Методическое пособие «Подготовка студентов к олимпиадам по химии».

Правительство Российской Федерации Санкт­Петербургский государственный университет Колледж физической культуры и спорта, экономики и технологии                                  Методическое пособие по работе с одаренными обучающимися «Подготовка студентов к олимпиадам по химии»                                                         Составитель: Ветрова Нина Петровна Санкт­Петербург 2018 2 Методическое пособие «Подготовка студентов к олимпиадам по химии» предназначено для педагогов учебных заведений СПО для подготовки студентов к олимпиадам по химии.  3 4 Содержание Введение Подготовка школьников к олимпиадам по  химии. 1. Формируем группу 2. Планируем работу. 3. Читаем книги. 4. Решаем задачи 5. Работаем ручками. 6. И не останавливаемся Приложение1 Олимпиадные задания Приложение 2 Решения к олимпиадным  заданиям Литература 4 5 5 5 6 7 8 9 10 12 15 5 6 Введение Многие   преподаватели   в   своей   педагогической   практике   испытывают   серьезные затруднения,   сталкиваясь   с   проблемами   развития   обучающихся.   В   методике   обучения химии   этой   проблеме   давно   уделяется   большое   внимание   В.Я.   Вивюрским,   Е.О. Емельяновой,   М.В.   Зуевой,   Р.Г.   Ивановой,   Г.В.   Лисичкиным,   Е.Е.   Минченковым, П.А.Оржековским, Р.П. Суровцевой. О   химической   направленности   ума   как   особой   системной   характеристики индивидуальной психики высказывались Е.В. Волкова, Е.И. Горбачева, О.С. Зайцев, Д.А. Эпштейн. В большинстве исследований процесс развития умственных способностей обучающихся рассматривается   на   уроках.   Однако   известно,   что   формирование   приёмов   умственных действий происходит и на других занятиях со студентами. Так, подготовка к олимпиаде ­ это большая система особой методической работы учителя, значительное место в которой занимает   развитие   школьников.   Несмотря   на   многообразие   исследований,   посвященных процессу   развития   мышления,   в   психологии   и   методике   химии   в   настоящее   время отсутствуют   работы,   в   которых   бы   изучался   процесс   развития   обучающихся   при подготовке   к   олимпиаде   и   дальнейшая   реализация   их   индивидуального   потенциала   в условиях самой олимпиады. Из источников выявлено, что наибольших успехов в развитии умственных способностей достигают те студенты, с которыми педагоги работали вне урока, по отдельной программе. В   настоящее   время   отсутствуют   работы,   в   которых   бы   содержались   результаты исследований по методическому сопровождению учащихся в олимпиадном движении по 7 химии,   направленного   на   развитие   мышления,   где   была   бы   отражена   система   работы учителя   химии   при   подготовке   студентов   к   олимпиаде,   хотя   положительный   опыт учителей химии в данном направлении имеется. Необходима универсальная методическая система, помогающая преподавателям готовить студентов к разным турам олимпиад по химии. Эта система должна преодолеть рецептурный уровень подготовки студентов, где образовательный   процесс   сведен   к   решению   сложных   химических   задач   по   образцу, процесс   должен   быть   развивающим,   нацеливающий   учащихся   на   более   совершенное мышление. Химические олимпиады студентов являются одной из важных форм внеклассной работы по   химии.   Они   не   только   помогают   выявить   наиболее   способных   студентов,   но   и стимулируют углубленное изучение предмета, служит развитию интереса к химической науке.   Кроме   того,   олимпиады   способствуют   пропаганде   научных   знаний,   укреплению связи   общеобразовательных   учреждений   с   вузами   и   научно­исследовательскими институтами,   созданию   необходимых   условий   для   поддержки   одаренных   детей, привлечению наиболее способных из них в ведущие вузы страны.  Наиболее   существенный   вклад   в   подготовку   и   осуществление   олимпиад   вносят преподаватели   химии,   которые   организуют   и   проводят   самый   массовый   внутри техникумовский этап олимпиады, первыми отвечают на вопросы студентов, готовят их к следующим, все более сложным этапам. Это требует от преподавателя и глубокого знания своего предмета, и осведомленности в организационных вопросах проведения олимпиад, и владения методикой подготовки студентов к этой особой форме деятельности.  В данном пособии отражается моя работа с одаренными студентами по подготовке к олимпиадам и конкурсам по химии. Подготовка студентов к олимпиадам по химии. 1. Формируем группу Работа   по   подготовке   обучающихся   к   олимпиаде   начинается   с   выявления   наиболее подготовленных, одаренных и заинтересованных студентов. В этом преподавателю химии помогут и наблюдения в ходе уроков химии, и организация кружковой, исследовательской 8 работы, и проведение других внеклассных мероприятий по предмету. Имеет значение для оценки   способности   студентов   и   анализ   их   успеваемости   по   математике   и   другим естественнонаучным предметам. Одновременно   с   выявлением   студентов   интересующихся   химией   и   формированием этого   интереса,   должно   происходить   создание   творческой   группы,   команды   студентов готовящихся к олимпиадам. Несмотря на то, что основной формой подготовки студентов к олимпиаде   является   индивидуальная   работа,   наличие   такой   команды   имеет   большое значение.   Она   позволяет   реализовать   взаимопомощь,   передачу   опыта   участия   в олимпиадах, психологическую подготовку новых участников. Наличие группы студентов, увлеченных общим делом, служит своеобразным центром кристаллизации, привлекающих новых участников. Это позволяет также уменьшить нагрузку преподавателя, так как часть работы по подготовке могут взять на себя сильные обучающиеся, и, обучая других, они будут совершенствовать и свои знания. Наконец, в такой группе будет работать принцип "соленого огурца" (В.Ф. Шаталов): постоянно находясь в атмосфере решения химических проблем,   методов   решения   задач,   обсуждения   опытов,   любой   школьник   будет   даже неосознанно впитывать новые знания, умения, психологические установки.  2. Планируем работу. При   планировании   работы   с   группой   студентов   следует   избегать   формализма   и излишней   заорганизованности.   Учитывая   разный   возраст   и   разный   уровень   подготовки, оптимальным будет построение индивидуальных образовательных траекторий для каждого участника, причем ученику должна быть предоставлена и свобода выбора этой траектории. Отсюда вытекает свободное посещение и продолжительность занятий, свободный выбор типа задач, разделов химии для изучения, используемых пособий. Студент может прийти на занятие, чтобы получить краткую консультацию и задание для индивидуальной работы, чтобы порешать задачи определенного типа, разобрать теоретический вопрос, полистать химический   журнал,   просто   пообщаться   с   товарищами.   Учитывая,   что   эти   занятия проводятся,   как   правило,   после   напряженного   учебного   дня,   неплохо   предусмотреть возможность отдыха, релаксации. Возможность выпить чашку чая, послушать негромкую музыку может оказаться совсем не лишней.  Но и превращать работу группы в пустое времяпровождение преподаватель не вправе. Поэтому он всегда может спросить обучающегося, что он сделал и собирается сделать сегодня? Сколько и каких задач решил за последнюю неделю? Какую химическую книгу прочитал и что извлек из нее? Похвалить старательного, попенять и помочь собраться разболтанному, заставить сильного задуматься, растет ли он дальше, или остановился в своем развитии ­ вот задачи учителя. Разумеется, в беседах со студентом (и, в случае необходимости,   с   его   родителями)   преподаватель   должен   подчеркивать   важность постоянной настойчивой работы для достижения серьезных жизненных интересов.  Из сказанного ясно, что наличие группы студентов не означает преобладания групповых форм работы. Напротив, такие формы должны быть возможно более краткими, и наиболее интересными для всех присутствующих. В их роли может выступать демонстрационный химический   эксперимент,  содержание  которого  становится  затем  химической   стороной 9 различных   по   сложности   задач.   Возможен   и   краткий   разбор   интересных   большинству теоретических вопросов, особенностей химии отдельных элементов. Интересным для всех может   служить   рассказ   об   итогах   прошедшей   олимпиады,   своеобразный   самоотчет   ее участников.  Основной   же   формой   работы   на   занятиях   группы   буду   различные   формы индивидуальной   и   парной   работы.   Каждый   студент   самостоятельно   или   с   помощью преподавателя   выбирает   задачу   соответствующего   уровня,   в   случае   необходимости консультируется   и   отчитывается   по   результатам   ее   решения,   намечает   задачи   и теоретические вопросы для дополнительной работы дома. Старшекурсники могут, решая свои задачи, выступать также в роли консультантов и контролеров для первокурсников. Преподаватель   консультирует   отдельных   студентов   или   беседует   с   мини­группами, намечает перспективы и цели дальнейшей подготовки.  Перейдем   к   содержательной   стороне   подготовки   к   олимпиаде.   Что   необходимо студенту   для   успешного   участия   в   этом   интеллектуальном   состязании?   Учитывая особенности химии как естественной и экспериментальной науки, можно выделить три составляющих такого успеха:     развитый   химический   кругозор,   знание   свойств   достаточно   большого   круга веществ, способов их получения, областей применения;  умение   решать   химические   задачи,   владение   необходимым   для   этого 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.  Эти ключевые моменты определяют и основные направления подготовки школьника.  3. Читаем книги. В формировании химического кругозора решающая роль принадлежит разнообразной химической литературе. На начальных этапах возникновения интереса к химии это может быть   научно   популярная   литература,   книги   об   интересных   химических   открытиях,   о знаменитых   ученых,   о   химических   элементах.   В   качестве   примера   можно   привести ставшую уже библиографической редкостью книгу Ходакова "Рассказ­загадка по химии", Г. Манолова "Великие химики", С.И. Венецкого "Рассказы о металлах" и многие другие. Для   старших   школьников   будет   интересна   и   более   серьезная   литература:   вузовские учебники, практикумы, научные журналы.  Наряду   с   книгами   много   интересного   можно   найти   в   периодических   изданиях.   Это журналы "Химия и жизнь ­ XXI век", "Наука и жизнь" другие научно­популярные журналы. Свою роль может сыграть и журнал "Химия в школе". 10 В   настоящее   время,   наряду   с   книгами   все   большую   роль   начинает   играть   и   такой информационный   источник,   как  Интернет.  На   разнообразных   химических   сайтах   могут быть   найдены   и   электронные   варианты   книг,   журнальных   статей,   и   самостоятельные материалы,   не   говоря   уже   о   возможности   дистанционного   общения   с   различными представителями химической области знаний от школьников до преподавателей вузов.  Можно   и   нужно   ли   управлять   этим   потоком   информации?   Во   всяком   случае, желательно,   поскольку   есть   такие   направления   химической   науки,   которые   при   их практическом воплощении будут небезопасны и для самого студента, и для окружающих. Наряду   с   формированием   химических   знаний   надо   формировать   и   чувство ответственности студента за их применение. А направить интерес обучающихся в нужную сторону   учитель   может   обсуждением   интересных   химических   проблем,   интересной задачей, предложенной книгой.  Может   возникнуть   вопрос,   насколько   усваивается   информация   прочитанных   книг   и статей, сможет ли ученик актуализировать эти знания в нужный момент? Конечно, какая­ то   часть   информации   остается   всегда.   Как   сделать   процесс   ее   усвоения   более эффективным? Вот один из способов:  К   многим   книгам,   которые   читают   ученики   разработаны   особые   зачетные   листы. Зачетный лист по книге представляет собой таблицу с произвольным числом столбцов и строк   (например   7х7),   в   каждой   ячейке   которой   дается   краткое   название   интересного факта, вещества, процесса и ссылка на страницу книги. Например: "Опыт Лавуазье, стр 26"; "Бертоллетова соль, стр 52"; "Крепкая водка, стр.103".  Студенты не просто читают книги, но и сдают по ним своеобразные зачеты. Сдающий зачет должен кратко рассказать, о чем идет речь. Зачет может сдаваться неоднократно. Его могут принимать родители (для этого им достаточно взять книгу и открыть ее на нужной странице),   студенты   друг   у   друга,   сам   преподаватель…   Спрашивать   можно   по   любой вертикали,  горизонтали,  диагонали…  Человек,  сдавший  несколько  таких  зачетов,  знает прочитанную книгу досконально и надолго, если не навсегда.  Кто создает такой зачетный лист? Первый, кто читает книгу. Перед ним пустая таблица и задача выписать самые интересные факты, необычные формулы, все, что может быть полезным   при   решении   олимпиадных   задач.   Такой   зачетный   лист   становится   кратким конспектом и своеобразным предметным указателем к книге.  Еще один способ эффективной подготовки ­ целевое изучение химической литературы. Цели могут ставиться различные, как правило, это обобщение, систематизация материала. Это может быть создание опорных схем, посвященных химии того или иного химического элемента,   таблиц   отражающих   свойства   различных   соединений   или   областей   их применения,   исследования   по   истории   науки.   В   поисках   необходимой   информации "перелопачиваются" самые различные источники, приобретаются необходимые умения, а создаваемые   при   этом   продукты   затем   используются   как   справочные   материалы   при анализе сложных задач.  11 4. Решаем задачки. Книг,   посвященных   решению   задач,   в   том   числе   и   олимпиадных,   достаточно   много. Много подборок задач различной сложности можно найти в журналах "Химия в школе", газете  "Химия",   размещаются   они   и   на   Интернет­ресурсах.   И   в  этом  море   задач  тоже желательно   иметь   ориентиры,   цели,   чтобы   их   решение   не   отбило   интерес   к   химии,   и максимально   эффективно   вело   к   основной   цели:   научить   студента   самостоятельно находить способ решения самых разнообразных задач.  Вследствие   разного   уровня   подготовки   студентов   групповые   формы   работы   и   здесь могут   применяться   ограниченно.   Как   правило,   нужно   стремиться   дать   каждому   члену группы на свободу выбора, на индивидуальную образовательную траекторию. Как один из способов   реализации   такого   подхода   также   можно   рекомендовать   опыт   А.В.   Лисича. Силами   учителя   и   группы   школьников   здесь   создана   собственная   "Книга   задач".   Она представляет   собой   несколько   скрепленных   общих   тетрадей,   на   страницах   которых выписаны   или   наклеены   условия   задач.   Задачи   систематизированы   по   типам,   способам решения,   по   сложности.   Любой   приходящий   получает   задачу,   сначала   попроще,   затем сложнее.   Наскучили   задачи   этого   типа,   можно   перейти   к   другому   разделу.   Устал   ­ отдыхай, ты знаешь, на какой задаче остановился, и сможешь самостоятельно приступить к работе в следующий раз. Учитель всегда поинтересуется, какая задача оказалась слишком сложной, покажет путь ее решения или обратит внимание на ошибку. Дать задание, а потом проверить, может и старший ученик, одновременно вспомнив сам, как он справлялся с этой задачей.  Какие   навыки   необходимо   формировать   в   процессе   решения   задач?   Учитывая разнообразие и нестандартность олимпиадных задач, сформулируем только самые общие требования:      решение расчетных задач должно преимущественно вестись на языке количества вещества, в молях;  при   невозможности   использования   реальных   формул   веществ   используются буквенные обозначения, общие формулы классов веществ;  при   невозможности   использовать   численные   данные   для   непосредственных расчетов   вводятся   неизвестные   величины   и   составляются   алгебраические уравнения;  если число неизвестных больше, чем число уравнений необходимо использовать для   решения   дополнительную   информацию,   которую   может   подсказать Периодическая система, общая формула вещества и т.п.  Как один из способов анализа условия задачи и путей ее решения можно рекомендовать и прием "нарисуй задачу". Это могут быть схемы превращения фаз, отражающие сущность описанных в условии процессов, или структурные схемы решения задачи.  12 Важным для успеха студента на олимпиаде будет и определенная культура проведения математических   вычислений,   округления   получаемых   результатов,   оформления   своей письменной работы.  5. Работаем ручками. Умения непосредственной работы с веществами и химическим оборудованием также очень важны для успешного выступления на олимпиаде, причем не только на практическом туре.   Ведь   и   в   теоретических   заданиях   могут   встретиться   задания   на   мысленный эксперимент   ("Предложите   конструкцию   прибора…")   или   качественные   задачи.   Если студент ни разу не собирал самостоятельно приборы, не держал в руках чашку с серой, не видел,   чем   отличается   хлорид   кобальта   от   хлорида   марганца   ­   справиться   с   такими заданиями   ему   будет   нелегко.   Для   непосредственного   знакомства   с   химическими веществами будут полезны уже и такие виды деятельности, как систематизация реактивов в   школьной   химической   лаборатории,   обновление   этикеток,   составление   коллекций, приготовление растворов.  Из приемов, которые будут необходимы непосредственно на практическом туре, можно отметить следующие:   Взвешивание, измерение объема, плотности, температуры.   Приготовление   растворов,   фильтрование,   разделение   смесей,   собирание   газов, высушивание.   Распознавание веществ с помощью качественных реакций на важнейшие ионы и классы органических соединений.   Титрование, работа с мерной пипеткой, бюреткой, использование индикаторов. Учитывая особенности оборудования кабинета химии, с какими­то приемами студенты знакомятся в групповой работе, какие­то операции можно дать возможность отработать каждому. В работу можно ввести элемент соревнования: кто точнее отмерит литр воды с помощью цилиндра на 100 мл? Соберет прибор по рисунку? По памяти? Разберет и соберет с завязанными глазами?  Даже при небогатом оснащении школьного кабинета желательно вводить практические задания   в   химические   олимпиады.   Так,   в   ходе   решения   теоретических   задач   каждому участнику может быть предоставлено время, чтобы подойти к отдельному столу, где, за отведенное время, он должен взвесить некоторый образец. Или измерить и записать объем жидкости в колбе. Или отфильтровать заранее приготовленный образец взвеси.  Разумеется,   будет   способствовать   подготовке   студентов   в   этом   направлении   и   его участие в исследовательской работе по предмету. В городских условиях шефскую помощь 13 в   подготовке   студентов   могут   оказать   преподаватели   вузов,   сотрудники   различных лабораторий.  6. И не останавливаемся. Для эффективной подготовки к олимпиаде важно, чтобы олимпиада не воспринималась как   разовое   мероприятие,   после   прохождения   которого   вся   работа   быстро   затухает. Прошедшая олимпиада обсуждается, разбираются наиболее интересные задачи, возможные другие способы решения. В техникуме желательно иметь стенд, посвященный химической олимпиаде, на котором можно представлять задания постоянно действующей олимпиады. Преподаватель химии, давая многовариантные домашние задания, вправе отметить, что за выполнение некоторой части задания можно не только получить оценку, но и зачетное очко в   олимпиадную   копилку.   По   результатам   такой   олимпиады   можно   выявлять   лучшего химика четверти, полугодия, года.  Конечно, что как в любом состязании, в олимпиадах разного уровня есть и победители, есть   и   побежденные.   Поэтому   важно,   чтобы   результат   очередной   олимпиады воспринимался каждым участником как очередная победа, пусть не в сравнении с другими участниками,   но   в   сравнении   с   самим   собой.   Такой   рост   личных   достижений   требует серьезной   и   целенаправленной   подготовки,   а   постоянная   работа   над   собой   будет способствовать   формированию   творческой   личности   и   успешной   деятельности   во   всех областях. 14 Приложение 1 Задания олимпиады студентов по химии для 1 курса  Задание 1.  Тест. К каждому заданию даны несколько ответов, из которых только один верный.  Выберите верный ответ. Запишите номер задания и поставьте номер выбранного ответа.  (1  балл за каждый ответ)                   1. В уравнении реакции, схема которой KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O коэффициент перед формулой восстановителя равен: 1)5; 2)10; 3)12; 4) 16.  2. Какой углевод в организме человека играет главную роль в энергетическом обмене: 3) крахмал;      4) глюкоза?      1) фруктоза;        2) сахароза;       3. Обнаружить в растворе карбонат­ионы можно с помощью:  1) гидроксида натрия;    2) азотной кислоты;   4. Для обнаружения в составе белков остатков ароматических аминокислот используют: 1) ксантопротеиновую реакцию;  2) биуретовую реакцию 3) хлорида калия;    4) лакмуса.                                     этерификации;                                     3) реакцию  4) реакцию гидролиза.                              5. Озоновые дыры не возникают в результате воздействия на озон   атмосферы   1. Оксидов азота;  2. Соединений фтора;  6. Парниковый эффект, то есть результат различной проницаемости разных веществ и  3.Водяного пара;  4.Соединений хлора                                  материалов для разных видов энергии (световой и тепловой) не наблюдается:   1. В русской бане                  2. В теплицах                                             3. В атмосфере Земли          7. Сколько               1.6                            2.7                                3.5                                    4.1     в солнечный день                              ­ связей в молекуле уксусной кислоты.                                                           4. В автомобиле с закрытыми стеклами  Задание 2.  Задачи 1. При сгорании 28 г смеси метана и этана получили 41,44 л углекислого газа (н.у.). Определите состав смеси углеводородов в массовых долях (8 баллов). 15 2. Расставьте коэффициенты в схемах следующих реакций KMnO4 + H2O2 + H2SO4  K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2 (3 балла) 3. Какую массу соды можно получить из 10 л (н.у.) CO2 и 30 г NaOH? Сделайте отдельно расчеты для питьевой, кристаллической и кальцинированной соды, дайте этим веществам номенклатурные названия (6 баллов).      4.   Относительная   плотность   паров   органического   вещества   по   метану   равна   4,625. Определите молекулярную формулу этого вещества, напишите структурную формулу и дайте ему название, если массовая доля углерода в нём равна 64,86%; водорода – 13,52%; кислорода – 21,62%. (5 баллов)   5.  В четырех пробирках без надписей находятся водные растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, карбоната калия и сульфата алюминия. Предложите способ определения содержимого каждой пробирки, не применяя дополнительных реактивов (6 баллов). Задания олимпиады студентов по химии для 2 курса  Задание 1.  Тест.  К каждому заданию даны несколько ответов, из которых только  один верный. Выберите верный ответ. Запишите номер задания  и поставьте номер выбранного ответа. (1 балл за каждый ответ)                                3) СНС13;  4) СС14. 1. Наибольшую молекулярную массу имеет 1) СН3С1; 2) СН2С12;  2. Трехэлементное вещество — это ... 1) С2Н5ОН; 2) С2Н6;  3. Сумма коэффициентов в молекулярном уравнении реакции C3H8+O2? CO2 + H2O 1)10: 4.  Количество вещества (моль), содержащееся в 2,97 г С2Н4С12 1)0,5;                         2)0,3;                           3)0,03;                               4)0,15. 5. Реакция, в результате которой растворяется осадок 1) Кальций + Вг2; 2) К2С03 + Н2S04;  6. В соединении С2Н5Э массовая доля элемента 55,04%. Неизвестный 3) Сu(ОН)2 + НNО3; 4) С2Н4 + КМn04 + Н20 3) СН3N02; 4) СН2(NН2)­СООН.                 2)11:                  3)12:                         4)13. элемент — это … 1) фосфор;  2) хлор;  3) азот; 4) бром. 16 7. Молярная масса газа массой 1,26 г, занимающего объем 0,672 л (н.у.), равна  1)44;                           4)42.                    3)32;                  2)28; Задание 2 Задачи 1.   Сколько   изомеров   у  C5H12.     Запишите   их   структурные   формулы   и   дайте   каждому веществу   названия   по   заместительной   номенклатуре.  Какой   из   этих   изомеров   имеет наибольшую   температуру   кипения.   Рассчитайте   относительную   плотность   паров   этого соединения по воздуху. 2. Определите молекулярную формулу алкена, если известно, что одно и то же количество его, взаимодействуя с различными галогеноводородами, образует, соответственно, или 5,23 г хлорпроизводного, или 8,2 г бромпроизводного.  3. Напишите уравнения реакций:  1500 CH4                      С2Н2                        X1                        CH3  – С                             X2 OAg2 OH2 О СH OH 3 t O Н 4. Состав каменного угля одного из месторождений (в массовых долях):  C  – 82,2%;  H  – 4,6%; S – 1%; N – 1,2%; H2O – 1%; зола 10 %. Определите объём воздуха (н.у.), который потребуется для полного сгорания 1 кг такого угля.   5. В пробирках находятся следующие вещества: фенол, этиловый спирт, глюкоза, глицерин  и уксусная кислота. Используя в качестве реагентов сухую соль карбоната натрия,  растворы брома, сульфата меди и гидроксида натрия, предложите способ определения  содержимого каждой пробирки. Приложение 2 1 курс Тест­7баллов 1 4 вопрос ответ 2 4 3 2 4 1 5 3 6 1 7 2 Задачи ­27 баллов 1 СН4 + 2 О2 = СО2 + 2 Н2О 1 балл 2 С2Н6 + 7 О2 = 4 СО2 + 6 Н2О 1 балл •Пусть масса метана в исходной смеси m (CH4) = x, тогда масса этана в смеси m (C2H6) = (28­x) г. • По первому уравнению реакции объём образовавшегося оксида углерода (IV): V1 (CO2) = 22,4 x / 16 = 1,4 x л 1 балл • По второму уравнению реакции объём образовавшегося оксида углерода (IV): V2 (CO2) = 4 • 22,4 • (28­x) / (2 • 30) = 1,493 • (28 – x) л 1 балл • Общий объём оксида углерода: V (CO2) = V1 (CO2) + V2 (CO2) = 1,4 x + 1,493 • (28 ­ x) = 41,44 (л) 1 балл 1,4 x + 41,804 – 1,493 x = 41,44; x = 4; следовательно, m (CH4) в исходной смеси 4 г. 1 балл ? (СН4) = 4 / 28 • 100% = 14,3 % 1 балл ? (С2Н6) = 100% ­ 14,3 % = 85,7 % 1 балл Всего 8 баллов 2. 2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2     3 балла 3.  1. Количество реагентов: углекислого газа 10: 22,4 = 0,466 (моль); щелочи 30:40 = 0,75  (моль). (1 балл). 2. Питьевую соду (гидрокарбонат натрия) можно получить так: NaOH + CO2 =  NaHCO3(0,5 баллов). 3. 0,446 моль СО2, реагируют с 0,446 моль щелочи, т.е. CO2 у нас недостаток, ведем  расчет по нему: m(NaHCO3) = 0,446∙Mr(NaHCO3) = 37,5 (г) (1балл). 4. Кальцинированную соду (карбонат натрия) можно получить так: 2NaOH + CO2 =  Na2CO3 + H2O (0,5 баллов).  5. 0,75 моль щелочи реагируют с 0,375 моль CO2, т.е. NaOH недостаток, следовательно:   m(Na2CO3) = 0,375 ∙Mr(Na2CO3) = 39,75 (г). (1 балл) 6. Кристаллическая сода ­ это декагидрат карбоната натрия (Na2CO3∙ 10H2O). (1 балл) 7. Кристаллической соды можно получить столько же, сколько и кальцинированной  соды, т.е. 0,375 моль. Её масса составит 0,375∙Mr(Na2CO3∙ 10H2O) = 107,25 (г).(1 балл) : : 4 .Нахождение относительной молекулярной массы искомого вещества Mr (вещ­ва) = DCH4*Mr(CH4)=4,625*16=74                                                             1 балл СxHYOZ – общая формула искомого вещества Нахождение количества атомов элементов, входящих в состав искомого вещества              64,86   13,52   21,62 x:y:z =     12         1         16   =  4:10:1     С4Н10О – простейшая формула             1 балл Нахождение истинной формулы Mr(С4Н10О) = 74 = Mr(вещ­ва) С4Н10О – истинная формула                                                                                     1 балл Структурная формула и название вещества         СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – ОН    бутанол                                                       2 балла       Итого 5 баллов Вещест ва 1.  NaOH 2 НСl 3.  К2СО3 4.  Аl2(SO4)3 Общий результат  наблюдения X _ — — X CO2 1,  NaOH 2. НС1 3.  К2СО3 4.  Al2(S04)3 3 — Al(OH)3 1 осадок CO2 X __ 1 газ Al(OH)3 CO2 X 1 осадок и  2 газа 2 осадка и  1 газ А1(ОН) — А1(ОН) 3 CO2 NaOH + HCl = NaCl + H2O К2СO3 + 2HC1 = 2КС1 + Н2O + СO2 1 1 3K2CO3 + Al2(SO4)3 + 3H2O = 2Al(OH)3 Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3 Al(OH)3 + NaOH + 2H2O = Na[Al(OH)4(H2O)2] ( наличие осадка  зависит от порядка сливания и избытка и щелочи)  + 3Na2SO4  + 3K2SO4;  + 3CO2 2 1 1 Всего­34балла 2 курс Тест­7 баллов вопрос ответ 1 4 2 1 3 4 4 3 5 3 6 2 7 4 Задачи­25 баллов 1. У пентана температура кипения выше т.к. длина молекулы больше и поэтому  межмолекулярных сил так же больше (1балл)За каждый изомер и название ­1балл                  Dвоздух = 72/29 = 2,48 (1 балл)­ 5 баллов 2. 1) Записаны уравнения реакций и указано, что количества веществ галогеналканов  равны друг другу:  → CnH2n+1Cl  → CnH2n+1Br CnH2n + НCl  CnH2n + НBr  n(CnH2n+1Cl) = n(CnH2n+1Br) 2) Решением алгебраического уравнения найдена молекулярная формула алкена: 5,23/(14n+36,5) = 8,2/(14n+81)   n = 3 молекулярная формула алкена  С3Н6    ­3 балла 3. За каждое уравнение 1 балл(всего 4балла) 4. В 1 кг угля содержится:  m (C) = 0,822 • 1000 = 822 (г) m (H) = 0,046 • 1000 = 46 (г) m (S) = 0,01 • 1000 = 10 (г) Остальные компоненты не горят                                                                                 (1 балл) • Горение углерода: С + О2 = СО2                                                                                                           (0,5 баллов) • Горение  водорода   2 Н2 + О2 = 2 Н2О                                                                                                          (1 балл) • Горение серы: S + O2 = SO2                                                                                                            (0,5 баллов) • По уравнению реакции горения углерода находим ν затраченного кислорода 1) ν (С) = 822 / 12 = 68,5 (моль);   ν1 (О2) = ν (С) = 68,5 (моль)                                 (1 • Аналогично  находим ν кислорода, затраченного на горение водорода 2) ν (Н2) = 46 ∕ 2 = 23 (моль);    ν2  (О2) = ½ ν (Н2) = 11,5 (моль)                               (1 балл) • ν кислорода, затраченного на горение серы ν (S) = 10 / 32 = 0,3125 (моль); ν3 (О2) = ν (S) = 0,3125 моль                                    (1 балл) балл) • Общее количество кислорода ν (О2) = 68,5 + 11,5 + 0,3125 = 80,3125 (моль) V (O2) = 80,3125 • 22,4 = 1799 (л) V (воздуха) = 1799 /  0,21 = 8566,7 (л)                                                                        (1 балл) Итого за задание                                                                                                        7 баллов                                                                                                                                  Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) Составим таблицу возможных взаимодействий веществ, в результате которых  Баллы 2 мы будем (или не будем) наблюдать определённые признаки реакций. Na2CO3 CuSO4 NaOH Фенол Этиловый  Глюкоза спирт Глицерин Уксусна я  кислота  Синее   окрашивание раствора. Синее  окрашивание  раствора, при  нагревании  изменяющий свой цвет на желтый, а затем на красный Br2/Н2О  Определение проводят действием реагентов в указанном порядке,  последовательно, исключая установленные вещества. Na2CO3 + 2СН3СООН  2СН3СООNa + СО2  + Н2О СН2–ОН–(СНОН)4–СН=О+2Cu(OH)2  CН2–ОН–(СНОН)4–СООН +Cu2O +  2Н2О     CH2OH                                           CH2­O                                                                                  |                   Cu                        2CHOH      + Cu(OH)2               CH­O                    +    2H2O         CH2OH                                            CH2OH         C6H5OH + 3Br2  C→ 6H2(OH)Br3 +3HBr  Все элементы ответа записаны неверно Максимальный балл                                                 Всего ­ 32 балла Литература 1 1 1 1 0 6 1. С.И. Венецкий. О редких и рассеянных. Рассказы о металлах. / М., Издательство  "Металлургия", 1980 г.  2. Леенсон И.А. Удивительная химия. / М., Издательство "НЦ ЭНАС", 2006, 176 с.  3. Левицкий М.М. О химии серьезно и с улыбкой. / М., Издательство " ИКЦ  "Академкнига", 2005, 287 с.  4. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания по химии. / М.,  Издательство " Дрофа ", 2006, 430 с.  5. Чуранов С.С. Химические олимпиады в школе: Пособие для учителей. / М.,  Просвещение, 1982, 191 с. 6. Задачи всероссийских олимпиад по химии Под ред. В.В. Лунина. / М.:  Издательство "Экзамен", 2004 ­ 480 с.  7. Габриелян О.С., Прошлецов А.Н. Химия: 8­11 классы: Региональные олимпиады:  2000­2002 гг. / М., Издательство "Дрофа", 2005 г  8. Артемов А.А. Дерябина С.С. Школьные олимпиады. Химия. 8­11 классы. М.:  Айрис­пресс, 2007. – 240 с.  9. Доронькин В.Н. и др. Химия: сборник олимпиадных задач. Школьный и  муниципальный этапы. – Ростов н/Д: Легион, 2009. – 253 с.