Элективный курс «решение задач по органической химии повышенного уровня сложности»

Муниципальное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа с. Нижняя Русь

Кукморского муниципального района

Республики Татарстан

Согласовано: На заседании УМО учителей биологии и химии Протокол № 1 от ____________ Руководитель ________А.М. Шангараева

Утверждено: На заседании экспертной комиссии протокол № 1 от ___________ Председатель экспертной группы ____________А.Р. Садикова

Элективный курс
^ «РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ПОВЫШЕННОГО УРОВНЯ СЛОЖНОСТИ»

(Программа элективного курса для учащихся 10-х классов, 35 ч. )


Тимофеева Валентина Петровна

учитель химии и биологии

I квалификационной категории


Кукмор, 2010

^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Необходимость разработки элективного курса для учащихся 10-х классов «Решение задач по органической химии повышенного уровня сложности» обусловлена несколькими причинами. В соответствии с базисным учебным планом полной средней школы на изучение химии за 2 года теперь выделяется 70 часов. Поэтому в содержании курса химии в 10-11-х классах представлены только основополагающие химические теоретические знания, включающие самые общие сведения. По различным причинам в школах не всегда есть возможность организации профильных классов с углубленным изучением химии. Т.к. сдача вступительного экзамена по химии становится для многих учащихся серьезной проблемой, элективные курсы помогают преодолеть разрыв между требованиями приемных комиссий вузов и реальными возможностями выпускников. Подготовка к экзамену без посторонней помощи достаточно сложна, и особую трудность здесь представляет решение задач. Основная цель данных элективных курсов - сформировать необходимые умения и навыки для решения расчетных задач и для проверки решения. Решение задач рассматривается не как самоцель, а как один из методов изучения химии.

В программе учтено, что с некоторыми опорными знаниями учащиеся уже познакомились в курсе химии за 8-9 класс. Содержание курса отбиралось с целью дальнейшего углубления и расширения знаний по химии, и дополняют материал, получаемый на уроках химии в 10-м классе (курс органической химии). Начиная с задач, химическое содержание которых простое и доступное и математический аппарат несложен, формируем базовые умения и навыки решения задач, а затем переходим к решению сложных задач (конкурсных и олимпиадных).

Важно отметить, что в зависимости от уровня подготовленности учащихся часы на прохождение той или иной темы, а также формы занятий и виды деятельности можно варьировать.
Цель: коррекция и углубление имеющихся химических знаний, ликвидация пробелов, обучение решению задач, систематизация знаний, выработка целостного взгляда на химию, усвоение материала повышенного уровня сложности, развитие творческой активности и инициативности.

Задачи: создать условия для подготовки учащихся к экзаменам по выбору в любой форме ( ЕГЭ, централизованное тестирование, письменный экзамен );

Предоставить учащимся возможность реализации химико-математических способностей;

Способствовать развитию логического мышления;

Развивать познавательные интересы и способности самостоятельно добывать знания. Выбирать наиболее удобный способ расчета.

^ Учащиеся должны

знать:

• 
  понятия, законы и формулы: абсолютная атомная (молекулярная), относительная атомная (молекулярная) массы, количество вещества, моль, число Авагадро, молярный объем, плотность,
  
• 
  относительная плотность, идеальный газ, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля, уравнение Менделеева-Клайперона
  
• 
  молярная доля, объемная доля, средняя молярная масса смеси, раствор, растворимость
  
• 
  закон сохранения массы веществ, практическая доля выхода вещества в сравнении с теоретически возможными
  

уметь

• 
  использовать формулы, делать вычисления с использованием долей
  
• 
  выводить формулы химических соединений и по формулам веществ , производить вычисления
  
• 
  решать задачи по уравнениям реакций на газовые законы и «избыток-недостаток»
  
• 
  решать задачи на смеси по уравнениям реакций
  
• 
  решать задачи повышенной сложности по данному классу органических веществ
  

Содержание курса

1. 
   Вычисления, без использования химических уравнений (8ч)
   

Основные понятия, законы и формулы: абсолютная атомная (молекулярная) масса, относительная атомная (молекулярная) масса, количество вещества, моль, число Авагадро, молярный объем, нормальные условия, плотность, относительная плотность, идеальный газ, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля, уравнение Менделеева-Клайперона, массовая доля, молярная доля, объемная доля, средняя молярная масса смеси, раствор, растворимость

2. 
   ^ Вычисления по уравнениям реакций (16ч)
   

Основные понятия, законы и формулы: закон постоянства состава, вещества молекулярного строения, массовая доля элемента, массовые соотношения, закон сохранения массы веществ, закон Авагадро и следствия из него, нормальные условия, идеальный газ, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля, уравнение Менделеева-Клайперона. Задачи с использованием долей, задачи на смеси (в р-цию вступает 2 и более в-в или одно в-во участвует в нескольких р-циях); комбиниованные задачи.

3. 
   ^ Решение олимпиадных и конкурсных задач (10ч)
   

Решение задачи повышенной сложности по данному классу органических соединений (предельные углеводороды; алкены, алкины, алкадиены; арены, спирты, фенолы, альдегиды., кетоны, карбоновые кислоты; жиры, сложные эфиры; азотсодержащие соединения)
^ УЧЕБНЫЙ ПЛАН

№	раздел	кол-во часов	форма контроля
1	Вычисления, без использования химических уравнений.	8	Входной контроль. Составление и решение задач.
2	Вычисления по уравнениям реакций.	16	Составление и решение задач.
3	Решение олимпиадных и конкурсных задач.	10	Конкурс числа решенных задач.
	итого:	34

^ Тематическое планирование

№	Тема урока	Виды деят-ти учащихся	Методы обучения	Основные понятия	Дата
					каенд.	фактич.
1.1 1.2	Вычисления, связанные с понятием количество вещества, Молярный объем и относительная плотность газа.	Составление и решение задач.	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Знать понятия, законы и формулы: абсолютная атомная (молекулярная), относительная атомная (молекулярная) массы, количество вещества, моль, число Авагадро, молярный объем, н.у. , плотность, относительная плотность, идеальный газ, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля, уравнение Менделеева-Клайперона. Уметь использовать формулы. .
1.3 1.4 1.5 1.6	Вычисления, связанные с использованием долей. Качественный и количественный состав растворов Массовая доля и молярная концентрация растворенного вещ-ва Приготовление рас-ра заданного состава	Составление и решение задач.	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Знать понятия, законы и формулы: массовая доля, молярная доля, объемная доля, средняя молярная масса смеси, раствор, растворимость. Уметь делать вычисления с использованием долей.
1.7 1.8	Вывод формул химических соединений. Вычисления по химическим формулам.		объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Знать понятия и формулы: закон постоянства состава, вещества молекулярного строения, массовая доля элемента, массовые соотношения. Уметь выводить формулы химических соединений и по формулам веществ производить вычисления.
2.1 9. 2.2 10. 2.3 11. 2.4 .12.	Закон сохранения массы веществ Закон Авогадро и следствия из него Задачи по уравнению реакции на газовые законы Задачи на «избыток и недостаток»	Составление и решение задач	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Знать понятия, законы и формулы: закон сохранения массы веществ, закон Авагадро и следствия из него, нормальные условия, идеальный газ, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля, уравнение Менделеева-Клайперона. Уметь решать задачи по уравнениям реакций на газовые законы и «избыток-недостаток».
2.5 13. 2.6 14. 2.7 15. 2.8\\ 16.	Задачи с использованием долей ( массовые доли) Молярные и объемные доли Приготовление растворов заданного состава Практическая дол выхода вещ-ва в сравнении с теоретич. выходом	Составление и решение задач	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Знать понятия, законы и формулы: массовые, молярные, объемные доли, смеси, растворы, практическая доля выхода. вещества в сравнении с теоретически возможным.Уметь решать задачи по уравнениям реакций с использованием долей.
2.9 17. 2.10 18. 2.11 19. 2.12 20.	Задачи на смеси (в р-цию вступает 2 и более в-в или одно в-во участвует в нескольких р.) Олределение массы раствора, если в процессе химической реакции не происходит образования осадка или выделение газа. Определение массы раствора, если в процессе химической реакции образуется осадка или выделяется газ. Вычисления, связанные с объемными отношениями газов при химических реакциях.	Составление и решение задач	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Знать понятия, законы и формулы: смесь, массовые, молярные, объемные доли. Уметь решать задачи на смеси по уравнениям реакций.
2.13 21. 2.14 22. 2.15 23. 2.16 24.	Задачи «с продолжением». Комбиниованные задачи. Решение одной задачи разными способами. Применение расчетов в химической промышленности, кулинарии. Применение расчетов при решении задач с экологическим содерханием.	Составление и решение задач Выбор рационального способа решения в зависимости от индивидуальных особенностей учащихся.	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Уметь решать комбинированные задачи и задачи «с продолжением». .
3.1 25. 3.2 26.	Предельные углеводороды Циклоалканы .	решение задач	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Уметь решать задачи повышенной сложности по данному классу органических
3.3 27. 3.4 28.	Алкены. Алкины. Алкадиены. Арены.	решение задач	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Уметь решать задачи повышенной сложности по данному классу органических веществ.	.
3.5 29. 3.6 30.	Спирты. Фенолы. Альдегиды. Кетоны.	решение задач	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Уметь решать задачи повышенной сложности по данному классу органических веществ.
3.7 31. 3.8 32.	Карбоновые кислоты. Жиры. Сложные эфиры.	решение задач	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Уметь решать задачи повышенной сложности по данному классу органических веществ.
3.9 33. 3.10 34.	Азот- содержащие соединения Нуклеиновые кислоты и белки	решение задач	объяснительно- иллюстративный, частично- поисковый	Уметь решать задачи повышенной сложности по данному классу органических веществ.

^ Итого: 34 часа


Ожидаемые результаты: Решение задач по химии побуждает к самостоятельному поиску информации с использованием различных источников (научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов интернета) для объяснения химических явлений, происходящих в природе, быту и на производстве, для определения возможности протекания химических превращений в различных условиях и оценки их последствий, для критической оценки химической информации, поступающей из различных источников. Закрепление и развитие навыков решения задач проблемного характера, отработка навыков решения и самопроверки задач и формирование активной жизненной позиции.
Контролирующие материалы

1. 
   Самостоятельная работа по решению задач (Прил. №1)
   
2. 
   Самостоятельное составление условий задач и их решение
   

Литература для учителя:

1.Габриелян О.С. Орган. химия : Учебн. для 10 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. изучением химии / О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов, А.А.Карцова. –М.: Просвещение, 2004.

2.Кузьменко Н.Е. Химия. Для школьников ст. классов и поступающих в вузы / Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин, В.А.Попков. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век» : ООО «Издательство « Мир и Образование», 2002.

3.Кушнарёв А.А. Задачи по химии для старшеклассников и абитуриентов. – М.: Школа-Пресс, 1999.

4.Содержание и технологии предпрофильной подготовки и профильного обучения. Часть 6. Методические рекомендации по химии / Авт.-сост. М.А.Ахметов; Под ред. Т.Ф.Есенковой, В.В.Зарубиной. – Ульяновск: УИПКПРО,2005.

5.Химия для гуманитариев / Сост. Н.В.Ширшина. – Волгоград: Учитель, 2005.

Химия. 10 класс: Поурочные планы. По учебнику: Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н. и др. Химия, 10 класс / Авт.-сост. Денисова В.Г. – Волгоград: Учитель, 2004.

6.Шамова М.О. Учимся решать расчетные задачи по химии: технология и алгоритмы решения.—М.: Школа-Пресс, 1999.

7.Элективные курсы в системе предпрофильной подготовки: Учебно-методическое пособие / Отв. ред. Т.Б.Качкина. – Ульяновск: УИПКПРО, 2004.


Литература для учащихся:
1.Габриелян О.С. Орган. химия : Учебн. для 10 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. изучением химии / О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов, А.А.Карцова. –М.: Просвещение, 2004.

2 Дерябина Н. Е. Органическая химия релетитор- тренажер для подготовки к экзамену. Москва «Центрхимпресс» 2009.

3.Кузьменко Н.Е. Химия. Для школьников ст. классов и поступающих в вузы / Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин, В.А.Попков. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век» : ООО «Издательство « Мир и Образование», 2002.

4.Кушнарёв А.А. Задачи по химии для старшеклассников и абитуриентов. – М.: Школа-Пресс, 1999.

5..Шамова М.О. Учимся решать расчетные задачи по химии: технология и алгоритмы решения.—М.: Школа-Пресс, 1999

Приложение №1

• 
  Выбираем любое органическое вещество, которое при н.у. является газом. и на его примере выполняем необходимые вычисления. Сначала выполняем данную работу вместе, а затем каждый самостоятельно.
  

Пример: Метан, CH₄.

Mr(CH₄)=16, т.е. молекула метана в 16 раз тяжелее одной двенадцатой массы атома ¹²C;

М(CH₄)=16 г/моль, т.е. 16г будут весить 6,02^. 10²³ молекул.

Пусть взяли 11,2л метана (берем «удобную» величину)

n(CH₄)=V/V_m=11,2/22,4=0,5 (моль);

N(CH₄)=N_a^.n=6,02^.10^23.0,5=3,01^.10²³ ;

m(CH₄)=M^.n=16^.0,5=8 (г);

V(CH₄)=V_m^.n=22,4^.0,5=11,2(л)-проверка; показываем на объемной модели;

p(CH₄)=m/V=8:11,2=0,71 (г/л) или22,4л-16г => 16:22,4=0,71(г/л);

1 л –x г

DH₂ (CH₄)=M _CH4 ^.M H₂=16:2=8.

При н.у. 1л метана весит 0,71г.

Как изменится объем, если увеличить давление до 202,6 кПа?

P₀^.V₀=P^.V => V=P₀^.V₀/P=101,3^.1:202,6=0,5 (л) обратная пропорциональность;

Как изменится объем, если понизить температуру до -5⁰С ?

V₀/T₀=V/TV=V₀ ^.T/T₀=1^.(273-5)/273=0,98(л) прямая пропорциональность.

В закрытом баллоне метан находится при температуре 7⁰С. До какой температуры должен быть нагрет газ, чтобы давление баллона внутри увеличилось на 10%

P ₁/T₁=P₂/T₂T₂=P₂ ^.T₁/P₁=(1+0,1)^.(273+7)/1=308K =>308-273=35⁰C.

Какой объем будет занимать метан массой 32г при 17⁰С (T=17+273=290K) и 750 мм.рт.ст. (760 мм.рт.ст. – 1,013^.10⁵ Па, а 750 мм.рт.ст.—x Па; Р =0,99967^.10⁵ Па)?

VP=mRT/M=nRT =>V=mRT/MP=32^.8,31^.290/16^.99967=0,0482(м²).

На основе предыдущей задачи составляем условие и решаем.

Вычислите молярную массу газа, 48,2л которого при 17⁰С и давлении 99,967кПа имеют массу 32г.

Решение:

VP=mRT/M => M=mRT/PV=32^.8,31^.290/99967^.0,0482=16(г/моль).

• 
  Выбираем любые несколько органических веществ, которые при н.у. являются газами. и на их примере выполняем необходимые вычисления. Сначала выполняем данную работу вместе, а затем каждый самостоятельно.
  

Разбираем понятие доля (часть) и целое.

целое – 1 или 100%,