1
Пояснительная записка
Рабочая программа «Решение задач повышенной сложности (химия)»
(далее Программа) сопровождает учебный предмет «химия» в общем
образовании школьников и предназначена для расширения и углубления
знаний по химии обучающихся 11 классов школ города и рассчитана на
58 часов.
Программа рассчитана на обучающихся, которые планируют связать
свою профессиональную деятельность с медицинскими специальностями,
тех обучающихся, у которых в ВУЗах химия будет являться профильным
предметом.
Решение задач занимает в химическом образовании важное место,
так как это один из приемов обучения, посредством которого
обеспечивается более глубокое и полное усвоение учебного материала.
Чтобы научиться химии, изучение теоретического материала должно
сочетаться с систематической практикой
решения различных типов
химических задач.
Данная Программа развивает у обучающихся умение решать более
сложные
расчетные,
комбинированные,
нестандартные
и
экспериментальные
задачи.
Она развивает
интеллектуальные
способности; способствует формированию
логического
мышления;
развивает умения анализировать, конкретизировать, обобщать, применять
приемы
сравнения в ходе решения задач;
способствует развитию
творческого мышления.
При решении задач у обучающихся осуществляется контроль своей
собственной деятельности, что гарантирует достижение прочности знаний,
умений применять полученные знания в нестандартных, творческих
заданиях.
В процессе решения сложных задач реализуются межпредметные
связи, показывающие единство природы, что позволяет
расширять
кругозор обучающихся, устанавливать связи между явлениями, между
причиной и следствием, развивать логическое мышление, воспитывать
волю
к
преодолению
трудностей.
Умение решать сложные
комбинированные задачи, является одним из показателей уровня развития
химического мышления обучающихся, глубины усвоения ими не только
учебного, но и дополнительного материала.
Актуальность данной Программы заключается в том, что для
базисных планов общеобразовательных школ по химии характерно
эпизодическое включение расчетных задач, что ведет к поверхностным
2
представлениям обучающихся о химизме процессов в природе, технике.
Сознательное изучение основ химии немыслимо без понимания
количественной стороны химических процессов. Так как на решение
задач в школьной программе отведено мало времени, то данная
Программа
позволит устранить эти пробелы. Она окажет помощь
обучающимся, связывающим химию в старших классах со своим будущим
самоопределением, а также участникам олимпиад по химии разного уровня.
Особенностью данной Программы является то, что за небольшой
период времени обучающиеся знакомятся с различными способами
решения задач, развивают навыки решения сложных комбинированных,
нестандартных и экспериментальных задач по химии.
Цель Программы:
конкретизация и расширение химических знаний обучающихся в области
решения сложных комбинированных расчетных, нестандартных
и
экспериментальных задач.
Задачи Программы:
показать обучающимся разные способы решения расчетных задач;
научить выбирать наиболее рациональный способ расчета;
научить составлять авторские задачи;
способствовать формированию умений применять теоретические
знания на практике;
развивать
целеустремленность,
трудолюбие,
упорство
и
настойчивость, комплекс умственных действий;
научить решать задачи повышенной сложности;
научить решать нестандартные задачи;
формировать навыки исследовательской деятельности;
способствовать профессиональному самоопределению в области
химии.
Формы проведения занятий:
внеурочная;
практические занятия;
участие в олимпиадах и конкурсах.
Главным назначением данного курса является:
совершенствование подготовки учащихся с повышенным уровнем
мотивации к изучению химии;
сознательное усвоение теоретического материала по химии, умение
использовать при решении задач совокупность приобретенных
3
теоретических
знаний,
развитие логического мышления,
приобретение необходимых навыков работы с литературой.
Формы подведения итогов реализации Программы:
Решение задач повышенного уровня сложности;
Решение нестандартных задач с последующей коррекцией;
Решение экзаменационных и олимпиадных задач с последующей
коррекцией.
Требования к уровню подготовки обучающихся:
обучающиеся могут знать:
химические понятия и термины;
формулы, используемые при решении задач;
основные и вспомогательные единицы измерения химических и
физических величин;
основные типы расчетных задач;
обучающиеся могут уметь:
определять тип задачи;
выбирать наиболее рациональный способ решения задач;
решать задачи разными способами;
производить расчеты:
- по формулам и уравнениям реакций;
- определение компонентов смеси;
- определение формул молекулярных соединений;
- растворимости веществ;
- переход от одного способа выражения концентрации к другому;
- вычисление объема газообразных веществ при н.у. и условиях,
отличающихся от нормальных;
- энтальпии веществ;
- энтропии веществ;
- эквивалента вещества;
- скорости реакции,
- электродных потенциалов,
- массы осевших металлов на электродах.
обучающиеся смогут овладеть:
основными способами решения расчетных задач;
подходами к решению сложных комбинированных задач;
4
подходами к решению нестандартных задач;
подходами к решению экспериментальных задач.
Содержание Программы
Введение. Место химических задач в процессе обучения химии. 1ч.
Условные обозначения, названия и единицы измерения физических
величин, их взаимосвязь. Приближенные вычисления в курсе химии при
решении расчетных задач. Значащие цифры, правила округления.
Тема 1. Расчетные задачи с неполным условием. 2ч.
Задачи, в которых не хватает одного или нескольких элементов,
которые свели бы задачу к типичной, решаемой по определенному
алгоритму. Решение таких задач основывается на самых разных гипотезах.
Тема 2. Прямой алгебраический способ решения расчетных задач. 2ч.
Задачи, в которых выражаем искомую величину через неизвестное
непосредственно в условии задачи, что дает прямой путь к ее решению.
Массовая и объемная доля компонентов в смеси. Параллельные
реакции, последовательные реакции. Решение задач с использованием
уравнений, систем уравнений и неравенств, химических теорем.
Тема 3. Решение расчетных задач способом пропорционального расчета.
2ч.
Способ пропорционального расчета используют для решения многих
типов химических задач. Пропорции для аддитивных смесей их двух
компонентов с двумя неизвестными. Правило Креста.
Использование способа поэтапного расчета этим методом либо
невозможно, либо трудоемко.
Тема 4. Решение задач с использованием системы уравнений. 2ч.
Последовательные реакции (составление стехиометрических схем).
Расчеты по уравнениям одновременно протекающих реакций (задачи на
смеси).
5
Тема 5. Особенности олимпиадных задач. 4ч.
Исходя, из формы построения и содержания олимпиадные задачи
делятся на задачи тестового характера, расчетные задачи с неполным
условием,
задачи-ловушки,
задачи-кроссворды,
задачи-головоломки,
творческие и комбинированные задачи.
Тема 6. Особенности экспериментальных задач. 4ч.
Задачи-головоломки. Рассуждения о ключиках, или почему задачи
называются «качественными. Виды ключей. Органолептические свойства,
идентификация по цвету и запаху, аналитические качественные определения.
Агрегатное состояние Ключевое химическое свойство. Расчет как ключевой
фактор в решении качественных задач. Уникальные физические свойства
веществ.
Тема 7. Решение комбинированных задач: Эквивалент. Закон
эквивалентов. 4ч.
Эквивалент. Закон эквивалентов Эквивалент химического элемента.
Эквивалент вещества. Эквивалентная масса. Эквивалентные объемы.
Тема 8. Решение комбинированных задач:
Вывод молекулярных
формул. 4ч.
Мольная масса вещества. Плотность газа. Определение молекулярной
массы по плотности газа. Определение молекулярной массы газа по
мольному объему. Определение молекулярной массы по уравнению
Клапейрона-Менделеева.
Тема 9. Решение комбинированных задач: Растворимость. Способы
выражения состава растворов. 4ч.
Растворы.
Смеси.
Массовая доля. Мольная доля. Молярная
концентрация или молярность. Моляльная концентрация или моляльность.
Эквивалентная концентрация или нормальность. Растворимость веществ.
Коэффициент растворимости. Коэффициент абсорбции. Закон Генри.
Нахождение коэффициента растворимости соли при разных условиях.
Тема 10. Решение комбинированных задач: Кристаллогидраты. 4ч.
Кристаллогидраты – это кристаллические вещества, в состав которых
входят молекулы воды. При решении задач на растворы с разными
концентрациями чаще всего применяют диагональную схему правила
смешении. При расчетах записывают одну над другой массовые доли
6
растворенного вещества в исходных растворах, справа между ними – его
массовую долю в растворе, который нужно приготовить, и вычитают по
диагонали из большего меньшее значение. Разности их вычитаний
показывают массовые доли для первого и второго растворов, необходимые
для приготовления нужного раствора.
Тема 11. Решение комбинированных задач: Химическая кинетика. 4ч.
Скорость химической реакции. Закон действия масс. Правило
Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Определение энергии активации
реакций. Катализ гомогенный и гетерогенный. Химическое равновесие.
Константа равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип ЛеШателье.
Тема 12. Решение комбинированных задач: Термохимия. 4ч.
Энергетика химических реакций. Величины, характеризующие
химические системы: внутренняя энергия U, энтальпия Н, энтропия S ,
энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал) G. Экзотер-мические
реакции. Эндотермические реакции. Изохорный процесс. Изобарный
процесс. Тепловой эффект реакции. Стандартное состояние вещества.
Стандартные условия. Стандартные изменения. Стандартная энтальпия
образования вещества.
Тема 13. Решение комбинированных задач: Электрохимия. Электролиз.
6ч.
Количественные соотношения при электролизе. Гальванический
элемент – принцип действия и устройство. Ряд напряжений металлов.
Электродные потенциалы. Типы электродов. Электролиз как процесс,
обратный работе гальванического элемента. Применения электролиза. Закон
Фарадея.
Тема 14. Решение комбинированных задач: В раствор погружена
пластинка… 6ч.
Вытеснение одних металлов другими из растворов их солей
определяется с помощью ряда стандартных электродных потенциалов. Здесь
нужны знания о закономерностях, отраженных в ряду стандартных
электродных потенциалов, об особенностях поведения металлов в растворах
концентрированных и разбавленных кислот (азотной и серной).
7
Химический турнир. 3 ч.
Участие в олимпиадах разных уровней.
Календарно-тематическое планирование
№п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
Название темы
Содержание темы
Коли
чество
часов
Введение.
Место
химических задач в
процессе
обучения
химии.
Расчетные задачи с
неполным условием.
Условные обозначения, названия и единицы измерения
физических величин, их взаимосвязь.
Приближенные
вычисления,
значащие цифры,
правила округления.
Задачи, в которых не хватает одного или нескольких
элементов, которые свели бы задачу к типичной,
решаемой по определенному алгоритму. Решение
таких задач основывается на самых разных гипотезах.
Задачи, в которых выражаем искомую величину через
неизвестное непосредственно в условии задачи, что
дает прямой путь к ее решению.
Способ пропорционального расчета используют для
решения многих типов химических задач. Пропорции
для аддитивных смесей их двух компонентов с двумя
неизвестными. Правило Креста.
1
реакции
(составление
Решение
задач
с Последовательные
стехиометрических схем).
Расчеты по уравнениям
использованием
одновременно протекающих реакций (задачи на
системы уравнений.
смеси).
Исходя, из формы построения и содержания
Особенности
олимпиадные задачи делятся на задачи тестового
олимпиадных задач.
характера, расчетные задачи с неполным условием,
задачи-ловушки,
задачи-кроссворды,
задачиголоволомки, творческие и комбинированные задачи.
Задачи-головоломки. Рассуждения о ключиках, или
Особенности
почему задачи называются «качественными. Виды
экспериментальных
ключей. Органолептические свойства, идентификация
задач.
по цвету и запаху, аналитические качественные
определения.
Агрегатное
состояние
Ключевое
химическое свойство. Расчет как ключевой фактор в
решении качественных задач. Уникальные физические
свойства веществ.
Эквивалент.
Закон
эквивалентов
Эквивалент
Решение
химического
элемента.
Эквивалент
вещества.
комбинированных
задач:
Эквивалент. Эквивалентная масса. Эквивалентные объемы.
Закон эквивалентов.
Мольная масса вещества. Плотность газа. Определение
Решение
молекулярной массы по плотности газа. Определение
комбинированных
4
Решение
расчетных
задач алгебраическим
способом.
Решение
расчетных
задач
способом
пропорционального
расчета.
8
2
2
2
4
4
4
4
9
10
11
12
13
14
молекулярной массы газа по мольному объему.
Определение молекулярной массы поуравнению
Клапейрона-Менделеева.
Растворы. Смеси. Массовая доля. Мольная доля.
Молярная концентрация или молярность. Моляльная
концентрация или моляльность. Эквивалентная
концентрация или нормальность. Растворимость
веществ. Коэффициент растворимости. Коэффициент
абсорбции. Закон Генри. Нахождение коэффициента
растворимости соли при разных условиях.
При решении задач на растворы с разными
Решение
концентрациями чаще всего применяют диагональную
комбинированных
схему правила смешении. При расчетах записывают
задач:
одну над другой массовые доли растворенного
Кристаллогидраты.
вещества в исходных растворах, справа между ними –
его массовую долю в растворе, который нужно
приготовить, и вычитают по диагонали из большего
меньшее значение. Разности их вычитаний показывают
массовые доли для первого и второго растворов,
необходимые для приготовления нужного раствора.
Скорость химической реакции. Закон действия масс.
Решение
Правило
Вант-Гоффа.
Уравнение
Аррениуса.
комбинированных
задач:
Химическая Определение энергии активации реакций. Катализ
гомогенный и гетерогенный. Химическое равновесие.
кинетика.
Константа равновесия. Смещение химического
равновесия. Принцип Ле-Шателье.
Энергетика
химических
реакций.
Величины,
Решение
характеризующие химические системы: внутренняя
комбинированных
энергия U, энтальпия Н, энтропия S , энергия Гиббса
задач: Термохимия.
(изобарно-изотермический потенциал) G. Экзотермические
реакции.
Эндотермические
реакции.
Изохорный процесс. Изобарный процесс. Тепловой
эффект реакции. Стандартное состояние вещества.
Стандартные условия. Стандартные изменения.
Стандартная энтальпия образования вещества.
Количественные соотношения при электролизе.
Решение
Гальванический элемент – принцип действия и
комбинированных
задач: Электрохимия. устройство. Ряд напряжений металлов. Электродные
потенциалы.
Типы
электродов. Электролиз как
Электролиз.
процесс, обратный работе гальванического элемента.
Применения электролиза. Закон Фарадея.
Вытеснение одних металлов другими из растворов их
Решение
солей определяется с помощью ряда стандартных
комбинированных
задач:
В
раствор электродных потенциалов. Здесь нужны знания о
закономерностях, отраженных в ряду стандартных
погружена
электродных потенциалов, об особенностях поведения
пластинка…
металлов
в
растворах
концентрированных
и
разбавленных кислот (азотной и серной).
Участие в соревнованиях разных уровней.
Химический турнир
задач:
Вывод
молекулярных
формул.
Решение
комбинированных
задач: Растворимость.
Способы выражения
состава растворов.
ИТОГО:
9
4
4
4
4
6
6
3
58
Литература для обучающихся:
1. Большой энциклопедический словарь. М.: Большая российская
энциклопедия, 1998;
2. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. Уч. Пособие.
2002 год. 244 стр.
3. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. Под
ред. А.И. Ермакова. М.: Интеграл Пресс, 2000;
4. Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Задачи и вопросы по аналитической
химии. М.: Мир,
5.
Еремин В.В. Теоретическая и математическая химия для
школьников. М.: Мцн Мо, 2007;
8. Зубович Е.Н., Асадник В.Н. Решение задач повышенной
сложности. Книжный Дом. Минск. 2004.
9. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии.
Современный курс для поступающих в вузы. Т.I. М. 1 Федеративная
книготорговая компания. 1998. С. 233.
10. Кузьменко Н.Е., Ерѐмин В.В., Чуранов С.С. Сборник
конкурсных задач по химии. М. Экзамен. 2001.
11. Лабий Ю.М. Решение задач по химии с помощью уравнений и
неравенств. Книга для учителя. 1987 год. 81 стр
12. Середа И.П. Конкурсные задачи по химии. Поступающим в вузы.
Киев. Ваша школа. 1984г.
Литература для учителя:
1. Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учебное
пособие для вузов/Под ред. В. А. Рабиновича и X. М. Рубиной. При участии
Т. Е. Алексеевой, Н. Б. Платуновой, В. А. Рабиновича, X. М. Рубиной, Т. Е.
Хрипуновой. — М.: Интеграл-Пресс, 2005;
2. Глинка Н. Л. Общая химия. Л.: Химия, 1988;
3. Дирексон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии: В 2-х
томах. Пер. с англ. М. Мир. 1982;
4. Дорофеев М.В., Лесов М.Б. Математика на уроках химии //Химия в
школе. 1999. № 6. С. 50-55;
5. Ерохин Ю.М. Сборник задач и упражнений по химии (с
дидактическим материалом): Учеб.пособие для студ. Сред. Проф. Учеб.
Заведений / Ю.М. Ерохин, В. И. Фролов. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский
центр «Академия», 2005;
10
6. Задачи всероссийских олимпиад по химии. Под ред. Акад. РАН,
проф. В.В.Лунина. М.: Экзамен, 2004, 480 с.;
8. Кушнарев А.А. Учимся решать задачи по химии //Химия в
школе. 1994. № 2. С. 44-53, 1995. № 2. С. 51-57;
9. Медведев Ю.Н. Знаете ли вы газовые законы //Химия в школе. 1998.
№ 6. С. 61-63;
10. Мушкало Н. H., Брайко В. И. Олимпиадные задачи по химии:
Пособие для учителей.—Изд. 2-е, перераб.—К.: Радянська школа, 1979;
11. Подабаев Н.И. Электролиз. Пособие для учителей. М.
Просвещение. 1986;
12. Сборник конкурсных задач по химии с решениями /Под ред. М.А.
Володиной. М. Изд-во М. Ун-та. 1983;
13. Свитанько И.В. Нестандартные задачи по химии. М: МИРОС. 1995;
14. Суворов А.В.,. Карцова А.А, Потехин А.А. и др. Оригинальные
задачи по химии с решениями. СПб. Химия. 1998;
школе. 1998. № 7. С. 30-31.
15. Шишкин Е.А. Использование методов математики и физики
при решении химических задач. Химия в школе. 1983. № 1. С. 44-46.
11
