Подготовка учащихся к решению олимпиадных задач по химии в рамках урочной деятельности с учащимися с углубленным изучением химии
Обернихина Т.С., учитель химии МОУ «СОШ№7» г. Котлас
Химические олимпиады школьников являются одной из важных форм урочной и внеурочной работы по химии. Они не только помогают выявить наиболее способных учащихся, но и стимулируют к углубленному изучению предмета, служат развитию интереса к химической науке. Помимо этого, олимпиады способствуют пропаганде научных знаний, взаимосвязи общеобразовательных учреждений с высшими учебными заведениями, созданию необходимых условий для поддержки одаренных детей, привлечению наиболее способных из них в ведущие вузы страны.
Успех участия школьников в олимпиаде по химии, а также умения решать расчетные и качественные задачи развивается и закрепляется только при систематической работе в этом направлении.
Работа по подготовке обучающихся к олимпиаде начинается с выявления наиболее подготовленных, одаренных и заинтересованных школьников с самого начала изучения данного предмета и продолжается на всех ступенях обучения.
Из практического опыта можно сделать вывод, что не каждый учащийся, отлично осваивающий школьную программу, способен решать задачи олимпиадного уровня. В основном такие задания подвластны учащимся с нестандартным мышлением. Важную роль в формировании интереса школьников к химии играет и личность учителя, а также его готовность и умение поддержать в ученике проявленный интерес к предмету.
Работая в классах с углубленным изучением химии и имея дополнительные часы на преподавание предмета, мы решаем задачи повышенного уровня сложности в рамках урочной деятельности. В рамках преподавания каждой темы можно добавлять материал, выходящий за пределы школьной программы. Также многие экспериментальные задачи учащиеся постигают в рамках медицинской практики, входящей в основную программу профильного обучения.
Основными направлениями подготовки школьников являются:
разносторонний 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.
В формировании химического кругозора решающая роль принадлежит химической литературе. Современные школьники заменяют чтение учебной литературы на различную информацию в социальных сетях, поэтому роль учителя заключается в объяснении значимости именно химических справочников, энциклопедий и обучение найти в них нужную информацию.
Большую роль в освоении задач повышенного уровня сложности играют тривиальные названия веществ и области их применения. На учителя и учащихся ложится большая работа, чтобы собрать данные сведения и довести результаты работы до всех заинтересованных школьников. Примером такой работы может служить фрагмент таблицы:
Таблица 1
Области применения неорганических соединений
Систематическое название | Тривиальное название | Формула | Основные области применения. Этимология названия |
Гидроксокарбонат меди | Малахит Зелень медная углекислая. | Cu2CO3(OH)2. | Название произошло с древнегреческого языка от слова «malakos», которое переводится, как «мягкий».Его используют ювелиры и сейчас, особенно в качестве поделочного камня. |
Оксид серы (IV) | Серни́стый газ, серни́стый ангидри́д | SO2 | Используется в виноделии в качестве консерванта (пищевая добавка E220). Убивает микроорганизмы потому им окуривают овощехранилища и склады. Используется для отбеливания соломы, шёлка и шерсти. Применяется в качестве растворителя в лабораториях. |
Нитрат серебра | Ляпис | AgNO3 | Антисептик, раньше им обрабатывали глаза новорожденных для профилактики конъюнктивита и гнойной его формы – бленнореи. Слабые растворы ляписа снимают воспаления, а концентрированный ляпис останавливает кровотечения, прижигает живые ткани. |
Оксид цинка | Белила цинковые «Философская шерсть». | ZnO | В фармацевтической и химической промышленности; при создании зубной пасты, цемента в стоматологии; вещество добавляют в состав косметики и кремов для загара; применяют в нефтеперерабатывающей, шинной и лакокрасочной промышленности; используют во время производства керамики и стекла, в электронике; добавляют в корм для животных; используют для преобразования ржавчины. Вещество слабо токсично. При вдыхании пыли с оксидом может развиться литейная лихорадка. |
В рамках профильного обучения учащимся предлагаются задачи на следующие темы:
Гидролиз и задачи с участием реакций в растворах;
Электролиз, нахождение массы продукта в результате электролиза;
Химическое равновесие, расчет концентраций веществ;
Задачи на нахождение одного из компонентов смеси;
Решение задач с участием эквивалентов;
Задачи на нахождение объемов веществ, используя газовые законы и др.
Примеры задач для учащихся 10-11 классов:
10-1. Ее вы встретите в крапиве, еловой хвое. Ее использовали как средство для лечения ревматизма, так как выделения муравьев помогали справиться с этой болезнью. А если к этой кислоте добавить спирт с ω (О)=14,81%, то образуется вещество с запахом цветка, в честь, которого дали имя невесте Аладдина, из известного диснеевского мультфильма. Что это за кислота? Напишите формулу и название спирта, название цветка, формулу вещества, которое имеет запах этого цветка. Напишите уравнение протекающей реакции.
Решение:
Муравьиная кислота. Бензиловый спирт. Цветок-жасмин.
НСООН + С6Н5СН2ОН →НСОО-СН2С6Н5 + Н2О
11-1. Для сжигания 0,02 моль сложного эфира α-аминокислоты, содержащей 15,73% азота, понадобился кислород, выделенный при термолизе 12,99г смеси нитратов калия и магния. Установите формулу неизвестного эфира и количественный состав смеси нитратов.
Решение:
По массовой доле азота в составе эфира можно установить формулу органического соединения. СnН2n+1СООNН2. n=2, следовательно формула возможного эфира С2Н5СООNН2 Такой формуле соответствуем метиловый эфир аминоуксусной кислоты.
Составим уравнение горения эфира
2СН2 NН2СОО-СН3+7,5О2 →6СО2 + 7Н2О +N2
n(О2)=0,075 моль
Составим уравнения термолиза нитратов
2КNО3→2КNО2 +О2
Мg(NO3)2 →MgO + 2NO2 + O2
Масса кислорода= 0,075*32= 2,4(г.)
Составим систему уравнений:
m (KNО3) =x г, тогда m (Мg(NO3)2 =12,99-х
m1(О2)=y г, тогда m2(О2)= 2,4-y г произведя вычисления находим:
m (KNО3) =7,07 г ; уравнений:
m (KNО3) =x г, тогда m (Мg(NO3)2=5,92г
Рассчитываем массовые доли нитратов: m1(О2)=y г, тогда m2(О2)= 2,4-y г Произведя вычисления находим:
ω (KNО3) = 54,4%
ω(Мg(NO3)2=45,6%
Литература:
Тюльков И.А., Архангельская О.В., Павлова М.В. Система подготовки к олимпиадам по химии. – М.: Педагогический университет «Первое сентября», 2008.
Фигуровский Н.А. Открытие элементов и происхождение их названий. – М.: издательство «Наука», 1970 г.
Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – М.: Химия, 1994 г.
Н.Н. Мартынова, Е.А.Айвазова. Окислительно-восстановительные реакции. Пособие для учащихся профильных классов. - Архангельск, 2015г.
Сборник олимпиадных задач по химии. Оригинальная задача. Коллектив авторов: Исаев Д.С, Соболев А.Е., Горбунова Т.А. Тверь: Издательство «СФК-офис», 2013г.
