"Розв'язування нестандартних задач з хімії" (Презентація)

Розв’язування нестандартних задач з хімії. Презентацію підготував вчитель хімії : Сухорослов Юрій Сергіійович. Каховська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №2

Задача І. (Умова)Юний хімік проводив перший у своєму житті  дослід: нагрівав суміш заліза та сірки. Для  реакції  він  взяв 7 г заліза і 4 г сірки, старанно відваживши їх на шкільних терезах. Зваживши продукт реакції – речовину темного кольору, він не повірив своїм очам: її маса була лише 10 г, тобто на 1 г менша, ніж маса вихідних речовин. Знову і знову повторював він дослід, отримуючи незмінний результат: безслідно зникав 1 г маси. Юний хімік підійшов до вчителя: “Я спростував закон збереження маси речовин”, –  скромно повідомив він... Поясніть результати експерименту. Яку помилку допустив юний хімік?Найбільш привабливими вважаю задачі, в яких у красивій словесній упаковці (наприклад, про якусь життєву ситуацію), закладене просте рішення, знайти яке можливо лише спираючись на глибокі знання з хімії. 

Задача І. (Розв’язок)Учням складно вийти за межі добре відомого рівняння реакції: Fe + S = Fe. SАле маса ферум (ІІ) сульфіду повинна дорівнювати 11, а не 10 грамів. Оскільки експеримент повторювався неодноразово, можливість помилки у визначенні маси слід відкинути, і з’ясувати, де могла відбутися втрата речовини. Сірка могла окиснитися киснем повітря, і виділитися у вигляді сірчистого газу: S + O2 = SO2 Але тоді маса залишку мала б бути не 10, а 7 грамів. Отже залізо приєднало кисень повітря, утворивши оксид, у якому на 7г Феруму  припадає 3 г Оксигену. За цими даними визначаємо формулу речовини. Шуканий оксид – Fe3 O43 Fe + 2 O2 = Fe3 O4 Помилка юного хіміка: перевіряючи дійсність закону збереження маси, необхідно було виключити можливість втрат речовини, наприклад, проводячи реакцію у замкненому об’ємі). Найбільш привабливими вважаю задачі, в яких у красивій словеснійупаковці (наприклад, про якусь життєву ситуацію), закладене просте рішення, знайти яке можливо лише спираючись на глибокі знання з хімії. 

Задача І. (Умова)Відомий шведський хімік Торберн Улаф Бергман звернувся в аптеку з претензією щодо низької якості проданої йому натрієвої селітри: після прожарювання вона давали при взаємодії з кислотами якісь бурі пари. Аптекар, відомий своєю добросовісністю, не міг пояснити таку поведінку селітри, і був готовий з вибаченнями повернути отримані гроші. Правильне пояснення дав учень аптекаря Карл Шеєле, що став пізніше відомим хіміком. Чи зможете ви повторити його міркування?Увагу та інтерес учнів викликають задачі, тексти яких несуть нові, невідомі факти та відомості про речовини, реакції, теорії, що вивчаються на уроках. Це можуть бути відомості з історії хімії, використання хімічних методів в інших галузях знань

Задача І. (Розв’язок)Учням відома реакція розкладу нітратів при нагріванні:2 Na. NO3 = 2 Na. NO2 + O2 При дії кислот на солі відбувається реакція обміну:    Na. NO2 + HCl = 2 Na. Cl + HNO2  Реакція розкладання нітратної кислоти:   2 HNO2 = NO + NO2 + H2 O NO2 і утворює бурі пари, які так здивували Бергмана. Увагу та інтерес учнів викликають задачі, тексти яких несуть нові, невідомі факти та відомості про речовини, реакції, теорії, що вивчаються на уроках. Це можуть бути відомості з історії хімії, використання хімічних методів в інших галузях знань

Задача І. (Умова)На одній з площ Лондона стоїть пам’ятник: вчений тримає у руках збільшувальне скло. Це пам’ятник не біологу, який спостерігає мікроорганізми, не фізику, який вивчає будову збільшувальних приладів. Це – пам’ятник хіміку XVIII ст. Якому вченому встановлено цей пам’ятник,  яку функцію виконує збільшувальне скло в руках вченого, адже сучасні хіміки практично не використовують це приладдя?Важливою ланкою розвитку творчого мислення учня становлять завдання, щомістять певну суперечність, проблему, яку дитина може розв’язати на основі наявних теоретичних знань, або під час самостійного опрацювання матеріалу з метою здобуття нових знань.

Задача І. (Розв’язок)У 1774 році англійський хімік і філософ Джозеф Прістлі відкрив кисень нагріваючи червоний оксид ртуті з допомогою збільшувального скла, яким спрямовуючи на нього сонячні променіВажливою ланкою розвитку творчого мислення учня становлять завдання, щомістять певну суперечність, проблему, яку дитина може розв’язати на основі наявних теоретичних знань, або під час самостійного опрацювання матеріалу з метою здобуття нових знань.

Задача ІІ. (Умова)Чому, щоб загасити сірник і розпалити багаття ми виконуємо одну й ту ж саму дію: дмухаємо на них?Важливою ланкою розвитку творчого мислення учня становлять завдання, щомістять певну суперечність, проблему, яку дитина може розв’язати на основі наявних теоретичних знань, або під час самостійного опрацювання матеріалу з метою здобуття нових знань.

Задача ІІ. (Розв’язок)Учням відомі умови виникнення і припинення горіння. Дмухаючи на сірник ми знижуємо його температуру нижче температури займання, і сірник гасне. Знизити температуру багаття таким чином неможливо, в даному випадку рух повітря забезпечує додаткове надходження кисню, тому багаття розгорається. Важливою ланкою розвитку творчого мислення учня становлять завдання, щомістять певну суперечність, проблему, яку дитина може розв’язати на основі наявних теоретичних знань, або під час самостійного опрацювання матеріалу з метою здобуття нових знань.

Задача ІІІ. (Умова)Для гасіння пожеж часто використовують воду. Але якщо полити вугілля, яке горить невеликою кількістю води, це тільки підсилить горіння. Поясніть це явище. Важливою ланкою розвитку творчого мислення учня становлять завдання, щомістять певну суперечність, проблему, яку дитина може розв’язати на основі наявних теоретичних знань, або під час самостійного опрацювання матеріалу з метою здобуття нових знань.

Задача ІІІ. (Розв’язок)Реакція утворення водяного газу учням ще невідома, але користуючись довідковою літературою вони легко зможуть її знайти: С +Н2 О = СО + Н2 Продукти реакції – горючі речовини:2 СО + О2 = 2 СО2 2 Н2 + О2 = 2 Н2 ОВажливою ланкою розвитку творчого мислення учня становлять завдання, щомістять певну суперечність, проблему, яку дитина може розв’язати на основі наявних теоретичних знань, або під час самостійного опрацювання матеріалу з метою здобуття нових знань.

Задача І. (Умова)Іноді в гірських селищах можна спостерігати дивну картину: жінки беруть пусті глеки і по крутим гірським стежкам ідуть за водою, іноді навіть за кілька кілометрів. А дивне те, що в самому поселенні, часто навіть в самому центрі його, є колодязь. Що змушує жінок нехтувати цією водою і йти до джерела?З метою розвитку мислення і творчої ініціативи учнів на уроках хімії, можливевикористання оповідань-задач. Вони не лише зацікавлюють дітей, а й привчають їх до самостійної роботи з додатковою літературою, розвивають творчу ініціативу, спонукають до застосування знань.

Задача ІІ. (Умова)Історики наводять багато можливих причин занепаду Римської імперії. Хіміки ж стверджують, що однією з причин було систематичне отруєння свинцем: останки стародавніх римлян, знайдені під час розкопок, містять значні кількості цього елементу. Саме “завдяки” йому середня тривалість життя римлян не перевищувала 25 років. Як потрапив цей елемент в організм людей?З метою розвитку мислення і творчої ініціативи учнів на уроках хімії, можливевикористання оповідань-задач. Вони не лише зацікавлюють дітей, а й привчають їх до самостійної роботи з додатковою літературою, розвивають творчу ініціативу, спонукають до застосування знань.

Задача ІІІ. (Умова)Великий завойовник Олександр Македонський гордився своїми воєначальниками, і тому були причини. Коли прості солдати хворіли на дизентерію, інші хвороби, їхні начальники залишалися цілком здоровими. Пояснювали вони це силою духу, адже їли всі одну страву з одного казана, разом ділили всі тяготи похідного життя. Єдиною відмінністю був особистий посуд: глиняна або дерев’яна миска у простого воїна і срібна у знатного. Не могла ж ця срібна тарілка стати причиною високою стійкості організму воєначальника проти інфекції! А як  ви  гадаєте?З метою розвитку мислення і творчої ініціативи учнів на уроках хімії, можливевикористання оповідань-задач. Вони не лише зацікавлюють дітей, а й привчають їх до самостійної роботи з додатковою літературою, розвивають творчу ініціативу, спонукають до застосування знань.

Задача ІІІ. (Розв’язок)Відповідь на всі три загадки одна: мова йде про властивості води як  розчинника. Вода, яку ми п’ємо завжди містить певну частку домішок. Це можуть бути шкідливі речовини, як сполуки свинцю, що стали причиною хронічного отруєння організму давніх римлян. А от мізерні кількості срібла знезаражують воду, саме срібний посуд врятував полководців Олександра Македонського від хвороб. З метою розвитку мислення і творчої ініціативи учнів на уроках хімії, можливевикористання оповідань-задач. Вони не лише зацікавлюють дітей, а й привчають їх до самостійної роботи з додатковою літературою, розвивають творчу ініціативу, спонукають до застосування знань.

Задача І. (Умова)Ви помиляєтеся на уроках хімії? Нехай вас хоч трохи втішить те, що  й інші люди, навіть дуже відомі та шановані, теж іноді помиляються. Ось хоча б Шерлок Холмс,  славетний детектив, автор кількох праць з хімії. Лише послухайте, що він говорить в оповіданні “Скандал в Богемії” своєму другові, доктору Ватсону: “Якщо в мою кімнату входить джентльмен, що пропах хлороформом, якщо на вказівному пальці правої руки у нього чорна пляма від азотної кислоти... я маю бути повним ідіотом, щоб не визнати у ньому представника медицини”. Які помилки допустив Холмс?Урізноманітнити завдання з хімії допомагають літературні твори. “Оповідання про Шерлока Холмса”, “Таємничий острів”, “Граф Монте-Крісто”, хто з нас не зачитувався цими прекрасними книжками? Для дитини буде цікаво виявити, що герої цих творів теж мали справу з хімією.

Задача І. (Розв’язок)Одразу зрозуміло, що ймовірні помилки можуть критися в описі властивостей двох хімічних речовин, про які йде мова в оповіданні. Озброївшись довідником, учні легко виявлять, що азотна кислота залишає на шкірі не чорні, а жовті плями. Реакція азотної кислоти з білками так і називається – ксантопротеїнова (ксантос –  означає жовтий). Можна її провести капнувши азотною кислотою на будь-який білок, наприклад яєчний, –  з’явиться жовте забарвлення. Крім того, представнику лікарської професії не властиво мати справу з  азотною кислотою. Чорна пляма на його руці могла з’явитися не від азотної кислоти, а від азотнокислого срібла, ляпісу, або “пекельного каменя”, як його називали в давнину. Ця  речовина,  яку  лікарі  застосовували  як  засіб  для припікання, на  світлі  розкладається, утворюючи  частинки  срібла  чорного  кольору. В  висловлюванні  знаменитого  детектива  є  ще  одне  сумнівне  місце. Він  говорить  про  запах  хлороформу, але  ж  ця  речовина  використовується  для  загального  наркозу  при  складних  операціях: Ватсон  же  такими  операціями  не  займався. Швидше  за  все  від  нього можна  було  відчути  запах  йодоформу – поширеного  знезаражуючого  засобу. Назви цих речовин схожі, а от запах вони мають зовсім різний. Урізноманітнити завдання з хімії допомагають літературні твори. “Оповідання про Шерлока Холмса”, “Таємничий острів”, “Граф Монте-Крісто”, хто з нас не зачитувався цими прекрасними книжками? Для дитини буде цікаво виявити, що герої цих творів теж мали справу з хімією.

Задача ІІ. (Умова)В романі Ж. Верна “Таємничий острів” колоністи виплавляли залізо слідуючим способом: “...руду і вугілля складали шарами. Після завантаження сировини під дією притоку кисню повітря вугілля згорало, перетворюючись на вуглекислий газ. Вуглекислий газ, діючи на оксид заліза руди, відбирає в нього частинки кисню і таким чином перетворює його на чисте залізо”. Які неточності допустив Ж. Верн в даному описі?Урізноманітнити завдання з хімії допомагають літературні твори. “Оповідання про Шерлока Холмса”, “Таємничий острів”, “Граф Монте-Крісто”, хто з нас не зачитувався цими прекрасними книжками? Для дитини буде цікаво виявити, що герої цих творів теж мали справу з хімією.

Задача ІІ. (Розв’язок)Вуглекислий газ СО2 не має відновних властивостей, відновником виступає чадний газ – СО; руда містить не лише оксид заліза, але й домішки інших речовин, що не містять заліза; при виплавці, що здійснюється таким чином, неможливо отримати чисте залізо, внаслідок розчинення надлишку Карбону в металі, колоністи отримали не залізо, а чавун. Урізноманітнити завдання з хімії допомагають літературні твори. “Оповідання про Шерлока Холмса”, “Таємничий острів”, “Граф Монте-Крісто”, хто з нас не зачитувався цими прекрасними книжками? Для дитини буде цікаво виявити, що герої цих творів теж мали справу з хімією.

Задача І. (Умова)У роки ІІ Світової війни американські льотчики вперше використали винахід, який і сьогодні може стати в пригоді у випадку аварійних ситуацій. Це – сигнальні кулі, які при потраплянні у воду наповнюються воднем. Всередині них знаходиться речовина, яка взаємодіє з водою з утворенням водню. Яку речовину ви можете запропонувати, щоб маючи мінімальну масу, вона давала найбільший об’єм цього газу. Надзвичайно велике значення має використання задач, що розкривають значення хімії в практичній діяльності людини, використання хімічних речовин у різноманітних сферах життя.

Задача І. (Розв’язок)Дану задачу кожен учень буде виконувати, відповідно до рівня своїх знань та здібностей. Найочевиднішим буде запропонувати в якості шуканої речовини якийсь з лужних, або лужноземельних металів. Найбільший об’єм водню дасть той метал, який має найменшу молекулярну (точніше – найменшу еквівалентну) масу, тобто літій:2 Li + 2 H2 O = 2 Li. OH + H2                (2 моль літію – 1 моль водню)Але гідрид літію (на це вкажуть лише учні, які додатково займаються хімією) забезпечить отримання значно більшого об’єму водню, ніж металічний літій: Li. Н + H2 O = Li. OH + H2                 (1 моль гідриду літію – 1 моль водню)  При взаємодії з водою одного кілограму даної речовини утвориться 2800 л Н2 Надзвичайно велике значення має використання задач, що розкривають значення хімії в практичній діяльності людини, використання хімічних речовин у різноманітних сферах життя.

Задача І. (Умова)Якщо з пекельного каменя виділити лисячий хвіст, що залишиться: Сонце, чи Місяць?Особливу увагу я приділяю якісним задачам – практично єдиному виду хімічних задач, розв’язання яких не вимагає математичної підготовки. В той же час це, напевно – один з найскладніших типів задач, розв’язання яких вимагає ґрунтовних знань властивостей речовин, логічного мислення, уважності, добре розвиненої інтуїції.

Задача І. (Розв’язок)Чудово, якщо ви знаєте, що мовою алхімії пекельним каменем називали Аg. NО3, лисячим хвостом – NО2, Сонцем – золото, Місяцем – срібло. А якщо ні? Задачу все рівно можна розв’язати, адже наведені назви відображають властивості цих речовин: здатність Аg. NО3 залишати чорні плями на руках, бурий колір  NО2, тощо. А перетворення пекельного каменя в лисячий хвіст виглядає слідуючим чином:2 Аg. NО3 = 2 Аg + 2 NО2 + О2 Особливу увагу я приділяю якісним задачам – практично єдиному виду хімічних задач, розв’язання яких не вимагає математичної підготовки. В той же час це, напевно – один з найскладніших типів задач, розв’язання яких вимагає ґрунтовних знань властивостей речовин, логічного мислення, уважності, добре розвиненої інтуїції.

Задача ІІ. (Умова)Два оксиди прореагували між собою. Утворилися дві кислоти. Перша – слабка і нестійка, при розкладанні перетворюється на другу. А друга, якщо її посолити, може розчинити царя металів. Про які речовини йде мова? Напишіть рівняння реакцій. Особливу увагу я приділяю якісним задачам – практично єдиному виду хімічних задач, розв’язання яких не вимагає математичної підготовки. В той же час це, напевно – один з найскладніших типів задач, розв’язання яких вимагає ґрунтовних знань властивостей речовин, логічного мислення, уважності, добре розвиненої інтуїції.

Задача ІІ. (Розв’язок)Задачу зручно розв’язувати з кінця. Цар металів – це, безсумнівно, золото. Його розчиняє лише царська водка, яку дійсно можна отримати посоливши концентровану нітратну кислоту. А нітратна кислота може утворюватися при розкладання нітритної. Отже, дві кислоти з умови задачі: нітратна та нітритна. Отримати їх можна в результаті реакції двох оксидів NО2 і Н­2 О. Рівняння реакцій:2 NО2 +  Н­2 О = НNО2 + НNО33 НNО2 = НNО3 + 2 NО +  Н­2 ОAu + НNО3 + 3 Na. Cl + Н­2 О = Au. Cl3 + NО+3 Na. ОНОсобливу увагу я приділяю якісним задачам – практично єдиному виду хімічних задач, розв’язання яких не вимагає математичної підготовки. В той же час це, напевно – один з найскладніших типів задач, розв’язання яких вимагає ґрунтовних знань властивостей речовин, логічного мислення, уважності, добре розвиненої інтуїції.

Задача ІІІ. (Умова)Білу речовину Х розплавили. Отримана безбарвна рідини бурхливо реагує з калієм та натрієм, взаємодіє з багатьма оксидами. З лугами та кислотами не реагує. Ні розплав, ні розчин речовини Х електричний струм не проводять. Що це за речовина?Особливу увагу я приділяю якісним задачам – практично єдиному виду хімічних задач, розв’язання яких не вимагає математичної підготовки. В той же час це, напевно – один з найскладніших типів задач, розв’язання яких вимагає ґрунтовних знань властивостей речовин, логічного мислення, уважності, добре розвиненої інтуїції.

Задача ІІІ. (Розв’язок)Усім зазначеним умовам , крім агрегатного стану, відповідає вода – Н2­О, єдиним ускладненням задачі, яке робить її не зовсім очевидною є нестандартні умови, за яких рідка вода перетворюється на сніг. Особливу увагу я приділяю якісним задачам – практично єдиному виду хімічних задач, розв’язання яких не вимагає математичної підготовки. В той же час це, напевно – один з найскладніших типів задач, розв’язання яких вимагає ґрунтовних знань властивостей речовин, логічного мислення, уважності, добре розвиненої інтуїції.

Задача І. (Умова)Найстрашніша отрута. Якщо ви визначите формулу речовини, яка містить 34,78% найпоширенішого елемента планети Земля; 13,04% найпоширенішого елемента Всесвіту (разом з першим елементом він утворює найпоширенішу на Землі речовину); 52,18% елемента, який входить до складу усіх без виключення органічних сполук, то зможете взнати формулу універсальної отрути, яка вражає усі без виключення живі організми і забрала більше людських життів, ніж усі інші отрути разом взяті. Творчість учнів проявляється не лише в розв’язуванні, але і в створенні власних задач, що є вищою сходинкою у процесі осмислення матеріалу, оскільки неможливо скласти умову задачі, не знаючи, як її розв’язувати.

Задача І. (Розв’язок)Найпоширеніший елемент планети Земля – безперечно, Оксиген, найпоширеніший елемент Всесвіту – Гідроген (разом вони утворюють воду), елемент, який входить до складу усіх без виключення органічних сполук – Карбон, шукана речовина – С2 Н5 ОН – етиловий спирт. Творчість учнів проявляється не лише в розв’язуванні, але і в створенні власних задач, що є вищою сходинкою у процесі осмислення матеріалу, оскільки неможливо скласти умову задачі, не знаючи, як її розв’язувати.

Задача І. (Умова)Умова задачі зображена на малюнку, але може бути представлена і предметно. Пробірка з блакитним розчином мідного купоросу перевертає слово “чай”, написане червоними літерами, а написане чорними літерами слово “сік” залишає без змін. Чому? Чим сік у даному випадку відрізняється від чаю?Складання власних задач стимулює інтерес до вивчення як конкретної теми, так і предмета в цілому, дає дитині віру в власні сили, сприяє розвитку креативності учнів. Психологи розрізняють два типи мислення: конвергентне (закрите, не творче) та дивергентне (відкрите, творче). Тип особистості з перевагою конвергентного мислення називають “інтелектуальним”, з перевагою дивергентного – “креативним”. Інтелектуал готовий вирішувати задачі, навіть дуже складні, але якщо вони мають готову технологію вирішення. Креатив же здатний сам бачити й ставити задачі, прагне вийти за межі поставленої умови.

Задача І. (Розв’язок)Справа тут, звісно, не в кольорі букв, і пробірка з рідиною однаково заломлюючи  промені світла, перевертає обидва слова. Але якщо слово “чай” є несиметричним відносно горизонтальної осі, то слово “сік” має однаковий вигляд як у прямому, так і в перевернутому вигляді. Це стане очевидним, якщо поставити крапку над “і”, через пробірку буде видно, що вона опинилася знизу. Складання власних задач стимулює інтерес до вивчення як конкретної теми, так і предмета в цілому, дає дитині віру в власні сили, сприяє розвитку креативності учнів. Психологи розрізняють два типи мислення: конвергентне (закрите, не творче) та дивергентне (відкрите, творче). Тип особистості з перевагою конвергентного мислення називають “інтелектуальним”, з перевагою дивергентного – “креативним”. Інтелектуал готовий вирішувати задачі, навіть дуже складні, але якщо вони мають готову технологію вирішення. Креатив же здатний сам бачити й ставити задачі, прагне вийти за межі поставленої умови.

Задача І. «Рідина» (Умова)Рідка за звичайних умов речовина A здатна реагувати з міддю із виділенням газу. Цю рідину масою 39,2 г обережно розчинили у воді, а до добутого розчину по краплях додали надлишок розчину Na2 CO3. При цьому виділився газ об’ємом 8,96 л (виміряно за н.у.) і густиною за повітрям 1,52. 1. Визначте речовину A, запишіть рівняння реакцій. 2. Що відбудеться при зміні порядку змішування речовин: а) якщо воду додавати до речовини A; б) якщо розчин A додавати до розчину Na2 CO3?Олімпіадні задачі

Задача І. «Рідина» (Розв’язок)1. За відносною густиною газу знаходимо його молярну масу: М(газ) = 29 х 1,52 = 44 (г/моль), що відповідає вуглекислому газу СО2. Рівняння взаємодії карбонату натрію з кислотою (в іонній формі): Na2 CO3 + 2 H+ = 2 Na+ + H2 O + CO2. Кількість речовини вуглекислого газу n(CO2) = 0,4 моль, отже, n(H+) = 0,8 моль. Якщо кислота одноосновна, то її молярна маса складає 49 г/моль, якщодвохосновна – 98 г/моль. Останнє значення збігається з молярною масою сульфатної кислоти. Рівняння реакцій: Cu + 2 H2 SO4(конц) = Cu. SO4 + SO2 + 2 H2 O, Na2 CO3 + H2 SO4 = Na2 SO4 + H2 O + CO2. 2. Воду доливати до концентрованої сірчаної кислоти не можна – станетьсянещасний випадок внаслідок скипання розчину та виплескування його з посудини. Якщо розведену кислоту по краплях додавати до надлишку розчину карбонатунатрію, виділиться менше газу (може не виділитися зовсім): 2 Na2 CO3 + H2 SO4 = 2 Na. HCO3 + Na2 SO4. Олімпіадні задачі

Задача ІІ. «Енергетика» (Умова)На початку ХХІ століття людство все гостріше відчуває обмеженість світових запасів енергоресурсів. Широко відомо, що одними з основних видів паливних енергоресурсів є природний газ (що в основному складається з метану - СН4) та кам’яне вугілля. При згорянні обох цих видів пального утворюється вуглекислий газ (у випадку природного газу – ще й вода). 1. Встановіть, скільки теплоти можна одержати при згорянні 1 кг кам’яного вугілля та 1м3 природного газу. Теплота утворення з простих речовин: Q(CH4(г)) = 76 к. Дж/моль; Q (СО2(г)) = 393,5 к. Дж/моль; Q(Н2 О(г)) = 286 к. Дж/моль. 2. За рік населення України споживає приблизно 28 млн тонн кам’яного вугілля та 11 млрд м3 природного газу. Скільки теплоти (у к. Дж) та електроенергії (у к. Вт/год) можна одержати з цієї кількості пального? Врахуйте, що коефіцієнт корисної дії теплових електростанцій в Україні складає 30%. 3. Загальна потужність гідроелектростанцій України складає 4700 МВт. Скільки млрд м3 природного газу економить держава за рахунок використання енергії руху води (врахуйте, що на практиці реалізується лише третина виробничої потужності усіх ГЕС)?Олімпіадні задачі

Задача ІІ. «Енергетика» (Розв’язок)Рівняння реакції згоряння метану: СН4(г) + О2(г) = СО2(г) + 2 Н2 О(г) – Q(СН4(г)). Q(СН4(г)) = Q (СО2(г)) + 2 Q(Н2 О(г)) – Q(CH4(г)) = = 393,5 + 2 х 286 –76 = 889,5 (к. Дж/моль), Qгаз =Qзг х n(CH4) = Qзг х V(CH4) / Vm = = 889,5 х 1000 / 22,4 = 39700 (к. Дж/м3). Рівняння реакції згоряння вугілля: С(тв) + О2(г) = СО2(г) – Qзг(С(тв)). Qзг(С(тв)) = Q (СО2(г)) = 393,5 к. Дж/моль, Qвуг = Qзг х n(C) = Qзг х m(C) / M(C) = = 393,5 х 1000 / 12 = 32800 (к. Дж/кг). 2. Q = Qгаз х. Vгаз +Qвуг хmвуг = 39700 х11 х109 + 32800 х28 х109 = 1,36 х 1015 (к. Дж), Е = Q х ККД= 1,36 х 1015 х 0,3 = 4,08 х 1014 (к. Дж), Е = 4,08 х 1014 / 3600 = 1,13 х 1011 к. Вт*год (1 к. Вт*год = 1 к. Дж/с х 3600 с = 3600 к. Дж). 3. У році 365 х 24 = 8760 годин. Щорічне виробництво електроенергії на ГЕС становить 4700 х 1000 х 8760 / 3 = 1,37 х 1010 (к. Вт*год). Щоб отримати таку кількість електроенергії, ТЕС необхідно витратити 1,37 х 1010 х 3600 / 0,3 = 1,64 х 1014 (к. Дж) теплоти. Цю кількість теплоти можна одержати, спаливши 1,64 х 1014 / 39700 = 4,1 х 109 (м 3 ), або 4,1 млрд м3 газу. Олімпіадні задачі

Задача ІІІ. «Металева пластинка» (Умова)Цинкову пластинку масою 3,95 г занурили в розчин аурум(ІІІ) хлориду. Через деякий час маса пластинки збільшилася на 1 г.1) Напишіть рівняння реакції цинку з аурум(ІІІ) хлоридом.2) Обчисліть масу кожної речовини на пластинці після реакції, якщо нерозчинний продукт із пластинки не осипається.3) Чи зміниться маса цинкової пластинки (якщо зміниться, то збільшиться чи зменшиться), якщо її занурити в розчин: а) кальцій хлориду; б) плюмбум(ІІ) нітрату; в) нікель(ІІ) сульфату? Відповіді обґрунтуйте. Олімпіадні задачі

Задача ІІІ. «Металева пластинка» (Розв’язок)1) 3 Zn + 2 Au. Cl3 = 3 Zn. Cl2 + 2 Au.2) 3 Mr(Zn) = 3 × 65 = 195; 2 Mr(Au) = 2 × 197 = 394;Якщо прореагує 195 г Zn — маса пластинки збільшиться на 199 г;якщо прореагує х г Zn — збільшиться на 1 г;х = m(Zn, прореаг.) = 195/199 = 0,98 г. Результат іншого аналогічного розрахунку: m(Au) = 1,98 г.m(Zn, залиш.) = 3,95 – 0,98 = 2,97 г.3) а) не зміниться, бо кальцій знаходиться в ряду активності зліва від цинку;б) збільшиться, бо свинець знаходиться справа від цинку і Ar(Pb) > Ar(Zn);в) зменшиться, бо нікель знаходиться справа від цинку і Ar(Ni) < Ar(Zn). У пп. б і в враховано, що замість кожного атома цинку, що прореагував, утворюється один атом іншого металу. Олімпіадні задачі3 Zn + 2 Au. Cl3 → 3 Zn. Cl2 + 2 Au Δm = 199г195г 394г

Тест У кожному із завдань 1—5 укажіть літеру з правильною відповіддю.Ізотопи — це а) атоми двох елементів з однаковою кількістю протонів;б) атоми одного елемента з різною кількістю електронів;в) атоми одного елемента з різною кількістю нейтронів;г) атоми двох елементів з однаковою кількістю нейтронів.2. Масова частка розчиненої речовини в розчині, виготовленому змішуванням 0,1 моль літій оксиду і 50 г води, становить а) 6 %; б) 9,06 %; в) 5,66 %; г) 9,6 %; д) 8,76 %.3. Оксид, який не взаємодіє ні з сильною кислотою, ні з лугом — а) Fe. O; б) Ca. O; в) NO; г) Zn. O; д) SO3; е) Fe2 O3.4. Серед чотирьох тверджень правильне — а) оксид NO2 відповідає нітратній кислоті; б) усі гідроксиди складу Ме(ОН)2 є основами; в) усі карбонати розкладаються при нагріванні;г) у концентрованій хлоридній кислоті маса хлороводню менша, ніж води.5. Значення валентності Гідрогена й Оксигена в гідроген пероксиді становлять відповідноа) 2 і 2; б) 1 і 1; в) 2 і 1; г) 1 і 2. Олімпіадні задачі

Тест6. Запишіть формули газів О2, СО2, N2, Ar за зменшенням вмісту цих речовин у повітрі (за об’ємом).7. Знайдіть відповідність (запишіть цифру, а після неї — відповідну літеру).8. Середня молярна маса суміші двох газів — метану і кисню — становить 20 г/моль. Масова частка кисню в цій суміші дорівнює _____ % . Олімпіадні задачі{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Назва речовини. Хімічна формула. Гашене вапно. Вапняк. Негашене вапно. Кальцинована сода. Харчова сода. Каустична сода. А. Na2 CO3 Б. Na. OHВ. Ca. CO3 Г. Ca(OH)2 Д. Ca. OЕ. Na. HCO3 Ж. Са(НСО3)2

Тест (Відповіді)1. в2. бm (Li2 O) = 30 × 0,1 = 3 г;n (Li. OH) = 2n(Li2 O) = 0,2 моль;m (Li. OH) = 24 × 0,2 = 4,8 г;w (Li. OH) = 4,8/(50 + 3) = 0,0906 або 9,06 %.3. В 4. г 5. г 6. N2, О2, Ar, СО2 7. 1 Г, 2 В, 3 Д, 4 А, 5 Е, 6 Б8. 40 %Нехай масова частка О2 складає х %. Тоді кожні 100 г суміші містять х г О2 та (100 – х) г СН4.n(O2) = x/32 моль;n(CH4) = (100 – x)/16 моль. M(суміші) = 100 : (x/32 + (100 – x)/16) = 20 г/моль; х = 40. Олімпіадні задачі

Дякую за увагу.