Главная Учебники - Разные ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ - 2017 год
поиск по сайту правообладателям
|
|
|
содержание .. 1 2 ..
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОВЕДЕНИЮ ШКОЛЬНОГО И МУНИЦИПАЛЬНОГО ЭТАПОВ
ВСЕРОССИЙСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ
В 2017/2018 УЧЕБНОМ ГОДУ
Москва, 2017г.
Оглавление
Принципы составления олимпиадных заданий и формирования комплектов
олимпиадных заданий для школьного и муниципального этапов
3
Содержание олимпиадных заданий учащихся 9-11 классов
3
Подходы к разработке олимпиадных заданий
5
Методика оценивания выполненных олимпиадных заданий
8
Материально-техническое обеспечение для выполнения олимпиадных заданий
9
Перечень справочных материалов, средств связи и электронно-вычислительной
техники, разрешенных к использованию во время проведения олимпиады
9
Примеры задач теоретического и экспериментального тура с развернутыми решениями
и системой оценивания
9
Задача 1
9
Задача 2
11
Задача 3
12
Задача 4 (экспериментальный тур)
14
Образцы (примеры) заданий
19
Теоретический тур
19
Неорганическая химия
19
Органическая химия
21
Физическая химия
22
Эксперимент
24
Задания для 5-8 классов
25
Список литературы, интернет-ресурсов и других источников для использования при
составлении заданий муниципального этапа
29
2
Принципы составления олимпиадных заданий и формирования
комплектов олимпиадных заданий для школьного и муниципального
этапов
Задания олимпиады школьного и муниципального этапа могут быть авторскими или
выбраны из литературных источников. За основу могут быть взяты задания олимпиад
прошлых лет, опубликованные в сборниках и на интернет порталах (см. список литературы,
Интернет-ресурсов). Ссылка на источник обязательна. Задания школьного и
муниципального этапов целесообразно разрабатывать для
4 возрастных параллелей:
школьный этап - 5-8, 9, 10 и 11 классы, муниципальный этап - 7-8, 9, 10, 11 классы. Для
каждой параллели разрабатывается один вариант заданий.
Школьный и муниципальный этапы Олимпиады по химии для старших возрастных
параллелей желательно проводить в 2 тура (теоретический и экспериментальный) в сроки,
установленные Порядком проведения Всероссийской олимпиады школьников. Длительность
теоретического тура составляет не более 4 (четырех), а экспериментального тура - не более 2
(двух) астрономических часов. Если проведение экспериментального тура на школьном
этапе невозможно, то в комплект теоретического тура включается задача, требующая
мысленного эксперимента, и время проведения тура увеличивается.
Для учащихся 5-8 классов олимпиада по химии должна быть в большей степени
занимательной, чем традиционной: в отличие от классической формы проведения
олимпиады (теоретический и экспериментальный тур), в данном случае рекомендуется
игровая форма: олимпиада может быть проведена в виде викторин и конкурсов химического
содержания, включающих:
1. элементарные лабораторные операции (кто точнее взвесит или измерит объем, кто
точнее и аккуратнее отберет необходимый объем жидкости, кто быстро, при этом аккуратно
и точно приготовит раствор заданной концентрации или разделит смесь на компоненты);
2. простые химические опыты, связанные с жизнью: гашение соды уксусной кислотой,
разложение хлорида аммония, изменение цвета природных индикаторов в кислой и
щелочной среде.
К подготовке туров для обучающихся 5-8 классов необходимо активно привлекать
старшеклассников.
Содержание олимпиадных заданий учащихся 9-11 классов
Олимпиадные задачи теоретического тура основаны на материале 4 разделов химии:
неорганической, аналитической, органической и физической. В содержании задач должны
содержаться вопросы, требующие от участников следующих знаний и умений:
3
Из раздела неорганической химии:
- номенклатура;
- строение, свойства и методы получения основных классов соединений: оксидов, кислот,
оснований, солей;
- закономерности в изменении свойств элементов и их соединений в соответствии с
периодическим законом.
Из раздела аналитической химии:
- качественные реакции, использующиеся для обнаружения катионов и анионов
неорганических солей;
- проведение количественных расчетов по уравнениям химических реакций;
- использование данных по количественному анализу.
Из раздела органической химии:
- номенклатура;
- изомерии;
- строение;
- получение и химические свойства основных классов органических соединений (алканов,
циклоалканов, алкенов, алкинов, аренов, галогенпроизводных, аминов, спиртов и фенолов,
карбонильных соединений, карбоновых кислот, сложных эфиров, пептидов);
Из раздела физической химии:
- строение атомов и молекул,
- типы и характеристики химической связи;
- основы химической термодинамики и кинетики.
При составлении заданий практического тура необходимо включать в них задания
требующие использования следующих простых экспериментальных навыков:
- взвешивание (аналитические весы);
- измерение объемов жидкостей с помощью мерного цилиндра, пипетки, бюретки, мерной
колбы;
- приготовление раствора из твердого вещества и растворителя, смешивание и разбавление,
выпаривание растворов;
- нагревание с помощью горелки, электрической плитки, колбонагревателя, на водяной и на
песчаной бане;
- смешивание и перемешивание жидкостей: использование магнитной или механической
мешалки, стеклянной палочки;
- использование капельной и делительной воронок;
- фильтрование через плоский бумажный фильтр, фильтрование через свернутый бумажный
4
фильтр; промывание осадков на фильтре;
- высушивание веществ в сушильном шкафу, высушивание веществ в эксикаторе,
высушивание осадков на фильтре;
- качественный анализ (обнаружение катионов и анионов в водном растворе; идентификация
элементов по окрашиванию пламени; качественное определение основных функциональных
групп органических соединений);
- определение кислотности среды с использованием индикаторов.
Например, процесс перекристаллизации требует проведения большинства указанных
простых операций, при этом возможен с использование доступного оборудования и веществ.
Подходы к разработке олимпиадных заданий
При разработке олимпиадных задач важную роль играют межпредметные связи,
поскольку сегодня невозможно проводить полноценные исследования только в одной
области науки, неизбежно будут затронуты смежные дисциплины. Знания по физике,
биологии, геологии, географии и математике применяются в различных областях химии.
Интеграция математической составляющей в задание по химии, например, ни в коем случае
не умаляет
«химичностиª задачи, а, наоборот, способствует расширению кругозора
участников олимпиады, творческому развитию знаний школьников. Такие «межпредметныеª
задачи усиливают химическую составляющую и показывают тесную взаимосвязь
естественных наук.
Олимпиадная задача
- это единое целое. В нее входит условие, развернутое
решение, система оценивания.
Условия олимпиадных задач могут быть сформулированы по-разному: условие с
вопросом или заданием в конце (при этом вопросов может быть несколько); тест с выбором
ответа; задача, в которой текст условия прерывается вопросами (так зачастую строятся
задачи на высоких уровнях олимпиады).
Олимпиадные задачи по химии можно разделить на три основных группы:
качественные, расчɺтные (количественные) и экспериментальные.
В качественных задачах может потребоваться: объяснение экспериментальных
фактов
(например, изменение цвета в результате реакции); распознавание веществ;
получение новых соединений; предсказание свойств веществ, возможности протекания
химических реакций; описание, объяснение тех или иных явлений; разделение смесей
веществ.
Классической формой качественной задачи является задание со схемами (цепочками)
превращений. (В схемах стрелки могут быть направлены в любую сторону, иногда даже в
5
обе стороны (в этом случае каждой стрелке соответствуют два различных уравнения
реакций)). Схемы превращений веществ можно классифицировать следующим образом:
1. По объектам:
a. неорганические;
b. органические;
c. смешанные.
2. По форме «цепочкиª (схемы могут быть линейными, разветвленными, циклическими).
3. По объему и типу предоставленной информации
a. Даны все вещества без указаний условий протекания реакций.
b. Все или некоторые вещества зашифрованы буквами. Разные буквы
соответствуют разным веществам, условия протекания реакций не указаны.
c. Вещества в схеме полностью или частично зашифрованы буквами и указаны
условия протекания реакций или реагенты.
d. В схемах вместо веществ даны элементы, входящие в состав веществ, в
соответствующих степенях окисления.
e. Схемы, в которых органические вещества зашифрованы в виде брутто-формул.
Другой формой качественных задач являются задачи на описание химического
эксперимента
(мысленный эксперимент) с указанием условий проведения реакций и
наблюдений.
В расчетных (количественных) задачах обычно необходимы расчеты состава смеси
(массовый, объемный и мольный проценты); расчеты состава раствора (приготовление
растворов заданной концентрации); расчеты с использованием газовых законов
(закон
Авогадро, уравнение Клапейрона-Менделеева); вывод химической формулы вещества;
расчеты по химическим уравнениям
(стехиометрические соотношения); расчеты с
использованием законов химической термодинамики
(закон сохранения энергии, закон
Гесса); расчеты с использованием законов химической кинетики (закон действия масс,
правило Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса), расчеты с использованием констант
равновесия.
Чаще всего олимпиадные задания включают в себя несколько типов задач, т.е.
являются комбинированными. В задаче может быть избыток или недостаток данных. В
случае избытка школьник должен выбрать те данные, которые необходимы для ответа на
поставленный в задаче вопрос. В случае недостатка данных, школьнику необходимо
показать умение пользоваться источниками справочной информации и извлекать
необходимые для решения данные.
Примерами задач экспериментального тура являются небольшие практические работы
6
на различение веществ, на простейший синтез, на приготовление раствора с заданной
концентрацией.
Условия экспериментальных задач должны быть составлены так, чтобы у учащихся
появился интерес к экспериментальной химии. Для достижения этой цели необходимо
освоение учащимися простейших лабораторных операций. В формулировках
экспериментальных заданий обязательно должно быть задание описать выполнение
эксперимента, наблюдения происходящих реакций и сделать вывод из наблюдений.
Методические требования к олимпиадным задачам.
Содержание задачи должно опираться на примерную программу содержания ВсОШ
соответствующей возрастной параллели.
В задачах необходимо активно использовать различные способы названий веществ,
которые используются в быту, технике.
Для успешного решения задачи необходимо не только и не столько знание
фактического материала, сколько умение учащихся логически мыслить и их химическая
интуиция.
Задача должна быть познавательной, будить любопытство, удивлять.
Задача должна быть комбинированной: включать вопросы как качественного, так и
расчетного характера; желательно, чтобы в задаче содержался и материал из других
естественнонаучных дисциплин.
Задача должна быть интересна (не только с точки зрения занимательности). В ней
должна быть «изюминкаª. По возможности и задачи, и вопросы должны быть составлены и
сформулированы оригинально.
Условие задачи не должно занимать больше одной страницы печатного текста.
Вопросы к задаче должны быть выделены и четко сформулированы, не допуская
двоякого толкования. На основе вопросов строится система оценивания.
Решение задач. Написать решение задачи не легче, чем создать само задание. Решение
должно ориентировать школьника на самостоятельную работу: оно должно быть
развивающим, обучающим (ознакомительным). Важно, чтобы задачи имели ограниченное
число верных решений, и эти решения должны быть развернутыми, подробными, логически
выстроенными и включали систему оценивания.
Система оценивания. Ее разработка - процесс такой же творческий, как написание условия
и решения задачи. Система оценивания решения задачи опирается на поэлементный анализ.
Особые сложности возникают с выбором оцениваемых элементов, т.к. задания носят
творческий характер и путей получения ответа может быть несколько. Таким образом,
авторами-разработчиками необходимо выявить основные характеристики верных ответов, не
7
зависящие от путей решения, или рассмотреть и оценить каждый из возможных вариантов
решения. Система оценок должна быть гибкой и сводить субъективность проверки к
минимуму. При этом она должна быть четко детерминированной.
Рекомендации по разработке системы оценивания:
1.
Решения задачи должны быть разбиты на элементы (шаги).
2.
В каждом задании баллы выставляются за каждый элемент (шаг) решения. Причем балл
за один шаг решения может варьироваться от 0 (решение соответствующего элемента
отсутствует или выполнено полностью неверно) до максимально возможного балла за
данный шаг.
3.
Баллы за правильно выполненные элементы решения суммируются.
4.
Шаги, демонстрирующие умение логически рассуждать, творчески мыслить, проявлять
интуицию оцениваются выше, чем те, в которых показаны более простые умения, владение
формальными знаниями, выполнение тривиальных расчетов и др.
Суммарный балл за равзличные задания («стоимостьª каждого задания) не обязательно
должен быть одинаковым.
Методика оценивания выполненных олимпиадных заданий
Оценивание работ участников школьного и муниципального этапов Всероссийской
олимпиады проводится согласно системе оценивания, разработанной предметной
методической комиссией (см. рекомендации по разработке системы оценивания). Члены
жюри перед проверкой знакомятся с решениями и с системой оценивания, распределяют
задания, которые будут проверять. Проверка проводится парой членов жюри. Важным
условием объективности проверки является то, что одна пара членов жюри проверяет одно и
то же задание.
Члены жюри приступают к проверке только после кодировки работ.
В системе оценивания указан максимальный балл за тот или иной элемент решения.
При неполном или частично ошибочном ответе ставится меньшее число баллов. Если ответ
неправильный, то за элемент решения баллы не начисляются.
Баллы могут начисляться также за оригинальное решение. При этом нельзя
превышать максимальный балл за задание.
Общая оценка результата участника олимпиады является арифметической суммой
всех баллов, полученным им за задания всех туров олимпиады. Баллы за задания и общая
сумма заносится членами жюри в ведомость и вместе с работами передается на
декодирование, а затем фиксируются в итоговой ведомости, по которой подводятся итоги
олимпиады.
8
Материально-техническое обеспечение для выполнения олимпиадных
заданий
Для тиражирования материалов необходима компьютерная техника, множительная
техника (лазерные принтеры и копиры) и расходные материалы. Материалы (условия и
решения с системой оценивания) следует размножать в расчете на каждого участника.
Для каждого участника необходимо распечатать периодическую систему, таблицу
растворимости (приложения 1 и 2) и условия заданий. Решения с системой оценивания
печатаются отдельно и раздаются участникам и сопровождающим только после окончания
всеми участниками теоретического тура.
Для выполнения заданий теоретического и экспериментального туров требуются
проштампованные тетради в клетку/листы бумаги формата А4, небольшой запас ручек
синего (или черного цвета).
Для работы жюри и оргкомитета
Компьютерная и множительная техника, бумага, ручки синие и красные (в расчете
по 2 шт. на каждого члена жюри), карандаши простые, ножницы, степлеры и скрепки к
ним, антистеплеры, клеящий карандаш;
Для экспериментального тура необходимы реактивы и оборудование, которыми
укомплектована школа, при необходимости организаторы должны предусмотреть закупку
простого оборудования
(пробирки, колбы и т.д.) и реактивов для проведения
муниципального и школьного этапов в соответствии с требованиями разработанными
региональными и муниципальными методическими комиссиями.
Перечень справочных материалов, средств связи и электронно-
вычислительной техники, разрешенных к использованию во время
проведения олимпиады
Периодическая система химических элементов (приложение 1).
Таблица растворимости и ряд напряжения металлов (приложение 2).
Инженерный непрограммируемый калькулятор
Примеры задач теоретического и экспериментального тура с
развернутыми решениями и системой оценивания
Задача 1
Условие задачи
Известно, что в качестве разрыхлителя для теста используется пищевая сода
(бикарбонат или гидрокарбонат натрия), так как в результате термического разложения этого
соединения или при взаимодействии с кислотой образуется газ, разрыхляющий тесто. В
9
качестве кислоты может быть, например, мед, имеющий рН<7. Напишите уравнения
упомянутых реакций. Уравнение реакции с кислотами напишите в ионной форме, чтобы не
писать все кислоты, которые могут встречаться в продуктах питания.
Какие еще вещества могут быть использованы
(используются) в качестве
разрыхлителей. Приведите пример такого вещества, обоснуйте свой выбор, напишите
уравнение реакций, которые могут протекать при взаимодействии с кислотами (в ионной
форме) и нагревании.
Решение
2NaHCO3 t Na2CO3 + H2O + CO2↑
Гидрокарбонат натрия в воде диссоциирует на ионы:
NaHCO3 + aq →Na+aq + HCO3ˉaq
С кислотами реагирует только гидрокарбонат-ион:
HCO3ˉ + H+ → [H2CO3] → H2O + CO2↑ или
HCO3ˉ + H3О+ → 2H2O + CO2↑
угольная кислота
[H2CO3] неустойчива, поэтому писать ее в качестве продукта
реакции нельзя.
В качестве более качественного разрыхлителя (образуется больше газа, а, значит,
сильнее разрыхляется тесто), можно предложить карбонат аммония:
(NH4)2CO3 t
2 NH3↑ + CO2↑+ H2O
(NH4)2CO3+ aq →NH4+aq + CO32ˉaq
CO32ˉ + H+ → HCO3ˉ
HCO3ˉ + H+ → H2O + CO2↑
(NH4)HCO3 t NH3↑ + CO2↑+ H2O
(NH4)HCO3+ aq →NH4+aq + HCO3ˉaq
HCO3ˉ + H+ → H2O + CO2↑
Система оценивания:
1 Реакция термического разложения гидрокарбоната натрия
1 балл
2 Реакция гидрокарбонат-иона с протоном или гидроксонием
1 балл
3 Обоснованный выбор вещества
1 балл
4 Реакция термического разложения предложенного разрыхлителя
1 балл
5 Реакция продуктов диссоциации предложенного разрыхлителя с протоном
1 балл
или гидроксонием
ИТОГО:
5 баллов
10
содержание .. 1 2 ..
|
|
|