Преподавание химии

Программа элективного курса по химии Решение задач повышенного уровня сложности для учащихся 10-11-х классов

Элективный курс по химии «Решение задач повышенного уровня сложности» предназначен для учащихся 10-11 классов и носит предметно ориентированный характер.

Курс рассчитан на 17 часов учебного времени.

Решение задач – это важный прием, обеспечивающий более глубокое и полное усвоение учебного материала по химии. Данный курс совершенствует умения учащихся решать расчетные задачи, знакомит с различными способами их решения, углубляет знания учащихся, вырабатывает умения самостоятельно применять приобретенные знания. Умение решать задачи по химии – один из основных критериев творческого усвоения предмета. Через решение задач различных типов и уровней сложности может быть более эффективно освоен курс химии.

Решение задач повышенного уровня сложности практически не изучается в школьном курсе. Однако при сдаче ЕГЭ по химии учащиеся должны обладать определенным уровнем химических знаний в этой области. Поэтому элективный курс по решению задач необходим.

При изучении данного курса проводятся практикумы по решению расчетных задач, выполняются контрольные работы, которые позволяют учащимся проявить самостоятельность и инициативу. Значительно оживляет изучение курса составление сборников авторских задач, творческих расчетных задач по различным темам, связанных с производством, медициной, биологией и другими науками. Данный элективный курс вооружает учащихся знанием логики подхода к решению химических задач, основными алгоритмами решения стандартных задач, различными методами решения.

Цели курса:

• Создать условия для творческой самореализации и развития познавательного интереса, умения отстаивать свою точку зрения.
• Проверить готовность учащихся к усвоению материала повышенного уровня сложности по данному предмету.
• Формировать навыки решения расчетных задач разного уровня сложности и умения выбрать рациональный способ решения задачи, составлять и применять алгоритм действий при решении.
• Способствовать профессиональной ориентации учащихся.

Задачи курса:

• Познакомить учащихся с различными типами задач повышенного уровня сложности.
• Помочь учащимся получить реальный опыт решения сложных задач различными способами, а также научить составлять свои задачи по данному алгоритму.
• Осуществлять межпредметную и курсовую связь, а также связь химической науки с жизнью.

Формы отчетности:

• Составление сборников авторских задач по различным темам.
• Творческое оформление составленных задач.
• Количественный и качественный конкурс решенных задач.
• Зачет по решению всех пройденных задач.

Планируемый результат обучения.

В результате изучения элективного курса учащиеся должны

знать:

• Все предложенные типы задач.
• Основные методики решения задач.
• Формулы, применяемые при решении задач.
• Основные и дополнительные способы решения химических задач.
• Физико-химические величины и их единицы.

уметь:

• Самостоятельно определять способ решения.
• Схематично записывать условия задачи.
• Выбирать наиболее рациональный путь решения задач.
• Составлять и применять алгоритмы действий при решении.
• Правильно использовать физико-химические величины и их единицы.
• Грамотно оформлять решение.

Учебно-тематический план

№ п/п занятия	Тема занятия	Количество часов	Форма проведения
1	Методы решения задач.	1	Лекция. Входной контроль.
2 - 4	Вычисление состава соединений, смесей веществ и сплавов.	3	Лекция. Опорный конспект. Решение задач.
5 - 7	Определение количественного состава раствора.	3	Лекция. Опорный конспект. Решение задач.
8 -9	Определение количественных отношений в газах.	2	Лекция. Опорный конспект. Решение задач.
10 -11	Определение состава смеси, компоненты которой все взаимодействуют с указанными реагентами.	2	Решение задач.
12 -13	Определение состава смеси, компоненты которой выборочно взаимодействуют с указанными реагентами.	2	Решение задач.
14 - 15	Решение комплексных задач.	2	Решение задач.
16 - 17	Итоговое занятие.	2	Зачетная работа.
	Итого:	17

Задачи для самостоятельного решения.

Вычисление состава соединений, смесей веществ и сплавов.

1. Содержание оксида железа (III) по массе в руде составляет 60%. Вычислите массовую долю железа в руде.
2. При сжигании неизвестного вещества образовался азот, оксид углерода (IV) и вода. Установите формулу вещества, если его молярная масса равна 27 г/моль.
3. Оксид элемента Э имеет состав ЭО₂. Массовая доля элемента в оксиде составляет 71,15%. Какой элемент образует оксид?
4. Вычислите массовую долю водорода в морской воде, если массовая доля растворенных солей составляет 0,037.
5. При взаимодействии некоторого металла массой 2,64 г с азотом образовался нитрид массой 2,92 г. Определите его формулу.
6. При обработке водой смеси гидрида и фосфида щелочного металла с равными массовыми долями образовалась газовая смесь с плотностью по азоту 0,2926. Установите, какой металл входил в состав соединений.
7. После пропускания 1 м³ воздуха (н.у.) через раствор гидроксида бария образовалось 2,64 г осадка. Вычислите объемную долю углекислого газа в воздухе.
8. Чему равна масса азота, содержащегося в 320 г нитрата аммония?

Определение количественного состава раствора.

1. Смешали 195 мл 5%-ного раствора азотной кислоты (пл.1,026 г/мл) и 284 мл 10%-ного раствора (пл.1,056 г/мл) этой же кислоты. Чему равна массовая доля (в %) вещества в конечном растворе?
2. Смешали 100 г 13%-ного раствора нитрата серебра и 100 г 13%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.
3. Если из 10 г бромида калия приготовлен 10%-ный раствор плотностью 1,074 г/мл, то чему равен его объем?
4. Определите массовую долю (в %) нитрата железа (II), если 4 кг 15%-ного раствора выпарили до 1 кг.
5.  Какая масса хлорида железа (III) содержится в 20 мл раствора с массовой долей FeCl3 40%? Плотность раствора 1,13 г/мл. Какова молярная концентрация этого раствора?
6. Какую массу кристаллической соды Na₂CO₃ ∙ 10H₂O надо взять, чтобы приготовить 500 г раствора с массовой долей Na₂CO₃ 20%?
7. Вычислите массу железного купороса (FeSO₄ ∙ 7H₂O), который содержится в растворе объёмом 2 л, если См(FeSO₄ ∙ 7H₂O) = 1 моль/л.
8. Образец сульфида алюминия массой 1,5 г внесли в 14,4 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,11 г/мл). Смесь, образовавшуюся после реакции, отфильтровали и фильтрат разбавили до объёма 50мл. Определите молярные концентрации соединений, содержащихся в растворе после разбавления. Вычислите массу брома, которая может вступить во взаимодействие с образовавшимся раствором.
9. В 100 мл воды растворили 20 г пентагидрата сульфата меди (II). Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
10. Рассчитайте массовые доли веществ в растворе, образовавшемся при действии 25 мл 20%-ной соляной кислоты (плотность 1,1 г/мл) на 4 г сульфида железа (II).

Определение количественных отношений в газах.

1. Смесь водорода и кислорода объёмом 13,44 л (н.у.) имеет массу 15 г. Определите объёмную и массовую долю кислорода (в %) в смеси.
2. Воздух состоит примерно из 4 объемов азота и 1 объёма кислорода. Определите среднюю молекулярную массу воздуха.
3. Смесь оксида углерода (IV) и аммиака объёмом 12 л (н.у.) имеет массу 18 г. Определите объём каждого газа в смеси и массовую долю (в %) оксида углерода (IV).
4. Смешали 300 л гелия и 100 л кислорода. Определите относительную плотность по водороду полученной смеси газов.
5. Смешали 56 л азота, 12 л кислорода, 32 л паров воды. Вычислите состав смеси (в % по массе).

Определение состава смеси, компоненты которой все взаимодействуют с указанными реагентами.

1. При растворении в серной кислоте сплава цинка с магнием массой 10 г выделилось 5,75 л водорода (н.у.). Вычислите массовую долю (в %) каждого металла в сплаве.
2. При разложении смеси карбонатов кальция и магния массой 7,1 г выделилось 3,3г оксида углерода (IV). Определите массу каждой соли в смеси.
3. При растворении в воде сплава натрия с калием массой 7,7 г выделилось 3,36 л водорода (н.у.) Вычислите массовую долю (в %) каждого металла в сплаве.
4. При растворении в азотной кислоте сплава меди с серебром массой 6 г получили 14,68 г нитратов меди и серебра. Вычислите массовую долю (в %) каждого металла в сплаве.
5. При полном гидролизе смеси карбидов кальция и алюминия образуется смесь газов, которая в 1,6 раза легче кислорода. Определите массовые доли карбидов в исходной смеси.
6. Смесь сульфида железа (II) и пирита массой 20,8 кг подвергли обжигу, при этом образовалось 6,72 л газообразного продукта (при н.у.). Определите массу твердого остатка, образовавшегося при обжиге.
7. При растворении 3,00 г сплава меди с серебром в концентрированной азотной кислоте получили 7,34 г смеси нитратов. Определите массовые доли металлов в сплаве.

Определение состава смеси, компоненты которой выборочно взаимодействуют с указанными реагентами.

1. Смесь магниевых и медных опилок массой 1,5 г обработали избытком соляной кислоты. В результате реакции выделился водород объёмом 569 мл (н.у.). Определите массовую долю меди в смеси (в %).
2. Смесь кремния и угля массой 20 г обработали избытком концентрированного раствора щелочи. В результате реакции выделился водород объёмом 13,44 л (н.у.). Определите массовую долю кремния в исходной смеси.
3. Для определения массовой доли оксида кальция в смеси его с карбонатом кальция образец смеси массой 0,8 г обработали соляной кислотой. В результате выделился газ объёмом 112 мл (н.у.). Определите массовую долю оксида кальция в смеси.
4. Массовая доля алюминия в его сплаве с медью составляет 70%. Какую массу сплава обработали концентрированным раствором гидроксида калия, если при этом выделился1 мл водорода (н.у.)?
5. Продукты полного сгорания 4,48 л сероводорода (н.у.) в избытке кислорода поглощены 53 мл 16%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,18 г/мл). Вычислите массовые доли вещества в полученном растворе и массу осадка, который выделится при обработке этого раствора избытком гидроксида бария.

Комплексные задачи.

1. Медную пластинку массой 13,2 г опустили в 300 г раствора нитрата железа (III) с массовой долей соли 0,112. После некоторого выдерживания пластинки в растворе её вынули, при этом оказалось, что массовая доля нитрата железа (III) стала равной массовой доле образовавшейся соли меди (II). Определите массу пластинки после того, как её вынули из раствора.
2. Железную пластинку массой 5,2 г продолжительное время выдержали в растворе, содержащем 1,6 г сульфата меди (II). По окончании реакции пластинку вынули из раствора и высушили. Чему стала равна её масса?
3. В раствор, содержащий 14,1 г нитрата меди (II) и нитрата ртути (II), погрузили кадмиевую пластинку массой 50 г. На сколько процентов увеличилась масса пластинки после полного выделения меди и ртути из раствора?
4. Железную пластинку массой 100 г погрузили в 250 г 29%-ного раствора CuSO4. Через некоторое время вынули её из раствора, промыли, высушили и взвесили, её масса оказалась равной 102 г. Рассчитайте массовый состав (в %) раствора после удаления из него металлической пластинки.
5. В растворе массой 100 г, содержащем смесь соляной и азотной кислот, растворяется максимум 24 г оксида меди (II). После упаривания раствора и прокаливания масса остатка составляет29,5 г. Напишите уравнения происходящих реакций и определите массовые доли соляной и азотной кислот в исходном растворе.
6. Какую массу медного купороса и воды надо взять для приготовления 40 кг 20%-ного раствора сульфата меди ( II)?
7. Смесь оксида калия и оксида натрия общей массой 6 г растворили в 100 г 15%-ного раствора гидроксида калия. На нейтрализацию полученного раствора потребовалось 72,89 мл 20%-ной соляной кислоты (плотность 1,1 г/мл). Рассчитайте массовые доли оксидов в исходной смеси.
8. Известно, что 40 мл раствора, содержащего нитрат меди ( II) и серную кислоту, могут прореагировать с 25,4 мл 16,0%-ного раствора гидроксида натрия (плотность раствора 1,18 г/мл), а прокаливание выпавшего при этом остатка дает 1,60 г твердого вещества. Вычислите концентрации (в моль/л) нитрата меди ( II) и серной кислоты в исходном растворе, а также объём газа (при н.у.), который выделяется при внесении 2,5 г порошкообразной меди в 40 мл этого раствора.

Литература.

1. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Чуранов С.С. Сборник конкурсных задач по химии. М.: Экзамен, 2006 г.
2. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. 2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы. М.: Дрофа, 1999 г.
3.  Лабий Ю.М. Решение задач по химии с помощью уравнений и неравенств. М.: Просвещение,1987 г.
4. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. М.: Новая волна, 2002 г.