науке. Таким образом, основная цель олимпиад низших этапов - привлечение школьников к занятиям химией.

Однако, сложившаяся практика показывает, что главное вни-■ мание органов народного образования и организаций, участвующих в проведении олимпиад, сосредоточено на олимпиадах высших этапов. Эффективно действуют методические комиссии всесоюзной и республиканской олимпиад, именно этим этапам уделяется основное внимание. Вместе с тем, важно иметь в виду, что несмотря на огромное превышение числа участников олимпиад низших этапов по сравнению с республиканским и всесоюзным уровнем (число участ-

с.

ников школьного этапа примерно в 10° раз превышает число членов команды СССР на международной олимпиаде по химии), в стране отсутствует методическое обеспечение школьного этапа химической олимпиада. В настоящее время сложилась диспропорция в оценке значимости олимпиад низших и высших этапов. Если областные, республиканские и всесоюзные олимпиады находятся под пристальным вниманием органов народного образования, вузов, активистов ВХО им. Д.И.Менделеева и других организаций, то районные и, особенно, школьные олимпиада зачастую проводятся на низком ме-

тодическом и научном уровне, их организаторы предоставлены самим себе и подготовка заданий для олимпиад осуществляется стихийно. Доля школ, в которых проводится школьный этап химической олимпиады работникам бывшего МП СССР не известна и по нашим оценкам не превышает 10 процентов от общего их числа.

Ослабляя внимание к школьному этапу химической олимпиады, страна теряет большое количество будущих инженеров, техников и рабочих, которые бы могли эффективно трудится в области химии, химической технологии и многих смежных профессиях.

Не следует забывать, что химические олимпиады являются одной из форм внеклассной работы по химии. Эффективность же внеклассной работы определяется уровнем профессиональной ориентации учащихся /5/. Этот уровень вычисляется как отношение числа выпускников внеклассного коллектива, избравших химические или смежные с химией специальности, к общему числу выпускников внеклассного коллектива. Значит, главнейшей целью химических олимпиад низших этапов следует считать раннюю профессиональную ориентацию учащихся. Вклад этого фактора несколько снижается при повышении уровня олимпиады. При этом возрастает роль "престижного" фактора, важность отбора наиболее сильных учащихся для комплектования команд на высшие этапы олимпиады.

Из изложенного следует, что актуальной задачей является разработка методики проведения школьного этапа химической олимпиады, методики, которая могла бы обеспечить с наибольшим эффектом решение проблемы профессиональной ориентации учащихся. Этой проблеме и посвящена настоящая диссертационная работа.

Создание научно-обоснованной методики всегда базируется на психолого-педагогической основе. Поэтому мы уделили в своей работе внимание проблеме психологии решения задач по химии, а также представлениям о способностях к химии как логической ос-

нове составления олимпиадных заданий.

Поскольку химические олимпиады имеют примерно полувековую историю, в литературе накоплен опыт подготовки учащихся и различных вариантов проведения химических олимпиад. Этот опыт мы попытались обобщить как на основе литературных данных, так и на основе непосредственных контактов с передовыми учителями. В последнем случае нами использован метод анкетирования учителей и методистов.-

Существенно, что в последние 1,5-2 десятилетия химические олимпиады получили известное распространение и за рубежом. В связи с этим мы предприняли анализ опубликованных зарубежных данных о химических олимпиадах.

Таким образом, сочетание анализа литературных данных с обобщением опыта учителей и использованием психолого-педагогической базы, позволяет предложить научно-обоснованную методику проведения школьного этапа олимпиады. Такая методика была наш предложена и проверена путем проведения педагогического эксперимента.

Заключительные разделы работы посвящены рекомендациям для учителей и органов народного образования. Кроме того, наш разработан проект Положения о школьном этапе химической олимпиады и предложен набор оригинальных тренировочных задач для подготовки учащихся к школьному этапу химической олимпиады.

з. психология: решения олимпиадных задач ПО химии

В литературе нам не удалось обнаружить материалов по психологии решения задач по химии. В небольшой степени эта проблема затрагивается в работах /6,7/. Проблемам психологии решения задач посвящена книга Д.Пойа /8/, в которой проведен психологический анализ решения математических задач. В настоящей работе мы попытались использовать подход этого исследователя для рассмотрения психологии решения химических задач.

Прежде всего отметим, что несмотря на длительный период усилий, предпринятых представителями самых разнообразных наук, до последнего времени отсутствует обобщенное и общепринятое определение самого понятия - задача. "Задача - это более или менее определенная система информативных процессов, несогласованные или даже противоречивые соотношения между которыми вызывают потребность в их преобразовании. Суть решения как раз заключается в поисках преодоления путей такого несогласования, которое у целого класса задач может доходить до ярко выраженного противоречия" /9/. "Задача - это упрощенная, схематизированная модель действительности" /10/. В этом определении Г.Б.Вольерова речь идет, разумеется, об учебных задачах, так как реальные, например, научные задачи и представляют собой саму действительность.

"Несмотря на то, что решение задач как предмет школьного обучения имеет опыт нескольких столетий и методика решения выделилась в специальную дисциплину, психологический анализ различных типов задач и их научно обоснованная классификация находится еще в самом зачаточном состоянии" /XI/. По определению А.Н.Леонтьева "Задача - это цель, данная в определенных уело-

виях" /12/,

В учебном процессе задачи выполняют различную роль. Они используются:

1) для закрепления изложенного педагогом теоретического материала;

2) для самостоятельного приобретения новых знаний;

3) для контроля знаний.

Большинство олимпиадных задач по химии выступают в роли индикаторов скрытых возможностей учащихся. Зачастую решение задачи приводит учащегося к новой, неизвестной ему до этого мысли или идее. Увидеть новую идею составляет основную трудность осмысления задачи. Решение многих олимпиадных задач по химии требует от учащегося не только знания фактического материала, но и использования логики "химического мышления". Для иллюстрации приведем пример одной из олимпиадных задач:

Задача I. К 20 мл 5,61$ раствора гидроксида калия добавили 20 мл водного раствора углекислого газа, концентрация которого в пересчете на угольную кислоту составляет 3,1$ Н2СО3. Какую реакцию будет иметь полученный раствор? Решение. Растворы разбавленные и можно считать <Р =1. Расчет приводит к тому, что в смеси содержится 0,02 М щелочи и 0,01 М кислоты, т.е. эквивалентные количества веществ. На первый взгляд нейтрализация прошла полностью и раствор нейтрален. Однако, если учесть, что полученный карбонат калия сильно гидролизуется в водном растворе, реакция будет щелочной. Это и является главной идеей задачи.

Следует отметить, что в отличие от подлинного изобретения, новизна учебных, в том числе и олимпиадных задач, носит субъективный характер. В результате решения появляются данные, ноше

только для учащегося, но не для науки или техники.

Согласно Д.Пойа структура деятельности по решению задач состоит из следующих четырех этапов.

1. Анализ состава задачи, т.е. решающий должен понять задачу, ясно видеть, что в ней искомое.

2. Составление плана решения. Как связаны друг с другом различные элементы задачи? Как неизвестное связано с данным?

3. Осуществление найденного плана.

4. Обсуждение (анализ) проведенного решения.

Анализ задачи Д.Пойа понимает так: "разумно решая задачу, человек прежде всего старается возможно полнее уяснить себе ее" /8, с.55/. В процессе анализа задачи сначала надо установить ее предметную область, все элементы задачи, выявить и установить характер каждого элемента - является он постоянным или переменным, известным или неизвестным. Распознавание отдельных частей и элементов задачи и всей задачи в целом происходит на основе знаний учащихся в той области, к которой относит ся данная задача. При решении любой задачи всегда извлекается польза от ранее решенных задач, используются их результаты или приобретенный опыт. Если же задача совершенно новая, не похожая ни на одну из ранее решенных и не связана ни с одной из них, она неразрешима для участника олимпиады.

Задача 2. Относительная молекулярная масса иодида некоторого металла в 1,24 раза больше, чем относительная молекулярная масса его бромида. Какой это металл? Решение. Анализируя эту задачу, учащиеся обозначают относительную атомную массу металла через X, валентность металла через П . Известно, что валентности иода и брома равны единице в иодвдах и бромидах. На основе этого учащиеся могут записать:

Х * 127 = 1,24. Отсюда X = 116 п . X + 80

При п =1 - такого металла нет, при п =2 это торий, решение при п =3 невозможно.

Спецификой решения олимпиадных задач по химии является не обходимость для решающего "держать в голове" довольно много до полнительной информации о свойствах и химических реакциях веществ. Здесь как раз и приходится проявлять "химическое мышление".

Задача 3. Три элемента А, Б и В способны, вступать в следующие взаимодействия:

А + Б2 = АЕ*)» АБ2 + А = 2АБ; 2В + ^ = 2ЕВ; 2В + АБ^ = = 2АВ + А; АБдВ = АЕ^ + БВ.

Какие это элементы, если известно, что БВ растворимо в разбавленной серной кислоте и нерастворимо в известковой воде?

Решение. Эта задача требует хорошего знания химических свойств элементов на уровне IX класса средней школы. Ключевым моментом ее решения является знание процесса взаимо действия между металлическим магнием и углекислым газом. А - углерод, Б - кислород, В - магний. На уроках и внеклассных занятиях большинство школьников решают относительно несложные задачи известного типа, но часто не справляются с усложненными задачами. Учащиеся усваивают схемы решения стандартных задач, но не овладевают логикой решения нестандартных задач. Это происходит потому, что логическая связь между содержанием задачи и данными, нужными для ее решения, не становится предметом сознания учащихся. В этом -одна из основных причин неудач учащихся на олимпиадах.

Каждый этап решения (по Д.Пойа) важен сам по себе. Особен

но плохо» если учащийся принимается за вычисления, не поняв условия задачи, не имея в голове ясности в отношении смысла задачи.

Задача 4. В атмосфере кислорода сожгли 6 г некоторого вещества. Полученные при сгорании продукты полностью поглотили 38, 57 мл 37% раствора щцроксида натрия (плотностью 1,40). Процентное содержание щелочи в образовавшемся растворе снизилось вдвое по сравнению с первоначальным, причем образовавшийся раствор может химически связать 11,2 л углекислого газа (условия нормальные). Какое вещество было сожжено?

Решение. Большинство участников олимпиады, не анализируя существо задачи, предполагают, что сожженным веществом может быть либо древесный уголь, либо сера, которые при сгорании дают углекислый газ или диоксид серы, поглощающиеся раствором щелочи. Однако этот путь ведет в тупик. Правильное решение этой задачи предполагает предварительное вычисление количества щелочи: Поскольку 11,2 л С0£ - 0,5 М -количество щелочи также 0,5 М, т.е. 20 г. В исходном растворе содержалось такое же количество щелочи. Значит этот продукт не реагировал со щелочью. Масса исходного раствора и поглощенного вещества равна 38,6 1,4 = 54 г. На кислород приходится 54 - 6 = 48 г. По соотношению массы и эквивалентов X = 8*6/48 = I. Следовательно, это водород. Анализ задачи проводится до тех пор, пока не возникает какая-либо идея о плане решения. Это второй этап деятельности по решению задач. С психологической точки зрения план решения -это мысль, идея о возможном пути достижения цели задачи. Если в процессе анализа задачи распознается знакомый тип, то план решения возникает в виде мысли о возможном применении известного

метода решения.

При подготовке школьников к олимпиаде большинство учителей уделяют большое внимание решению задач на смеси. Рассмотрим пример.

Задача 5. При растворении 27,2 г смеси железа и монооксида железа в серной кислоте и дальнейшем выпаривании раствора досуха образовалось 111,2 г железного купороса. Определить состав исходной смеси.

План решения. I. Написание уравнений, протекающих реакций. 2. Обозначение масс Ре и ?е0 в смеси через X и У и составление пропорций на основе уравнения реакции. 3. Объединение пропорции и составление системы уравнений. 4. Решение системы уравнений.

Для решения этого типа задач существуют и другие методы и соответствующие планы. Опыт показывает, что большинство учащихся быстро осваивают алгебраический способ решения по сравнению с другими методами.

Путь от понимания постановки задачи до ясного представления себе плана решения часто бывает долгим и извилистым. Главный шаг на пути к решению состоит в том, чтобы выработать идею плана. Хорошие идеи имеют своим источником прошлый опыт и ранее приобретенные знания. Специфика решения химических задач состоит в том, что учащийся должен хранить в памяти значительное количество фактологического материала. По-видимому, в математике и физике роль такого материала существенно меньше, чем в химии. Задача 6. Имеется смесь порошков алюминия, меди, железа и золота. Как разделить эту смесь, чтобы каждый из металлов был выделен в чистом виде?

План решения. Одна из возможностей состоит в том, что сначала из смеси с помощью магнита выделяют железо. Далее дей-

ствием щелочи растворяют алюминий, а добавив к остатку азотную кислоту отделяют медь. Золото, как благородный металл, остается неизменным. Следует иметь ввиду, что предложенный план не является единственным, можно предложить еще множество других путей решения этой задачи. Особенность химического мышления заключается также в умении составлять ретроспективные схемы синтеза химических веществ. Рассмотрим эту особенность на конкретном примере.

Задача 7. Необходимо получить изопропиловый спирт, исходя из нормального пропилового спирта.

План -решения. Здесь необходимо проводить синтез "наоборот", т.е. составить ретроспективную схему. Действительно, изопропиловый спирт может быть получены путем гидратации пропилена СНд-СН=СН2+Н20 -»»СНд-СН-СНд. Остается получить пропилен из н-пропилового спирта. Это можно сделать путем дегидратации последнего: СНд-С^-С^ОН — СНд-СН=СН2 + Н20. Эта простейшая задача является примером схем ретроспективного синтеза, который крайне необходим для подготовки химиков-органиков .

Осуществлять план решения задачи легче, чем его составить. При этом требуется, главным образом, терпение. Нужно терпеливо рассмотреть все детали одну за другой, пока все не станет совершенно ясным и не останется ни одного темного угла, за которым может скрываться ошибка. В большинстве олимпиадных задач имеется какая-то "ловушка". Рассмотрим это на примере.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Махмудов, Талыб Ахмед оглы, 1988 год

10. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ленин В.И. ПСС, т.24, с.361, 364.

2. Правда. №25407 от 24.02.88 г.

3. Лигачев Е.К. Доклад на Пленуме ЦК КПСС "О ходе перестройки средней и высшей школы и задачах партии по ее осуществлению Политиздат, М., 1988 г., с.15.

4. Лигачев Е.К. Там же, с.18.

5. Лисичкин Г.В. Профориентанионный подход при подготовке заданий для химических олимпиад. В кн.: Методические проблемы, химических олимпиад. 1979 г., М., Знание, с.12-18.

6. Чуранов С.С. Химические олимпиады в школе. М., Просвещение, 1982, 167 с.

7. Николаенко В.К. Классификация олимпиадных задач и общие под ходы, к решению некоторых типов задач. Химия в школе, 1986 г №6, с.65-68.

8. Пойа Д. Как решать задачу. 1961 г., М., Учпедгиз, 206 с.

9. Эсаулов А.Ф. Психология решения задач. 1972 г., М., Высшая школа, 216 с.

10. Вольеров Г.Б. О вступительных экзаменах по химии в вузы. Химия в школе, 1987 г., №2, с.33-37.

11. Лурия А.Р., Цветкова Л.С. Нейропсихологический анализ решения задач. М., Просвещение, 1968 г., с.267.

12. Леонтьев А.Н. Проблемы, развития психики. М., Из-во МГУ, 1981 г., 309 с.

13. Капица П.Л. Физика, математика, астрономия. М., Знание, 1966 г., с. .

14. Тихомиров O.K. Психология мышления. М., Изд-во МГУ, 1984, с.20.

15. Учебный материал и учебные ситуации. Под ред. Г.С.Костюка и Г.А.Балла. Киев, Радянська школа, 1986, 143 с.

16. Фридман Л.М. Форшрование^юшения задач в процессе обучения начальной матиматике (166-169 е.). В кн.: Обучение и развитие младших школьников. Под ред. Г.С.Костюка, Киев, 1970, 407 с.

17. Соколовская Е.М., Додонов Ю.Б. ХУ Всесоюзная олимпиада по химии. Химия в школе. 1983, Ж, с.59-62.

18. Дворкина В.П., Додонов Ю.Б. Задания теоретического тура ХУ1 Всесоюзной химической олимпиады. Химия в школе, 1983, №3, с.68-71.

19. Сорокин В.В., Злотников Э.Г. Тестовые задания на Всесоюзной олимпиаде по химии. Химия в школе, 1984, №2, с.65-67.

20. Дворкина В.П., Додонов Ю.Б. Об итогах Всесоюзной и Международной олимпиад по химии 1983 года. Химия в школе, 1984, Jfö, с.67-69.

21. Злотников Э.Г., Гольдфельд М.Г., Соломонов Б.Н. Задания теоретического тура ХУЛ Всесоюзной химической олимпиады, школьников. Химия в школе, 1984, №5, с.58-62.

22. Злотников Э.Г., Гольдфельд М.Г., Соломонов Б.Н. ХУШ Всесоюзная химическая олимпиада школьников. Химия в школе, 1985, Ш, с.57-59.

23. Оржековский П.А. О заданиях по химии IУ этапа Всероссийской олимпиады, школьников. Химия в школе. 1984, Ж, с.66-69.

24. Сорокин В.В., Злотников Э.Г. Химический тест на Всесоюзной олимпиаде. Химия в школе, 1985, Ж, с.58-59.

25. Оржековский A.A., Кокуева Г.Н. О заданиях заключительного этапа XI Всероссийской олимпиады школьников по химии. Химия в школе, 1986, Ж, с.59-62.

26. Злотяиков Э.Г., Гольдфельд M.F., Соломонов ,6.'Н. ХЖ Всесоюзная химическая олимпиада школьников. Химия в школе. 1985, ЛЗ, с.57-59.

27. Методические проблемы химических олимпиад. Материалы Всесоюзного совещания-семинара. Под ред.Лисичкина Г.В. и Коробей-никова Л.А. М., Знание, 1979, 135 с.

28. Лисичкин Г.В. Методика проведения школьной химической олимпиады. Химия в школе. 1980, №5, с.67-69.

29. Лисичкин Г.В., Ротина Е.С., Коробейникова Л.А. Об эффективности внеклассной работы по химии. Журнал Всес.хим.об-ва им.Д.И.Менделеева, 1978 г., т.23, №, с.678-681.

30. Чуранов С.С., Демьянович В.М. Химические олимпиады школьников. М., Знание, 1979, 64 с.

31. Чистякова Н.И., Щекина A.A., Рязанцева А.П. Некоторые вопросы методики проведения химических олимпиад. См.23, с.80.

32. Чистякова Н.И., там же, с.108.

33. Польские химические олимпиады.. Перевод с польского. М., Мир,

34.

1980, 531 с.

^шА ^Ctvviaa. ^OmL Ом Ik COßVtfM,

(^¿td. bV ?d CW Obj^ JXM. ¿dot frnd ArooltN ЛАаЯи. Cowm CWi. Ofymf 41/fcrsctw)

Г 3 1985. c.III-115 (Цит.по PIX 1986, T.I5A,

с.8).

35. ЬиймЖ MowiCi in-jtuma oj Ik &кх>1

Ом oUwfot outfavdM, Ьо Ушъ pot. C^. Qlwn^.Mm. ddat aid ^Wlruo .Мсйи. (W ^ (X<pnP- Wtrstuu

шис. wm 1985, c.44-57 (Цт?. ho PIX, 1986,

T.I5A, с.7).

36. iOrajuOsby (ArrwhA } kc& Ш&, ^towtftoi Wuwa.

szhod. ЬО YW^ pihm. Ofc^nj). viun . ftckc VpolaVtcj , XiQ>\ Covnm. ОЦил , Dt^mj), UWsctuy.

1985, с.58-64. (Цит. по РЖК, 1986, T.I5A, с.7). 37. tarnetÎUMOOC/Ъ JWma; bot&stluwtfúyt ;

Uo^bVÖlkl êdmuncL MlLklih wlÁ Ott- öj $ívW?L dueüilc^ o\ k^frfa-bXifidbd cwrñh. ЬО Уш/з pot. Ckw. ta M. tdoe.aW TbotrüKQ.Лии

^Ж^О^' №985' (Цит. по РЖ, 1986,

T.I5A. С.7).

38 vUcu-bO/zi. ЪА VwotopUUô

^ ^^^ • c.248-252

(Цит. по PIX, 1968. T.3(1) ).

39. Idiv&k.

Iii WcHok, ^CAim^tAt Oí^ln^Aj IwitOYVbüldVthjLk)

Érate ore, ГЩ, w-él Prtrad wd* Stói

J 1963, 14, Jfâ, с.123-126 (чешек.) (Цит.

РЖХ, 1964, т.15)

40. Íbcvwu-Г "KrL Prùnl t/Kiyvvvttja QWyv\v>vOX^ CL PrO lCK.hj 9 r<¿. Ш .Г fmL. Д®439 Сдит .РЖХ,

1964, т.16).

41. W^twíty MtóUL O^mjVvítdíb Ро^гд^Це.. Pria/ 19бД с.54-59 (чешек.) (Цит.РЖХ, 1966, т.11(1),с.4)

42. V-A/-WOU tbov ñ.S 0 гМЛхл'ъйМ 4'Ofmft^fi wUmOt г ó Prá^ V cktó. PrLf^gg^ Ä-833. (Цит. РЖХ,

I960, Jtèll, с.6).

43. Dit wún OkAvwüL- O&^fruujte ñ&birfe. Sdwü&rCn.

7, №6, с.308-315 (нем.) (Цит.РЖХ,

I960, №22, с.2.)

44. VlUimitoin 3ridrLC/h. íhimli- OUfmprvCtdt иУУ) Y^rtll Ä>CK^jSe^í^^ ^gggj^ (ЦиТ.рИ1 1962(

т.6, с.4).

45. (rotW: ¿rh(Xí(Á. îa(yfiKxDynrvaivWh

ъшт цЯш* Шпы.ШО, 27,

ЖЕ, с.33-37.

46. Ъиас/Ь vUou4bv\, ЪоМлл Ш'ьогЛ.Ь AcuASL Cm kxe^S

^±981, 28, HO, c.435-436.

47. vlte. (mo. LA. Heu/iwo <fu*\

1984, 61, №6, c.535-536. (Цит.РЖХ, 1985, I9MA, стр.5)

^ WwvWt-J.CMin.^ JK3f сЛ7_18_ (IIit PIXj I986i

т.н. I, c.7.)

49. Бацявичене Д.Ю. Экологическое воспитание учащихся в кружке "Охрана природы". Химия в школе. 1984, Ш. С.64-65.

50. Чертков И.Н. Организация практической деятельности учащихся и развитие их интереса к химии. Химия в школе. 1979. №5. С.22-27.

51. Петрушевская Т.А. Творческий поиск учителя. Химия в школе. 1983. М. С.23-25.

52. Пасечник Б.Н. Реформа глазами учителя химии. Химия в школе, 1986, /62. С.28-29.

53. Алиев А.У. Большой труженик, умелый педагог. Химия в школе. 1983, с.22-24.

54. Иванов Ю.Ю. Бороться за глубокие и прочные знания. Химия в школе. 1985, А©. С.3-5.

55. Гольдфельд М.Г., Иванова Р.Г. Итоги I Всесоюзного конкурса молодых учителей химии. Химия в школе. 1986. №3. С.68-71.

56. Чигрик П.В. 0 работе школьного химического общества. Химия в школе. 1983. Ю. С.52-53.

57. Новиков М.С. Подготовка учащихся к химическим олимпиадам. Химия в школе. 1982. Ш, с.59-60.

58. Савич Т.З. Опыт^ достойный изучения и распространения. Химия в школе. 1979. ЖЕ. 0.17-21.

59. Пантелеева H.A. Из опыта работы общества "Юный менделее-вец". Химия в школе. 1978, М, с.77-78.

60. Дроздов С.Н., Левша Л.С. Труд. Поиск. Результат. Химия в школе. 1985, ЖГ, с.35-36.

61. Коробейникова Л.А. 0 проведении химических олимпиад. Химические олимпиады, школьников Вологодской области. Вологда, 1972, 75 с.

62. Мастер педагогического труда. Химия в школе. 1982, М, с.55-56.

63. Мастер педагогического труда. Химия в школе. 1982. А&2, с.54-55.

64. Алеева Т.Ф. 0 работе школьного научного общества. Химия в школе. 1979, Jfö. С.65-66.

65. Мастера педагогического труда. Химия в школе. 1979. Jfö. 0.57-58.

66. Канунникова Г.А., Заказнова O.A. 0 проведении Ш этапа Всероссийской олимпиады в г.Пскове. Химия в школе. 1985, Ж5. С.56-58.

67. Полосин B.C. 0 связи химии с жизнью. Химия в школе. 1986. №1.

68. Величко Л.П. Из опыта обучения химии в школе полного дня. Химия в школе. 1983. Ж. С.42-44.

69. Паппэ М.М., Перчаткин С.Н. Из опыта организации работы учи теля химии в школах и группах продленного дня. Химия в шко ле. 1982. Л5. С.46-49.

70. Махмудов Т.А. К решению задач повышенной трудности. Химия в школе. 1979-, ЖЗ. С.29-30.

71. Махмудов Т.А. Обсуждаем проект программы по химии. Химия в школе. 1979. №5. С.52.

72. Махмудов Т.А. Из опыта решения задач повышенной трудности. Химия в школе. 1983. 13. С.79.

73. Махмудов Т.А. Как я готовлю учащихся к олимпиаде. Химия в школе. 1984. №6. С.58-60.

74. Махмудов Т.А. Из опыта подготовки учащихся к химической олимпиаде. Химия в школе. 1988. ЖЕ. С.62-63.

75. Махмудов Т.А., Бабаев P.A. Итоги и очередные задачи республиканской химической олимпиады школьников в 1979 г. Преподавание химии и биологии (на азербайджанском языке). 1979. №4. С.13-28.

76. Махмудов Т.А. Пути передачи учащимся прочных и основательных знаний. Преподавание химии и биологии (на азербайджанском языке). 1981, №3. С.41-44.

77. Махмудов Т.А. Из опыта решения задач повышенной трудности. Преподавание химии и биологии (на азербайджанском языке). 1983. ЖЕ. С.50-56.

78. Махмудов Т.А. Из опыта организации школьного тура химической олимпиада. Преподавание химии и биологии (на азербайджанском языке). 1984, №3. С.45-47.

79. Махмудов Т.А. Из опыта составления задач с экологическим содержанием. Преподавание химии и биологии (на азербайджанском языке). 1987. М. С. 13-15.

80. Махмудов Т.А. Организация самостоятельных работ учащихся по химии. Учитель Азербайджана (на азербайджанском языке). №96 (3964) от 02.12.83 г.

81. Махмудов Т.А. О практической направленности преподавания химии. Учитель Азербайджана. №68 (4040) от 24.08.84 г.

82. Махмудов Т.А. Школьное химическое общество. Учитель Азербайджана №15 (6693) от 19.02.88 г.

83. Платонов K.K. Проблемы, способностей. 1972. M., Наука, 312 с.

84. Коробейникова Л.А., Лисичкин Г.В. Развивать способности учащихся. Химия в школе. 1982. №4.0.44-47.

85. Коробейникова Л.А., Лисичкин Г.В. Проблемы ранней диагностики химических способностей. В кн.: ХП Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. М., Наука, 1981, с.16-17.

86. Коробейникова Л.А., Лисичкин Г.В. Психголого-педагогические проблемы, ориентации школьников на химические профессии. Журнал Всес.хим.об-ва им.Д.И.Менделеева, 1983, т.28, Ж5, с.75-82.

87. Лисичкин Г.В., Коробейникова Л.А. Годитесь ли Вы. в химики? Химия и жизнь. 1981. М, с.12-17.

88. Программы для внешкольных учреждений и общеобразовательных школ. Химические кружки. Редакторы-составители Л.А.Коробейникова и Г.В.Лисичкин. М., Просвещение. 1982, 176 с.

89. Гудкова A.C., Ефремова K.M., Магдесиева H.H., Мельчакова Н.В. 500 задач по химии. М., Просвещение, 1977, 156 с.

90. Кузьменко Н.Е., Чуранов С.С. Общая и неорганическая химия. М., Изд-во Московского университета, 1977. 472 с.

91. Дайнеко В.И. Как научить школьников решать задачи по органической химии. М., Просвещение, 1987, 159 с.

92. Лабий Ю.М. Решение задач по химии с помощью уравнений и неравенств. М., Просвещение, 1987. 78 с.

93. Магдесиева H.H., Кузьменко Н.Е. Учись решать задачи по химии. М., Просвещение. 1986. 158 с.

94. Адамович Т.П., Васильева Г.И., Мечковский С.А., Станишев-

с

ский Л.С. Сборник олимпиадных задач по химии. Народная шзе-та. 1980 г., ПО с.

95. Чуранов С.С., Додонов Ю.Б. Сборник задач для подготовки к XI международной химической олимпиаде 1979 г. в СССР. 1979 г., М., Министерство Просвещения СССР. Академия Педагогических Наук СССР. 59 с.

96. О подготовке и проведении олимпиад по химии. Составители: Суровцева Р.П., Перчаткин С.Н. Московский городской институт усовершенствования учителей. М., 1981 г., 143 с.

97. Мушкало H.H., Брайко В.И. Олимпиадные задачи по химии

(на украинском языке). Киев. Радянс!&а школа, 1979 г., 152 <

ПРИЛОЖЕНИЕ I

Проект

Положение

о школьном этапе Всесоюзной химической олимпиады.

Школьный этап Всесоюзной химической олимпиады, проводится ежегодно в каждой средней школе учителями химии при участии жур-нала "Химия в школе".

Основными задачами школьного этапа олимпиады, являются:

- ранняя профессиональная ориентация учащихся, развитие у

учащихся интереса к химии; из

- актиЭация внеклассной работы по химии;

- пропаганда химических знаний;

- отбор наиболее подготовленных учащихся к последующим этапам олимпиады.

Порядок проведения олимпиады.

Ответственность за проведение олимпиады, возлагается на руководство средних школ и на районный отдел: народного образования.

Школьный этап химической олимпиады, проводится в ноябре-декабре в три тура.

Первый тур олимпиады - заочный; проводится в ноябре.

Второй тур олимпиады - теоретический; проводится в конце ноября.

Третий тур олимпиады. - экспериментальный; проводится в начале декабря.

Тексты заданий заочного тура подготавливаются редакционной коллегией журнала "Химия в школе" (две трети задач) и учителем химии данной школы, (одна треть задач).

Тексты заданий очного теоретического тура подготавливаются редакционной коллегией журнала "Химия в школе" (половина задач) и учителем химии данной школы, (половина задач).

Условия задач публикуются в №5 журнала "Химия в школе". Решения задач публикуются в Щ журнала "Химия в школе".

При формировании заданий школьного этапа (заочный и очный туры) соблюдаются принципы элективности и соответствия заданий компонентам способностей к химии, а также принципы, внеклассной работы.

Экспериментальный тур проводится в соответствии с возможностями школы.; задания экспериментального тура формируют учителя. К участию в экспериментальном туре допускаются победители теоретического тура.

К участию в теоретическом туре допускаются все желающие, независимо от участия в заочном туре.

Допускается коллективное участие школьников в заочном туре Допускается участие в олимпиаде учащихся УП классов.

В школе формируется оргкомитет олимпиады., который обеспечивает оптимальные условия проведения олимпиады.

Подведение итогов и награждение

-Итоги олимпиады, подводятся по результатам каждого тура. Во всех турах выявляются итоги личного первенства. Критерии оценки работ участников олимпиады, устанавливает оргкомитет.

Победители школьной олимпиады, награждаются грамотами и в соответствии с материальными возможностями школы - призами (преимущественно химической литературой).

Итоги олимпиады, включая разбор задач, подводятся на собрании участников олимпиады, а также обсуждаются на заседании мето дического объединения учителей химии.

Результаты олимпиады учитываются при очередной аттестации учителей химии.

При редакционной коллегии журнала "Химия в школе" организуется методическая комиссия школьного этапа Всесоюзной химической олимпиады, которая формирует рекомендуемые журналом комплекты задач.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Задачи

для подготовки к школьному этапу химической олимпиады.

УП класс

1. Относительная молекулярная масса воды, равна 20. Укажите состав молекул воды,, учитывая, что в природе встречается несколько изотопов водорода и кислорода.

( Ф , т£о , НТ'Ю, №*0)

2. Могут ли атомы, различных элементов иметь одно и то же массовое число (иметь одинаковую массу)?

(Могут. Например, , , ^Са )

3. Кто был первый химик?

(Первым химиком был первобытный человек. Научившись добывать огонь, он осуществил первую химическую реакцию. Это окислительно-восстановительная реакция - реакция горения.)

4. Во влажном воздухе железо ржавеет. Предложите схему эксперимента, с помощью которого можно было бы, доказать, что в этом процессе расходуется кислород. Проведите этот эксперимент в вашей школе.

5. Назовите несколько типов неорганических соединений, содержащих водород и не являющихся кислотами.

(I. Вода ^0 - оксид водорода.

2. Гидроксиды: а) основные КОМ 7 Од

б) амфотерные

3. Кислые соли

4. Основные соли ДЮНСЕ^ ДбдОМ^СД,

5. Гидриды: а) неметаллов, $1 йч б) металлов

6. Кристаллогидраты

ЪаЩ 2 НгО Z^SOv 7HzO

7. Пероксид водорода Н^О^

В. Составить уравнение четырех типов реакций, одним из продуктов которых является вода.

С 2 H¿ + 0¿ - ¿H¿0 реакция присоединения, 2H2.02.-2W2.0-t0¿ реакция разложения, Cu СИ Н*- Си + И 2.0 реакция замещения, КОИ + НСг г КС£4 И*0 реакция обмена)

7. На чашку весов помещали свечу, над которой размещено ламповое стекло, заполненное твердым гидроксидом натрия. Весы уравновешивают и свечу зажигают. Как изменится равновесие через некоторое время. Ответ обоснуйте.

(При горении свечи образуются оксид углерода и вода, которые поглощаются гидроксидом натрия. Поскольку кислород в процессе горения поступает из воздуха, чашка на которой стоит свеча отклонится в®из)

8. Сухое вещество растений содержит 42% кислорода. Объясните, почему в почву не вносится "кислородных" удобрений?

(Кислород в растения поступает в процессе дыхания из воздуха, с углекислым газом в процессе фотосинтеза с водой, и с удобрениями (например нитраты).)

9. Природный минерал красный железняк содержит железо в виде оксида железа (Ш). Определите массовую долю (в процентах) железа в красном железняке, если в 400 г красного железняка содержится 0,75 моль оксида железа(Ш).

(Формула оксид железа (Ш) - ЗРе203 I моль железа. Тогда по условию задачи в 400 г красного железняка содержится 0,75 2 мол железа. Аг (Ре) = 56; Jl¡ (Ре)=56 г/мол. Значит в 400 г красного железняка содержится 0,75 2 56 г железа. Массовая доля железа

. ) о/ 2 0.75 56

Шр/с- |оо- 100 = 21$ .

10. После прокаливания смеси меди и древесного угля масса смеси не изменилась. Определите массовое соотношение меди и угля в исходной смеси.

(При прокаливании смеси протекают следующие реакции:

2.Си + 02--<2СиС> (I)

С +Ог = С02 (2)

В соответствии с уравнением (I) при взаимодействии 64 г меди с кислородом масса увеличивается на 16 г или на 1/4 от массы, меди.

Масса угля должна составить также 1/4 от массы меди. Таким образом массовое соотношение меди и угля в исходной смеси: гг^ : сг\. =4:1.)

11. Найдите формулу сульфата металла, если известно, что массовая доля кислорода в сульфате равна 49$.

(Пусть формула сульфата . Тогда молекулярная

масса сульфата будет <Л1мвг(*°ч)л = + 96 X) г/моль.

I г/моль сульфата содержит 64х г кислорода. Так как массовая доля кислорода в сульфате составляет 44$, то молярная масса будет равна: = 96х = 64х/49 100• Отсюда

Л^=17,3х. Составим таблицу значений для различных зна-

чений х

\е х

17,3 I такого металла нет

34,6 2

51,9 3 - металл хром Отсюда сульфат имеет формулу $Су)3

12. Найдите формулу гидроксида, если массовая доля металла в этом гидроксиде составляет 41,4$. Известно, что этот металл

расположен в Ш периоде периодической системы. Д.И.Менделеева.

(Формула гидроксида Ме(0Н)х. Молекулярная масса гидроксида ММе(0Н) ~ + г/моль. I г/моль гидроксида содержит М^ металла. Так как массовая доля металла равна 41,4$, то молекулярная масса будет равна:

%е(0Н) = мМе + 17х = W41'4 100

л

Отсюда ММе = I2X. Металл - магний и формула гидроксида

MjCOUl)

13. Ниже приведены характерные свойства веществ в различных агрегатных состояниях: I) способность ьани/лать вес объем сосуда и принимать его форму, 2) текучесть, 3) способность сохранять собственную форму и объем, 4) сжимаемость, 5) медленная диффузия, 6) незначительная сжимаемость, 7) быстрая диффузия,

8) чрезвычайно медленная диффузия. Какие из указанных свойств характерны для газов, жидкостей и твердых веществ?

(Газы: I, 2, 4, 7. Жидкости: 2, 5. Твердые вещества: 3, 6,

8.)

14. При очистке воды после фильтрации ей дают отстояться в отстойниках и затем добавляют оксид СаО и сульфат алюминия

Jl^/SOt^. Объясните, зачем добавляют указанное вещество. Напишите, уравнения протекающих реакций.

(При добавлении в воду оксида кальция и сульфата алюминия образуется рыхлый осадок гидроксида алюминия:

CctO t HiO =Са(ОиК .

* Ь Са(ОН),- ¿0a$O,i + 2/Н(ОН)3+

Же латинообразный осадок гидроксида алюминия медленно осаждается, захватывая практически все мельчайшие взвешенные в воде частицы,. Кроме того таким путем удаляется и большая часть бактерий.)

15. Приведите примеры процессов, в которых одновременно происходят физические и химические явления.

(При взаимодействии натрия с водой образуется гидроксид натрия и водород (химическое явление)

2АЬ + 2НгО- 2лЪОН + н*.

В ходе реакции выделяется большое количество тепла и натрий плавится (физическое явление). Прохождение электрического тока через открытую медную проволоку (физическое явление), проволока нагревается. При нагревании проволока расширяется (физическое явление) и окисляется кислородом воздуха (проволока чернеет)

2Си +с>х = гвиО

Возможны, и другие примеры.)

Ж класс

1. Что будет наблюдаться, если к баритовой воде постепенно приливать раствор фосфорной кислоты? Приведите уравнения химических реакций.

(При недостатке фосфорной кислоты будет выпадать осадок фосфата бария

ЗЬаШ, + 2 иъ?0ч = ба^РСЩ 6Н20

В избытке фосфорной кислоты образовывается гидрофосфат бария

6аЛ(Р<Ч-* НаР0„ х ЗбсНР0,

и затем дигидрофосфат бария

ЬаНРОч + Н3Р0, -Осадок будет растворяться.)

2. К 4 г оксида двухвалентного металла добавили раствор серной кислоты до полного растворения осадка. Массовая доля серной кислоты в исходном растворе 10%. Получили раствор сульфата металла с массовой долей сульфата 11,77$. Оксид какого металла был растворим в серной кислоте?

(Напишем уравнение реакции

ЛАа0 + Нг£0ч -- Л!е50ч + НгО

Оксид и серная кислота реагируют в мольном отношении 1:1. Количество вещества оксида и равные ему количества вещества серной кислоты, и образовавшегося сульфата металла равны 4/А^е) -ь 16^ . Масса серной кислоты в добавленном растворе будет

= 4/^(ме) + ^ 98 9 масса образовавшегося сульфата металла =4/^А(Ме)+16^ ^АМе+96^' Масса входного раст-

вора (Лисх = 4 98 10°/^(Ме) 10* Так как в пР°Чессе реакции из раствора ничего не выделилось, то масса конечного

раствора №иомг - 4 + (4 98 +16). По условию задачи

массовая доля сульфата в конечном растворе

Отсюда

Ч САШ* 961

А(Ме)=24, Металл ~ •)

3. В состав гемоглобина входит небелковая молекула "гем", которая содержит углерод, водород, азот и железо. Массвые доли углерода, водорода и азота равны. 73,330$, 5,926$ и 10,370$, соответственно. Определите простейшую формугу гема.

(Массовая доля железа в геме равна:

(А) С^) =100-(73,330 +

+ 5,926 + 10,370) = 10,374$.

С:Н:А/:Ре = Щ™ ; 5,926 . 10^ . 10^374 =

=6,111 : 5,926 : 0,741 : 0,185 = 33 : 32 : 4 : I . Простейшая формула гема: С^Н^^Ре.)

4. Искусственный графит получают в электропечах из угля, смешанного с малым количеством кремнезема. При нагревании кислород удаляется в виде оксида углерода (П), а кремний, действуя как катализатор, способствует переходу угля в графит. Напишите уравнения происходящих реакций.

( $¡0^2(1 * $¡+200 £1 4 С(уголь) - 5 » С

^ $'. 4 Сиротит)

Сложив две последние реакции получим:

^(уголь) ~ с(графит)

\

5. 7,2 г оксида некоторого металла растворили в избытке раствора разбавленной азотной кислоты. В результате получили 24,2 г нитрата этого металла. Оксид такого металла растворили в азотной кислоте?

(Задача имеет два варианта решения.

I. При растворении оксида металла не произошло изменение степени окисления металла

МегОх + 2х Ил/0j = г Ale ОФ* + X HlO

По уравнению реакции из I моля оксида металла получается в 2 моля нитрата металла. Количество вещества оксида металла равно ))(/vte¿Ojt) = 7,2/2А(дое)+16. Количество вещества нитрата металла

Й^сад - 2 7,2/2А(Ме)+16Х = 24,2/А(Ме)+62Х.

Отсюда I5X; при Х=3. А^е =45 г/мол. Металл скандий (Se)

П. При растворении оксида металла степень окисления металла повышается. В общем виде уравнение реакции можно записать следующим образом:

/ЛеА + НМОь 2Л1е + tfO + H¿0

Расставим коэффициенты:

3

¿(4-х)

МьгО* x-HiO

NO¿+ ЧН + + г>ё ->л/0 + ¿HlO

ЗМьР* + (% -¿х)нщ = бМе {n0^ + 2(Ч-х)/уО *

В общем виде задача не может быть решена, так как в одном уравнении два неизвестных. Для решения необходимо сделать предположение относительно % и у . Пусть )1 =2 и ^=3. Тогда

ЗЛ1еО + ЮЙЛ/Оз

7,2/А(Ме)+16 = 24,2/А(Ме) + 62 3

А(Ме) = 56 металл - железо (Ре) . )

6. Б замкнутом сосуде объемом 20 л сожгли 1,2 г чистого древесного угля. Определите число молекул оксида углерода (ХУ) после реакции. Примите, что первоначально воздух в сосуде находился при нормальных условиях.

С С + '02 = С02. = 1.2 г/12 г/моль = 0,1 моль.

Таким образом в результате реакции образовалось 0,1 моль С02. Кроме того, в воздухе уже содержалось 0,03 объемных (или, что то же самое мольных) процента С02.

#0г)= 20 л 0,03 / 22,4 л/моль 100 = 2,7 Ю~4 моль. Всего после реакции в сосуде будет находиться 0,10027 моль С02 или 0,10027 6,02 Ю23^ 6,04 1022 молекул С02 . )

7. Приведите схему, объясняющую процесс растворения оксидов металлов в воде (взаимодействие иона 0 с молекулой воды.)

' * • « • V и

Реакция включает перенос протона Н+ (атом водорода без электро

р

на) от молекулы, воды, к иону 0 в оксиде металла)

8. При нагревании соль А распадается на соли Б и В. При взаимодействии соли А с концентрированной, а соли А и Б с разбавленной серной кислотой получается соль В и газы. Г и Д. Взаимодействие газов Г и Д приводит к образованию простого вещества Е желтого цвета. Вещество Е реагируя с раствором гидро-ксида калия при нагревании дает соли А и Б. Определите вещества А, Б, В, Г, Д, Е. Напишите уравнения происходящих химических реакций.

( Так^оль В получается при взаимодействии с серной кислотой, то это сульфат. Простое вещество Е желтого цвета - сера

Сера с гидроксидом калия образует сульфид калия и сульфит калия. Тогда Б- ; А - ; В - Кз50ц , Г - б02, д _ И2 5

Уравнения реакций

* Кг5 + 3 КЧ.БО** К^О, + К + Мг.0

К25 4 Нг$0, -- КгБО^

¿Иг$ + 502 = 35 * 2НгО

6К0Н +35 . 2Кг$ + Кг^ + ЗНгО)

9. Юный химик подействовал на цинк несколькими каплями соляной кислоты. Затем он добавил несколько капель свежеприготовленного сульфита натрия. Раствор помутнел. При испытании выделяющегося газа бесцветной бумажкой, смоченной раствором соли X, бумажка почернела. Объясните результаты наблюдений. Напишите уравнения химических реакций.

(При взаимодействии цинка с соляной кислотой выделяется водород, который в момент образования находится в атомарном состоянии. Сульфит натрия в кислой среде восстанавливается до серы и раствор мутнеет. Выделившаяся сера реагирует с атомарным водородом с образованием сероводорода. Если смочить бумажку раствором соли свинца, например, нитрата, то при взаимодействии с сероводородом образуется сульфид.

Уравнения реакций:

г^гнсигпс^+гн 214 4Б =

РЬ (А/ОлХ+ НгБ = + 2 Н ЫОл)

10. Оцените молярную массу электрона.

(Известно, что масс электрона примерно в 2000 раз меньше массы протона. Молекула водорода содержит два протона. Поэтому молярная масса электрона будет равна:

М(е) ~ М(Н2)/ 2 2000 = 5 Ю"4 г/моль . Для получения точного решения необходимо значение массы одного электрона, взятое из справочникагумножить на число Авогадро:

М(е)=9,1 Ю~28г 6,02 Ю23 мол-1 = 5,48 Ю~4 г/моль)

11. В школьном коридоре был найден листок, на котором приведены. правые части уравнений химических реакций:

= + НгО

= <2 30г + 2йг0 = ЗБОг + 2ИгО

= чъ о^гнго

Восстановите уравнения полностью.

( Н^О^Ог'НгО

ги^ + ъОг-^0^2-1^0

$+ гМ^О^ЗБОг^НгО

12. При сливании растворов двух веществ выпадает осадок, содержащий два вещества. Приведите примеры.

< Ьа(ОИХ + СиЗОч- СмСои)^ + ваБСМ

2Л9Р +СоС£г = 2А9Си+

13. Вещества I и П имеют ряд похожих свойств. Оба хорошо растворимы, в воде, при растворении в воде выделяется теплота, оба изменяют окраску метилоранжа. Если их оставить в открытых сосудах, масса сосудов со временем увеличивается. Оба вещества

взаимодействуя с раствором хлорида кальция дают осадок. При взаимодействии алюминия с водными растворами этих веществ алюминий растворяется и выделяется водород. Вещества I и П принадлежат к разным классам неорганических веществ. Назовите эти вещества.

с и^оц и кон (льгОН). )

14. Ор^шертвите прив^тшштуу) ниже цепочку превращений:

IО ч__9 о

у

(I. в + Ог --ЗО2.

2,

3.

4. 2М>0Н + НъЬОч = М>2>>Оч +2.Нг_0

5. А^гЗО^ + = г&аН$Оч

6. Н^Оч + 6Л/Ог.+2НгО

7. БОг + А/Оь + НгО = Н^Оц+Л/О

8. А/аЙ$0ц -ь А/а ОН = л/а^о^-* н10

10. 50г. + 2А5 - 35 + )

15. За счет тепла выделяемого при сгорании 20 г магния в кислороде можно нагреть I л воды, от 0 до Ю0°С. Составьте термохимическое уравнение горения магния, если известно, что при нагревании воды теряется 16,7$ теплоты. Удельная теплоемкость

воды. С= 4,2 кДж/кг град.

(Количество теплоты, необходимое для нагревания воды

юЙ*- У - 4,2 кИд/кг град I кг 100 = 420 кЛд. Так как 16,7$ теплоты, теряется, то при сгорании 20 г магния вы-

деляется количество теплоты 0 = 420 10/83,3 = 504,2 кДзк

<2 Л1д Ог, =2/ИдО

При сгорании 2 моль магния выделяется количество теплоты

О = 24 2/20 504,2 = 1210 кДж. Термохимическое уравнение:

2М<7 + 02 = 2М^0 + 1210 кДж )

«

121 IX Класс

I. При сжигании на воздухе 7,9 г вещества А, содержащего химические элементы Б и В, получаются оксиды. Г и Д. Элементы Б и В находятся рядом в одном периоде периодической системы,. При растворении оксидов Г и Д в избытке воды, образуется 9,8 г кислоты Е и 12,3 г кислоты Ж. Оксид азота (1У) окисляет кислород Ж до кислоты И. Относительные молекулярные массы кислот Е и И совпадают. Определите вещества А-И.

(Так как при сжигании вещества А образуется два кислотных оксида, то Б и В неметаллы. Если учесть, что одна из получающихся при растворении кислот может быть окислена оксидом азота (1У), то вероятнее всего Б-фосфор, В - сера; тогда Г - оксид фосфора (У), Д - оксид серы (1У), Е - ортофосфорная кислота, Ж - сернистая кислота, И - серная кислота. Относительные молекулярные массы ортофосфорной и серной кислот совпадают. А - сульфид фосфора. Определим его формулу. В 9,8 г ортофосфорной кислоты содержатся

т = = 3,1 г фосфора.

В 12,3 г сернистой кислоты содержатся щг|1 = 32 = 4,8 г серы

Зх1_ . М = 0д 0 15 = 2;3 #

31 32

Вещества А - сульфид фосфора (Ш). Уравнение реакции:

2РъЬъ + 440ъ = 2Р1О5 + 6 50г. РьО<>+г>НгО= 2Н±Р Оч

Нг$0ь + ^Ог.- Нг$0ц

2. Если на поверхности стального шарика от шарикоподшипника сделать насечки и опустить его в разбавленный раствор соляной кислоты шарик разорвется. Как Вы. это можете объяснить?

(Нанесение насечек вызывает поверхностные и механические напряжения. При взаимодействии с соляной кислотой выделяется водород. Атомарный водород (водород в момент выделения) внедряется в тетраэдрические или октаэдрические пустоты в структуре металла и вызывает его "разбухание". В результате возникающие напряжения приводят к разрыву шарика. )

3. Какие вещества можно получить, имея в распоряжении металлический натрий и воду? Приведите уравнения реакций.

( гм* + 2НЮ^2Л'аОН + нЛ

¿Мг+Ог - электролиз раствора Л/оОН

¿/Уа + Н^ЛЬН 2М* ОН +2Ка = 2Ыог0 + НЛ 2, Л/а + Ог. - №гОг А/агОь+ 2 Н^О = 2 /УаОН + Н^Ог Л 0^206 АЬ +0Ь = л/аОь )

4. Подземное хранилище природного газа имеет объем

У=3,0 ТО7 М3. Какое количество метана (СН4) можно в нем хранить при давлении Р=1,15 атм. и температуре •£ = 12°С?

(Подсчитаем, какой объем ( \/о ) займет метан, находившийся в хранилище при нормальных условиях (Р0 = I атм, -¿о =0 С) Воспользуемся соотношением:

АУо _ РУ .

То ~ 7 >

Кгу.й=3107 1112б173 = 3'3 10? М3 = 3»3 Ю10 л ;

¿¿Уд/моль = 1.4? ю9 моль )

5. В разбавленш,й раствор азотной кислоты добавили индикатор метиловый оранжевый. Раствор приобрел оранжевую окраску. Раствор разделили на две части. Одну часть оставили для сравнения, а в другую добавили дигидрофосфат натрия. После растворения

дигидрофосфата натрияУйзмёнилась и стала почти желтой. Объясните наблюдаемые явления.

(В растворе азотной кислоты среда кислая. Метиловый оранжевый в кислой среде имеет красную окраску при рН 3 и оранжевую в интервале рН 3-5. При внесении в раствор дигидрофосфата натрия концентрация ионов водорода в растворе уменьшается в соответствии с уравнением реакции:

н2ро4~ + н3о+ « н3р04 + н2о

Значение рН растет и окраска начинает приближаться к желтой (метиловый оранжевый приобретает желтую окраску при рй>5). )

6. Смесь оксида алюминия и оксида меди (П) растворили в соляной кислоте. При добавлении к раствору избытка аммиака выпал осадок А, масса которого равна массе исходной смеси. Определите массовые доли оксидов в исходной смеси.

(При растворении смеси в соляной кислоте происходят следу-

щиепроцеосн:А1А + 6НСи2й1а4ОН10

СиО + гДО -- Си а + нго

При растворении в избытке аммиака:

Ш1 + ъ т- н.о -- лаои)^ +5МС1

осддок д

Си + + ЧА/Нь-Н^О -- + ЧНгО

Пусть масса осадка [А1(0Н)з] и масса смеси равна I. Рассчитаем массу оксида алюминия у . Из I моль оксида алюминия образует-' ся 2 моль гидроксида алюминия:

А1203 -^ 2А1(0Н)3

102 2,78

У = х 102 = 0,654 х * 2 78

Тогда массовая доля оксида алюминия в смеси равно

сО(А1203) = 0>6^4х 100 = 65,4$. Массовая доля оксида меди равна:

а) (Ьи0)= 100 - 65,4 = 34,6$ )

7. Железная подкова, вынутая из горна кузницы., разогрета до высокой температуры и дает ярко-красное свечение. По мере остывания на воздухе она тускнеет, но затем опять разогревается и ярко-красное свечение появляется вновь. После этого подкова снова начинает остывать. Объясните наблюдаемое явление.

(При остывании железа при температуре 9Ю°С происходит фазовый переход: Д -Ре переходит в / -Ре. Этот переход сопровождается выделением тепла (является экзотермическим). В результате снова появляется ярко-красное свечение. )

8. Смесь, состоящую из 6 г тонкоизмельченного кварцевого песка и 3 г древесного угля прокалили при высокой температуре без доступа воздуха. Сколько кремния при этом получилось?

( В\0, + 2 С = $1 4 2СО

60 2 12 28 В смеси находилось V (ЬЮ^б г/60 г/моль = 0,1 мол. Для восстановления оксида кремния необходимо 0,2 моль углерода, или 0,2 12 « 2,4 г углерода. Остается 3-2,4=0,6 г углерода или

0,6/12 =0,05 моль

s* + c- s.с

0,05 моль углерода прореагируют с 0,05 моль кремния. 0,1 моль оксида кремния может быть получено 0,1 моль кремния, но 0,05 моль кремния вступило в реакцию с углеродом. Остается 0,1-0,05 = 0,05 моль кремния, или 0,05 28 = 1,4 г кремния .)

9. Приведите несколько уравнений реакций, в которых кислород (простое вещество, входящий в состав химических соединений) является восстановителем:

(I. 2Fz Огf

2. 2 + 2 Н2.О1 = HHP1' + 01

3. 2a0 +2NcxOH ^2/Vaf ^НгО+fi0L+

4. 2HiCt - 2 Иг.01" + Ог°

5. 2 fiJ^O., -hSHiOl' + HtSOn- Ьг$0ч+2Мп50ч +