Дипломная работа: Роль и место самостоятельной работы на уроках и во внеурочное время в формировании научного мировоззрения и экологической культуры учащихся
Бесспорно,
что сегодня образованному человеку не обойтись без экологических знаний. В
общеобразовательных учреждениях проблема решается через экологизацию школьных
дисциплин. На уроках химии учитель поднимает многие экологические проблемы,
обсуждает вместе с учащимися возможные пути их решения. При обобщении знаний в
конце изучения курса неорганической химии можно предложить следующие задачи.
Задача 1. В сточных водах цеха
гальванических покрытий содержится AgNO3 массой 120 кг. Вычислите массу 30 %-ного раствора пероксида водорода Н2О2,
необходимого для восстановления ионов серебра до металлического состояния.
120 ·103
г 0,706 · 103 моль 0,353·105 моль 12,0 · 103 г 40 ·103 г
Ответ: m0(H2O2)
= 40 кг.
Задача 2. Целлюлозно-бумажный
комбинат произвел сброс сточных вод. Вычислите объем хлора при н.у.,
необходимого для очистки 1000 м3 сточных вод от сероводорода.
Концентрация сероводорода в сточных водах - 0,05 мг/л.
Решение:
H2S
+ Cl2 = S + 2НС1
c(H2S)
¯ 0,05 · 103 г/л
m (H2S)
®
v (H2S) ® v (Cl2) ® V(Cl2)
50 г 1,47 моль 1,47 моль 32,94 л (н.у.)
V0
1000 · 103 л
Ответ: V(Cl2) =
32,94л.
Задача
3. В
результате аварии на производстве серной кислоты в сточные воды массой 400 кг попало 3,2 кг SO3. Вычислите массовую долю образующейся серной кислоты в сточных
водах.
Решение:
SO3
+ Н2О ® Н2SO4
m(SO3)
®
v (SO3) ® v (H2SO4) ® m(H2SO4)
®
w(H2SO4)
3,2 · 10-3 г 40 моль 40 моль 3920 г 9,72 · 10-3
Ответ: w(H2SO4)
= 9,72 · 10-3 (0,972%)
Задача
4. На
нефтеперерабатывающем заводе из-за поломки произошел аварийный сброс
нефтепродуктов в ближайшее озеро. Масса сброшенных нефтепродуктов составила 500 кг. Выживут ли рыбы, обитающие в озере, если известно, что примерная масса воды в озере 10000 т.
Токсическая концентрация нефтепродуктов для рыб составляет 0,05 мг/л.
Решение:
с = m/V0;
с = 500 кг / (10 · 106) л = 500 ´ 106 мг / (10
· 106) л = 50 мг/л.
Ответ: с = 50
мг/л, что значительно больше токсической концентрации (0,05 мг/л).
Задача
5. При
производстве фенолформальдегидных пластмасс произошел аварийный сброс фенола в
ближайший водоем. Рассчитайте молярную концентрацию фенола в водоеме, если
масса воды в нем — 10 000 m, a масса сброшенного фенола составляет 0,5 кг.
Решение:
m (С6Н5ОН)
®
v (С6H5OH) ® c (С6H5OH)
500 г 5,3 моль 5,3
· 10-7 моль/л
Ответ: c (С6H5OH)
= 5,3 · 10-7 моль/л.
Задача
6. В
сточных водах химико-фармацевтического комбината был обнаружен хлорид ртути
HgCl2, концентрация которого составила 5 мг/л. Для их очистки решили
применить метод осаждения и в качестве осадителя использовали сульфид натрия Na2S
массой 420 г. Будут ли достаточно очищены сточные воды, чтобы допустить их
сброс в соседний водоем, содержащий 10000м3 воды? ПДК(НgС12)
= 0,0001 мг/л. Объем сточных вод 300 м3.
Решение:
HgCl2
+ Na2S = HgS¯ + 2NaCl
с (HgCl2)
5 · 10-3
г/л
m (HgCl2) ® v(HgCl2)
1500 г 5,52 моль
V0
300 · 10-3 л
по ур. реак.
m (Na2S)
®
v (Na2S) ® v (HgCl2) ® vост(HgCl2)
®
m (HgCl2)®с (HgCl2)
420 г 5,38 моль 5,38 моль 0,14
моль 39 г 0,127 мг/л
Ответ: с (HgCl2) =
0,127 мг/л, что значительно больше ПДК.
Задача
7.
Выживут ли караси в озере объемом 500 000 м3, в воду которого попало 100м3 сточных вод сернокислотного завода, содержащих 1600 кг оксида серы(V1)? Токсическая концентрация серной кислоты для карасей равна 138 мг/л.
Решение:
m (SO3)
®
v (SO3) ® v (Н2SO4) ® m (Н2SO4)
®
с (Н2SO4)
1600 · 103 г 20 · 103 моль 20 · 103 моль 1960 · 103 г 3,92 мг/л
Ответ: c(H2SО4)
= 3,92 мг/л, что значительно меньше токсической концентрации.
Задача
8. В
результате вулканической деятельности образовалась смесь газов объемам 2000 м3 (н.у.), в которой объемная доля сероводорода составила 0,15. Сероводород полностью
растворился в соседнем водоеме, объем воды в котором 5 · 10 м3. Можно ли использовать воду из данного источника в хозяйственно-питьевых целях, если
ПДК(Н2S) = 0,05 мг/л?
Решение:
V0(смесь)
®
V(H2S) ® v(H2S) V (H2O)
2000
м3
300 м3 (н.у.) 13,4 · 103 моль 5
· 109 л
® m (H2S) ® c (H2S)
455,4 · 103 г 91,1 · 10-6 г/л (0,091 мг/л)
Ответ: c (H2S) =
0,091 мг/л, т. е. больше ПДК. [10]
Задача 9. Концентрация ионов водорода в дождевых водах Нигерии во время грозы
достигает 0,001 моль/л. Выполните следующие задания: 1) объясните появление
ионов водорода в дождевой воде и напишите уравнения соответствующих реакций; 2)
рассчитайте массу кислоты в дождевой воде массой 1 · 105 т (масса
среднего грозового облака); 3) оцените массу углекислого газа, поступающую в
атмосферу после выпадения таких осадков в районах, содержащих карбонатные
породы.
Решение
1) при
электрическом разряде (молнии) в воздухе образуются оксиды азота, которые в
дальнейшем образуют азотную кислоту, эти процессы можно упрощенно записать в
виде уравнений:
2NO + О2
®
2NО2,
4NO2
+ O2 + 2Н2О ® 4HNO3;
2) рассчитаем
массу кислоты, образующейся при грозовых разрядах:
3) рассчитаем
массу углекислого газа, образующегося при действии
кислотного дождя на
карбонатные породы:
Ответ: 1) см. химические
уравнения в п. 1 решения; 2) m(НNО3) = 6,3 т; 3) m(СО2) =
2,2 т.
Задача 10. В Центральной Европе и Северной Америке бывают дожди, в которых
концентрация ионов водорода достигает 1-10~4 моль/л (рН ss
4). Оцените массы серной и азотной кислот в 1 т дождевой воды, исходя из следующих
предположений: 1) кислую среду создает только серная кислота; 2) только азотная
кислота; 3) смесь кислот в молярном отношении 1:1. Проанализируйте, какая
дождевая вода (из указанных) опаснее для мраморных и известняковых сооружений?
Решение:
1) рассчитаем массу
серной кислоты, содержащейся в 1 т дождевой воды:
2) рассчитаем
массу азотной кислоты, содержащейся в 1 т дождевой воды:
3) рассчитаем
массы серной и азотной кислот, исходя из того, что их количества одинаковы.
Пусть х — количество (моль) каждой кислоты,
содержащейся в 1 т
воды. Учитывая, что общее количество ионов водорода равно 0,1 моль, записываем
уравнение:
2х + x = 0,1 Þ х = 0,0333 моль.
Пояснение к
решению. В этой задаче рассматривают разбавленные растворы сильных кислот и
поэтому расчеты сделаны на основе предположений, что степени диссоциации кислот
равны 100 % (в том числе для I и II ступени диссоциации серной кислоты).
Ответ: 1) m(Н2SO4)
= 4,9 г; 2) m(НNО3) = 6,3 г; 3) m(Н2SO4) = 3,27 г; 4) m(НNО3) = 2,1 г. Дождевые воды равного объема и с одинаковой концентрацией
ионов водорода реагируют с одинаковым количеством карбоната натрия, что видно
из ионного уравнения:
СаСО3
+ 2Н+ ® Ca2+ + Н2О + СО2.
Однако
азотная кислота образует нитрат кальция, растворимость которого выше растворимости
сульфата кальция и дигидрата сульфата кальция (гипса), и поэтому можно ожидать,
что в присутствии азотной кислоты разрушение мраморных и известняковых
сооружений будет идти быстрее.
Задача 11.
В
помещении V = 54 м3 разлилось 5,0 мл этиламина (r = 0,689 г/см3).
Превышает ли его концентрация пдк (18 мг/м3)?
Решение:
Зная объем
вещества и его плотность, найдем массу:
m = V. r
m = 5,0.
0,689 = 3,445 г = 3445 мг
Для сравнения
концентрации со значением ПДК этиламина найдем его концентрацию в приведенном
помещении:
С = m/V =
3445 мг/ 54 м3 = 63,8 мг/м3.
63,8 / 18 =
3,5 раза
Ответ: Концентрация этиламина в
помещении превышает значение его ПДК в 3,5 раза.
Задача 12. В результате аварии в
цеху, размеры которого составляют 4 ´ 9 ´ 10 м произошла утечка 23 г 50 %-ного раствора триэтиламина (ПДК = 10 мг/м3). Превышает ли
концентрация триэтиламина а помещении его ПДК?
Решение:
Найдем объем
помещения:
V = 4´9´10 = 36000 м3
Найдем массу
триэтиламина, зная его концентрацию:
23 г ´ 0,5 = 11,5 г триэтиламина
С = m/V =
1150 мг/3600 м3 = 0,32 мг/м3
Ответ: концентрация триэтиламина
не превышает значение его ПДК
Задача 13. В цеху хранится 8,5 г аллиламина. Каков должен быть объем помещения, чтобы в случае аварии концентрация аллиламина не
превысила значение его ПДК (ПДК = 0,5 мг/м3)?
Решение:
Найдем объем
помещения из выражения для его концентрации:
С = m/V; V =
m/C
V = 8500 /
0,5 = 17000 м3
Ответ: Объем помещения должен
быть больше 17000 м3.
Задача 14. В лаборатории размерами
28 ´ 20 ´ 3 м было разлито 1,62 мл бутиламина (ПДК = 10
мг/м3, r = 0,7401 г/мл) и 1,2 мл дипропиламина (ПДК = 5
мг/м3, r = 0,7384 г/мл). Составляет ли угрозу здоровью
персонала такая ситуация?
Решение:
Найдем массу
веществ:
m = r ´ V
для
бутиламина m = 0,7401 ´ 1,62 = 1,2 г = 1200 мг
для
дипропиламина m = 0,7384 ´ 1,2 = 0,9 г = 900 мг
Найдем объем
помещения:
V = 28 ´ 20 ´ 3 = 1680 м3
Концентрация
веществ:
С1
= m/V = 1200 / 1680 = 0,71 мг/м3
С2
= m/V = 900 / 1680 = 0,54 мг/м3
Ответ: Данная утечка не
представляет особой угрозы здоровью персонала.
Задача 15. Самый дешевый щелочной
реагент для нейтрализации кислотных промышленных стоков – гашеная известь
(гидроксид кальция). Используют как суспензию гидроксида кальция
("известковое молоко"), так и прозрачный раствор ("известковую
воду"). Рассчитайте рН 0,02М раствора Ca(OH)2.
Решение.
Запишем уравнение реакции
и условие задачи в формульном виде:
Ca(OH)2 = Ca2+
+ 2 OH-; рН > 7
c{Ca(OH)2} =
0,02 моль/л; pH = ?
В соответствии с уравнением
реакции равновесная молярная концентрация анионов OH- вдвое больше
концентрации гидроксида кальция c{Ca(OH)2}:
Ответ. Водородный показатель
известковой воды равен 12,6.
Задача 16. Рассчитайте, на сколько
градусов поднялась бы температура вашего тела после стакана сладкого чая, если
бы весь поступивший с чаем сахар сразу окислился в организме до углекислого
газа и воды. В расчетах следует принять, что в одной чайной ложке содержится 10 г сахара; теплоемкость тела равна теплоемкости воды и составляет 4,2 кДж/(кг * К); тепловой эффект
реакции окисления сахарозы равен 5650 кДж/моль; масса человека 60кг.
Решение
С тремя
чайными ложками (m = 30г) в организм попадет сахароза количеством вещества:
n = m/M;
n = 30/342 =
0,088 (моль).
В результате
его полного окисления выделится примерно 497 кДж (5650 кДж/моль * 0,088 моль)
энергии.
Если вся эта
энергия пойдет на нагрев тела, его температура поднимется на 2˚C(497/(60×4,2)),
т.е. с 36,6 до 38,6˚C. На самом деле перегревания организма после приема
пищи человек не чувствует, так как выделение тепловой энергии идет медленно и
компенсирует естественные затраты, в том числе и на поддержание постоянной температуры
тела.
Задание 17. Кислотность выше нормы
могут иметь различные виды атмосферных осадков (дождь, снег, туман, роса).
Главными кислотообразующими выбросами в атмосферу являются диоксид серы SO2
и оксиды азота. Назовите еще два вида кислотообразующих видов, их
основные источники. Предложите способ обнаружения в воздухе вредных выбросов.
Решение
За счет
выбросов химических предприятий, сжигания отходов, фотохимического разложения
фреонов в атмосфере происходит образование радикалов хлора, которые при соединении
с метаном образуют газообразный хлороводород. Последний, в свою очередь, хорошо
растворяется в воде, образуя аэрозоль соляной кислоты:
Cl*
+ CH4 = CH*3 + HCl
CH*3
+ Cl2 = Cl* + CH3Cl.
Для
обнаружения в воздухе вредных выбросов можно использовать индикаторную трубку с
оксидом кремния(IV) – силикагелем, который является хорошим сорбентом.
Силикагель предварительно следует пропитать химическим реагентом, способным
давать цветную реакцию с определяемым выбросом. Так, для обнаружения хлора
применяется силикагель, пропитанный раствором йодида калия и крахмала. В
результате продувания через индикаторную трубку воздуха, содержащего примесь
хлора, выделяется йод, дающий с крахмалом синее окрашивание. По степени окраски
сорбента достаточно точно можно определить концентрацию примеси.
Еще один
источник кислотных дождей – аэрозоль плавиковой кислоты – образуется в воздухе
за счет выбросов фтороводорода. Источник выбросов – производство алюминия и
стекла.
Задача 18. Будет ли вредна для
здоровья питьевая вода, если в ней обнаружено:
а) 3,3*10-6
моль/л ионов железа (II);
б) 1,7*10-7
моль/л ионов никеля (II);
в) 1,9*10-7
моль/л ионов хрома (III)?
Санитарные
нормы допускают присутствие в питьевой воде ионов железа(II)в количестве 0,2
г/м3; ионов никеля(II) – 0,1 г/м3; ионов хрома(III)
0,05 г/м3.
Решение
В 1 м3 такой воды содержится примерно 0,184 г ионов железа(II), 0,01 г ионов никеля(II), 0,01 моль ионов хрома(III). Вода невредна для здоровья, поскольку содержание
обнаруженных ионов ниже допустимых норм.
Задача 19. Желудочный сок – это
бесцветная жидкость, имеющая кислотную реакцию среды благодаря присутствию
соляной кислоты HCl, которая относится к числу сильных кислот. Рассчитайте pH
желудочного сока, если массовая доля HCl в нем составляет 0,5%.Плотность
желудочного сока практически равна плотности воды.
Значит,
концентрация ионов водорода равна концентрации раствора (в моль/л), которую
можно определить следующим образом:
c(HCl) =
(p*w*1000)/M(HCl);
c(HCl) =
(1*0,005*1000)/36,5 = 0,137 (моль/л).
Отсюда pH =
-lg(H+) = -lg 0,137 = 0,86.
Задача 20. Одно из самых дешевых
азотных удобрений - аммиачная вода, раствор аммиака. Определите степень
диссоциации гидрата аммиака NH3. H2O в 0,002М
растворе, если его рН равен 10,3 при 25 oС.
Решение.
Запишем уравнение реакции
и условие задачи в формульном виде:
a = (10 pH - 14):
с = 10 10,3 -- 14 / 0,002 = 0,093 = 9,3%
Ответ. Степень диссоциации
гидрата аммиака равна 9,3. [9 – 11]
3.2.2
Задачи с правильным ответом
Задача 1. В стратосфере на высоте
20-30 км находится слой озона O3, защищающий Землю от мощного
ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не "озоновый экран"
атмосферы, то фотоны большой энергии достигли бы поверхности Земли и уничтожили
на ней все живое. Подсчитано, что в среднем на каждого жителя Белгорода в
воздушном пространстве над городом приходится по 150 моль озона. Сколько
молекул озона и какая его масса приходится в среднем на одного белгородца?
(Ответ: 9,03*1025; 7,2 кг)
Задача 2. Одинаковое ли (и какое
именно) число молекул содержится в 1г воды и в 1г кислорода? Какова роль этих
веществ в биосфере Земли? (Ответ: 0,33*1023; 0,37*1027)
Задача 3. Чтобы приготовить
бордосскую смесь (препарат против фитофторы – грибкового заболевания огородных
растений), используют медный купорос CuSO4?5H2O.
Рассчитайте число атомов кислорода и водорода, которые содержатся в 350 г этого вещества. (Ответ: 75,8*1023; 84,2*1023)
Задача 4. В сутки человек вдыхает
приблизительно 25 кг воздуха. На каждые 100 км пути автомобиль расходует 1825 кг кислорода. Сколько суток сможет дышать человек воздухом, если одна из машин
проедет на 100 км меньше? Используя приведенные факты и результаты ваших
расчетов, подготовьте:
а) рекламный
проспект автомобилей;
б) текст
обращения к президенту России о защите природы.
(Ответ: 347
суток 14 часов 52 минуты)
Задача 5.
Основной компонент природного газа – метан. Некоторые крупные месторождения
природного газа, например Астраханское, Оренбургское, помимо углеводородных
газов содержат значительное количество сероводорода. Эта примесь, с одной
стороны опасна, так как вызывает сильную коррозию трубопроводов и перекачивающей
аппаратуры. Кроме того, при сгорании такого газа получается оксид серы (IV),
что вызывает загрязнение атмосферы. С другой стороны сероводород является
ценным химическим сырьем, из которого можно получить, например, серную кислоту.
Предложите рациональные, по вашему мнению, способы очистки природного газа от
сероводорода.
Задача 6. Белгородский мел содержит
карбонат кальция и карбонат магния в пересчете на CaO и MgO соответственно 54 и
0,5 %.
Сколько примеси
содержит белгородский мел?
Какой объем
CO2 выделится в атмосферу при обжиге образца такого мела массой 1
кг? (Ответ: 2,5%)
Задача 7. В природе постоянно
происходит круговорот биогенных элементов: углерода, водорода, кислорода,
фосфора, азота и др. Человек в процессе своей деятельности вмешивается в
круговорот веществ, использую минеральное сырье для своих нужд. Какая масса
углерода должна превратиться в CO2, чтобы получить 1 л минеральной газированной воды с концентрацией углекислоты 2%, ρ=1г/см3. (Ответ: 3,84 г.)
Задача 8. Азот – незаменимый
биогенный элемент, поскольку входит в состав белков и нуклеиновых кислот.
Атмосфера – неисчерпаемый резервуар азота, однако основная часть живых организмов
не может непосредственно использовать этот азот: он должен быть предварительно
связан в виде химических соединений. Существуют азотфиксирующие бактерии,
способные фиксировать азот воздуха и превращать его в доступную для растений
форму. С помощью таких бактерий при хорошем урожае клевер может накапливать за
сезон 150-160 кг/га азота. Какой объем воздуха в м3 содержит такую
массу азота? Какую массу 10 % раствора аммиачной воды (используемой в качестве
удобрений) может заменить 1 га клевера, накопивший за сезон 100 кг/га азота?
(Ответ: 120 м3, 2100 кг)
Задача 9. Растения поглощают
минеральные вещества и углекислый газ и под действием ультрафиолета синтезируют
глюкозу, выделяя кислород.
Какой объем
CO2 усвоили зеленые листья сахарной свеклы для получения 100 г сахарозы, из которой можно изготовить 10 конфет (одна конфета содержит примерно 10 г сахара)? (Ответ: 26 л СО2).
Задача 10. Листья растения махорки
содержат лимонную кислоту, примерно 3%. Какая масса зеленых листьев этого
растения потребуется для получения 1 кг лимонной кислоты, если потери при производстве составляют 15 %? (Ответ: 39,1 кг). [21, 26-27].
3.2.3 Задачи для
самостоятельного решения
1.
Большой
ущерб водным организмам наносят соединения мышьяка. Особенно ядовиты соединения
мышьяка (III) Предложите способ очистки сточных вод от арсенатов и арсенитов,
принимая во внимание, что мышьяк является аналогом фосфора.
2.
Накопление
углекислого газа в атмосфере становится опасным загрязнением – приводит к
парниковому эффекту. Какой объем CO2 попадает в атмосферу при
сжигании 100 г полиэтилена (100 шт. использованных пакетов)?
3.
Поскольку
нефтепродукты горючи, очистку от них водной поверхности можно было бы проводить
путем сжигания нефтяной пленки. Такой способ, конечно, не экономичен, он связан
с потерей топлива, но охрана природы, сохранение морской и прибрежной фауны и
флоры важнее, чем экономия нефти. Трудность сжигания нефтяной пленки
заключается в том, что поджечь можно только относительно толстый слой плавающей
на поверхности воды нефти. Если же пленка тонкая (так бывает в большинстве
случаев), поджечь ее не удается. Предложите способ сжигания тонких пленок
нефтепродуктов на поверхности воды.
4.
Большие
неприятности доставляет наличие в сточных водах карбоновых кислот и их солей.
Предложите физико-химический способ очистки воды от этих загрязнений.
5.
При
нейтрализации промышленных стоков белгородского завода "Ритм" было
получено 300 кг осадка Cr(OH)3. Какую массу металлического хрома
можно получить из осадка, если производственные потери составляют 10 %
6. Маршрутный автобус
расходует за день 60 кг бензина. Сколько кубометров газа выделяет он в городе,
загрязняя среду? Плотность этого газа при температуре 0°С равна 0,002 кг/м3.
Какие способы защиты атмосферного воздуха от загрязнения выбросами
автотранспорта вы можете назвать?
7. Для обогрева почвы в
парниках применяется нагревательный элемент, изготовленный из стальной
проволоки длиной 693 м и сечением 7 мм2. Определите количество
теплоты, выделяемой ежесекундно нагревательным элементом, если по нему проходит
ток силой 22,7 А. В чем сущность «парникового эффекта», играющего важную роль в
тепловом балансе нашей планеты?
8. Во время пахоты на
влажной почве колесный трактор забуксовал. Выполняется ли в этом случае
трактором работа? Какая экологически нежелательная проблема возникает при этом?
9. Рыжие лесные муравьи
обладают феромоном тревоги - кислотой, которая одновременно служит оружием.
Установите его структурную формулу, если вещество разлагается при нагревании,
дает реакцию серебряного зеркала.
10. Рассчитайте объем СО2,
возвращенного в круговорот углерода в результате деятельности метанокисляющих
бактерий, если ими было утилизировано из воздуха 4,8 т СН4. Процесс
биологического окисления метана при этом идет ступенчато.
11. ПДК фенола у мест
водопользования составляет 0,001 мг/л. Рассчитайте, во сколько раз концентрация
фенола будет превышать ПДК, если в водоем вместимостью 104 м3 со сточными водами коксохимического предприятия было сброшено 47 кг фенола.
12. В лабораторных
спиртовках этиловый спирт сгорает с выделением СО2 и Н2О.
Вычислите объем СО2, который накопился в химическом кабинете объемом
288 м3, если на каждом из 18 столов за время работы учеников
сгорает 2,3 г спирта.
Рассчитайте
объемную долю СО2 и поясните, окажет ли он влияние на самочувствие
учащихся, работающих в кабинете, если учесть, что объемная доля СО2
в атмосферном воздухе составляет 0,03%. Если же его содержание превышает 4%, то
происходит раздражение дыхательных путей, возникают шум в ушах и головная боль.
13. В питьевой воде были
обнаружены следы вещества, обладающего общетоксическим и наркотическим
действием. На основе качественного и количественного анализов этого вещества
было установлено, что это производное фенола и массовые доли элементов в нем
равны: 55% С, 4,0% Н, 14,0% О, 27% Cl.
Установите
молекулярную формулу вещества. Составьте уравнения реакции его получения,
укажите возможные причины попадания этого вещества в среду.
14. Один из способов
очистки коксового газа от оксидов азота(II) – использование метана:
Какой объем
СН4 расходуется в час на взаимодействие с NO на установке по очистке
коксового газа производительностью 130 тыс. м3/ч, если в 1 м3 коксового газа содержится 6 см3 NO?
15. В промышленности
винилхлорид получают пиролизом дихлорэтана (1-я стадия):
В настоящее
время осуществлен сбалансированный (безотходный) синтез винилхлорида. Для этого
выделяющийся при пиролизе HCl смешивают с этиленом и кислородом, а затем эту
смесь подвергают окислительному хлорированию в присутствии катализатора хлорида
меди(II) CuCl2 на носителе (2-я стадия):
16. Рассчитайте объем НСl
(н. у.), выделившегося при пиролизе 19,8 кг дихлорэтана, и массу винилхлорида, полученного при сбалансированном синтезе. Какой объем займет этилен (н. у.),
необходимый для второй стадии процесса? Оцените новую технологию получения
винилхлорида с позиции защиты окружающей среды от загрязнения [20, 25-28].
3.3 Тестовые задания и
индивидуализация обучения
Оптимальным
можно считать только такое обучение, которое способствует овладению приемам
самостоятельного приобретения знаний и их применения.
Чаще всего
используют тесты со свободно конструируемыми ответами и тесты с выборочными
ответами. Последние дают возможности учащимся лучше понимать общие и
отличительные качества изучаемых объектов, легче классифицировать различные
явления.
Применение
данного метода позволяет учителю получить сведения об усвоении того или иного
материала, не затрагивая время на беседу с учащимися.
61. Один из
отходов при производстве фенолформальдегидных смол:
а) ацетон;
б) кумол;
в)
фенольная смола;
г) метиловый
спирт.
62. Норма
образования фенольной смолы:
а) 200 кг/т;
б) 10 кг/т;
в) 130
кг/т;
г) 500 кг/т;
63. Одно из
направлений использования фенольной смолы:
а)
строительство;
б) добавка
к топочному маслу;
в) медицина;
г) нигде не
используется.
64. Метод
утилизации фенольной смолы:
а)
термическая деструкция;
б) конверсия;
в) закапывают
в землю;
г)
электрохимический метод;
65. При
гидрировании фенольной смолы в качестве катализатора применяют:
а) никель,
палладий, кадмий;
б) вольфрам,
алюминий, никель;
в)
алюминий, кобальт, молибден;
г) медь,
платина, золото.
66. Отход при
производстве фенолформальдегидной смолы:
а)
фенольная вода;
б) метаналь;
в) уксусная
кислота;
г) углекислый
газ;
67. Норма
образования фенольной воды составляет:
а) 100 кг/т;
б) 500кг/т;
в) 145кг/т;
г)
200-300кг/т
68. При
получении фенола кумольным способом, кроме фенола образуется:
а) этиловый
спирт;
б) ацетон;
в) уксусная
кислота;
г) метан;
69. Один из методов
получения формальдегида, который характеризуется очень малым количеством
побочных продуктов:
а) окисление
синтез-газа кислородом;
б) окисление
метанола кислородом;
в)
окисление метана кислородом;
г) окисление
пропана кислородом;
70. Наименьшая
опасность при получении фенола достигается при использовании в качестве
катализатора:
а) перманганата
калия;
б) диоксид
марганца;
в)
кислорода воздуха;
г) хромовой
смеси;
71. Ионы
водорода при диссоциации образуют
а) соли;
б) кислоты;
в) щелочи;
г) оксиды;
72.
Гидроксид-ионы в результате диссоциации образуют
а) кислоты;
б) соли;
в) щелочи;
г) оксиды;
73. Кислотную
реакцию раствора обуславливают илны
а) OH-;
б) Cl-;
в) H+;
г) SO42-.
74. Щелочную
реакцию раствора обуславливают ионы
а) K+;
б) Na+;
в) OH-;
г) H+;
75. Белый
осадок при введение ионов Ag+ образует раствор
а) NaCl;
б) NaNO3;
в) Ca(NO3)2;
г) KNO3.
76. По
обильному выделению пузырьков газа при добавлении кислоты можно обнаружить ион
а) Cl;
б) SO24;
в) CO2-3;
г) H+.
77. В красный
цвет лакмус окрашивается в растворе соли
а) Al(NO3)3;
б) K2CO3;
в) Na2CO3;
г) Ba(NO3)2;
78. В синий
лакмус окрашивается в растворе соли
а) NaCl;
б) AlCl3;
в) KOH;
г) Ba(NO3)2;
79. Белый
осадок при введении ионов SO2-4 образует раствор
а) Al(NO3)3;
б) FeCl3;
в) KOH;
г) Ba(NO3)2.
80. В трех
пронумерованных пробирках находятся растворы хлорида бария, хлорида натрия,
карбоната натрия. В каждую пробирку добавили раствор серной кислоты. В пробирке
1 выпал белый осадок, в пробирке 2 наблюдалось обильное выделение пузырьков
газа, а в пробирке 3 видимых изменений не произошло. Растворы распределены по
пробиркам следующим образом:
а) 1- BaCl2;
2 – NaCl; 3 – Na2CO3
б) 1- NaCl; 2
Na2CO3; 3 – BaCL2
в) 1 – Na2CO3;
2 – BaCL2; 3 - NaCl
г) 1 - BaCl2;
2 – Na2CO3; 3 – NaCl
81. Во втором
периоде, VI группе периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева
находятся элементы:
87. Формула
оксида серы (VI) (ангидрида серной кислоты)
а) SO4;
б) SeO3;
в) SO2;
г) SO3
88. Число
электронов на внешнем энергетическом уровне атома теллура равно:
а) 7;
б) 6;
в) 5;
г) 4
89.
Качественный реактив на серную кислоту и ее соли – это раствор.
а) AgNO3;
б) BaCl2;
в) лакмуса;
г) крахмала
90. В трех
пронумерованных пробирках даны растворы серной и соляной кислот, сульфата
калия. Лакмусовая бумага окрасилась в красный цвет в пробирках 2 и 3. Затем во
все пробирки прилили раствор хлорида бария, отчего в пробирках 1 и 2 выпал
белый осадок. Растворы распределены по пробиркам следующим образом:
а) 1 – H2SO4;
2 – K2SO4; 3 - HCl
б) 1 – K2SO4;
2 – HCl; 3 – H2SO4
в) 1 – HCl; 2
H2S; 3 – K2SO4
г) 1 – K2SO4;
2 – H2SO4; 3 – HCl
91. Жесткость воды
обусловлена содержанием в ней:
а) сульфатов и
бикарбонатов кальция и магния;
б) сульфатов кальция и
магния;
в) бикарбонатов кальция и
магния;
г) сульфатов и
бикарбонатов кальция;
92. Земная кора
подразделяется на подслои: Это:
а) гранитный,
базальтовый, метаморфический;
б) осадочный, гранитный,
базальтовый;
в) осадочный, гранитный,
метаморфический;
г) осадочный,
базальтовый, метаморфический;
93. Естественные минеральные
агрегаты, возникающие при
переотложении продуктов
выветривания и разрушения горных пород. Это:
97. К методам очистки
сточных вод от примесей относятся:
а) экстракция,
ректификация, адсорбция, флотация;
б) дистилляция, ионный
обмен, обратный осмос;
в) электровоздействие,
вымораживание;
г) отдувка, нагрев,
реагентные воздействия;
98. Метаболические
превращения включают процессы:
а) окисление, выделение,
горение;
б) окисление,
восстановление, выделение;
в) окисление, гидролиз,
восстановление;
г) окисление, горение,
восстановление;
99. Конъюгация - это:
а) взаимодействие с
серной кислотой, аминокислотами;
б) взаимодействие с азотной
кислотой;
в) взаимодействие с
функциональными группами;
г) взаимодействие с
ферментами;
100. В каких формах медь (Си)
может содержаться в водной среде: а) взвешенной и растворенной;
б) коллоидной и
растворенной;
в) взвешенной и
коллоидной;
г) взвешенной, коллоидной
и растворенной [23, 32, 37, 39-40].
Обсуждение
результатов. Выводы
В эксперименте
участвовали ученики 9 классов, общая выборка которых составляет 66 человек.
В этих
классах проводились уроки традиционным методом, в 9 «А» классе, и по методикам,
разработанным в данной работе, в 9 «Б» и в 9 «В» классах.
Для выявления
результатов исследования проводилось анкетирование, самостоятельные и
контрольные работы. Анкеты и тесты содержали вопросы как экологического
характера, так и личностного.
Результаты
проделанной работы показали, что у группы учеников, которые занимались по
разработанной методике, заметно повышает мыслительная способность, создается
благоприятная атмосфера для целостного восприятия окружающего мира,
самостоятельность в преодолении негативных последствий.
Собранные
анкетные данные, результаты контрольных и самостоятельных работ, наблюдения за
учащимися дают возможность утверждать что, у 60 % учащихся повышается интерес к
самостоятельному познанию предмета.
На диаграмме
1 показан уровень успеваемости и качество знаний учеников в контрольном и
экспериментальном классе.
Диаграмма
1. Уровень успеваемости и качество знаний учеников в контрольном и
экспериментальном классах
На диаграмме
2 показаны результаты контрольной работы по теме «Охрана атмосферы».
Диаграмма
2. Результаты контрольной работы по теме «Охрана атмосферы»
Таким
образом, приведенные нами теоретические и экспериментальные исследования
выявили потребность объемного использования самостоятельной работы в изучении
экологических аспектов предмета.
Избранная
тематика оказалась не только полезной в смысле интеграции и систематизации
материала, умений, навыков из различных областей знания, но и способствовала
повышению качества знаний, научного и экологического мировоззрения, а главное
вызвала интерес учащихся к более глубокому изучению химии и экологии.
На основе
проведенной работы можно сделать следующие выводы:
1.
Показана
возможность организации самостоятельных работ на разных этапах процесса
обучения: при подготовке учащихся к восприятию нового материала, а также при
совершенствовании знаний и повторений пройденного;
2.
Проведена
апробация разработанных занятий в МОУ СОШ.
3.
Оценен
уровень сформированности знаний при изучении тем по разработанным методическим
подходам;
4.
Доказано,
что самостоятельные работы, содержащие конкретный материал, изучаемый
школьниками и соответствующий целям и задачам урока, способствует развитию
знаний и умений учащихся, постепенному и целенаправленному развитию
познавательных потребностей, установки на самостоятельное пополнение знаний.
1.
Программно-методические
материалы. Химия 8-11 классы. – М.: Дрофа, 2001.
2.
Боброва
О.В. Организация самостоятельной работы учащихся при изучении нового материала
// Химия в школе. – 1996. - №5. – С. 23.
3.
Чернобельская
Г. М. Методика обучения химии в средней школе: Учеб. для студ. высш. учеб.
заведений. - М.: Владос, 2000. – С. 336.
4.
Дьякович
С.В. Методика факультативных занятий по химии. – М.: Просвещение, 1985. – С.
175.
5.
Егорова
Н.В. Вопросы экологического образования при изучении – химии // Химия в школе.
- 2001. -№5. - С.46.
6.
Ефимова
Е.В., Чупанова Л.В. и др. Об экологической составляющей химического образования
// Химия в школе. - 2003. - №9. - С.25-30.
7.
Игнатьева
С.Ю. Ролевая игра «Международный конгресс по охране атмосферы». // Химия в
школе. – 2004. - №5. – С.22-25.
8.
Иодко
А.Г., Емельянова Е.О., Волков А.В. Система заданий для развития умения
рассуждать // Химия в школе. - 2000. - №7. - С.11.
9.
Монахов
В.М. Некоторые вопросы построения системы факультативных курсов
естественно-математического цикла // Педагогика. – 1977. - №5. – С.25.
10.
Монахова
В.М., Орлова В.А. Теория и практика проведения факультативных занятий. – М.:
Просвещение, 1983. – С. 150.
11.
Никитина
М.А., Петровичев А.А. и др. интегрированный урок: пресс-конференция о воде и ее
свойствах // Химия в школе. – 2005. - №6. – С.36-42.
12. Пидкасистый П.И. Самостоятельная
деятельность учащихся. – М.: Педагогика, 1972. – С.200.
13. Скаткина М.Н. Дидактика средней школы.
М.: Просвещение, 1982. – С.180.
14. Соколова О.Е. Технология педагогических
мастерских: развитие творческих способностей учащихся // Химия в школе. – 2001.
- №7. – С.14-15.
15. Табуева Э.М. Экологическое образование как
фактор формирования культурного потенциала личности // Химия в школе. – 2004. -
5. – С.18-19.
16. Шиленков Р.В., Чернобельская Г.М. Развитие
самостоятельности учащихся в условиях индивидуализации обучения // Химия в
школе. – 2004. - №5. – С.18-19.
17. Эпштейн Д.А. Факультативные занятия по
химии. – М.: Просвещение, 1971. – С.175.
18.
Т. Н.
Кровельщикова, А. В. Коршунов. Из опыта реализации экологического подхода к
обучению химии // Химия в школе.- 2002. - № 8. - С. 40-42.
19.
H. В. Егорова. Вопросы Экологического образования при изучении
химии //Химия
в школе. – 2001. - № 5. - С. 46 – 49.
20.
Зверев
И. Охрана природы и экологическое воспитание школьников. //Воспит. школьников.-
1985.- N6.- С. 30-36.
21.
Программы
для средних общеобразовательных учебных заведений. Химия. // Под ред. В. И.
Сивоглазова. - М.: «Просвещение», 1993.
22.
Обучение
химии в 11 классе. В 2 ч. Ч 1: Кн. Для учителя // Под ред. И. Н. Черткова.
М.: Просвещение, 1992. – С. 6 – 20.
23.
Азотсодержащие
органические соединения. // Химия в школе. – 1996. - № 6. - С. 18-22.
24.
И. Г.
Афонина. Тестовые задания в курсе химии. // Химия в школе. – 2002. - № 7. - С.
43 – 45.
25.
Единый
государственный экзамен 2002: Контрольные измерительные материалы: Химия // А.
А. Каверина, Д. Ю. Добротин, М. Г. Снастина и др.; М-во образования РФ. – М.:
Просвещение, 2002. – С. 20-35.
26.
Безуевская
В. А. Химические задачи с экологическим содержанием //Химия в школе. – 2000. -
2. - С. 59 – 61.
27.
A.B.
Краснянский. Экологические проблемы расчетных задачах по химии // Химия в школе.
1996. - № 6. - С. 22 – 27
28.
А. В.
Краснянский. Экологические проблемы в расчетных задачах по химии // Химия в
школе. – 1996. - № 5. - С. 32 – 37.
29.
H. В. Егорова. Наш подход к экологическому образованию
учащихся //
Химия в школе. – 2002. - № 5. - С. 40 – 43.
30.
H. В.Егорова. Вопросы экологического образования при
изучении химии // Химия в школе. – 2001. - № 5 - С. 46 – 49.
31.
Ф. Г.
Фельдман, Г. Е. Рудзитис. Химия, 8 кл. - М.: Просвещение, 1985.
32.
Д. М.
Кирюшкин, В. С. Полосин. Методика обучения химии. - М.: Просвещение, 1970. - C.
297 – 302.
33.
Хомченко
Г.П. Химия для поступающих в вузы. - М.: Высшая школа, 1993.
34.
Малышкина
В. Занимательная химия. – Санкт-Петербург.: “Тригон”, 2001;
35.
Книга
для чтения по неорганической химии. Сост. В.А. Крицман. - М.: Просвещение,
1984;
36.
Степин
Б.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – М.: Химия, 1995.
37.
Я иду
на урок Химии. Книга для учителя. – М.: Первое сентября, 2000.
38. Кузьменко Н. Е., Еремин
В. В. Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы.- М.: Дрофа, 1999;
39.
И. Г.
Афонина. Тестовые задания в курсе химии. // Химия в школе. -2002. - № 7. - С.
43 – 45.
40.
Химия:
Сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации (варианты и
ответы, решение расчетных задач). 9 класс (базовый уровень) / Н.В. Ширшина.
Волгоград.: Учитель, 2004. – С.81.