Информационно – методическое письмо - реферат

Информационно – методическое письмо

«Подготовка и проведение школьного и муниципального этапов Всероссийской химической олимпиады в 2010 – 2011 учебном году»

Информационно – методическое письмо подготовлено краевой методической комиссией олимпиады по химии на основе рекомендаций Центральной методической комиссии в помощь организаторам химической олимпиады и учителям химии в составлении заданий и проведении школьного и муниципального этапов всероссийской олимпиады школьников по химии в Забайкальском крае.

Данное письмо содержит рекомендации по порядку проведения школьного и муниципального этапов по химии, советы по содержанию олимпиадных заданий, используемых для проведения школьного этапа, рекомендуемые источники информации для подготовки задач, а также рекомендации по оцениванию выполнения заданий участников олимпиады.

Согласно приказу Министерства образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) от 2 декабря 2009 г. N 695 "Об утверждении Положения о всероссийской олимпиаде школьников" Олимпиада проводится в четыре этапа. Школьный и муниципальный являются наиболее массовыми.

Любой этап Олимпиады имеет несколько организационных стадий, каждая из которых важна.

В первую очередь, это подготовительная стадия. Она обязательно включает нормативное сопровождение мероприятия; информационное обеспечение Олимпиады; подготовку задач с решениями и системой оценивания (содержательной компоненты Олимпиады); подготовку материально-технической базы Олимпиады. Важным на этой стадии является обеспечение эффективного взаимодействия всех участников подготовки и проведения того или иного этапа Олимпиады.

После тщательной подготовки наступает основная стадия проведения Олимпиады. Организаторы олимпиадных мероприятий четко и слаженно работают по подготовленному заранее плану, в который входит проведение туров, проверка и показ работ, реализация культурной программы, организация питания, проживания и других больших и малых дел, которые остаются незамеченными для большинства участников Олимпиады.

Подготовка и проведение школьного этапа

Школьный этап Олимпиады проводится образовательном учреждении с 1 октября по 15 ноября по трём возрастным параллелям (9, 10,11 классы) по олимпиадным заданиям, разработанным предметно-методической комиссией муниципального этапа с учетом методических рекомендаций центральной предметно-методической комиссии по химии. Задания могут быть авторскими или выбраны из литературных источников.

Ссылка на литературный источник обязательна.

Подготовительная стадия

Организатором школьного этапа создается оргкомитет и жюри.

Только принцип добровольности может привлечь учащихся к осмысленной и плодотворной работе в период подготовки к Олимпиаде. Этому также способствует создание выставки учебной и научно-популярной литературы по химии, ежегодно пополняющейся картотеки с подборкой химических задач предыдущих лет. Если в школе нет дополнительных занятий по химии, то необходимо провести 1-2 занятия для тех, кто собирается участвовать в Олимпиаде, ознакомить школьников с целями Олимпиады, регламентом ее проведения, с примерами заданий.

Информационная поддержка школьного этапа Олимпиады заключается в широком оповещении через интернет (при наличии у школы собственного интернет-сайта), внутришкольных СМИ.

Очному туру может предшествовать проведение заочной Олимпиады. На стенде (на школьном сайте) вывешиваются задания, и указывается срок, до которого учащиеся могут подать свои решения. На очный тур в первую очередь приглашаются ребята, показавшие хорошие результаты при выполнении заданий заочного тура. Информация о приведении очного тура вывешивается на школьных стендах, передается по школьному радио, а также, если у школы есть свой сайт, то и в Интернете.

Преимущества проведения заочного тура заключается в:

1. стимулировании учащихся к самостоятельной работе, чтению популярной литературы, дает возможность выти за рамки учебника, расширению кругозора учащихся;

2. возможности решать задания в удобное время и в менее жестких, нежели на очном туре, временных рамках.

3. расширении разнообразия форм организации деятельности учащихся – доклад, реферат, конструирование моделей, проведение экспериментов.

При подготовке заданий центральная предметно-методическая комиссия рекомендует использовать примерную программу содержания Олимпиады. Причем число заданий на этом этапе должно быть достаточно большим (более шести), задания разнообразными по содержанию, типу. Одни задачи должны быть довольно простыми, не выходящими за рамки изученного материала. Это могут быть задания из контрольных или самостоятельных работ в школе или подобные им, но они должны охватывать весь материал по этому предмету, освоенный школьниками к моменту Олимпиады, то есть быть комбинированными и, желательно, иметь межпредметные связи. Уровень сложности и трудности заданий школьного этапа должен быть доступы для большинства школьников, но по своей форме они должны отличаться от контрольной работы по химии необычностью постановки вопроса, а в ответах на них должны предполагаться приемы решений, которые не являются стандартными. Задания школьного этапа должны носить в большей степени занимательный характер.

В Олимпиаду обязательно включаются задачи, для решения которых учащимся приходится пользоваться дополнительной литературой, консультироваться с химиками высокой квалификации (школьными учителями, преподавателями ВУЗов). Решение таких задач стимулирует у учащихся целеустремленность, волю к победе и, что самое главное, интерес к химии.

Основная стадия

Школьный этап Олимпиады обычно проводится после уроков, во время факультативных занятий или в воскресенье.

Участников Олимпиады приветствуют администрация школы и учителя химии. После этого участники Олимпиады расходятся по аудиториям. В аудиториях участники олимпиады должны быть посажены организаторами по одному учащемуся за парту. и При этом следует придерживаться правила: рядом не должны сидеть учащиеся из одной параллели.

На теоретический тур отводится не более 4 астрономических часов.

Центральная предметно-методическая комиссия настоятельно рекомендует проводить экспериментальный тур (не более 2-х часов) (Примеры заданий экспериментального тура: см в Приложении №2) . Если это невозможно, то в комплект включается задача, требующая мысленного эксперимента (О мысленном эксперименте: см в Приложении №1).

.

После окончания тура работы собираются, проводится их шифрование, затем жюри, в состав которого входят учителя химии данной школы проверяют олимпиадные работы. Очень важно иметь единые подходы к проверке заданий (один член жюри проверяет только одну задачу во всех работах) и отбора победителей.

Определение победителей и призеров школьного этапа проводится по результатам выполнения работ, сведенных в ранжированные по мере убывания набранных участниками баллов итоговые таблицы по каждой параллели участников. После составления итоговой таблицы, жюри Олимпиады формирует списки школьников, отобранных на муниципальный этап согласно установленной квоте.

Большое воспитательное значение имеет подведение итогов Олимпиады в торжественной обстановке. Победители отмечаются в приказе директора школы и могут быть награждены книгами по химии.

Победителей необходимо обязательно поощрять уже на этом этапе, причем торжественно, на глазах у всей школы (линейка или общее собрание) с вручением грамот (обязательно) и подарков (по мере возможности). Дополнительным стимулом может быть отличная оценка по предмету за четверть.

Закрытие Олимпиады проводится в торжественной обстановке. Победителей поздравляют и награждают в присутствии одноклассников и их родителей. О достижениях лучших химиков сообщается в школьных газетах, по школьному радио, на сайте образовательного учреждения.

Заключительная стадия

С целью повышения эффективности школьного тура по окончании Олимпиады целесообразно вывесить в школе подробные решения задач с анализом допущенных ошибок и неточностей. Местный оргкомитет подводит итоги, анализирует положительные и отрицательные стороны проведения школьного этапа Олимпиады и, на основании этого, готовит отчет, который передает в местные органы управления образованием по заданной форме. К отчету прилагаются:

· Списки участников, направленных на муниципальный этап.

· Сводные ведомости результатов Олимпиады по каждому классу.

· Условия, решения и система оценивания задач, по которым проводился школьный этап.

Подготовка и проведение муниципального этапа

Муниципальный этап Олимпиады проводится органами местного самоуправления муниципальных и городских округов в сфере образования с 15 ноября по 15 декабря по трём возрастным параллелям (9-11 классы) по олимпиадным заданиям, разработанным методической комиссией регионального этапа с учетом методических рекомендаций центральной методической комиссии по химии. В муниципальном этапе принимают участие обучающиеся 9-11 классов образовательных организаций – победители и призеры школьного этапа текущего года.

Подготовительная стадия

Организатором муниципального этапа создается оргкомитет и жюри.

Информационная поддержка муниципального этапа Олимпиады заключается в широком оповещении через интернет, внутришкольных и муниципальных СМИ.

Рекомендации к заданиям даны в школьном этапе.

Основная стадия .

Муниципальный этап Олимпиады обычно проводится в один из выходных дней ноября-декабря.

Участников Олимпиады приветствуют члены оргкомитета и жюри. После этого участники Олимпиады расходятся по аудиториям. Рассадка осуществляется организаторами, так, чтобы рядом не сидели учащиеся из одного класса одного и того же образовательного учреждения.

На теоретический тур отводится не более 4 астрономических часов.

Центральная предметно-методическая комиссия настоятельно рекомендует проводить экспериментальный тур (не более 2-х часов) (Примеры заданий экспериментального тура: см в Приложении №2) . Если это невозможно, то в комплект включается задача, требующая мысленного эксперимента. (О мысленном эксперименте: см в Приложении №1) .

После окончания тура работы собираются, проводится их шифрование, затем жюри проверяют олимпиадные работы. Очень важно иметь единые подходы к проверки заданий (один проверяющий проверяет только одну задачу во всех работах) и отбора победителей.

Определение победителей и призеров муниципального этапа проводится по результатам выполнения работ, сведенных в ранжированные по мере убывания набранных участниками баллов итоговые таблицы по каждой параллели участников. После составления итоговой таблицы, жюри Олимпиады формирует списки школьников, отобранных на региональный этап согласно установленной квоте.

Большое воспитательное значение имеет подведение итогов Олимпиады в торжественной обстановке. Победители отмечаются в приказе директора школы и могут быть награждены книгами по химии.

Закрытие муниципального этапа Олимпиады проводится в торжественной обстановке. Победителей поздравляют и награждают в присутствии одноклассников и их родителей. О достижениях лучших химиков сообщается в школьных газетах, по школьному радио, на сайте образовательного учреждения, а также в муниципальных СМИ.

Заключительная стадия

С целью повышения эффективности муниципального этапа по окончании Олимпиады целесообразно довести до участников и учителей подробные решения задач с анализом допущенных ошибок и неточностей.

Оргкомитет муниципального этапа анализирует итоги и, на основании этого, готовит отчет, который передает в региональные органы управления

К отчету прилагаются:

· Списки участников, направленных на региональный этап.

· Сводные ведомости результатов олимпиады по каждому классу.

· Условия, решения и система оценивания задач, по которым проводился муниципальный этап.

Для работы в жюри на всех этапах Олимпиады поощряется привлечение работников вузов, аспирантов, студентов и старшеклассников – в прошлом участников Олимпиад. На школьном и муниципальном этапах – полезна помощь старшеклассников.

Ниже приведены примеры задач, для школьного этапа Олимпиады школьников 9-11 классов. Ориентируясь на них, методическая комиссия школьного этапа олимпиады может составить подходящий для конкретного случая комплект заданий, исходя из пройденного на момент проведения Олимпиады материала.

Далее приведен список рекомендуемой Центральной методической комиссией для подготовки к этапам Олимпиады литературы и интернет порталов.

Система оценивания

• В каждом задании баллы выставляются за каждый элемент (шаг) решения.
• Балл должен быть целым положительным числом.
• Баллы за правильно выполненные элементы решения суммируются.
• Шаги, требующие формальных знаний, тривиальных расчетов, оцениваются ниже, чем те, в которых показано умение логически рассуждать, творчески мыслить, проявлять интуицию. Таким образом, так называемые бонусные баллы за сложные элементы присутствуют в каждом задании.
• Каждое задание оценивается одинаковым максимальным числом баллов (как простые (утешительные), так и сложные (дифференцирующие). Только в этом случае все школьники получат удовлетворение от выполненной работы, даже если они не оказались в числе призеров, не потеряют интерес к решению задач и к изучению предмета. Таким образом, будет выполнена одна из основных целей Олимпиады – создание и закрепление интереса к предмету.
• На разных этапах Олимпиады суммарный балл за задание не обязательно должен быть одинаковым.
• Оценивается правильный результат решения при любом разумном пути к ответу.

Примеры заданий

Типичной «олимпиадной» задачей является задача, в которой требуется получить численный ответ, но, на первый взгляд в задании нет практически никаких данных для расчетов.

Задача 1

При пропускании паров воды через оксид кальция масса реакционной смеси увеличилась на 9,65%. Определите процентный состав полученной твердой смеси.

РЕШЕНИЕ

1. Запишем уравнения химической реакции:

СаO + H₂ O = Са(OH)₂

1. На основании анализа условия задачи следует, что:

• конечная смесь является твердым веществом и состоит из оксида и гидроксида кальция;
• вода прореагировала полностью и прирост массы реакционной смеси равен массе прореагировавшей воды.

1. Проведем расчеты:

пусть исходное количество оксида кальция равна х моль, тогда:

m( H₂ O_{прореаг.} ) = (40+16)х 0,0965= 5,4х,

( H₂ O_{прореаг..} ) = 5,4х/18 = 0,3х = ( СаO _{прореаг..} ) = ( Са(OH)_{2, обрзов..} )

m(СаO _{оставш.} ) = 0,7х (40+16) = 39,2х,

m(Са(OH)_{2, обрзов.} ) = (40+32+2)^. 0,3х = 22,2х,

m(смеси) = 61,4х

w(СаO) = 3920х/ 61,4х = 63,84% w(Са(OH)₂ ) = 2220х/61,4х = 36,16%

Ответ: w(СаO) = 63,84% w(Са(OH)₂ ) = 36,16%

Задача 2

После растворения смеси хлорида бария и сульфата натрия в воде, масса образовавшегося осадка оказалась в 3 раза меньше массы солей в фильтрате. Определите массовые доли солей в исходной смеси, если известно, что в фильтрате отсутствуют хлорид ионы.

РЕШЕНИЕ:

Таблица 1

233^. 3y = 142x–142y + 117y;

699y = 142x – 142y + 117y

724y = 142x

y =0,2x

m_исх.см. = 142x + 0,2^. 208x = 142x + 41,6x = 183,6x

ω(Na₂ SO₄ ) = 14200x/183,6x = 77,3% ω(BaCl₂ ) = 4160x /183,6x = 22,7%

Ответ: ω(Na₂ SO₄ ) = 77,3% ω(BaCl₂ ) = 22,7%

В журнале «Химия в школе», №5 за 2008 г. Е.И. Миренковой дано очень изящное альтернативное решение этой задачи.

Задача 3

Задача на распознавание веществ, находящихся в пронумерованных пробирках. Такого типа задачи имеются в комплекте Всероссийской олимпиады школьников по химии за любой год. Однако оригинальность предлагаемой задачи заключается в том, что для ее решения требуется мысленный эксперимент. В решениях таких задач обычно представлена таблица, иллюстрирующая возможность взаимодействия между веществами попарно, уравнения химических реакций и, иногда, отдельные комментарии. Для 3-4 этапов такое схематическое решение вполне достаточно. Однако на школьном и районном этапах, особенно для восьмиклассников, необходимо разобрать полный, подробный ход решения с логическими умозаключениями и выводами. Это полезно, как для педагога-наставника, так и для самостоятельной работы школьника.

В четырёх пронумерованных пробирках находятся растворы хлорида бария, карбоната натрия, сульфата калия и хлороводородная кислота. В вашем распоряжении имеется необходимое число пустых пробирок. Не пользуясь никакими другими реактивами, определите содержимое каждой из пробирок.

Решение

Проведём мысленный эксперимент. Рассмотрим содержимое пробирок. Вещества визуально неразличимы – это бесцветные прозрачные растворы.

Составим таблицу возможных попарных взаимодействий веществ (табл. 2), в результате которых мы будем (или не будем) наблюдать определённые признаки реакций .

Таблица 2

Уравнения реакций:

BaCl₂ + Na₂ CO₃ = BaCO₃ ↓ + 2NaCl; (1)

BaCl₂ + K₂ SO₄ = BaSO₄ ↓ + 2KCl; (2)

Na₂ CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂ ↑ + H₂ O. (3)

Возьмём пробирку 1. Из остальных пробирок отольём примерно по 2 мл растворов в три пустые пробирки и добавим в каждую из них по 5–6 капель раствора из пробирки 1.

Рассмотрим 4 возможных варианта (см. табл. 2). Для наглядности в каждом случае приведены схемы распознавания веществ. В решении изображать схему не обязательно.

Вариант 1

В двух пробирках выпали белые осадки, в третьей признаков реакции не наблюдается (первая строка табл. 2). Это означает, что в пробирке 1 находится хлорид бария. В этом случае в той из пробирок, где нет признаков химической реакции, находится соляная кислота. Осадки в двух пробирках представляют собой карбонат и сульфат бария. Прильём в пробирки с осадками по несколько капель кислоты. Там, где осадок растворяется с выделением газа, изначально находился раствор карбоната натрия, там имели место реакции (1) и (3). В пробирке, где при прибавлении кислоты осадок не растворяется (BaSO₄ не растворяется в кислотах), изначально находился сульфат калия и протекала только реакция (2).

Вариант 2

При добавлении нескольких капель из пробирки 1 в одной из трёх пробирок выпал белый осадок, в другой выделился газ, в третьей нет признаков реакции (вторая строка табл. 2). В этом случае в пробирке 1 находился карбонат натрия. Там, где выпал белый осадок, находился хлорид бария, где выделился газ – соляная кислота, где не было признаков реакции – сульфат калия.

Вариант 3

При добавлении нескольких капель из пробирки 1 в одной из трёх пробирок выпал белый осадок, в двух других нет признаков реакции (третья строка табл. 2). В этом случае в пробирке 1 находился сульфат калия. Там, где выпал белый осадок, находился хлорид бария. В две пробирки с исходными растворами, которые не прореагировали с сульфатом калия, добавляем хлорид бария. Выпадение белого осадка (BaCO₃ ) указывает, что первоначально в этой пробирке находился карбонат натрия. В пробирке, где вновь нет признаков реакции, находился раствор кислоты.

Вариант 4

При добавлении нескольких капель из пробирки 1 в одной из трёх пробирок выделяется газ, в двух других нет признаков реакции (четвертая строка табл. 2). В этом случае в пробирке 1 находилась хлороводородная кислота. Там, где выделился газ, находился карбонат натрия. В две пробирки с исходными растворами, которые не прореагировали с кислотой, добавляем карбонат натрия. Выпадение белого осадка (BaCO₃ ) указывает, что первоначально в этой пробирке был хлорид бария. В пробирке, где вновь нет признаков реакции, первоначально находился раствор сульфата калия.

Задачу при необходимости можно упростить, взяв два или три вещества, и усложнить, предложив более четырёх веществ.

Трудности при решении задач часто связаны с некими стереотипами, которые сложились у школьников в процессе изучения химии. Например, учащиеся привыкают, что в условиях задач на газовые законы даны объёмные доли веществ, а в задачах на нахождение молекулярной формулы – массовые. Однако автор задачи имеет полное право использовать в любой задаче объёмные, массовые или мольные доли компонентов смесей.

Задача 4

Трудности при решении задачи часто связаны с некими стереотипами, которые сложились у школьника в процессе изучения химии. Например, учащиеся привыкли, что при решении задач на газовые законы, в условии задач даны объемные проценты, а в задачах на нахождение молекулярной формулы – массовые. Однако автор задачи имеет полное право давать в любой задаче как объемные, так и массовые или мольные проценты.

Массовые доли азота и оксида углерода (II) в трехкомпонентной газовой смеси равны, соответственно, 10,00% и 15,00%. Объемная доля третьего компонента равна 72,41%. Определите неизвестный компонент газовой смеси и среднюю молярную массу смеси (M_ср. ).

РЕШЕНИЕ:

Примем массу смеси за 100 г. Тогда в ней содержится 10/28 + 15/28 = (10+15)/28 = 0,893 моль N₂ и CO, и (100-25)/ М_х =75/ М_х моль третьего компонента.

Из закона Авогадро следует, что объемные проценты компонентов газовой смеси ( ) равны мольным (χ)

Внесем дополнительные обозначения: _х –объемная доля третьего компонента, χ_х – мольная доля третьего компонента, ν_см. – число моль газов в смеси, ν_х – число моль третьего компонента.

_х = χ_х = ν_х /ν_см. = , решая это уравнение , получаем

М _х = 32 г/моль. Такую молярную массу имеет кислород (О₂ ) или гидразин (N₂ H₄ ).

Ответ: Третий компонент газовой смеси – кислород или гидразин. M_ср. =30,89моль/л.

Задача 5

В газовой смеси содержится метан (CH₄ = 40%,) ( w = 48,5%), оксид азота (II = 20%) и некий) ( третий компонент.

Проведя расчеты, установите название третьего компонента газовой смеси.

РЕШЕНИЕ:

Для удобства расчетов составим таблицу:

Таблица 3

Т.к. известна массовая доля метана в смеси, то

,

откуда х = 2 г/моль.

Газом с молярной массой 2 г/моль может быть только водород Н₂ .

Ответ: водород.

Задача 6

К 158,19 мл 10% раствора нитрата алюминия (плотностью 1,081г/мл) прилили 210,80 мл 3,3% раствора едкого натра (плотностью 1,035г/мл). Определите % концентрацию веществ в полученном растворе.

РЕШЕНИЕ:

Для полного осаждения алюминия в виде гидроксида:

Al(NO₃ )₃ + 3NaOH = Al(OH)₃  + 3NaNO₃

Потребуется 0,05^. 3 = 0,15 моль NaOH. Поскольку гидроксида натрия больше 0,15 моль, то осадок начнет растворяться, до тех пор, пока не израсходуется вся щелочь:

Таблица 4

В результате двух реакций:

1.В растворе будет только алюминат натрия, который может быть записан в виде: Na[Al(OH)₄ ] , Na[Al(OH)₄ (H₂ O)₂ ] или Na₃ [Al(OH)₆ ], но никак не в виде NaAlO₂ , который образуется только при сплавлении реактивов. В данном решении взята наиболее употребимся формула комплексной соли.

2.Осадок гидроксида алюминия растворится лишь частично и это необходимо будет учесть при определении массы раствора.

m(раствора) = 158,19^. 1,081 + 210,80^. 1,035 – 0,02^. 78 = 387,62 г

w(NaAl(OH)₄ ) = m(NaAl(OH)₄ )/m(раствора) = 0,03^. 118.100/387,62 = 0,91%

Ответ: (NaAl(OH)₄ ) = 0,91%

Задача 7

Очень часто школьники не решают задачи правильно из-за несоблюдения размерности величин при расчетах.

Какова масса 5 мл оксида азота (II) при 25^о С и давлении 1,2 атм.?

РЕШЕНИЕ:

Решение этой задачи сводится к элементарным расчетам по уравнению Менделеева-Клайперона:

Несмотря на важность использования универсальной газовой постоянной при решении различных типов расчетных задач, ее применение вызывает большие затруднения у школьников, абитуриентов, поступающих в ВУЗы и даже у части студентов. Основная трудность заключается в том, что учащиеся не соблюдают соответствия между размерностями газовой постоянной и размерностями физических величин данной конкретной задачи.

Известно, что универсальная газовая постоянная входит в уравнение состояния идеального газа: pV=nRT, где n-число молей газа (n=m/M), а p, V и T - соответственно - давление, объем и абсолютная температура газа. Это уравнение носит еще название уравнения Менделеева-Клапейрона.

Таким образом, для одного моля газа: R=pV/T. Температура в этом уравнении всегда выражается в Кельвинах. Давление же и объем можно выразить в различных единицах. В зависимости от выбора этих единиц, значения R будут иметь то или иное значение . В любом случае R легко рассчитать, используя следующее следствие закона Авогадро: при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем, равный 22,4 л. (Напомним, что при нормальных условиях Р = 760 мм рт. ст. = 1атм.=.101325 Па и Т = 273К) В системе СИ значение R = 8,31 Дж/моль К. В этом случае объем газа выражается в м , давление в Па и температура в К. Это значение R рассчитывается следующим образом:

Напомним, что

Па=Н/м² и Дж=Н^. м, отсюда: Па^. м³ /(м² К^. моль)=Н м /(К моль) = Дж/(К моль).

Однако R можно выразить и в других единицах, используемых на практике:

и т. д.

Если пользоваться принятой в школе величиной R = 8,314 Дж /К^. моль = 8,314 Па^. м³ /К^. моль , то давление, данное в атм. надо перевести в Па, объем в м³ . Но можно вместо двух расчетов произвести один, а именно выразить R в атм.^. мл/К^. моль:

R = PV_М /T. При 273К и 1 атм. , V_М = 22400 мл.

Тогда R = 1^. 22400/273 = 82,05атм^. мл/К^. моль

M_NO = 14 + 16 = 28 (г/моль)

Ответ: 0,008 г.

Кроме перечисленных типов задач на школьный и муниципальный этапы можно предложить задачи на:

• приготовление растворов с заданной концентрацией (w, c);
• растворимость;
• "цепочки" превращений по неорганике (9 класс), органике (10 класс) и комбинированная (11 класс);
• расчеты по уравнениям химических реакций (с использованием понятий "выход продукта", "массовая доля примесей", "избыток и недостаток");
• задачи по физической химии (элементарные термохимические расчеты,)

Список литературы

1. Бенеш П., Пумпт В., Свободова М., Мансуров Г. Н. 111 вопросов по химии … для всех / Кн. для учащихся. – М.: Просвещение, 1994. – 191 с.

2. Всероссийская химическая олимпиада школьников: кн. для учителя. / П. А. Оржековский, Ю. Н. Медведев, А. В. Чуранов, С. С. Чуранов. Под ред. Лисичкина. – М.: Просвещение, 1996. – 192 с.

3. Дайнеко В. И. Как научить школьников решать задачи по органической химии: кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1987. – 160 с.

4. Дмитров Е. Н. Познавательные задачи по органической химии и их решения / Пособие для учителей и учащихся. – Тула, «Арктоус», 1997. – 86 с.

5. Дорохова Е.Н., Прохорова. Г.В. Задачи и вопросы по аналитической химии : Мир, 2001.

6. Задачи Всероссийской олимпиады школьников по химии / Под общей редакцией академика РАН, профессора В.В.Лунина – М: «Экзамен», 2003.

7. Задачи по физической химии : Учеб. пособие для студентов, обучающихся по специальности 011000 - Химия и по направлению 510500 - Химия / В.В. Еремин , С.И. Каргов, И.А. Успенская [и др.]. - М. : Экзамен, 2003 - 318 с.

8. Зубович Е.Н., Асадник В.Н. Химия. Решение задач повышенной сложности: Справочное пособие. – Мн.: Книжный дом, 2004. – 224 с.

9. Еремин В.В. Теоретическая и математическая химия для школьников. – М.: МЦНМО, 2007.

10. Кузьменко Н. Е., Магдесиева Н. Н. Еремин В. В. Задачи по химии для абитуриентов: Курс повышенной сложности с компьютерным приложением. / Под ред. Кузьменко Н. Е. М.: Просвещение, 1992. – 191 с.

11. Кузьменко Н., Еремин В., Попков В. Химия. Для школьников старших классов и поступающих в вузы: Учебное пособие. – М.: Дрофа, 1997. – 528 с.

12. Лабий Ю. М.. Решение задач по химии с помощью уравнений и неравенств: кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1987. – 80 с.

13. Леенсон И.А. Почему и как идут химические реакции. – М.: Мирос, 1995.

14. Лунин В.В., Архангельская О.В., Тюльков И.А. Всероссийская олимпиада школьников по химии / Научн. редактор Э.М.Никитин.– М.: АПК и ППРО, 2005. – 128 с.

15. Лунин В.В., Архангельская О.В., Тюльков И.А. Всероссийская олимпиада школьников по химии в 2006 году / Научн. редактор Э.М.Никитин.– М.: АПК и ППРО,2006.– 144 с.

16. Николаенко В. К. Решение задач повышенной сложности по общей и неорганической химии: Пособие для учителя; / Под ред. Г. В. Лисичкина. - Киев: "Радяньска школа, 1990. - 160 с.

17. Органическая химия : учеб. для студентов вузов, обучающихся по направлению и специальности "Химия" : в 4-х ч. / О. А. Реутов, А. Л. Курц, К. П. Бутин. - 2-е изд. - М. : БИНОМ. Лаб. знаний, 2005- (Классический университетский учебник / Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова).

18. Оржековский П. А., Давыдов В. Н., Титов Н. А. Экспериментальные творческие задания и задачи по неорганической химии: Кн. для учащихся. – М.: АРКТИ, 1998. – 48 с.

19. Основы аналитической химии : учеб. для студентов хим. направления и хим. специальностей вузов : в 2 кн. / [Т. А. Большова и др.] ; под ред. Ю. А. Золотова. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М. : Высшая шк., 2004. - 22 см. - (Классический университетский учебник / Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова).

20. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. – М.: Мир, 2002.

21. Свитанько И. В. Нестандартные задачи по химии. – М.: МИРОС, 1995. – 80 с.

22. Сорокин В.В., Загорский В.В., Свитанько И.В. Задачи химических олимпиад, изд-во МГУ, 1989. – 256 с.

23. Степин Б.Д. Занимательные задания и эффектные опыты по химии / Б.Д. Степин, Л.Ю. Аликберова. – М.: Дрофа, 2002. – 432 с.

24. Степин Б.Д. Техника лабораторного эксперимента в химии, М.: Химия, 1999.

25. Травень В.Ф. Органическая химия: Учебник для вузов: В 2т./– М.: ИКЦ «Академия», 2004.

26. Ушкалова В.Н., Иоанидис Н.В. Химия: конкурсные задания и ответы: Пособие для поступающих в Вузы. – М.: Просвещение, 2000. – 224 с.

27. Химия: Энциклопедия химических элементов, под ред. А.Н. Смоленского, М.: Дрофа, 2000

28. Чмиленко Ф. А., Виниченко И. Г., Чмиленко Т. С. Подготовка к экзамену по химии с контролем на ЭВМ. – М.: Школа – Пресс, 1994. – 144 с.

29. Чуранов С. С. Химические олимпиады в школе. – М.: Просвещение, 1982. – 191 с.

30. Школьные олимпиады: биология, химия, география. 8 – 11 классы / Серия «Здравствуй, школа!». Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 192 с.

31. Энциклопедия для детей, Аванта⁺ , Химия, т.17, М: «Аванта⁺ », 2000.

Интернет-ресурсы

1.Портал фундаментального химического образования России. Наука. Образование. Технологии. – http://www.chem.msu.ru/

Здесь собрана информация обо всех химических олимпиадах

2.Портал Всероссийской олимпиады школьников. Химия – http://chem.rosolymp.ru/

Этот портал объединяет Всероссийские олимпиады по всем предметам.

Эти Интернет-ресурсы являются, в первую очередь, информационными, т.е. предоставляющими актуальную информацию о текущих событиях. С другой стороны, они являются ценными творческими базами заданий олимпиад за много лет.

3.Портал для подготовки к олимпиадам высокого уровня – http://chem.olymp.mioo.ru/

Этот портал является наиболее методически разработанным и информационно насыщенным, нацеленным на прямую работу с высокомотивированными школьниками. Портал организован Департаментом образования г. Москвы, Московским институтом открытого образования при участии Московского центра непрерывного математического образования для дистанционной подготовки к олимпиадам по математике, информатике, биологии, химии. географии и физике.

Портал ориентирован на учащихся, желающих успешно выступать в олимпиадах высокого уровня . Зарегистрированным пользователям предлагаются учебные курсы по биохимии, квантовой химии, неорганической химии, органической химии, химии высокомолекулярных соединений, химической кинетике, химической термодинамике, аналитической химии. Задачи для всех этих курсов разбиты по трем уровням сложности. Преподаватели проверяют решение задач и дают консультации on-line (посредством icq) и off-line (посредством электронной почты).

4.Портал педагогического университета издательского дома «Первое сентября» - дистанционные курсы для учителей «Система подготовки к олимпиадам по химии» - http://edu.1september.ru/index.php?course=18005

Цель курса – помочь учителю осознать целостность такого явления как химическое олимпиадное движение, осознать свое место в этой системе.

Курс разбит на три блока. Первые три лекции затрагивают историю олимпиадного движения, его цели и задачи, показывают современную систему химических олимпиад и творческих конкурсов, методику организации олимпиад различного уровня, содержательный аспект олимпиад различного уровня.

Второй блок курса (лекции 4–6) посвящен методике решения олимпиадных задач по физической химии и задач со схемами превращения веществ.

Третий блок (лекции 7–8) включает методические подходы к выполнению экспериментальных задач и методические рекомендации по подготовке школьников к олимпиадам на основе современных

Приложение №1

Мысленный эксперимент

Одним из эффективных способов организации развивающей познавательной деятельности учащихся как при обучении их химии, так и при подготовке и проведении олимпиад является мысленный эксперимент . Суть его в том, что учащимся предлагается задание, выполнение которого заключается в моделировании хода последовательных действий и операций, направленных на получение результата – ответа. Например:

Задача 1. Вам необходимо снять гипсовый слепок с имеющегося у Вас предмета. В Вашем распоряжении имеются мрамор, соляная и серная кислота, сода и едкий натр. Предложите подробный план получения гипсового слепка. Укажите необходимое лабораторное оборудование и посуду. План составьте в виде инструкции, по которой Ваши рекомендации мог бы воспроизвести Ваш помощник из 4 класса, который еще не изучал химии. Дайте необходимые пояснения при объяснении Вашей методики.

Решение

Гипсовый слепок можно получить при растворении в воде полуводного гипса:

(CaSO₄ )₂ · Н₂ О + 3Н₂ О = 2 CaSO₄ · 2 Н₂ О

При этом происходит затвердевание гипса с образованием водного гипса

CaSO₄ · 2 Н₂ О.

1.Проделать опыты с веществами, очередность которых представлена уравнениями 1, 2, 3:

получить хлорид кальция: СаСО₃ + 2HCl = CaCl₂ + Н₂ О + CО₂ ↑; 1

получить сульфат натрия: Na₂ CO₃ + Н₂ SО₄ = Na₂ SО₄ + Н₂ О + CО₂ ↑; 2

получить сульфат кальция CaCl₂ + Na₂ SО₄ = СаSO₄ ↓ + 2NaCl 3

В осадке образуется водный сульфат кальция: CaSO₄ · 2 Н₂ О.

2. Отфильтровать осадок.

3. Прокалить: 2CaSO₄ · 2 Н₂ О = (CaSO₄ )₂ · Н₂ О + Н₂ О.

4. Измельчить. Приготовить кашицу из полуводного гипса и выложить в форму.

Оборудование для проведения опыта: стаканы (3 шт.), стеклянная палочка, воронка, фильтровальная бумага, фарфоровая чашка для приготовления гипсовой массы, форма для получения слепка, спиртовка, спички.

Задача 2. Органические вещества А и В при нагревании с концентрированной серной кислотой образуют соответственно газообразные (при комнатной температуре) вещества С и Д, имеющие одинаковый процентный (по массе) состав и обесцвечивающие бромную воду. Вещество С при действии концентрированной серной кислоты и последующей обработке водой полученного продукта образует исходное вещество А. Соединение Д в тех же условиях не образует исходного соединения В. Объем продуктов сгорания смеси одного моля С с одним молем Д в шесть раз больше объема исходной смеси (при одинаковых условиях, исключающих конденсацию паров воды), причем для полного сгорания вещества С требуется вдвое меньше кислорода, чем для сгорания вещества Д. Какие продукты (кроме С и Д) могли образоваться при нагревании смеси веществ А и В с концентрированной серной кислотой? Напишите уравнения всех описанных и возможных реакций.

Решение.

При сгорании 1 моля вещества С и 1 моля вещества Д образуется 2V · 6 V = 12 V продуктов сгорания.

1.Предположим, что вещество С – газ этилен.

При его сгорании: С₂ Н₄ + 3О₂ → 2СО₂ + 2Н₂ О образуется 4 моля газа, следовательно, 8 объемов (12 – 4) остается на вторую реакцию.

2. Составим уравнение сгорания второго вещества и найдем его состав:

С_х Н_y + О₂ →4СО₂ + 4Н₂ О, следовательно: С₄ Н₈ + 6О₂ → 4СО₂ + 4Н₂ О;

Вещество Д - С₄ Н₈ , для полного сгорания которого требуется вдвое больше (6:3) кислорода, чем для сгорания С.

3.Подтвердим вычислением процентного состава углерода и водорода в веществах С и Д:

С – этилен, углерода 82%, водорода 18 %;

Д – бутилен, углерода 82 %, водорода 18 %.

4. Определим вещество А:

А - этиловый спирт, который образует при нагревании концентрированной серной кислоты на вещество С: t⁰ 180⁰ С

СН₃ СН₂ ОН → СН₂ = СН₂ + НОН

СН₂ = СН₂ + НОSО₂ ОН →СН₃ — СН₂ – О – SО₂ ОН этилсерная кислота

Этилсерная кислота является сложным эфиром и при обработке водой гидролизуется с образованием этанола (вещество А) и серной кислоты:

СН₃ – СН₂ – О – SО₂ ОН + НОН → СН₃ СН₂ ОН + НОSО₂ ОН

5. Найдем вещество В.

Если В – бутанол-2, то по правилу Зайцева, Д – бутен-2:

t˚

СН₃ – СН₂ – СНОН – СН₃ → НОН + СН₃ ─ СН = СН ─ СН₃

Н₂ SO₄

В этом случае при действии Н₂ SO₄ и последующем гидролизе образуется вещество Д. Это не удовлетворяет условию, поэтому Д – бутен-1, а вещество В – бутанол-1

- бутиловый спирт, для которого характерны два изомера: бутанол-1 и бутанол-2. 6. Найдем состав других продуктов. При нагревании смеси спиртов с концентрированной серной кислотой образуются, кроме газов С и Д, простые эфиры – диэтиловый, дибутиловый, этилбутиловый.

Таким образом, А – этанол, В – бутанол-2, С – этилен, Д – бутен-1.

Приложение №2

Об экспериментальных задачах химической олимпиад

Важной составной частью химической олимпиады являются задачи экспериментального характера, которые составляют второй тур. Как правило, они присутствуют на олимпиадах областного уровня и выше: зональной и российской. Их также можно использовать школьном и районном уровнях.

Ниже приводятся примеры задач экспериментальных туров.

Задания

экспериментального тура

9 класс

В четырех банках с белыми порошкообразными веществами стерты правые части этикеток. Осталось от названия только: «Оксид ка…», «Оксид ка…», «Оксид ма…», «Оксид ба…». Определите химическим путем, какие это вещества.

10 класс

Дана сухая соль сульфата железа (III). Приготовьте концентрированный раствор соли и разлейте его в три пробирки: в первой раствор разбавьте дистиллированной водой, во второй раствор нагрейте, а к третьей - прилейте раствор кислоты. В каком случае и как изменится интенсивность окраски раствора? Какие факторы способствуют гидролизу? Напишите уравнения реакций гидролиза

11 класс

В пяти пробирках находятся: уксусная кислота, бензол, глицерин, муравьиный альдегид и водный раствор глюкозы. Как можно различить эти вещества? Напишите соответствующие уравнения реакций.

Решение заданий

9 класс

Белые порошки – это могут быть оксид калия – К₂ О, оксид кальция СаО, оксид магния MgО, оксид бария ВаО. При контакте с водой все эти оксиды превращаются в гидроксиды: среда становится сильно щелочной для КОН, Ва(ОН) ₂ и Са(ОН) ₂ и слабощелочной в случае малорастворимого Mg(ОН) _2.

Оксид кальция и оксид бария при обработке разбавленной серной кислотой дают осадки сульфата кальция – СаSO₄ и сульфата бария - ВаSO_4.

Идентификация оксидов может быть дополнена испытанием окраски пламени: при внесении в пламя соединений калия возникает фиолетовое окрашивание, кальция – кирпично-красное, а бария – зеленоватое.

10 класс.

Растворить сухую соль сульфата железа (III) в небольшом количестве дистиллированной воды, тщательно перемешивая стеклянной палочкой.

Выполнить действия:

1. Первую пробирку с раствором соли разбавить дистиллированной водой, разбавление усиливает гидролиз: Fe ³⁺ + HOH → [FeOH]²⁺ + H ⁺

2. Вторую пробирку нагреть. Повышение температуры ускоряет гидролиз, окраска раствора делается более интенсивной. Гидролиз начинает идти и по II, и по III ступени:

[FeOH]²⁺ + НОН [Fe(OH)₂ ]⁺ + H ⁺

[Fe(OH)₂ ]⁺ + НОН Fe(OH)₃ + H ⁺

3. При действии раствора кислоты интенсивность окраски ослабляется, гидролиз полностью подавляется, образуется кислая соль:

[FeOH]²⁺ + Н₂ SO₄ → Fe ³⁺ + НSO₄ ^- + HOH

FeOH SO₄ + 2Н₂ SO₄ = Fe(НSO₄ )₃ + H₂ O

11 класс.

Различить данные вещества можно по физическим свойствам (запах, агрегатное состояние) и по химическим свойствам.

Получим гидроксид меди (II), и добавим в отдельные пробы из 5 пробирок в 1-ой пробирке – голубой осадок растворился и образовался голубой раствор соли меди (II). В этой пробирке уксусная кислота.

Во 2-ой пробирке – осадок растворился с образованием ярко – синего раствора, не изменяющегося при нагревании. Это глицерин.

В 3-ей пробирке – осадок растворился с образованием ярко – синего раствора, как во втором случае, но при нагревании выпал красный осадок. Это глюкоза (она дает реакцию на многоатомные спирты, как глицерин, и на альдегидную группу, как альдегид).

В 4-ой пробирке нет изменения, но при нагревании голубой осадок переходит в красный. Это качественная реакция на альдегиды, Это муравьиный альдегид.

В 5-ой пробирке – остался бензол. При добавлении к бензолу в пробирке образуются два несмешивающихся слоя, верхний слой – бензол, плотность его меньше 1.

Задания

экспериментального тура

9 класс

Состав малахита определяется формулой Cu₂ (OH) ₂ CO₃ . Как можно доказать качественный состав минерала, выделив каждый из входящих в него элементов в виде простого вещества. Как можно получить это соединение из элементов, входящих в его состав, если бы эти элементы были даны в виде простых веществ? Напишите уравнения реакций.

10 класс

В пяти пробирках находятся порошки следующих металлов: алюминия, свинца, кальция, магния, железа. Как их можно различить? Проведите необходимые реакции. Напишите уравнения этих реакции.

11 класс

В пробирках даны растворы фенола, муравьиной кислоты, уксусной кислоты, смесь жидких предельных углеводородов, стеариновая кислота. Докажите химическим путем, в какой пробирке находится каждое из указанных веществ. Докажите химической реакцией, что муравьиная кислота сильнее стеариновой. Напишите уравнения химических реакций определения.

Решение заданий

9 класс

Выполнение задания следует разделить на две части: аналитическую и синтетическую. Аналитическую часть можно выполнить двумя способами.

I способ

1. Подействовать на малахит кислотой:

Cu₂ (OH)₂ CO₃ + 4HCl = CO₂ ↑ + 3H₂ O + 2 CuCl₂

Углекислый газ можно доказать, пропустив его через раствор известковой воды:

CO₂ + Са(ОН)₂ = СаСО₃ ↓ + H₂ O

2. О присутствии меди можно судить по окраске раствора хлорида меди. В чистом виде медь можно восстановить железом.

II способ

1. При нагревании малахит разлагается:

Cu₂ (OH)₂ CO₃ = 2CuО + CO₂ ↑ + 3H₂ O . Медь перейдет в черный оксид меди (II), углерод – в углекислый газ, а водород - в воду. Капельки воды можно наблюдать в ходе реакции. Кроме этого, воду можно поглотить обезвоженным сульфатом меди, который при этом из белого превращается в синий:

CuSO₄ + 5H₂ O = CuSO₄ · 5H₂ O

белый синий

Синтетическая часть в соответствии с условием предполагает получение малахита из простых веществ - С, Н₂ , Cu:

С + О₂ = CO₂ ↑; 2 Н₂ + О₂ = 2 H₂ O;

3. Смесь CO₂ и О₂ продувают через взвесь порошкообразной меди в воде:

2 Cu + CO₂ + 3H₂ O + О₂ = Cu₂ (OH)₂ CO₃

10 класс

Взять пробы из каждой пробирки. Прилить в каждую пробу воду, а затем раствор соляной кислоты. Нагреть. Проанализировать признаки реакций:

1) свинец – синеватый металл; в воде не растворяется; при нагревании растворяется в соляной кислоте, а при охлаждении выделяется кристаллический хлорид свинца;

2) алюминий – в воде не растворяется, но растворяется в кислоте:

2Al + 6 Н⁺ = 2Al³⁺ + 3 Н₂ ↑;

Если к соли по каплям добавить едкий натр, образуется амфотерный гидроксид алюминия (III), легко растворяющийся в избытке щелочи:

Al³⁺ + 3 ОН^- = Al(ОН)₃ ↓;

Al(ОН)₃ + 3 ОН^- = [Al(ОН)₆ ]^3-

3) кальций – легко растворяется в воде, образуя щелочь (можно проверить фенолфталиеном); бурно реагирует с соляной кислотой, образуя растворимую соль хлорид кальция:

Са + 2 H₂ O = Са(ОН)₂ + Н₂ ↑;

Са + 2Н⁺ = Са²⁺ + Н₂ ↑;

4) магний, в воде растворяется плохо, в кислоте – хорошо:

Mg + 2Н⁺ = Mg²⁺ + Н₂ ↑; если к раствору добавить избыток едкого натра, образуется белый осадок гидроксида магния Mg(ОН)₂ , обладающий только основными свойствами;

5) железо – в воде при обычных условиях не растворяется, легко растворяется в соляной кислоте:

Fe + 2Н⁺ = Fe ²⁺ + Н₂ ↑; при добавлении к раствору избытка едкого натра, образуется зеленоватый осадок Fe(ОН)₂ , не растворяющийся в избытке щелочи, но в отличие от Mg(ОН)₂ на воздухе легко буреющий:

4 Fe(ОН)₂ + 2H₂ O + О₂ = 4 Fe(ОН)₃ .

Железо можно определить и магнитом.

11 класс

1) Стеариновая кислота - твердое вещество в отличие от остальных; ее можно перевести в раствор при действии щелочи , а затем подействовать раствором соли кальция, например, СаCl₂ , при этом выпадет осадок – стеарат кальция:

2С₁₇ Н₃₅ СООNa + СаCl₂ = (С₁₇ Н₃₅ СОО)₂ Са↓ + 2NaCl;

2) Фенол – к отдельным пробам всех веществ добавляется по каплям бромная вода – в пробе, в которой раствор фенола, выпадает белый осадок 2,4,6 – трибромфенола; можно также провести реакцию проб с раствором FeСl₃ ; при этом фенол образует фиолетовый раствор фенолята железа (III);

3) Муравьиная кислота вступает в реакцию «серебряного зеркала»;

4) Уксусная кислота в реакцию «серебряного зеркала не вступает;

5) Смесь жидких предельных углеводородов не растворяется в воде, легче воды.

и.о.ректора Л.К.Портнова

Никифорова Елена Ивановна

(3022) 26-35-31