Компетентнісні задачі з органічної хімії для учнів 9 класу

1. Екологічна безпека: «Невидима загроза на подвір’ї»

•         Контекст: Під час канікул Сергій допомагав дідусеві лагодити автомобіль у гаражі. Вони помітили, що старий балон з побутовим газом (суміш пропану й бутану) має мікротріщину. Дідусь зауважив, що природний газ у камфорці плити (метан) і газ з балону поводяться по-різному у разі витоку. Метан швидко піднімається вгору, а пропан-бутанова суміш накопичується біля підлоги та в оглядовій ямі гаража.
•         Завдання:
  •         Поясніть, чому ці гази накопичуються на різній висоті. Обчисліть відносну густину метану та пропану за повітрям.
  •         Яких правил безпеки та домедичної допомоги слід дотримуватися в разі виявлення запаху газу в приміщенні?

2. Побутова хімія та медицина: «Аптечка мандрівника»

Контекст: Родина збирається в похід у гори. Мама попросила Олену перевірити аптечку. Олена знайшла там флакон із медичним спиртом (етанолом) та флакон із гліцерином (гліцеролом). Етикетки на них розмокли й стерлися. Дівчина пам'ятає, що обидві речовини є спиртами, але одна з них одноатомна, а інша — триатомна.

Завдання:

За якими фізичними властивостями (в'язкість, колір, запах) Олена може розрізнити ці рідини без хімічних реактивів?

Запропонуйте хімічний спосіб ідентифікації гліцерину за допомогою якісної реакції, яку можна провести в лабораторії. Яке застосування мають ці речовини у побуті та медицині?

3. Якість харчових продуктів: «Експертиза на кухні»

Контекст: Сім'я придбала на ринку домашній сир та сметану. Бабуся запідозрила, що недобросовісний продавець міг додати до продуктів дешевий крохмаль для штучного згущення та збільшення ваги. Вона попросила онука-дев'ятикласника провести домашній хімічний аналіз.

Завдання:

Який доступний домашній засіб (що є в кожній аптечці) допоможе перевірити наявність крохмалю в продуктах? Опишіть ознаку цієї реакції.

Напишіть молекулярну формулу крохмалю. До якої групи вуглеводів він належить? Складіть коротку інструкцію для родини, як уберегтися від фальсифікату.

4. Енергетика та альтернативне паливо: «Еко-заправка»

Контекст: На автозаправних станціях України з'явилося нове екологічне паливо — біоетанол (суміш традиційного бензину та етилового спирту, отриманого з рослинної сировини). Водій Андрій вагається, чи варто заправляти цим пальним свій автомобіль. Він хоче порівняти екологічність звичайного палива та біоетанолу.

Завдання:

Складіть рівняння реакції горіння етанолу

Обчисліть об'єм вуглекислого газу (н.у.), який виділиться під час згоряння 460 г чистого етанолу. Поясніть, чому використання рослинного спирту замість нафтопродуктів зменшує парниковій ефект на планеті.

5. Кулінарія та здорове харчування: «Таємниця маринаду»

•         Контекст: Для приготування шашлику та консервації огірків тато використовує 9%-вий розчин оцтової кислоти (столовий оцет). Проте в магазині продавалася лише 70%-ва оцтова есенція. Тато знає, що оцтова кислота — це слабка органічна кислота, але в концентрованому вигляді вона викликає сильні хімічні опіки.
•         Завдання:
  •         Розрахуйте масу 70%-вої оцтової есенції та масу води, які потрібно взяти, щоб приготувати 500 г звичайного 9%-вого столового оцту.
  •         Напишіть хімічну формулу оцтової кислоти. Згадайте її хімічні властивості та вкажіть, чи можна зберігати оцет в алюмінієвому чи залізному посуді. Поясніть чому.

6. Раціональне природокористування: «Жири у нашому житті»

Контекст: На уроці біології учні дізналися, що жири є важливим джерелом енергії для організму. На уроці хімії вони вивчили, що жири бувають рідкими (рослинні олії) та твердими (тваринні жири). Під час генерального прибирання в їдальні виникло питання: як правильно утилізувати залишки фритюрної олії, адже зливати її в каналізацію категорично заборонено через загрозу засмічення труб.

Завдання:

Яка хімічна особливість складу молекул зумовлює те, що соняшникова олія є рідкою, а свинячий жир — твердим?

Запропонуйте корисний спосіб переробки відпрацьованої олії в домашніх умовах або в промисловості (який продукт побутової хімії можна з неї отримати шляхом лужного гідролізу)?