Элективный курс "Решение задач по химии повышенного уровня сложности" 10-11 класс
рабочая программа (химия, 10 класс) на тему

Согласовано:                                                                                         Утверждаю:

Зав. МО                                                                                               директор ОУ

_____________                                                                                 _______________

Элективный курс « Решение задач по химии повышенного уровня сложности».

10-11 классы.

Составила учитель: Алмакова Н.А.

ГБОУ  СОШ пос. Чапаевский

Красноармейского  района

2012/2013

Пояснительная записка.

Несмотря на прогресс в области наукоемких технологий , успехи в получении новых химических продуктов, все отчетливее проявляется отрицательное отношение общества к химии.  Загрязнение окружающей среды, техногенные катастрофы обусловлены недостаточной химической грамотностью населения.

В  современной концепции химического образования  прикладная направленность подчеркивается как важное требование  обновления содержания, но в последнее время обнаруживается тенденция к ее ослаблению, что  приводит к снижению качества усвоения учебного материала учащимися.

Объем учебного времени уменьшается при практически неизменном объеме содержания образования  сокращение происходит за счет уменьшения числа часов, отводимых на практические работы, экскурсии, решение  экспериментальных и практических задач. В последние годы качество знаний и умений учащихся по химии снизилось в  среднем на 12%.

В учебных планах по предмету «Химия» отведено 2 урока в неделю. Программа по химии обширна. Эту проблему можно решить путем ведения элективных курсов, помогающих сформировать необходимые умения и навыки, научить решать расчетные задачи.

Решение расчетных задач – очень важный элемент в изучении химии. Задачи вызывают большие  трудности у  учащихся. Основная цель курса- оказать помощь тем, кто изучает химию, выработать подход к решению задач.

В элективном  курсе представлены задачи простые и повышенной трудности. Именно такие задачи ожидают учащихся при сачи ЕГЭ, студентов в ВУЗах.

Этот  курс предназначен для учащихся 10-11 классов и носит предметно – ориентированный  характер.

Содержание курса поможет учащимся подготовиться к  сдачи ЕГЭ, получить реальный опыт решения  сложных задач.

Курс  рассчитан на 34 часа ( 17 часов в 10 классе и 17 часов в11 классе)

Цель: расширить знания учащихся о способах решения химических задач; проверить готовность учащихся к усвоению  материала повышенного уровня  сложности по предмету; устранить пробелы в знаниях , познакомить   учащихся  с видами деятельности необходимыми для успешного  усвоения  профильной программы.

Задачи курса: 1.Углубить знания учащихся по химии, научить  методически правильно и эффективно решать задачи. 2 Дать  учащимся возможность осваивать программу по химии на повышенном уровне сложности.3 Развивать у учащихся интерес к химии. 4 Создавать учащимся  условия для сдачи ЕГЭ.

Методы. 1 Фронтальный  разбор способов  решения различных типов задач.2 Самостоятельное решение задач. 3  Коллективное обсуждение решения  наиболее сложных и нестандартных задач . 4  Решение  расчетно- экспериментальных задач.

Тематическое планирование.

34 часа.

Требования к уровню подготовки учащихся

В результате обучения химии учащиеся 10 класса должны:

знать/ понимать

1. важнейшие химические понятия: вещество, химический элемент, атом, молекула, относительная атомная и молекулярная масса, ион, аллотропия, изотопы, химическая связь, электроотрицательность, валентность, степень окисления, моль, молярная масса, молярный объем, вещества молекулярного и немолекулярного строения, раствор, электролит и неэлектролит,  электрическая диссоциация, окислитель и восстановитель, тепловой эффект реакции, скорость химической реакции, катализ, химическое равновесие;
2. основные законы химии: сохранение массы веществ, постоянства состава, периодический закон;
3. основные теории химии: химической связи, электролитической диссоциации;
4. важнейшие вещества и материалы: основные металлы и сплавы, серная, соляная, азотная и уксусная кислоты, щелочи, аммиак, минеральные удобрения

уметь

1. называть изученные вещества по тривиальной или международной номенклатуре;
2. определять  валентность и степень окисления химических элементов, тип химической связи в соединениях, заряд иона, характер среды в водных растворах неорганических соединений, окислитель и восстановитель;
3. объяснять зависимость свойств веществ от их состава и строения, природу химической связи (ионной, ковалентной, металлической), зависимость скорости химической реакции положения химического равновесия от различных факторов;
4. выполнять химической эксперимент по распознаванию важнейших неорганических веществ;
5. проводить самостоятельно поиск химической информации с использованием различных источников (научно-популярные издания, компьютерные базы данных, ресурсы сети  Интернет); использовать компьютерные технологии для обработки и передачи химической информации и ее представления в различных формах;
6. проводить расчеты  на основе формул и уравнений реакций.

В результате изучения органической химии учащиеся 11 класса должны:

знать/понимать

1. важнейшие химические понятия: углеродный скелет, функциональная группа, изомерия, гомология;
2. основные теория химии: строение органических соединений;
3. важнейшие вещества и материалы: метан, этилен, ацетилен, бензол, этанол, уксусная кислота, жиры, мыло, глюкоза, сахароза, крахмал, клетчатка, белки, искусственные и синтетические волокна, каучуки, пластмассы;

уметь

1. называть изученные вещества под тривиальной или международной номенклатуре;
2. определять валентность и степень окисления химических элементов,  тип химической связи в соединениях, заряд иона, окислитель и восстановитель, принадлежность веществ к различным классам органических соединений;
3. характеризовать общие химические свойства основных классов органических соединений; строение и химические свойства изученных органических соединений;
4. объяснять зависимость свойств веществ от их состава и строения, природу  химической связи (ионной, ковалентной), зависимость скорости химической реакции и положения химического равновесия от различных факторов;
5. выполнять химический эксперимент по распознаванию важнейших органических веществ;
6. проводить  самостоятельный поиск химической информации с использованием различных источников (научно – популярные издания, компьютерные базы данных, ресурсы сети Интернет), использовать компьютерные технологии для обработки и передачи химической информации и ее представления в различных формах;
7. проводить расчеты на основе формул и уравнений реакций;

Учащиеся должны  уметь:

- записывать краткое условие задачи, грамотно оформлять  решение задачи, правильно  обозначать и применять физико- химические  величины и их единицы,  применять понятия: массовая доля, объемная доля, молярная масса, молярный объем, закон Авогадро;

- выбирать нужную формулу для решения задачи; выражать нужную  величину из формулы; составлять пропорции и решать их;

- применять закон сохранения массы и закон Гей- Люссака при решении задач с участием газообразных веществ,  какое из веществ  дано в избытке;

- записывать алгебраические  обозначения;

- выражать  через  них  химические величины,  составлять уравнение с одной или двумя переменными;

- решать уравнения и системы уравнений, прослеживать логическую цепочку превращений  веществ, соотношение величин; анализировать условие задачи; - использовать  стехиометрические отношения;

- составлять уравнения реакций, отражающих сущность процесса; составлять график по точкам и находить по нему искомую величину;

- принимать закон Фарадея при решении задач.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для

1. объяснения химических явлений, происходящих в природе, быту и на производстве;
2. определения возможности протекания химических превращений в различных условиях и оценки их последствий;
3. экологически грамотного поведения в окружающей среде;
4. оценки влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека и другие живые организмы;
5. безопасного обращения с горючими и токсичными веществами, лабораторным оборудованием;
6. приготовления растворов заданной концентрации в быту и на производстве;
7. критической оценки достоверности химической информации, поступающей из разных источников.

Литература.

1. Ахрименко З.М., Пащевская Н.В., Ахрименко В.Е. Расчетные задачи как способ актуализации экологической информации.//Химия в школе. 2011-6-с.39
2.  Егоров А.С. Самоучитель по решению химических задач. (для учащихся и абитуриентов)  Ростов на Дону: издательство «Феникс», 2000.
3. Ерыгин Д.П., Шишкин Е.А. Методика решения расчетных задач по химии. – М. ; Просвещение, 1989.
4.  Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Сборник задач и упражнений по химии  для школьников и абитуриентов ; М. : Экзамен. Издательский  дом « ОНИКС 21 век»,2001.
5.  Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Химия 2400 задач для школьников и поступающих в вузы. М. Дрофа, 1999.
6. Матвеева З.Ф. К методике обучения решению расчетных задач.//Химия  в школе. 2011-7-с.47
7. Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Типы химических задач и способы их решения 8-11 кл. М. Издательство «ОНИКС»,2006.
8. Румянцев Б.В., Привалов А.А. Приближенные вычисления в расчетных химических задачах.// Химия в школе.2010-3-с.41.
9.  Хомченко Г.П.,Хомченко Н.Г. Сборник задач по химии для поступающих в ВУЗы. Издание  исправленное и дополненное. М . ООО «Издательство Живая Волна»  «Издательский дом  ОНИКС»  2007.
10.  Хомченко И.Г. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы – М. «Издательство Живая Волна « ЗАО  «Издательский  дом ОНИКС» ,2000.
11.  Журнал « Образование в щколе» №1 , 2008, с.9-14  Баратова З.Р. учитель химии ГОУ  СОШ № 1291.

Приложение.

Примеры  расчетных  задач.

1. РАСЧЕТЫ ПО ХИМИЧЕСКИМ ФОРМУЛАМ

1. Вычисления с использованием  физических величин.

Пример 1. Воздух состоит  примерно из 4 объемов азота и 1 объема кислорода. Определите среднюю  молярную  массу воздуха.

Пример 2. При температуре 25 градусов  по Цельсию и давлении 99,3 кПа газ занимает объем 152л, Вычислите , какой объем  займет этот же газ  при 0 градусов  по Цельсию и давлении 101,3 кПа.

Пример 3. Газ Х массой 30,3г. Заполнил сосуд объемом 15л. При температуре 18 градусов по Цельсию , Давление газа внутри сосуда  составляет 122 кПа.  Определите молярную массу газа.

1. Определение  состава газовых смесей.

Пример 1. Плотность газовой  смеси, состоящей из водорода и гелия, по  воздуху составляет  0,1. Определите объемную долю этих  газов в исходной  смеси.

Пример 2. Смесь  водорода и  кислорода объмом 13,44 л.  (н. у.) имеет  массу 15г. Определите  объемную и  массовую  доли  кислорода  в смеси.

Пример 3. Определите. При каком мольном  соотношении оксида  серы 4 валентной и аргона получается  смесь, которая в 2 раза тяжелее воздуха.

2. РАСТВОРЫ

1. Массовая  доля растворенного  вещества.

Пример 1. В лаборатории имеются  растворы с массовой долей  хлорида  натрия 10  и 20%. Какую  массу  каждого  раствора  надо  взять для  получения 300г.  Раствора  с массовой  долей  соли 12%.

Вычислите  мольные  доли  спирта и  воды в  растворе с массовой  долей  спирта 96%.

2. Молярная концентрация и молярная  концентрация эквивалента  растворенного вещества.

Пример 1. Определите, в  каком объеме раствора  серной кислоты с  концентрацией 1 М содержится серная  кислота  массой 4.9г.

Определите молярную и нормальную концентрации раствора , полученного при  смешивании 200мл. 8М  и 300мл. 2М растворов  серной  кислоты.

III. ВЫЧИСЛЕНИЯ ПО ХИМИЧЕСКИМ УРАВНЕНИЯМ

1.Вычисления массы  вещества или  объема  газа по известной  массе, количеству  вещества, вступающего в реакцию.

Пример 1. Определите,  какой объем  кислорода расходуется на окисление глюкозы  массой 3,6г.

Пример 2 . Для полной  нейтрализации раствора  массой 25г. С  массовой  долей  азотной  кислоты 6,3% потребовался раствор гидроксида  калия  массой 40 г. Определите  массовую  долю  щелочи в  исходном  растворе.

2.Вычисления объемных отношений  газов.

Пример 1. К  смеси  метана и азота объемом 50мл. прибавили кислород объемом100мл. После  сгорания  метана и охлаждения продуктов реакции до  исходной  температуры объем газовой  смеси  составил 78мл. Определите объемную  долю(%) метана и  азота в исходной  смеси.

Пример 2. При сжигании водорода в замкнутой системе в избытке  кислорода объем газовой  смеси после  охлаждения до прежней температуры  сократился на 27мл. Определите исходный  объем  водорода.

3.Задачи, связанные с определением  массы раствора.

Пример 1. Оксид бария массой 382,5г. Растворили  в воде  массой 400г. Вычислите массовую  долю гидроксида бария в образовавшемся растворе.

Пример 2. Определите объем аммиака, который   необходимо  растворить в воде  объемом 249мл. для  получения раствора  с массовой  долей  гидроксида  аммония 35%.

3.  Вычисление  массы продукта  реакции, если одно из  реагирующих  вешеств дано в избытке.

Пример 1. При  взаимодействии меди массой 6.4г с  хлором объемом 33,6л.(н.у.) получили соль,  которую  растворили в  воде массой 256,5г. Вычислите  массовую  долю(%) соли  в растворе.

Пример 2. Водный  раствор , содержащий гидроксид  кальция  массой 3,7г , поглотил оксид  углерода 4 валентного объемом 1,68л(н.у.). Определите  массу осадка.

4. Вычисление  выхода  продукта  реакции.

Пример 1. Какое количество  серной  кислоты можно  получить из серы массой 192г,  если выход  на  последней   стадии 95%.

5 .  Вычисление  массы или объема продукта  реакции  по  известной  массе или объему исходного  вещества , содержащего  определенную  массовую  долю  примесей.

Пример 1.  При взаимодействии 5г.  Технического магния с  избытком  соляной  кислоты выделилось 3,36л. Водорода (н.у.). Вычислите массовую  долю (%) чистого  магния в  техническом  магнии.

IV.ЗАДАЧИ НА ВЫЧИСЛЕНИЕ МАССЫ (ОБЪЕМА) КОМПОНЕНТОВ СМЕСИ.

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

Пример 1. При  растворении в соляной  кислоте смеси  железа и алюминия массой 11г. Выделился  водород  объемом 8,96л. Определите  массу  каждого  металла в  исходной  смеси.

Пример 2. На  нейтрализацию  смеси  муравьиной и уксусной  кислот  массой 10,8г израсходовали гидроксид  натрия массой 8г. Определите массу  каждой  кислоты  в смеси.

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

Пример 1. Вычислите  массу меди, железа и алюминия в  смеси, если  при  действии на смесь  массой 13г  раствором  гидроксида  натрия  выделился газ  объемом 6,72л,  а  при действии соляной кислоты без доступа  воздуха- газ объемом 8,96л (н.у.).

Пример 2.  Смесь  метана и этилена объемом 400мл (н.у.) обесцветила бромную  воду с  массовой  долей  брома 3,2%  массой 40г. Определите  объемную  долю  этилена в  смеси.

V.РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СХЕМ.

Пример 1. Вычислите  массу  серного  колчедана , требуемого для  получения 100%  серной  кислоты массой 1 кг.

Какой объем природного газа ( массовая  доля  метана  составляет 90%) необходим для  получения  анилина массой 14,88г, практический  выход  которого составляет 80%.

VI. ЗАДАЧИ НА ВЫВОД ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВА.

1.Вывод формулы вещества на  основе  массовой доли  элементов.

Пример 1. Массовые  доли углерода,  водорода и кислорода в  некоторой двухосновной  кислоте равны соответственно 34,6  , 3,9  ,  61,5 %. Определите простейшую  формулу кислоты.

2. Вывод  молекулярной  формулы вещества на  основе его плотности по  водороду  или по  воздуху и  массовой  доли  элемента.

Пример 1. Выведите  молекулярную  формулу  органического соединения , содержащего 80% углерода и 20% водорода, если  плотность  его  паров  по  водороду равна15.

3. Вывод  молекулярной формулы  вещества по относительной  плотности  его  паров и  массе, объему  или количеству  вещества продуктов  сгорания.

Пример 1. При  сгорании органического  вещества массой 3,9г образовались оксид углерода 4 валентный массой  13,2 г и вода массой 2,7г.

Выведите формулу вещества,  зная, что его плотность по  водороду равна 39.

4.Вывод формулы  вещества на основе общей формулы гомологического ряда органических соединений.

Пример 1. Алкен имеет  плотность паров по водороду 21. Определите  формулу алкена.

Пример 2. На полное сгорание  предельного углеводорода количеством  вещества 0,1 моль  израсходован воздух объемом 56л. Определите  формулу  углеводорода.

VII.  ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ.

1. Расчеты по термохимическим  уравнениям.

Пример 1. При сгорании  кальция массой 8г выделилось  количество теплоты 127 кДж. Составьте термохимическое уравнение реакции.

2.Расчеты по термохимическим уравнениям( закон Гесса, стандартная энтальпия  реакции).

Пример 1. Вычислите количество  теплоты , которая выделится при сгорании оксида  углерода 2 валентного  объемом500л (н.у.).

3.Скорость химической реакции.

Пример 1. Определите, на сколько  градусов следует повысить температуру, чтобы скорость реакции  возросла в  8раз, если температурный  коэффициент скорости реакции  равен 2.

4.Химическое равновесие.

Пример 1. Если через смесь  азота с водородом пропускать искровой разряд,  то образуется лишь  немного  аммиака. Но если при  этом газовая смесь находится  над  серной  кислотой, то синтез идет практически до конца. Укажите, что является причиной  такого  изменения в ходе  процесса.Ответ подтвердите соответствующими  уравнениями  реакций.

VIII. ЗАДАЧИ НА ПОГРУЖЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАСТИНКИ В РАСТВОР СОЛИ.

Пример 1. Цинковую пластинку массой 40г погрузили  в  раствор массой 680г с массовой  долей нитрата  серебра 4%. Вычислите массу пластинки после  окончания реакции.

IX. ЭЛЕКТРОЛИЗ. ЗАКОН ФАРАДЕЯ.

Пример 1. При  электролизе расплава  хлорида кальция  на аноде выделился  хлор  объемом 8,96л.(н.у.). Составьте  схему  электролиза расплава  хлорида кальция, определите, какая  масса кальция  выделится  на  катоде.

Пример 2. Через  раствор, содержащий раствор никеля массой 129,7г,  пропустили постоянный  ток  силой 5А в течении 5,36ч. Определите  массу хлорида  никеля, оставшегося в  растворе, и объем выделившегося газа.

X. ЗАДАЧИ, СВЯЗАННЫЕ С ЖЕСТКОСТЬЮ ВОДЫ.

Пример 1. Жесткая вода содержит 237 мг/л хлорида  магния. Определите массу соды, которую  надо добавить к воде объемом 500л для  устранения  жесткости.

XI. КОМБИНИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ.

Пример 1.  Смесь  хлора, водорода и хлороводорода объемом1л (н.у.) пропустили через  раствор  иодида калия,  при этом  выделился йод  массой 2,54г, а  оставшийся объем  газа  составил 500мл (н.у.). Определите объемные  доли(%) газов  в  исходной  смеси.