Заочное тестирование по химии в рамках VII конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»

Список литературы:

1. Гаязов А.С. Образованике и образованность в современном мире. -М.: «Наука», 2003. - 256 с.

2. Добреньков В.И., Нечаев В.Я. Общество и образование / В.И. Доб-реньков, В.Я. Нечаев. - М.: ИНФРА-М, 2003. - 381 с.

3. Дьюи Дж Демократия и огбразование. - М.: «ПЕДАГОГИКА-ПРЕСС», 2000. - 384 с.

4. Рыбин В.А. Гуманизм как этическая категория. - М.: «Логос», 2004. -272 с.

5. Человек вчера и сегодня. Междисциплинарные исследования. Вып. 4. / Рос. Академия наук, Институт философии; отв. ред. М.С. Киселёва. - М.: ИФРАН, 2010. - 243 с.

6. Шереги Ф.Э., Савинков В.И. Образование как фактор формирования интеллектуального потенциала России. - М.: ЦСПиМ, 2011. - 288 с.

7. Шор Ю. М. Культура как переживание. - СПб.: СПбГУП, 2003. - 220 с.

ЗАОЧНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ПО ХИМИИ В РАМКАХ VII КОНКУРСА «ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

© Мельник А.А.*

Учебный центр ЗАО «Крисмас+», г. Санкт-Петербург

В статье представлены некоторые результаты заочного тестирования по химии, проведенные на сайте конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды», проведен разбор заданий, вызвавших наибольшие затруднения у участников тестирования.

Конкурс «Инструментальные исследования окружающей среды» проводится для школьников 7-11 классов с 2005 года. В рамках конкурса школьники могут пройти заочное тестирование по теоретическим вопросам выбранной темы исследования. Тестирование позволит участникам конкурса проверить свою подготовку по теоретической части темы исследования, а это в свою очередь может сыграть положительную роль во время защиты работы на конференции при ответах вопросы конкурсного жюри. Кроме того, участие в заочном тестировании напоминает сдачу ЕГЭ и ГИА. Тестирование проводится на сайте конкурса http://www.eco-konkurs.ru.

Участникам предлагается выполнить задания: группы «А» - 1 правильный ответ из 4, группы «Б» - 2 правильных ответа из 4, группы «В» - группы «Г» - вписать недостающее слово в определение, закончить фразу.

* Заместитель руководителя, кандидат педагогических наук.

В 2011-2012 учебном году школьники в рамках VII конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды» проходили заочное тестирование по химии. Тест «Химия-9» прошло 20 школьников, средний балл -42,15 (max 50), тест «Химия-11»: прошло 14 школьников, средний балл -37,2 (max 50). Как показали результаты, у школьников вызвали затруднения некоторые задания.

Неорганическая химия

Задания на тему «Гидролиз солей». Как показали результаты тестирования, у школьников вызывают затруднения понятия «гидролиз по катиону», «гидролиз по аниону», «полный гидролиз». Так, в ответах участники ошибочно указывали, что гидролизуются соли: NaF, CaCl2, K2SO4, KBr. Также участники ошибочно указывали, что AgNO3 и Na2CO3 гидролизуются по катиону и аниону одновременно.

На вопрос «Каково отношение к гидролизу сульфида алюминия:...» некоторые участники выбирали ответы «не гидролизуется» и «гидролизуется по аниону». Сульфид алюминия образован слабыми кислотой и основанием, поэтому правильный ответ «гидролизуется по катиону и аниону», в другом задании некоторые участники ошибочно указали, что соли Fe2(SO4)3 и (NH4)2CO3. подвергаются полному гидролизу.

Задание «Щелочную реакцию среды имеют растворы.» имеет два правильных варианта ответа: Na2CO3 и Rb2S. Некоторые участники выбирали неверные варианты CsCl и KClO4. Карбонат натрия и сульфид рубидия образованы сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция раствора щелочная. А хлорид цезия и хлорат калия образованы сильными основанием и кислотой.

Тип химической связи и тип кристаллической решетки. В задании «Веществом с ковалентной полярной связью является:.» ошибочно выбирали вещества NaBr и CaCl2, для которых характерна ионная связь.

В задании «Ионную кристаллическую решетку имеет.» из предложенных вариантов участники тестирования ошибочно выбирали ответы «хлор» и «хлорид фосфора (III)».

Степень окисления. В задании «Наименьшую степень окисления хром имеет в соединении:...» ошибочно выбирали K2CrO4, где степень окисления хрома +6, и Cr2(SO4)3, где степень окисления хрома +3 (правильный ответ -CrSO4, где у хрома степень окисления +2).

Многие участники неправильно вычислили степень окисления азота в гидроксиламине NH2OH, называя варианты -3 и -2. Правильный ответ: степень окисления равна (-1).

В задании «Атомы азота и углерода имеют одинаковую степень окисления в соединениях.» было приведено по два варианта соединений углерода и азота: a) NH3, b) CO, c) NO2 и d) СС14. В этом задании нужно было выбрать варианты с и d, поскольку в диоксиде азота и четыреххлористом угле-

роде у азота и углерода одинаковая степень окисления +4. Однако некоторые участники ошибочно указывали варианты a и d (т.е. соединения NH3 и СС14), b и d (т.е. соединения CO и СС14), a и b (т.е. соединения NH3 и CO).

Средние и кислые соли. В одном из заданий к средним солям участники причисляли NaH2PO4 и KHS, которые относятся к кислым.

Кислотно-основные свойства неорганических соединений. При ответе на вопрос «Верны ли следующие суждения о магнии и его соединениях? А) Магний реагирует и с кислотами, и со щелочами. Б) Оксид магния является основным оксидом» часто выбирали вариант «верны оба суждения», забывая, что магний не реагирует со щелочами. К тому же можно заметить, что два суждения явно противоречат друг другу: если бы магний реагировал и с кислотами, и со щелочами, то оксид магния также бы обладал амфотерными свойствами. В данном вопросе верным является только утверждение Б.

В задании «Общим свойством меди и железа является их способность растворяться в ...» из ответов выбирали разбавленную серную кислоту и раствор щелочи. Но медь не реагирует с разбавленной серной кислотой, а со щелочью не реагируют, ни железо, ни медь. Из предложенных вариантов ответов правильным был «в азотной кислоте».

В задании «Гидроксид натрия взаимодействует с каждым из двух веществ: ...» участники ошибочно выбрали все неправильные варианты: a) MgO и HCl, b) NH3 и SO3, c) H2S и KNO3. Из предложенных вариантов ответов правильным был d: HNO3 и Al.

Химические реакции между неорганическими веществами и условия их протекания. В задании «C водой при обычных условиях реагирует.» ошибочно выбирали оксид азота (II) и оксид железа (II). Из предложенных вариантов ответов правильным был оксид азота (IV).

В одном из заданий некоторые участники утверждали, что химическая реакция возможна между NaOH и K3PO4, а другие - между HCl и Ba(NO3)2. Из предложенных вариантов ответов правильным был «между Zn и CuCl2»

В задании «Каждое из перечисленных веществ H2O и Cl2 взаимодействует с веществом:.» некоторые участники отвечали «с кислородом». Из предложенных вариантов ответов правильным был d: с натрием.

В схеме превращений Siö2 —K2Siö3 —H2Siö3 некоторые школьники утверждали, что веществами «X» и «Y» могут быть соответственно b) K2SO4 и H2O и d) KCl и CO2. Из предложенных вариантов ответов правильным был c: KOH и HCl.

Некоторые участники ошибочно полагали, что разбавленная серная кислота может реагировать с серебром Ag и оксидом кремния SiO2. Правильные ответы на этот вопрос - Ba(NO3)2 и Fe2O3.

В задании «И серная кислота, и гидроксид калия способны реагировать с.» участники ошибочно выбирали варианты «с водородом» и «с оксидом магния». Правильные варианты ответов - «с гидроксидом алюминия» и «с цинком».

В задании «Алюминий взаимодействует со следующими веществами.» из 4 предложенных вариантов правильными было три: Fe2O3, HNO3 (р-р) и №ОН(р-р). Единственный неправильный вариант Р203 некоторые участники тоже выбрали.

Окислительно-восстановительные реакции. В задании «Изменению степени окисления Fe+2 ^ Бе3 соответствует схема:...» некоторые участники выбирали вариант ответа «Ре304 + Н1 ^ Бе12 + 12 + Н20». Это неправильный ответ, поскольку в соединении Fe3O4 железо находится в степенях окисления +2 и +3. Правильный вариант ответа Ь: FeQ2 + С12 ^ БеС13.

Некоторые участники тестирования ошибочно причисляли к окислительно-восстановительным следующие реакции: хлорида натрия (твердого) с концентрированной серной кислотой и димеризации оксида азота (IV). Остальные два ответа являлись правильными. Это реакции алюминия с разбавленной азотной кислотой и оксида марганца (IV) с соляной кислотой.

В задании «При взаимодействии С^04 и К1 среди продуктов реакции образуются.» участники должны были выбрать «Си1» и «12». Реакция сульфата меди и иодида калия является окислительно-восстановительной, где медь выступает окислителем, а иод - восстановителем. Некоторые участники ошибочно указывали, что образуется соединение Си12.

Электролитическая диссоциация. При ответе на один из вопросов некоторые участники считают слабыми электролитами соляную кислоту и гидроксид натрия. Из предложенных вариантов ответов правильным был с: сероводородная кислота.

Скорость химических реакций. Задание, с которым большинство участников не справились, звучит так: «С наибольшей скоростью соляная кислота взаимодействует с.». Участники выбирали варианты: с металлическим цинком, с металлическим железом, с твёрдым карбонатом железа (II), но никто не выбрал правильный ответ: с раствором гидроксида натрия. Первые три вещества являются твердыми, соответственно реакция идет на границе твердой фазы и раствора. А в случае с раствором гидроксида натрия реакция идет в однородной (гомогенной) среде, где степень диффузии, а соответственно, и скорость реакции самая высокая.

Периодический закон и периодическая система. На вопрос: «В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса?...» ошибочно выбирали ответ Ве, В, С». Но в периоде слева направо радиус атомов уменьшается. Правильный ответ - d: F, С1, Вг, I, поскольку в группах сверху вниз радиус атомов увеличивается.

Состав неорганических соединений. На вопрос «Химическое соединение состава К2Э03 образует каждый из двух элементов:...» некоторые участники тестирования ошибочно выбирали ответ «азот и сера». Действительно, существует соединение состава К2803, однако соединение К^03 не существует. Правильный ответ на этот вопрос - углерод и сера, образующие соединения К2С03 и К2803.

Органическая химия

В ответе на один из вопросов некоторые участники изомером 2-метил-пропанола-1 назвали вещество 2-метилбутанол-1. Однако оно является гомологом, поскольку отличается группой СН3. Правильный ответ - метили-зопропиловый эфир

Некоторые участники тестирования полагают, что только с-связи присутствуют в молекуле бутена-2. Однако, это непредельный углеводород, содержащий в молекуле не только с-, но и я-связи. Из предложенных вариантов ответов правильным был d: изобутан.

Некоторые участники тестирования полагают, что при восстановлении глюкозы образуется кислота. Но глюкоза содержит альдегидную группу, поэтому кислота может образоваться при окислении. А при восстановлении альдегидной группы образуется спирт.

В схеме превращений: этаналь ^ X ^ этилацетат некоторые участники тестирования полагают, что веществом «Х» является ацетат натрия, ацетилен. Из предложенных вариантов ответов правильным был а: этановая кислота.

В задании «Взаимодействие метановой кислоты с этанолом относится к реакциям...» из предложенных вариантов школьники в основном выбирали «присоединения», что является неправильным ответом. Правильный ответ -с: этерификации.

Некоторые участники тестирования ошибочно причисляли к классу спиртов соединения глицин (на самом деле это аминокислота) и толуол (ароматический углеводород). Правильными ответами были «глицерин» и «бутанол-1».

В одном из заданий тестирования из предложенных вариантов а) этан, Ь) 2-метилпропан, с) бутан, d) метан нужно было выбрать изомеры. Среди перечисленных веществ изомерами являются два вещества: 2-метилпропан и бутан. Некоторые участники ошибочно полагали, что изомерами являются вещества 2-метилпропан и метан.

Задание «Взаимодействие пропена и хлороводорода протекает.» предполагает выбор всех правильных характеристик реакции. Правильных вариантов ответов было два: «с разрывом я-связи в молекуле пропена» и «без катализатора». Некоторые участники ошибочно указывали еще вариант «по цепному радикальному механизму»

Подробный разбор всех ошибок приведен в пособии на сайте конкурса http://www.eco-konkurs.ru

Список литературы:

1. Варианты заданий олимпиад по химии Санкт-Петербурга, Пермского края, Казахстана.

2. Мельник А.А. Заочное тестирование в рамках VII конкурса исследовательских работ школьников «Инструментальные исследования окружаю-

щей среды». Задания, ответы, комментарии, участники и победители. - СПб.: Крисмас+, 2012.

3. Тесты. Варианты и ответы централизованного тестирования, 11 класс -М.: Центр тестирования МО РФ, 2003. - 337 с.

4. Тесты. Варианты и ответы централизованного (абитуриентского) тестирования. - М.: Федеральное государственное учреждение «Федеральный центр тестирования», 2005. - 382 с.