Учителю
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

Автор публикации: Холодник Т.П.

Дата публикации: 05.12.2015

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Ирбитское МО Муниципальное образовательное учреждение

«Килачевская средняя общеобразовательная школа»

Методическая разработка

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

УЧАЩИХСЯ В РАМКАХ ПОДГОТОВКИ К ОСНОВНОМУ

ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ (ОГЭ)

ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «МЕТАЛЛЫ» В 9 КЛАССЕ

Исполнитель: Т.П. Холодник, учитель биологии и химии 1 квалификационная категория.

2015

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «МЕТАЛЛЫ»

1.1. Положение элементов металлов в Периодической системе химических элементов (ПСХЭ) Д.И. Менделеева

1.1.1. Изменение свойств атомов химических элементов металлов в главных подгруппах ПСХЭ Д.И. Менделеева

1.1.2. Изменение свойств атомов химических элементов металлов в побочных подгруппах ПСХЭ Д.И. Менделеева

1.1.3. Сравнительная характеристика свойств атомов химических элементов металлов главных и побочных подгрупп ПСХЭ Д.И.Менделеева

1.2. Металлы как простые вещества

1.2.1. Общие физические и химические свойства металлов как простых веществ

1.2.2. Изменения физических и химических свойств металлов в главных подгруппах

1.2.3. Изменения физических и химических свойств металлов в побочных подгруппах

1.2.4. Сравнительная характеристика свойств металлов главных и побочных подгрупп ПСХЭ Д. И. Менделеева

1.3. Химические соединения металлов

1.3.1. Изменение кислотно-основных свойств химически соединений элементов металлов главных подгрупп ПСХЭ Д.И. Менделеева

1.3.2. Изменение кислотно-основных свойств химически соединений элементов металлов побочных подгрупп ПСХЭ Д.И. Менделеева

ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ В РАМКАХ ПОДГОТОВКИ ОБУЧАЮЩИХСЯ К ОГЭ ПО ТЕМЕ «МЕТАЛЛЫ»

2.1. Тест как одна из современных форм контроля оценки учебных достижений учащихся

2.1.1. Понятие «тест», виды тестов

2.1.2. Структура теста, виды тестовых заданий

2.1.3. Виды тестовых заданий, используемых в вариантах ОГЭ по теме «Металлы»

2.1.4. Использования тестового контроля при подготовке к ОГЭ в 9 классе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИМЕЧАНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕРазработка тестовых вариантовдля 9 класса

ВВЕДЕНИЕ

ОГЭ (основной государственный экзамен) - вид экзамена, обязательный для выпускников 9 класса. В настоящее время предметами, обязательными для сдачи ОГЭ являются математика и русский язык. Министерством образования РФ утвержден список, из которого учащиеся по- своему желанию могут выбрать предметы для сдачи экзамена в форме ОГЭ. Образовательная область «химия» входит в перечень данных предметов. Подготовка к такому достаточно серьезному испытанию должна проводиться с первых уроков изучения предмета. Как и традиционный экзамен, ОГЭ по химии направлен на проверку достижения выпускниками основной школы уровня подготовки, предусмотренного образовательными стандартами. Перед учителем стоит задача качественно подготовить учащихся к сдаче экзамена, предлагая в процессе обучения, систему задач и упражнений для оптимального усвоения материала.

На сегодняшний день объем требований к знаниям по химии возрастает, так как результаты аттестации являются обязательным условием для дальнейшего обучения на различных факультетах в вузах, итоговое тестирование проводится в новой форме.

Поэтому стали очевидными следующие противоречия:

-между необходимостью формирования прочных знаний, умений и навыков и большим объемом теоретических сведений, получаемых на уроках химии;

- между возрастающей практической значимостью школьного курса химии и дефицитом учебного времени.

ОГЭ предполагает вопросы и задания из различных тем курса «Химия». Тема «Металлы» входит в основные содержательные блоки и линии экзаменационных контрольно - измерительных материалов. Поэтому тема данной работы актуальна. Имеет учебный и практический интерес.

На современном этапе без регулярного тестового контроля на уроках химии осуществить подготовку к ОГЭ невозможно. Необходимо грамотно использовать методику тестов с целью успешного усвоения учащимися тем школьного курса химии и сдачи государственных экзаменов.

В соответствии с этим объектом исследования данной работы является процесс обучения химии в основной школе.

Предмет исследования - теоретические основы темы «Металлы», использование тестового контроля знаний при подготовке учащихся к итоговой аттестации.

Цель работы- изучить теоретические основы темы «Металлы», изучить способыиспользования тестового контроляв процессе подготовки учащихся к сдаче Основного государственного экзамена по химии.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

- изучить теоретические основы темы «Металлы»;

- рассмотреть общую классификацию тестов;

- рассмотреть формы тестовых заданий по изучаемой теме, используемых в КИМах ОГЭ;

- разработать несколько тестов по теме «Металлы» в формате ОГЭ.

Гипотеза -использование тестового контроля в формате ОГЭ в процессе изучения курса химии в 9классе поможет учащимся качественно подготовиться к сдаче Основного государственного экзамена по химии.

Методы исследования:

- Теоретический анализ научной литературы по проблеме исследования.

- Изучение структуры, типов заданий, используемых в тестовых вариантах Основного государственного экзамена. Изучение опыта организации использования тестового контроля при подготовке к итоговой аттестации выпускников 9 класса.

- Анализ, сравнение и обобщение результатов исследований.

Практическая значимость:разработаны варианты тестовых заданий в форме ОГЭ, которые могут быть использованы учителями в ходе подготовки к сдаче основного государственного экзамена по химии.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «МЕТАЛЛЫ»

1.1.Положение элементов металлов в Периодической системе

химических элементов Д.И. Менделеева

В современной периодической системе Д.И. Менделеева размещено более 118 химических элементов. Большая часть их относится к металлам. Металлы содержатся во всех группах этой системы. Например, в первой группе (главной и побочной подгруппе) все металлы, кроме водорода. Во второй группе (главной и побочной подгруппе) все металлы. В третьей группе (главной и побочной подгруппе) все элементы являются металлами, кроме бора. В четвертой, пятой, шестой группах металлы располагаются в побочных подгруппах и внизу в главных подгруппах (в четвертой группе германий, олово, свинец; в пятой сурьма, висмут; в шестой группе полоний). В седьмой и восьмой группах металлы располагаются только в побочных подгруппах.

Таким образом, условная граница между элементами металлами и элементами неметаллами в главных подгруппах проходит по диагонали бор - астат (Рис.1).

Рис.1 Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева с

условно проведенной границей между элементами металлами и неметаллами

Все элементы, входящие в побочные подгруппы относятся к металлам.

Металлы первой группы главной подгруппы (литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций) называются щелочными, так как их гидроксиды являются растворимыми в воде основаниями - щелочами.

Металлы второй группы главной подгруппы (магний, кальций, стронций, барий, радий) называются щелочноземельными, так как их гидроксиды обладают щелочными свойствами, а оксиды сходны по тугоплавкости с оксидами алюминия и железа, которые ранее называли «земли». (Рудзитис Г.Е., и др.2010).

В периодической системе выделяют группу благородных металлов (золото - Au, серебро - Ag, платина - Pt) и металлы платиновой группы (рутений, родий, палладий, осмий, ридий). Их так назвали из-за блеска в изделиях и из-за их способности не окисляться на воздухе.

Из положения металлов в Периодической системе химических элементов можно определить и особенности их строения.

1.Первой особенностью является небольшое число электронов на внешнем уровне (от1 до 3) у большинства атомов металлов.

2.Ко второй особенности сравнительно большой радиус атома.

Атомы металлов в отличие от атомов неметаллов легко отдают наружные электроны и превращаются в положительно заряженные ионы.Свободные электроны перемещаются между ионами металлов. Положительные ионы металлов удерживаются все вместе за счет притяжения ко всем свободно движущимсяв металлах электронам (Рис.2)

Рис. 2 Образование металлической связи в металлах

Между этими частицами свободными электронами и ионами металлов возникает связь, которую называют металлической. Схематично такую связь можно изобразить так:М⁰ - nё Mⁿ⁺ где М - символ элемента - металла.

Электроны находятся в постоянном движении.При их столкновении с положительно заряженными ионами металлов ионы превращаются в нейтральные атомы, а затем снова в ионы - такой процесс происходит непрерывно (Рис.3). Поэтому ввели понятие «атом-ион металла».

Рис. 3 Процесс образования атома - иона металла

Металлическая связь имеется в металлах, находящихся в жидком и твердом состоянии. Твердые металлы вещества кристаллические. Их кристаллические решетки называются металлическими. Они представляют собой кристаллические решетки, в узлах которых находятся атом - ионы металлов, а между ними передвигаются относительно свободные электроны.

Металлическая связь является очень прочной (Габриелян О.С., 2010).

Изменение свойств атомов химических элементов металлов в главных подгруппах ПСХЭ Д.И. Менделеева

До открытия Д. И. Менделеева в науке уже были предприняты попытки классификации химических элементов по определенным признакам.Предшественники Д. И. Менделеева, отмечая сходство некоторых атомов химических элементов, объединили их в отдельные группы или классы. Например, разделение элементов на два класса - металлы и неметаллы -оказалось неточным, потому что есть химические элементы с двойственными свойствами -как металлов, такинеметаллов.

Важным этапом при создании классификации химических элементов было объединение сходных элементов в естественные семейства, напримерщелочныеметаллы,галогены. Однако все ученые, пытаясь классифицировать химические элементы, искали сходство между элементами одного семейства, но не могли себе представить, что все элементы тесно связаны друг сдругом.

Подтверждение того, что все химические элементы взаимосвязаны, сделал выдающийся русский химик Д. И. Менделеев, который сравнил их на основе двух свойств: атомной массы и валентности, то есть способности образовывать известные формы соединений (оксиды, водородные соединенияи др.).В 1869 г. он впервые сформулировал периодический закон:« Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов».

Позже стало известно, что у атома есть ядро, которое имеет определенный заряд и массу. Чем больше заряд ядра, тем больше в нем содержится протонов и нейтронов. Это определяет взаимосвязь заряда атома и его массы. Чем больше заряд, тем, как правило, больше масса атома. Расположив известные элементы по мере увеличения массы их атомов, ученый обнаружил повторяемость свойств элементов, образующих одну большуюпоследовательность.

Данные о строении атома подтвердили и объяснили периодическое изменение свойств химических элементов, и теперь периодический закон формулируют так: «Свойства простых веществ, а также формы, и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от зарядов ядер атомов». (Глинка Н.Л. Общая химия, 1985).

Периодическое изменение свойств химических элементов с точки зрения строения атомов можно объяснить так. Возрастание положительного заряда атомных ядер приводит к возрастанию числа электронов в атоме. Число электронов равно заряду ядра атома. Электроны же располагаются в атоме не как угодно, а по электронным слоям. Каждый электронный слой имеет определенное число электронов. По мере заполнения одного слоя начинает заполняться следующий, увеличивается радиус атома. А поскольку от числа электронов на внешнем слое в основном зависят свойства элементов, то и свойства периодически повторяются.

Сходство элементов внутри каждой подгруппы - наиболее заметная и важная закономерность в периодической системе. Главная подгруппа - это вертикальная последовательность s - и p - элементов с одинаковым числом электронов на внешнем энергетическом уровне, равным номеру группы. В главных подгруппах сверху вниз усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические. При этом происходит увеличение устойчивости соединений элементов в низшей для данной подгруппы степени окисления. В побочных подгруппах - наоборот - сверху вниз металлические свойства ослабевают, и увеличивается устойчивость соединений с высшей степенью окисления(ЗагурскаяИ.Н.и др., 2008).

Такие характеристики атомов, как их радиус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, степень окисления, связаны также с электронным строением атома (Раскатова Е.А., 2010).

Рассмотрим изменение свойств атомов химических элементов металлов в главных подгруппах ПСХЭ Д.И. Менделеева исходя из выше перечисленных характеристик:

1.В главных подгруппах радиусы атомов металлов увеличиваются сверху вниз, так как возрастает число электронных слоев(Рис.4).

2.Энергия ионизации- энергия, необходимая для отрыва электрона от атома, находящегося в основном состоянии. Она определяет характер и прочность химической связи, и восстановительные свойства элементов.

В главных подгруппах сверху вниз она уменьшается, так как увеличивается расстояние электрона до ядра и возрастает экранирующее действие внутренних электронных слоев.

Наименьшее значение энергии ионизации имеют щелочные металлы, поэтому они обладают ярко выраженными металлическими свойствами. В таблице 1 приведены значения энергий ионизации (энергий отрыва электронов) для атомов металлов первой группы главной подгруппы.

Таблица1

Значения энергии ионизации первых трех элементов I группы главной

подгруппы (РаскатоваЕ.А., 2010).

Атом

Е, эВ

5,390

5,138

4,339

3.Сродство к электрону- энергия, выделяющаяся при присоединении электронакнейтральномуатому. Наименьшее сродство к электрону у атомов металлов первой группы главной подгруппы. В таблице 2 приведены значения сродства к электрону для атомов некоторых элементов.

Таблица 2

Значения энергии сродства к электрону атомов некоторых химических

элементов главных подгрупп(РаскатоваЕ.А., 2010)

Атом

Е, эВ

Атом

Е, эВ

Атом

Е, эВ

Атом

Е, эВ

Не

0,754

0,620

0,28

1,268

-0,07

1,46

3,398

0,546

0,46

1,385

0,074

2,077

3,615

3,364

3,061

2,020

4.Электроотрицательность- способность атома в молекуле или ионе притягивать к себе валентные электроны других атомов. Электроотрицательность (ЭО) как количественная мера - приближенная величина.В таблице 3приведены численные значения относительнойэлектроотрицательности химических элементов по Л.Полингу. Сравнивая численные значения можно сделать вывод о том, что значения электроотрицательнсти элементов металлов первой группы главной подгруппы более низкие, что говорит о высокой восстановительной способности, а значит и об увеличении металлических свойств.

Таблица 3

Численные значения относительной электроотрицательности химических

элементов главных подгрупп периодической системы по Л.Полингу

(РаскатоваЕ.А., 2010)

Период

Группы

IIA

IIIA

IVA

VIA

VIIA

2,10

0,97

1,47

2,01

2,50

3,07

3,50

4,10

1,01

1,23

1,47

2,25

2,32

2,60

2,83

0,91

1,04

1,82

2,02

2,10

2,48

2,74

0,89

0,99

1,49

1,72

1,82

Те

2,01

2,21

0,86

0,97

1,44

1,55

1,67

1,76

1,90

Исходя из выше перечисленных характеристик, металлические свойства атомов главных подгрупп в периодахслева направо уменьшаются, а неметаллические - возрастают. В группах химических элементов сверху вниз металлические свойства возрастают, а неметаллические - уменьшаются.

Таким образом, в первой группе от лития к натрию возрастает способность атомов к отдаче внешнего электрона. Происходит закономерное увеличение атомного радиуса и как следствие снижение энергии связи между атомами (рис.4).

Рис. 4 Изменение свойств атомов металлов в зависимости от положения в Периодической системе

Изменение свойств атомов химических элементов металлов в

побочных подгруппах ПСХЭ Д.И. Менделеева

Побочная подгруппа - это вертикальная последовательность d - и f --элементов, которые имеют одинаковое суммарное количество валентных электронов. Побочные подгруппы образованы только элементами больших периодов. Например, в состав главной подгруппы II группы входят элементы второго и третьего периодов (малых) - бериллий Be и магний Mg. Побочная подгруппа начинается с элемента четвертого (большого) периода - цинка Zn.

Элементы металлы главных и побочных групп сильно отличаются по свойствам. Рассмотрим изменения свойств атомов химических элементов металлов в побочных подгруппах исходя из основных характеристик атомов, описанных выше (радиуса атома, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательности).

Рост радиуса атома в пределах побочных подгрупп невелик, следовательно, увеличение заряда ядра оказывает на энергию ионизации более сильное влияние, то есть в побочных подгруппах изменение энергии ионизации носит инойхарактер. Если энергия ионизации мала, то металлические свойства элемента проявляются сильнее, и наоборот, если энергия ионизации большая, то сильнее неметаллические свойства элемента.

В качестве примера в таблице 4 приведены значения энергий ионизации (энергий отрыва электронов) для атомов металлов первой группы побочной подгруппы в сравнении со значениями атомов металлов первой группы главной подгруппы. Сравнивая значения можно сделать вывод о том, что энергия ионизации атомов металлов побочных подгрупп, так же как главных, незначительно снижается, а затем резко возрастает, это говорит о том, что металлические свойства данных атомов выражены слабееи вниз по группе уменьшаются, чем у атомов металлов главной подгруппы.

Таблица 4

Численные значения энергии ионизации атомов I группы главной и

побочной подгруппы(РаскатоваЕ.А., 2010)

Атом

Е, эВ

Атом

Е, эВ

5,390

5,138

4,339

7,726

7,576

9,226

Такой скачок энергии ионизации происходит по той же причине, что значительно возрастает заряд ядра, при этом незначительно увеличивается радиус атома в связи с более полным заполнением электронами внутренних энергетических уровней и эффектом проникновения.

В таблице 5 приведены значения сродства к электрону для атомов некоторых элементов побочных подгрупп.

Таблица 5

Значения энергии сродства к электрону атомов некоторых химических элементов I группы главной и побочнойподгрупп(РаскатоваЕ.А., 2010)

Атом

Е, эВ

Атом

Е, эВ

0,591

0,54

0,47

0,42

0,39

1,8

1,301

2,308

Внутри группы электроотрицательность уменьшается сверху вниз (см. табл.6).Чем больше электроотрицательность, тем сильнее выражены у элемента неметаллические свойства и окислительная способность, а при малой электроотрицательности элемент обладает металлическими свойствами и высокой восстановительной способностью.

Таблица 6

Таблица относительных значений электроотрицательностиметаллов побочных подгрупп (РаскатоваЕ.А., 2010)

Период

Группы

IБ

IIБ

IIIБ

IVБ

VБ

VIБ

VIIБ

1,75

1,66

1,20

1,45

1,56

1,60

1,42

1,46

1,11

1,13

1,23

1,3

1,36

1,42

1,44

1,08

0,15

1,4

1,46

1,00

Сравнительная характеристика свойств атомов химических

элементов металлов главных и побочных подгрупп ПСХЭ

Д.И. Менделеева

Таблица 7

№

п/п

Основные характеристики свойств атомов

Степень проявления в А п/группе

Степень проявления в Б п/группе

Радиус атома

Увеличивается заметно с увеличением количества энергетических уровней.

Увеличивается незначительно в связи с более полным заполнением электронами внутренних энергетических уровней.

Энергия ионизации (Е_и)

Уменьшается сверху вниз, т.к. на взаимодействие внешнего электрона с ядром больше влияет увеличение радиуса атома.

Увеличивается сверху вниз, т.к. радиус увеличивается незначительно. На энергию ионизации большее влияние оказывает заряд ядра.

Энергия сродства к электрону (Е_ср)

Уменьшается сверху вниз, т.к. увеличивается радиус атома.

Увеличивается сверху вниз, т.к. значительно возрастает заряд ядра.

Электроотрицательность

Уменьшается сверху вниз (в группе).

Увеличивается в пределах периода с увеличением заряда атомного ядра.

Уменьшается сверху вниз(в группе).

Увеличивается в пределах периода с увеличением заряда атомного ядра.

Таким образом, химические свойства элемента определяются способностью его атома присоединять или отдавать электроны с внешнего, а иногда и с предвнешнего энергетического уровня.

Эта способность атома зависит от:

1) величины заряда атома;

2) радиуса атома;

3) электронной конфигурации внешнего и предвнешнего уровней.

По закону Кулона при увеличении заряда ядра сила притяжения к нему внешних электронов возрастает, а при увеличении радиуса атома уменьшается. В то же время, чем больше число электронов на внешнем уровне (от 4 до 7) и чем ближе электронная конфигурация этого уровня к устойчивой ns² np⁶ конфигурации, тем активнее атом элемента присоединяет электроны, проявляя свойства неметаллов. С уменьшением числа электронов на внешнем уровне (менее 4) у атома элемента возрастает склонность активно отдавать электроны, что характерно для металлов. В соответствии с этим, при продвижении вдоль по периоду металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются. Эта же закономерность наблюдается при увеличении заряда ядра элемента в группах А, например Fr - Li.

Противоположная закономерность в изменении свойств для элементов Б групп, то есть у d - элементов. При переходах Fe - Os, Ni - Pt, Cu - Au наблюдается резкое уменьшение активности металла. Наблюдаемое различие в изменении свойств элементов групп А и Б по мере возрастания заряда их ядер связана с тем, что в случае с элементами А групп происходит так же заметное увеличение радиусов, а в случае элементов Б - групп атомные радиусы изменяются незначительно и доминирующим фактором является рост заряда ядра.

Металлы как простые вещества
1. Общие свойства металлов как простых веществ

а) Общие физические свойства

Объясняются особым строением кристаллической решетки - наличием свободных электронов ("электронного газа").

1.Пластичность- способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. Это объясняется тем, что при оказании внешней нагрузки происходит деформация кристаллической решетки, и ионы внешнего слоя смещаются к низлежащим слоям. «Электронный газ», находящийся между слоя перераспределяется, и металлическая связь не разрушается.

Пластичность металлов в ряду Au,Ag,Cu,Sn,Pb,Zn,Fe уменьшается.

2. Блеск, обычно серый цвет и непрозрачность. Это связано с взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света.

3. Электропроводность. Объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием не

большой разности потенциалов. В рядуAg,Cu,Al,Fe уменьшается.

При нагревании электропроводность уменьшается, т.к. с повышением температуры усиливаются колебания атомов и ионов в узлах кристаллической решетки, что затрудняет направленное движение "электронного газа".

4.Теплопроводность. Закономерность та же. Обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшая теплопроводность - у висмута и ртути.

Такие физические свойства металлов как твердость, плотность, температуры плавления и кипения находятся в широких пределах диапазона.

5.Твердость. Самый твердый - хром (режет стекло); самые мягкие - щелочные металлы - калий, натрий, рубидий и цезий - режутся ножом.

6. Плотность. Она тем меньше, чем меньше атомная масса металла и чем больше радиус его атома самый легкий - литий (r=0,53 г/см³); самый тяжелыйосмий (r=22,6г/см³). Металлы, имеющие r < 5 г/см³, считаются "легкими металлами".

6.Температуры плавления и кипения. Самый легкоплавкий металл - ртуть (t⁰пл. = -39⁰C), самый тугоплавкий металл - вольфрам (t⁰пл. = 3390⁰C).Металлы с t⁰пл. выше 1000⁰C считаются тугоплавкими, ниже - низкоплавкими (Глинка Н.Л.,1985).

Типы кристаллических решеток атомов металлов определяют весь спектр свойств простых веществ металлов (Рис.4).

Рис. 4 Типы металлических кристаллических решеток

а) Кубическая гранецентрированная (если кроме узлов в вершинах решетки имеется узел и вместе, где пересекаются воображаемые диагонали параллелепипеда). Такой тип кристаллической решетки имеют кальций, алюминий и т.д.

б) Кубическая объемно-центрированная (если частицы вещества, кроме узлов, расположены и в середине пространственных диагоналей). Данный тип кристаллической решетки имеют щелочные металлы.

в) Гексагональная (плотноупакованная, атомы расположены в вершинах и в центре шестигранных оснований призмы, а три атома в средней плоскости призмы). Такую кристаллическую решетку имеют магний, кадмий, цинк и т. д

()

б) Общие химические свойства (Чалова О.Б.,2010)

Металлы сильные восстановители: Me⁰- neMeⁿ⁺

I. Реакции с неметаллами:

С кислородом: 2Mg+ O₂2MgO

С серой: Hg + SHgS

С галогенами: Ni + Cl₂ NiCl₂

С азотом: 3Ca + N₂ Ca₃N₂

С фосфором: 3Ca + 2P Ca₃P₂

С водородом (реагируют только щелочные и щелочноземельные металлы):

2Li + H₂2LiH

Ca + H₂CaH₂

II. Реакции с кислотами:

Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений до H восстанавливают кислоты до водорода:

Mg+2HClMgCl₂+H₂

2Al+6HCl2AlCl₃+3H₂

6Na + 2H₃ PO2Na₃PO₄+ 3H₂

III. Взаимодействие с водой:

Активные (щелочные и щелочноземельные металлы) образуют растворимое основание и водород:

2Na⁰+2H₂O2NaOH+H₂

Ca⁰+ 2H₂OCa(OH)₂+ H₂

Неактивные (Au, Ag, Pt) - не реагируют.

Вытеснение более активными металлами менее активных металлов из растворов их солей:Fe+ CuSO₄Cu + FeSO₄

IV. Взаимодействуют со щелочами (Be, Al - амфотерные металлы).

6H₂O + 2Al + 2NaOH = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Изменения физических и химических свойств металлов в главных подгруппах

Количественной характеристикой химической активности металлов, т.е. способности отдавать свои валентные электроны и переходить в раствор в виде ионов, является стандартный электродный потенциал. Повышение электродного потенциала означает усиление окислительных и ослабление восстановительных свойств. По данным таблицы 8, 9, 10 можно проследить изменения физико-химических свойств простых веществ металлов главных подгрупп Периодической системы химических элементов.

Таблица 8

Изменение свойства металлов I группы главной подгруппы

(Раскатова Е.А., 2010)

Свойства

Порядковый номер

увеличивается11

Радиус атома, мм

0,155

увеличивается0,189

0,236

0,250

0,268

Радиус иона Ме⁺, нм

0,068

0,097

0,133

0,148

0,167

Энергия ионизации Э⁰-Э⁺

5, 39

увеличивается5,14

4,34

4,18

3,89

Плотность при T20⁰С, г/см³

0,534

увеличивается0,971

0,862

1,532

1,870

Температура С⁰:

кипения

плавления

1340

179,5

883

97,7

уменьшается

776

63,5

713

38,7

690

28,45

Стандартный электродный потенциал Э⁺/Э, В

-3,05

-2,71

-2,92

-2,93

-2,92

Данные константы наглядно характеризуют физико-химические свойства атомов щелочных металлов и соответствующих им простых веществ. Эти константы показывают, что щелочные металлы легкие и мягкие металлы. Низкие значения энергии ионизации говорят о высокой восстановительной способности данных металлов. Все они энергично взаимодействуют с водой, выделяя при этом водород.

Самый отрицательный электродный потенциал у литиевого электрода Li/Li⁺. Это означает, что литий легче других отдает катионы в раствор и заряжается отрицательно.

Таблица 9

Изменение свойств металлов II группы главной подгруппы

(Раскатова Е.А., 2010)

Свойства

Порядковый номер

увеличивается12

Радиус атома, мм

0,113

увеличивается0,160

0,197

0,215

0,221

0,235

Радиус иона Ме⁺, нм

0,0134

увеличивается0,074

0,104

0,120

0,133

0,144

Энергия ионизации Э⁰-Э⁺

9,323

7,646

6,113

5,694

5,211

5,279

Плотность при T20⁰С, г/см³

1,85

увеличивается1,74

1,54

2,63

3,76

Температура С⁰:

кипения

плавления

2970

1284

1107

651

1480

850

1380

770

1640

710

1536

960

Стандартный электродный потенциал Э⁺/Э, В

- 1,70

- 2,36

- 2,87

- 2,83

- 2,90

Эти константы показывают, что в ряду рассматриваемых элементов, как и в других главных подгруппах, с увеличением порядкового номера энергия ионизации атомов уменьшается, радиусы атомов и ионов увеличиваются, металлические свойства усиливаются. Наряду с этим зависимость свойств простых веществ имеет более сложный характер. Это связано с тем, что при переходе от магния к кальцию и от стронция к барию происходит изменение структуры кристаллических решеток металлов: Ве и Мg кристаллизируются по типу гексагональной решетки, Са и Sr - кубической гранецентрированной, а Ва - кубической объемно-центрированной.

Берилий отличается от магния и остальных металлов своей подгруппы высокими температурами плавления и кипения, значительной твердостью, малой электропроводимостью и меньшим, по сравнению с остальными металлами этой подгруппы, отрицательным значением стандартного электродного потенциала. Таким образом, металлические свойства у бериллия выражены слабее, чем у магния и других металлов этой группы.

Металлы этой группы сильные восстановители. Они легко реагирую с большинством неметаллов. Уже при обычных условиях легко разлагают воду (кроме Beи Mg), легко растворяются в кислотах. Берилий реагирует с кислотами и со щелочами, образуя комплексные соединения. Химическая активность повышается от BeкRa. По химической активности уступают лишь щелочным металлам.

Таблица 10

Изменение свойств металлов III группы главной подгруппы

(Раскатова Е.А., 2010)

Свойства

Порядковый номер

увеличивается13

Радиус атома, мм

0,091

0,143

0,139

0,166

0,171

Радиус иона Ме⁺, нм

0,020

увеличивается0,057

0,062

0,092

0,105

Энергия ионизации Э⁰-Э⁺

8,3

5,98

6,0

5,8

6,1

Плотность при T20⁰С, г/см³

увеличивается2,7

5,9

7,4

11,85

Температура С⁰:

кипения

плавления

3658

2300

2467

660

2227

29,8

2080

156,4

1457

303

Стандартный электродный потенциал Э⁺/Э, В

увеличивается- 1,66

- 0,53

- 0,34

+ 0,72

На свойства металлов третьей группы главной подгруппы сказываются особенности атомной конфигурации в частности d - dсжатие атомных орбиталей(Al располагается в периодической системе в малом третьем периоде, а Gaи Inи Tl в больших периодах). Так, от Al к Gaатомный радиус несколько уменьшается, а радиус иона увеличивается. На свойствах атома талия сказывается f - сжатие, поэтому радиус Tl близок радиусу In, а энергия ионизации несколько выше.

С увеличением атомной массы усиливается металлический характер элементов. Бор - неметалл, остальные элементы (подгруппа алюминия) - металлы. Бор значительно отличается по свойствам от остальных элементови больше похож на углерод икремний. Остальные элементы - легкоплавкие металлы,Inи Тl-чрезвычайно мягкие. Алюминий -основной представитель металлов главной подгруппыIIIгруппы Периодической системы. Свойства его аналогов - галлия, индия и таллия- напоминают свойства алюминия, поскольку все эти элементы имеют одинаковую электроннуюконфигурацию внешнего уровняns²nр¹и могут проявлять степеньокисления +3.

Изменения физических и химических свойств металлов в

побочных подгруппах

Металлы побочных подгрупп, так называемые переходные элементы, относятся к d и f- элементам, поскольку в их атомах заполняются электронами

d- орбитали. У переходных металлов валентные электроны находятся на d- орбиталипредвнешнего уровня и s- орбитали внешнего электронного уровня. Металличность переходных элементов объясняется наличием одного или двух электронов во внешнем электронном слое (как у атомов металлов главных подгрупп). Незавершенныйd- подуровень предвнешнего электронного слоя обуславливает многообразие валентных состояний металлов побочных подгрупп, что в свою очередь объясняет существование большого количества их соединений. В химических реакциях электроны d- орбитали участвуют после того, как оказываются использованными s- электроны внешней орбитали. В образовании химических соединений могут участвовать все или часть электронов d- орбиталей предпоследнего электронного уровня. При этом образуются соединения, соответствующие различным валентным состояниям. Переменная валентность переходных металлов является их характерным свойством.

В простых веществах металлах (элементов побочных подгрупп) образуется ковалентная связь за счет перекрывания двух атомных орбиталей (d-dковалентная связь). Отсюда следует, что физические свойства металлов побочных подгрупп сильно отличаются от физических свойств щелочных или щелочноземельных металлов. Рассмотрим особенности изменения физических и химических свойств простых веществ металлов, входящих в побочную подгруппу ПСХЭ Д.И. Менделеева на примере металлов первой группы побочной подгруппы (см. табл. 11).

Таблица 11

Изменение свойств металлов I группы побочной подгруппы

(Раскатова Е.А., 2010)

Свойства

Порядковый номер

увеличивается29

Радиус атома, мм

0,128

0,144

Радиус иона Ме⁺, нм

0,098(Cu⁺)

увеличивается0,080(Cu²⁺)

0,113

0,137

Энергия ионизации Э⁰-Э⁺

увеличивается7,73

7,57

9,23

Плотность при T20⁰С, г/см

увеличивается8,96

10,50

19,3

Температура С⁰:

Кипения

плавления

2543

1083

2167

960,5

2880

1063

Стандартный электродный потенциал Э⁺/Э, В

увеличивается+0,521

+0,799

+1,691

Сравнивая данные таблицы с соответствующими величинами для щелочных металлов (см. табл. 8)можно видеть, что радиусыатомов металлов побочных групп меньше радиусов атомов металлов главных подгрупп. Это обусловливает значительнобольшую плотность, высокие температуры плавления. Меньшие по размеру атомы располагаются в решетке более плотно, в результате чего силы притяжения между ними велики.

Малый радиус атомов объясняет более высокие значения энергии ионизации металлов этой подгруппы, чем щелочных. Это и приводит к различию в проявлении химических свойств. Отсюда, электрохимический потенциал атомов металлов побочных подгрупп определяется атомным радиусом, прочностью металлической кристаллической решетки, энергией гидратации положительно заряженных ионов, устойчивостью поверхностных пленок и т.д. Это объясняет наличие у переходных металлов высоких значений энергии ионизации и стандартного электродного потенциала.

В группе электрохимический потенциал увеличивается, химическая активность уменьшается. Это объясняется плотностью поверхностных пленок и неспособностью к гидратации, так как низшие положительные степени окисления нехарактерны.

Таким образом, металлы побочных подгрупп имеют высокую прочность, твердость, высокие температуры кипения и плавления, электротеплопроводны, пластичны. Металлы, имеющие температуру плавления выше 1000 С⁰ тугоплавкие.

Возрастание порядкового номера не сопровождается существенным изменением структуры внешнего электронного слоя; поэтому химические свойства этих элементов изменяются не так резко, как у элементов главных подгрупп. Закономерности изменения химической активности у элементов побочных подгрупп сверху вниз иные, чем у главных подгрупп, химическая активность (за некоторым исключением) уменьшается. Так, например, золото химически менее активно по сравнению с медью. В побочных подгруппах с возрастанием порядкового номера элемента окислительные свойства понижаются. Так, соединения хрома (VI) - сильные окислители, а для соединений молибдена (VI) и вольфрама - не характерны. Можно отметить отдельные общие закономерности общих подгрупп. Максимальная положительнаясовпадает с номером группы (исключения составляют железо - +6; кобальт, никель, медь - +3). С увеличением степени окисления атомов металлов побочных подгрупп основные свойства их оксидов и гидроксидов уменьшаются, а кислотные - усиливаются. Из металлов побочных подгрупп наибольшее практическое значение имеют медь, цинк, титан, хром, железо.

Сравнительная характеристика физических и химических свойств металлов главных и побочных подгрупп ПСХЭ Д. И. Менделеева

Данные об отличительных особенностях физических и химических свойств металлов, атомы которых находятся в главных и побочных подгруппах ПСХЭ Д. И. Менделеева, заключены в таблицу 12

Таблица 12

Сравнительная характеристика физических и химических свойств металлов главных и побочных подгрупп ПСХЭ Д. И. Менделеева

№

п/п

Сравниваемые

характеристики

Проявление свойства

у металлов главных подгрупп

Проявление свойства

у металлов побочных подгрупп

Порядковый номер элемента в ПСХЭ Д. И. Менделеева.

Увеличивается сверху вниз.

Радиус атома

Увеличивается сверху вниз из-за увеличения количества энергоуровней. Имеют большие значения атомных радиусов.

Увеличивается незначительно в связи с более полным заполнением электронами внутренних энергетических уровней. Имеют меньшие значения атомных радиусов из-за плотного расположения атомов в кристаллической решетке.

Количество электронов на внешнем электронном слое

1-2

Валентное состояние

Однообразны, соответствуют номеру группы.

Имею постоянную валентность.

Многообразие валентных состояний из-за незавершенного d - уровня.

Имеют переменную валентность.

Тип химической связи

Металлическая.

Кроме металлической, образованной за счет внешних электронов, образуется ковалентная связь, за счет перекрывания 2 атомных орбиталей (d-dковалентная связь)

Физические свойства

Имеют металлический блеск, агрегатное состояние твердое (мягкие: щелочные металлы), температуры кипения и плавления уменьшаются вниз по группе, плотность увеличивается вниз по группе.

Окрашенные соединения малочисленны, преобладают желтый, оранжевый, розовый и коричневый цвета.

Имеют металлический блеск, по агрегатному состоянию могут быть жидкие (Hg) и твердые

(самый твердый из всех металлов Cr, самый тяжелый - Os), более высокие температуры кипения и плавления, более электропроводны, имеют большие показатели плотности и теплопроводности.

Дают многочисленные соединения с разнообразной окраской

Химические свойства.

Химическая активность увеличивается вниз по группе.

Проявляют более сильные восстановительные свойства.

Активно взаимодействуют с водой, образуя щелочи.

Отчетливо выраженное сходство свойств по вертикали в пределах группы.

Степени окисления имеют низкие положительные значения.

Химическая активность уменьшается вниз по группе.

Проявляют более слабые восстановительные свойства. Могут проявлять окислительные свойства (увеличиваются вверх по группе).

Помимо сходства свойств по вертикали наблюдается также сходство свойств по горизонтали.

Низкие значения положительных степеней окисления нехарактерны.

Энергия металлической связи.

Уменьшается.

Увеличивается.

Энергии ионизации атомов металла.

Уменьшаются.

Изменяются незначительно.

1.3. Химические соединения металлов

Металлы способны образовывать многочисленные вещества. Химические соединения металлов встречаются в природе в огромном количестве в составе руды или полезных ископаемых, минералов и прочих пород.

Существует несколько классов химических соединений металлов. Они являются продуктами взаимодействия металлов с другими элементами или веществами:

1.Оксиды, гидриды, нитриды, силициды, фосфиды, озониды, карбиды, сульфиды и прочие - бинарные соединения с неметаллами, чаще всего относятся к классу солей (кроме оксидов).

2.Гидроксиды - общая формула Ме⁺^x(ОН)х.

3.Соли. Соединения металлов с кислотными остатками. Могут быть разными: средние, кислые, двойные, основные, комплексные.

4.Соединения металлов с органическими веществами - металлорганические структуры.

5.Соединения металлов друг с другом - сплавы, которые получаются разными способами.

1.3.1. Изменение кислотно - основных свойств химически соединений элементов металлов главных подгрупп ПСХЭ Д.И. Менделеева

Соединения щелочных металлов:(элементы I группы главной подгруппы)(.)

1.Гидриды щелочных металлов - соединения с ионным типом связи, сильные восстановители. Водой разлагаются с выделением водорода.

2MeH + 2H₂O = 2MeOH + H₂

При нагревании в вакууме разлагаются: 2MeH = 2Ме + Н₂

При этом устойчивость гидридов уменьшается от лития к цезию. Расплавы гидридов проводят электрический ток.

2.Карбиды щелочных металловимеют состав Ме₂С₂ . Бесцветные кристаллические вещества. Обладают высокой химической активностью. Водой разлагаются с выделением ацетилена: Ме₂С₂ + Н₂О = 2МеОН + С₂Н₂

При непосредственном взаимодействии простых веществ образуется только карбид лития, остальные - при взаимодействии металла и ацетилена.

3.Нитриды, из которых более устойчивым являетсянитрид лития, который медленно образуется при взаимодействии с азотом уже при комнатной температуре и быстро при температуре 250⁰С. Водой нитрид лития разлагается с выделением аммиака: Li₃N + 3H₂O = 3LiOH + NH₃

Нитриды остальных щелочных металлов получают при взаимодействии паров металла с азотом в тлеющем электрическом разряде.

При взаимодействии расплавленных щелочных металлов с аммиаком образуются амиды:2Na + 2NH₃ = 2NaNH₂ + H₂

В жидком аммиаке щелочные металлы растворяются, образуя темно-синие, хорошо проводящие электрический ток растворы.

4.Оксиды, пероксиды, озониды.При сгорании при атмосферном давлении оксид дает только литий Li₂O, натрий - пероксид Na₂O₂, остальные надпероксидыMe₂O₄илиMeO₂. Оксид натрия можно получить только косвенным путем:

Na₂O₂+ 2Na = 2Na₂O или 2NaOH_{(твердый)} + 2Na = 2Na₂O+ Н₂

Оксиды щелочных металлов обладают высокой реакционной способностью, проявляют сильно выраженные основные свойства, энергично взаимодействуют с водой, образуя гидроксиды. Пероксиды и надпероксиды - твердые вещества, сильные окислители. При контакте с водой разлагаются:

Na₂O₂ + 2H₂O = 2NaOH + H₂O₂

2NaO₂+ 2H₂O = 2NaOH + H₂O₂ +O₂

Озониды натрия, калия, рубидия, цезия получают действием озона на твердые гидроксиды: 4MeOH + 2H₂O = 4MeOH + 5O₂

5.Гидроксиды твердые, бесцветные, гигроскопичные, хорошо растворимые в воде вещества. Растворение в воде сопровождается выделением большого количества теплоты. Гидроксиды щелочных металлов называют едкими щелочами, которые жадно поглощают из воздуха водяные пары и углекислый газ, превращаясь в сиропообразную массу. Поучают щелочи электролизом водных растворов хлоридов: 2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + H₂ + Cl₂или обменными реакциями: Rb₂CO₃ + Ca(OH)₂ = 2RbOH + CaCO₃

Соединения щелочноземельных металлов(элементы II группы главной подгруппы):

Щелочноземельные металлы химически активны. В реакциях проявляют свойства восстановителей.

1.Оксиды (горят на воздухе): 2Me + O₂ = 2MeO

2.НитридыMe+ N₂ = Me₃N₂ (при нагревании)

3.Пероксиды.

Оксид бария при нагревании до 500⁰С образует пероксид:2BaO +O₂ = 2BaO₂

4.Гидриды образуются при нагревании: Me + H₂ = MeH₂

5.Сульфиды. С серой реагируют при обычных условиях: Ca + S = CaS

6.Фосфиды. 3Ca + 2P = Ca₃P₂

Cводой - растворяются с выделением водорода, реакция протекает спокойнее, чем с щелочными металлами:.Ca + H₂O = Ca(OH)₂ + H₂

Активность взаимодействия с водой возрастает от кальция к барию.

Восстанавливают другие металлы из их соединений:UF₄ + 2Ca = U + CaF₄

Слева направо по периодуу элементов происходит ослабление металлических свойств, и усиление неметаллических свойств, основные свойства оксидов ослабевают, а кислотные свойства оксидов возрастают.

По главным подгруппамнеметаллические свойства элементов ослабевают, а металлические усиливаются, поэтому: сверху вниз по главной подгруппе возрастают основанные свойства оксидов, а кислотные ослабевают.

По периоду слева направонаблюдается постепенное ослабление основных свойствгидроксидов.

Например,Mg(OH)₂более слабое основание, чемNaOH, но более сильное основание, чемAl(OH)₃.

По главным подгруппам сверху вниз сила оснований возрастает. Так,Ca(OH)₂- более сильное основание, чемMg(OH)₂, ноMg(OH)₂- более сильное основание, чемBe(OH)₂.

Соединения металлов III группы главной подгруппы:

Так как бор (B) неметалл, то его соединения значительно отличаются по свойствам от остальных легкоплавких металлов. Соединения бора носят кислотный характер.

Рассмотрим соединения металлов данной группы на примере соединений бора и алюминия, как типичного представителя металлов данной группы.

1.Оксиды.

4В + 3О₂ = 2В₂О₃ (только при очень высоких температурах с образованием бурого ангидрида)

При комнатной температуре алюминий не изменяется на воздухе потому, что его поверхность покрыта тонкой пленкой оксида, обладающей очень сильным защитным действием. При сильном нагревании порошка алюминия он воспламеняется и сгорает ослепительно белым пламенем, образуя оксид алюминия: 4Аl+ 3O₂= 2Аl₂О₃

1.Нитриды.

При еще более высокой температуре (> 1200°С) он взаимодействует с азотом, давая нитрид бора (служит для изготовления огнеупорных материалов): 2B+N₂= 2BN

При нагревании (200 °С) алюминий взаимодействует с азотом:2Аl+ N₂= 2АlN

2.Галогениды.

Лишь с фтором бор реагирует при комнатной температуре,реакции же с хлором и бромом протекают только при сильном нагревании (400 и 600 °С); во всех этих случаях он образуеттри галогенидыВНal₃ - дымящие на воздухе летучие жидкости, легко гидролизующиеся водой:

2В + 3Наl₂= 2ВНаl₃

В результате гидролиза образуется ортоборная (борная) кислотаH₃BO₃:

ВНаl₃+ 3Н₂О = Н₃ВО₃+ ЗННаl

Алюминий реагирует с хлором и бромом при комнатной температуре:

2Al + 3Cl₂ = 2AlCl₃

При нагревании Al взаимодействует с серой (200 °С), фосфором (500 °С) и углеродом (2000 °С):

2Аl+ 3S= Аl₂S₃ (сульфид алюминия),

Аl+ Р = АlР (фосфид алюминия),

4Аl+ 3С = Аl₄С₃(карбид алюминия).

Все эти соединения полностью гидролизуются с образованием гидроксида алюминия и, соответственно, сероводорода, аммиака, фосфина и метана.Гидриды не образует, так как непосредственно не взаимодействует с водородом. Алюминий растворяется в растворах щелочей и карбонатов щелочных металлов с образованиемтетрагидроксоалюминатов (комплексных соединений):

2Аl+ 2NаОН + 6Н₂О = 2Na[Аl(ОН)₄] + 3Н₂↑.

В ряду. В-Аl-Gа -Тlуменьшается кислотность и увеличиваетсяосновность гидроксидовR(ОН)₃, Н₃ВО₃ -кислота, Аl(ОН)₃иGа (ОН)₃- амфотерные основания,In(ОН)₃и Тl(ОН)₃ - типичные основания, ТlOН-сильное основание

1.3.2. Изменение кислотно - основных свойств химически соединений

элементов металлов побочных подгрупп ПСХЭ Д.И. Менделеева

У металлов побочных подгрупп водородных соединений нет. Поскольку металлы этих подгрупп могут проявлять различные степени окисления, то кислородные соединения этих металлов имею различные свойства (см. табл.12)

1.ОксидыCr⁺²O, Cr⁺³₂O₃, Cr⁺⁶O₃

2.Гидроксиды Cr(ОН)₂, Cr(ОН)_3, Н₂CrО₄, Н₂Cr₂О_7, Н₃ CrО₃

Таблица 12

Характер изменений кислотно - основных свойств гидроксидов металлов побочных подгрупп

Формула соединения

Характер соединения

Mn(OH)₂

средней силы

Mn(OH)₃

Слабое

Mn(OH)₄

H₂MnO₄

Сильная

HMnO₄

Очень сильная

С увеличением степени окисления увеличивается кислотный характер оксидов и гидроксидов (Википедия,).

Все металлы побочных подгрупп склонны образовывать комплексные соединения.

Таким образом, окислительно-восстановительные свойства соединений металлов зависят от их природы, величины степени окисления элементов, положения элементов в периодической системе и ряда других факторов. В периодической зависимости находятся такие свойства атома, которые связанны с его электронной конфигурацией: атомный радиус, энергия ионизации, электроотрицательность.Неметалличность атома увеличиваетсяпри движении в периодической таблицеслева направо и снизу вверх. В связи с этимосновные свойства оксидов уменьшаются,а кислотные свойства увеличиваются в том же порядке - при движении слева направо и снизу вверх. При этом кислотные свойства оксидов тем сильнее, чем больше степень окисления образующего его элемента. По периоду слева направоосновные свойствагидроксидовослабевают,по главным подгруппам сверху вниз сила оснований увеличивается. При этом если металл может образовать несколькогидроксидов, то с увеличением степени окисления металла, основные свойствагидроксидов ослабевают.

ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ НА УРОКАХ ХИМИИ, В РАМКАХ ПОДГОТОВКИ ОБУЧАЮЩИХСЯ К ОГЭ ПО ТЕМЕ «МЕТАЛЛЫ»

2.1.Тест как одна из современных форм контроля оценки учебных достижений учащихся

Важнейшим показателем качества образования является объективная оценка учебных достижений учащихся. Этот показатель важен как для всей системы образования, так и для каждого отдельного ученика.В связи с введением Основного государственного экзамена (ОГЭ) и Единого государственного экзамена (ЕГЭ) тестирование как одна из форм контроля приобретает особую значимость, позволяющую сделать процесс педагогического контроля более эффективным, а также ориентировать его на использование современных информационных технологий.

Целью контроля результатов обучения, в том числе и тестового, является получение информации о качестве усвоения школьниками учебного материала в соответствии с требованиями ФК ГОС (федерального компонента государственного образовательного стандарта). Тестирование позволяет быстро и эффективно выявить знания учащихся.

2.1.1. Понятие «тест», виды тестов

Слово«Тест» происходит от английского слова «test» - проба,испытание, опыт.

Для психолого - педагогической области существует несколько определений понятия «тест». Эти определения близки между собой и определяют тест как проверку,испытание.

Тест -стандартизированные задания, по результатам, выполнения которых судято знаниях, умениях инавыках испытуемого (Википедия,).

С их помощью определяют уровень умственного развития (интеллектуальный коэффициент) и степень одаренности в самых разнообразных областях деятельности, устанавливают состояния человека и их особенности.

Тест - инструмент для измерения каких-либо свойствличности человека. По тому, какие свойства измеряются, выделяют различные виды тестов:

- психологические тесты (измеряют психические свойства: интеллект, память, личностные характеристики и т.п.);

- тесты профессиональной пригодности (тесты для пилотов, радиооператоров и т. п.)

- социологические тесты;

- культурологические;

- педагогические тесты (тесты достижения) -измеряют степень усвоения учебного материала, овладениянеобходимыми знаниями, умениями и навыками, уровень учебных достижений учащихся.

Педагогический тест представляет собой систему заданий специфической формы. Анализ научно-педагогической литературы показал, что исследованиями отечественных ученых изучены особенности содержания этих заданий, их классификация. Так, В.И. Огорелков в исследовании в 70-х годах вводит следующую основную классификацию тестовых заданий:

1.Элективные (от лат.Electus - выбор) -задания с выбором ответов.

2. Инвентивные (от лат.Inventum - выдумка, изобретение, конструирование) - задания со свободно конструируемым ответом. Позднее элективные задания стали называться тестовыми заданиями закрытой формы, а инвентивные - открытой формы (Зайчикова Т.Н.,).

Теоретический и практический интерес представляет классификация тестовых заданий, разработанная В.С. Аванесовым (Аванесов В.С. ,1995).

В.С. Аванесов выделяет следующие виды тестовых заданий закрытой формы:

- Задания с двумя ответами, задания с тремя ответами, задания с четырьмя ответами, задания с пятью ответами. У каждого вида своя целевая задача, например, «основная цель заданий закрытой формы с двумя ответами - быстро проверить ориентированность учащихся в данной дисциплине. Задачи с двумя ответами уже на самом раннем этапе позволяют оценить, хотя бы примерно, общую подготовленность и принять решение об уровне подготовленности. Задания с четырьмя ответами обладают большими возможностями в смысле снижения вероятности отгадать правильный ответ.

- Задания на соответствие, суть которых заключается в необходимости установить соответствие элементов одного множества элементам другого.

- Задания на установление правильной последовательности. Эти задания используются для проверки владения последовательностью действий, процессов, операций, суждений, вычислений и т.д., т.е. для оценки уровня профессиональной подготовленности.

Тестовые задания открытой формы В.С. Аванесов подразделяет на следующие:

- Когда испытуемый дописывает ответ в месте прочерка.

- Когда учащиеся должны давать короткие и четкие формулировки на задание. Для ответа в Бланке отводится столько места, сколько этого необходимо.В таких заданиях исключается догадка, ответ вводится в виде одного ключевого термина, знание которого является обязательным. Открытые задания применяются для проверки знания основных понятий, фактов. Они эффективны для текущего, тематического и итогового контроля (Зайчикова Т.Н.,)

2.1.2. Структура теста, виды тестовых заданий

Структура теста:

Раздел курса - тема курса -контролируемый элемент содержания (что конкретно хотите проверить, какое понятие, знание какой формулы и т. п.)

Виды тестовых заданий:

Тестовые задания можно классифицировать по уровню сложности и по форме вариантов ответов.

Основное требование к тестовым заданиям: однозначность ответа.

1.По уровню сложности:

Тестовые задания можно распределить по трем уровням сложности:

Первый уровень требует конкретного знания и понимания понятий и фактов (задания, где требуетсяумение прочитать, формулировать, идентифицировать), ответы на вопросы могут быть найдены учащимися непосредственно в учебном пособии. В основном этим тестам отводится формирующая роль.Тестовые задания первого уровня носят обучающий характер и могут применяться с целью самостоятельного изучения темы. В этом случае они предлагаются учащимся перед началом изучения темы. При выполнении этих заданий учащиеся могут пользоваться учебными пособиями, самостоятельно находить нужные сведения для усвоения темы. В этом варианте предъявляются достаточно высокие требования к последовательности, доступности, логической взаимосвязи тестовых заданий между собой и текстом учебного пособия. После выполнения теста, обучающиеся совместно с учителем анализируют его содержание, обобщают изученный материал, делают главные выводы, подчеркивают особенности темы, находят и исправляют допущенные ошибки в выполненных заданиях.Тестовые задания первого уровня могут быть использованы и для закрепления учебного материала непосредственно на уроке. В этом случае после объяснения учебного материала, выяснения особенностей темы в конце урока предлагается выполнить тест. Однако на уроке должно остаться время для обсуждения теста, проверки правильного выполнения. Учитель может предложить учащимся самостоятельно оценить выполнение теста, для чего указать «цену» каждого задания.

Второй уровень предполагает наличие умений применять полученные знания для выполнения заданий, содержащих вопросы, связанные с ранее изученным материалом и требующие более глубокого осмысления, производить несложные расчеты. Роль тестов данного уровня может быть и формирующей и частично диагностирующей.Тесты второгоуровня могут быть использованы на следующем уроке для проверки выполнения домашнего задания (задания операционно-алгоритмического уровня), после того как учащиеся выполнят дома задания, позволяющие закрепить и углубить изученный материал. Для контроля должны быть предложены тесты двух и более вариантов. После выполнения заданий учитель собирает работы и предлагает ознакомиться с правильными ответами, выясняет, какие затруднения вызвали отдельные вопросы, разбирается решение задач. На данном этапе при обучающем тестировании полезно предложить учащимся самопроверку или взаимопроверку.

Третий уровень - повышенный (задания аналитическо-творческого уровня, где требуется классифицировать, интегрировать результаты, вывести следствия, определить смысл). Выполнение заданий этого уровня связано с умением учащихся анализировать и обобщать, прогнозировать свойства веществ на основании полученных общих представлений, решать расчетные задачи повышенной сложности. Учащиеся могут использовать дополнительные источники информации, проявить творческий подход при выполнении заданий такого вида.

Учащиеся, заинтересованные в более глубоком изучении предмета, проявляющие более высокий уровень знаний могут сразу выполнять более сложные задания.

Таким образом, осуществляется дифференцированный подход к обучению. Тесты третьего уровня могут стать предметом обсуждения на уроке для всего класса. При этом должны быть выделены те задания, которые не требуют информации из дополнительных источников, а могут быть выполнены на основе изученного материала. Тесты третьего уровня можно предложить некоторым учащимся как домашнее задание.

Тестовые задания второго и третьегоуровня могут быть включены в содержание контрольной работы по теме.

2. По форме вариантов ответов:

1.Задания открытого типа:

- вместо многоточия вписать только одно слово илизнак, символ и т. п.;

- вместо многоточия вписать словосочетание, фразу,предложение.

Формулировка задания: закончите предложение, дополните определение, впишите вместо многоточия правильный ответ и т. п.

Правила составления таких заданий:

- использовать не более трех пропусков подряд, лучше 1 - 2;

- дополнять нужно наиболее важное - то, что проверяем;

- дополнение лучше ставить в конце предложения;

- вопрос формулируем четко;

- ответ должен быть четким и однозначным.

Эти задания нравятся детям, снижают утомляемость.

Наибольшая трудность при составлении - наличие однозначного ответа.

2.Задание закрытого типа - альтернативный ответ:

Дается два варианта ответов: да / нет или правильно / неправильно.

Формулировка задания:

- верно ли высказывание;

- отметьте только верные высказывания и т. п.

Подходят такие задания для проверки усвоения сложных определений, сложных процессов, графиков, диаграмм,таблиц, схем, которые могут быть разбиты на части.(Хороший вопрос, проверяет глубокое усвоение понятия, умение сопоставлять и делать выводы.)

Правила составления таких заданий:

- вопрос должен содержать одну законченную мысль;

- в вопросе надо избегать слов, дающих возможность учащимся догадаться о правильном ответе («иногда»,«обычно» и т. п.)

- вопрос должен быть четко сформулирован, избегать слов «мало», «много», «меньше», «больше» и т. п.;

- не должно быть пространственных выражений и вопросов типа «Не считаете ли вы, что...»;

- число ответов «да» и «нет» в тесте должно бытьприблизительно равным, чтобы исключить тенденцию отвечать одинаково.

3.Задание с множественным выбором - это основной вид заданий, применяемый в тестах. Формулируется задание, и предлагаются варианты ответов. Задачи формулируются так, чтобы было не менее трех правдоподобных ответов, похожих на правильные.

Правила составления таких заданий:

- вопрос должен содержать только одну мысль илиутверждение;

- все ответы должны быть грамматически согласованы с основной частью задания;

- как можно реже использовать отрицание в основной части;

- ответ не должен зависеть от предыдущих ответов;

- лучше использовать длинный вопрос и короткийответ;

- место правильного ответа не должно повторятьсяиз вопроса к вопросу;

- если ставится количественный вопрос, то ответырасполагаются от меньшего к большему;

- правильные и неправильные ответы должны бытьоднозначны по содержанию, структуре и количеству слов.

4. Задания на соответствие

Это задания где необходимо найти или приравнять части, элементы,понятия, восстановить соответствие между элементами двух списков.

Формулировка задания: установите стрелочками соответствие и т. п.

Подходят эти задания для выяснения фактическойинформации. Главный «минус» этих заданий - тривиальность (простота) тестирования.

Для усложнения заданий и исключения угадываниядлина списков не должна совпадать.

Структура вариантов тестовых заданий ОГЭ включает в себя две части, представляющих собой две группы различающихся по форме ответа заданий.

Часть1 включает в себя 19 заданий с кратким ответом, которые на базовом и повышенном уровнях проверяют усвоение значительного числа элементов содержания: знание языка науки и основ химической номенклатуры; знание основных химических знаков и понятий; знание общих свойств металлов и неметаллов; основных классов неорганических и отдельных представителей органических соединений; знание классификации органических и неорганических веществ, химических реакций; знания о строении атомов и видах химических связей; закономерностях изменения элементов и их соединений в связи с положением элемента в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева (Д.Ю. Добротин, 2015).

В работе представлено несколько разновидностей заданий с кратким ответом: задания, которые предусматривают выбор верного ответа на поставленный в условии задачи вопрос; определение правильности двух суждений; выбор верного продолжения утверждения, сформулированного в условии задания; выбор нескольких правильных ответов из предложенного перечня (множественный выбор) и установление соответствия позиций, представленных в двух множествах (Д.Ю. Добротин, 2015).

Часть 2 содержит три задания с развернутым ответом - наиболее сложные в экзаменационной работе. Для правильного выполнения необходимо знать способы получения и химические свойства различных классов неорганических соединений, реакции ионного обмена, окислительно-восстановительные реакции, взаимосвязь веществ различных классов, а так же владеть такими понятиями, как количество вещества, молярный объем и молярная масса вещества, массовая доля растворенного вещества (Д.Ю. Добротин, 2015).

Отличительной особенностью заданий с развернутым ответом является то, что к ним не предлагаются варианты ответов. Поэтому выпускникам необходимо не толькорешить задание и записать итоговый ответ, но и подробно записать весь ход решения.

2.1.3. Виды тестовых заданий, используемых в вариантах ОГЭ по теме «Металлы»

В типовых экзаменационных вариантах проверяется усвоение знаний учащимися по следующим разделам содержания темы «Металлы и их соединения»:

1. Строение атома металлов (задания с выбором ответа).

2. Положение металлов в Периодической системе Д.И. Менделеева и закономерности изменений свойств простых веществ (задания с выбором ответа).

3. Металлическая связь (задания с выбором ответа).

4. Физические свойства металлов (задания с выбором ответа).

5. Химические свойства щелочных и щелочноземельных металлов (задания с выбором ответа).

6. Алюминий. Амфотерные свойства оксидов и гидроксидов (задания с выбором ответа).

7. Железо. Оксиды и гидроксиды железа (II) и (III) (задания с выбором ответа).

8. Общие химические свойства металлов (выбор нескольких правильных ответов из предложенного перечня (множественный выбор) и установление соответствия позиций, представленных в двух множествах).

9.Электрохимический ряд напряжений металлов (выбор нескольких правильных ответов из предложенного перечня (множественный выбор) и установление соответствия позиций, представленных в двух множествах).

10.Способы получения металлов (выбор нескольких правильных ответов из предложенного перечня (множественный выбор) и установление соответствия позиций, представленных в двух множествах).

11.Генетическая связь металлов (развернутый ответ).

12.Вычисления массовой доли элемента в образце сложного вещества, содержащего примеси (развернутый ответ, содержащий ход решения и ответ)

()

2.1.4. Использование тестового контроля при подготовке к ОГЭ в 9 классе

Так как химия входит в состав предметов по выбору, то, как правило, выбирают данный предмет относительно небольшое количество выпускников. Поэтому необходимо разработать план подготовки учащихся в урочное и внеурочное время.

Основными формами организации учебного процесса являются:

1.Индивидуальный подход на уроках - позволяет частично реализовать задачи подготовки к ОГЭ небольшой группы учащихся (профильная группа в составе не более 5-7 человек). Для этих учеников по данной теме задания подбираются более высокого уровня, чем для учащихся общеобразовательной группы в формате ОГЭ. Эти задания особенно рекомендованы тем, кто готовится к ЕГЭ. В частности, в качестве дополнительного домашнего задания по теме «Металлы» таким учащимся можно предлагать параграфы и номера заданий из пособий для абитуриентов, обращая внимание на их значимость для подготовки к ЕГЭ.

2.Консультационная поддержка, в рамках которой повторяется и систематизируется учебный материал, а также изучаются тестовые задания по данной темеКИМовпрошлых лет и демоверсий. План проведения консультаций необходимо разработать на весь учебный год для более полного и глубокого охвата темы.

3.Дополнительная подготовка к ОГЭ по химии (в дополнение к базовому уровню), посвящена более глубокому изучению курса общей химии. Она может проходить в формеэлективного курса и предполагает, прежде всего, успешное решение заданий 2 части.Именно задания этой части слабо изучаются в рамках школьной программы, вызывают затруднения у учащихся и требуют дополнительные объяснения со стороны учителя.Наличие элективного курса не исключает необходимости самостоятельной работы учащихся, делая ее более регулярной и организованной. Тесты и задания, выполненные в ходе самостоятельной работы, вопросы, возникшие при этом, необходимо обсуждать на занятиях элективного курса.

4. Использование тестов в формате ОГЭ на уроках.

Для успешной работы при сдаче ОГЭ и на других видах контроля в аналогичном формате, учащиеся знакомятся с основными видами тестовых заданий, учатся ориентироваться в их структуре, понимать, в какой форме нужно давать ответ в разных частях работы. Этим обусловлена необходимость использования тестовых заданий на уроках химии в данном формате,начинаясосновнойшколы.

При ответе на вопросы 1 части нужно использовать метод «Ответ с комментариями». Ученик, устно или письменно выполняя задание теста, не просто указывает правильный ответ, но и комментирует его, дает мотивировку своего выбора. При устной фронтальной работе, каждый ученик должен комментировать свое задание.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью данной работыбылоизучение теоретических основ темы «Металлы», методики использования тестового контроля в процессе подготовки учащихся к сдаче Основного государственного экзамена по химии.

В процессе работы были реализованы задачи изучения теоретических основы темы «Металлы», рассмотрена общая классификацию тестов, изучены содержательные блоки и линии экзаменационных заданий, осуществляющих контроль знаний выпускников по теме «Металлы», так же формы тестовых заданий по изучаемой теме, разработано несколько тестов по теме «Металлы» в формате ОГЭ.

В заключение необходимо отметить, что контроль знаний и умений учащихся является важным звеном учебного процесса, от правильной постановки которого во многом зависит успех обучения и результаты итоговой аттестации выпускников.Подготовка к экзамену означает изучение программного материала с включением заданий в формах, используемых при итоговой аттестации. Кроме того, необходимо выявить и ликвидировать отдельные пробелы в знаниях учащихся. Одновременно надо постоянно выявлять проблемы и повышать уровень каждого учащегося в изучении конкретных тем курса химии. Поэтому внедрение в процесс обучения тестового контроля в формате ОГЭ поможет формированию у учащихся умение работать с различными типами тестовых заданий, исключить пробелы в знаниях, планировать время работы с различными частями экзаменационной работы, с системой критериев и с заполнением бланков ответов, в целом с технологией проведения ОГЭ.

Разработка и внедрение в процесс обучения тематических КИМов с различными видами заданий, где ученик предъявляет не только ответы, но и решения заданий, становится важным как для учащихся, изучающих предмет на базовом уровне, так и для учащихся, изучающих предмет на профильном уровне.

ПРИМЕЧАНИЕ

1.Аванесов В.С. Теоретические основы разработки заданий в тестовой форме. - М.: МГТА, 1995.

2.Википедия, свободная энциклопедия. Портал наука. Химический портал. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

3.Габриелян О.С. Химия. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений/ - М.: Дрофа, 2010.

4.Глинка Н.Л. Общая химия. 24-е изд. - Л.: Химия, 1985. - 702с.

5.Загурская И.Н. Неорганическая химия: учебное пособие / И.Н.

Загурская, Д.В. Цымай, И.Н. Загурский. - Орел: ОрелГТУ, 2008 - 180с.

6.Зайчикова Т.Н. Педагогические тесты и их содержание, структура, формы и виды. Функциитестов [Электронный ресурс]. Режим доступа:.

7.Калюкова Е. Н. Свойства металлов и их соединений: учебное пособие / Е. Н. Калюкова. - Ульяновск :УлГТУ, 2009. - 156 с.[Электронный ресурс].Режим доступа: .

8.Коровин Н.В. Общая химия/Н.В. Коровин. - М.:Высш.шк.,2000.

9.Материалы официального сайта Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный институт педагогических измерений» Открытый банк заданий ОГЭ [Электронный ресурс] Режим доступа:

10.Мингулина Е.И., Масленникова Г.Н., Коровин В. Н. Курс общей химии , 1990 (2-е, пер. и дор.) - 445с.

11.Неорганическая . Курс лекций. Автор: Шулина Ж.М.[Электронный ресурс]. Режим доступа:.

12.Новоженов В.А. Введение в неорганическую химию: Учебное пособие. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та. 2001. с. 650[Электронный ресурс].Режим доступа: .

13.ОГЭ. Химия: тематические и типовые экзаменационные варианты: 34 варианта / под ред. Д.Ю. Добротина. - М.: Издательство «Национальное образование», 2015. - 176 с. - (ОГЭ.ФИПИ - школе).

14.Раскатоа Е.А. Строение и свойства атомов. Химическая связь: учебное пособие / Е.А. Раскатова; Нижнетагил.гос. соц. - пед. акад. - Нижний Тагил. 2010 - 128с.

15.Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: Неорган. химия. Орган. Химия: Учеб. для 9 кл. общеобразовательных учреждений. -М.: Просвещение, 2010 -191 с.

16.Химия. 9 класс: Настольная книга учителя/О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов. - М.: Дрофа, 2003.

17.Химик 21 электронный справочник. [Электронный ресурс].Режим доступа:.

18.Химический сервер [Электронный ресурс]. Режим доступа:. .

19.Чалова О.Б., Сыркин А.М. Химические свойства металлов: учеб. пособие. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2010.- 107с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Варианты тестовых заданий по теме

«Металлы и их соединения»

Спецификация вариантов по теме

№

задания

Элемент содержания

Форма

задания

Максимальные

Баллы

Строение атомов металлов

во

Положение металлов в Периодической системе

Д.И. Менделеева и закономерности изменений свойств

простых веществ

во

Металлическая связь

во

Физические свойства металлов

во

Химические свойства щелочных и щелочноземельных металлов и их соединений

во

Алюминий. Амфотерные свойства оксида и гидроксида

во

Железо. Оксиды и гидроксиды железа (П) и (III)

во

Общие химические свойства металлов

ко

Электрохимический ряд напряжений металлов

ко

Способы получения металлов

ко

Генетическая связь металлов

РО

Вычисления массовой доли элемента в образце сложного вещества, содержащего примеси

РО

Шкала перевода первичных баллов, набранных обучающимися при выполнении вариантов, в школьную отметку

Баллы

0-7

8-12

13-16

17 - 19 (при условии, что выполнено задание 11 и/или задание 12)

Отметка

Вариант 1

Часть1. При выполнении заданий 1 - 7 укажите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа.

1. Число протонов в атоме магния равно

1) 3 2) 2 3)12 4)24

Ответ:

2.В ряду металлов IAгруппы отLiк Rb

1) увеличивается число валентных электронов

2) уменьшается заряд ядра атома

3) снижается восстановительная способность

4)возрастает химическая активность

Ответ:

3.Металлическая связь обусловлена

1)образованием пар электронов

2) взаимодействием электронов и катионов

3)взаимным притяжением катионов и анионов

4)межатомными силами притяжения

Ответ:

4. Верны ли следующие суждения о физических свойствах металлов и их распространённости в природе?

А. Все металлы - твёрдые вещества.

Б. Самым распространённым в земной коре металлом является алюминий.

1) верно только А 3) верны оба суждения

2) суждения неверны 4) оба суждения верны

Ответ:

5.И натрий, и калий при взаимодействии с водой образуют

1) нерастворимые основания 3) оксиды

2) щелочи 4) средние соли

Ответ:

6.Гидроксид алюминия не взаимодействует с

1)NaOH 2)HCl 3)Na₂SO₄ 4) H₂SO₄

Ответ:

7.Основный характер оксида железа (II) отражает схема взаимодействия

1) FeO + O₂ 3) FeO + H₂

2) FeO + HCl 4) FeO + CO

Ответ:

При выполнении задания 8 к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

8.Установите соответствие между веществом и реагентами, с которыми оно может реагировать.

РЕАГЕНТЫ

1)НС1, А1₂0₃

2)H₂S0₄, Си

3)Na₂C0₃, Mg

4) 0₂, CuS0₄НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА

А) цинк

Б) оксид кальция

В) гидроксид натрия

Ответ:

При выполнении заданий 9 и 10 из предложенного перечня ответов выберите два правильных и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.

9. В какой паре первый металл вытесняет второй из раствора его соли?

1)Zn- А1

2) Си - Ag

3)Ni- Mg

4)Fe - Си

5)Hg - Sn

Ответ:

10.Алюминий можно получить взаимодействием при сплавлении

1) хлорида алюминия с гидроксидом натрия

2) оксида алюминия с водой

3) хлорида алюминия с калием

4) гидроксида алюминия с водородом

5) натрия с бромидом алюминия

Ответ:

Часть2. Для ответов на задания 11, 12 используйте отдельный лист. Запишите сначала номер задания (11, 12), а затем развёрнутый ответ на него. Ответы записывайте чётко и разборчиво.

11.Запишите уравнения реакций в соответствии со схемой:

Ca(N0₃)₂ СаС0₃ СаО СаС1₂

Для первого превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

12.Вычислите массовую долю железа в 64 г образца Fe₂0₃, содержащего 15 % примесей.

Вариант 2

Часть 1. При выполнении заданий 1 - 7 укажите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа.

1. Атому металла соответствует распределение электронов по электронным слоям

1) 2ё, 8ё, 6ё

2) 2ё, 8ё, 8ё

3) 2ё, 8ё, 2ё

4) 2ё, 8ё, 5ё

Ответ:

2. В ряду металлов 3-го периода от Naк А1

1) увеличивается число валентных электронов в атомах

2) возрастает радиус атома

3)возрастает химическая активность простых веществ

4)увеличивается восстановительная способность

Ответ:

3.В узлах кристаллической решётки металла расположены

1) атомы

2)атомы и ионы

3) ионы

4)молекулы

Ответ:

4.Верны ли следующие суждения о физических свойствах металлов и их распространённости в природе?

А. Все металлы электропроводны и пластичны.

Б. Кальций встречается в земной коре только в виде соединений.

1)верно только А 3) верны оба суждения

2)верно только Б 4) оба суждения неверны

Ответ:

5.И кальций и барий при взаимодействии с растворами кислот образуют

1)нерастворимые основания 3)оксиды

2)щелочи 4)соли

Ответ:

6. Оксид алюминия не взаимодействуетс

1)NaOH3)S0₃

2) НС1 4)Н₂0

Ответ:

7.Какое из указанных взаимодействий возможно для гидроксида железа(III)?

1) Fe(OH)₃+ 0₂ 3)Fe(OH)₃+ С0₂

2) Fe(OH)₃+ НС1 4) Fe(OH)₃+Na₂C0₃

Ответ:

8.Установите соответствие между веществом и реагентами, с которыми оно может взаимодействовать

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА РЕАГЕНТЫ

А) алюминий1)HNO₃, H₂SO₄

Б) оксид меди(II)2)HCl, H₂O

В) гидроксида бария3) H₂SO₄, H₂

4) Cu(OH)₂, H₂O

Ответ:

При выполнении заданий 9 и 10 из предложенного перечня ответов выберите два правильных и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

9. В какой паре первый металл вытесняет второй из раствора его соли?

1)Mg-Сu3)Zn - Ca

2)Pt - Ag4)Fe - Ag

Ответ:

10.Получить железо можно взаимодействием

1)оксида железа(III) с водой

2)оксида железа (II) с оксидом углерода(II)

3) разложением гидроксида железа (III)

4)сульфата железа (II) с цинком

5)гидроксида железа (III) с соляной кислотой

Ответ:

Часть2.Для ответов на задания 11, 12 используйте отдельный лист. Запишите сначала номер задания (11, 12), а затем развёрнутый ответ на него. Ответы записывайте чётко и разборчиво.

11.Запишите уравнения реакций в соответствии со схемой:

Zn ZnS0₄ Zn(OH) ₂ ZnO

Для второго превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

12. Вычислите массовую долю кальция в 60 г образца СаС0₃, содержащего 5 % примесей.

Вариант 3

Часть 1. При выполнении заданий 1 -7 укажите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа.

1.Число валентных электронов в атоме калия равно

1)1 3) 3

2) 2 4)4

2. В ряду металлов IIAгруппы от Ва к Mg

1)уменьшается число валентных электронов

2)увеличивается заряд ядра атома

3)снижается химическая активность

4)увеличивается восстановительная способность

Ответ:

3. Атомы и ионы расположены в узлах кристаллической решётки

1) ионной 3)металлической

2) молекулярной 4)атомной

Ответ:

4. Верны ли следующие суждения о физических свойствах металлов и их распространённости в природе?

А. Все металлы тепло- и электропроводны.

Б. Самым распространённым в земной коре металлом является железо.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Ответ:

5. И натрий, и магний при взаимодействии с галогенами образуют

1)нерастворимые основания

2) щёлочи

3)оксиды

4)соли

Ответ:

6.Гидроксид алюминия реагирует с

1)Fe(OH)₃3)BaS0₄

2)H₂S0₄4)СО

Ответ:

7. Восстановительные свойства оксида железа(II) отражает схема взаимодействия

1) FeO + O₂ 3) FeO + H₂

2) FeO + HCl 4) FeO + CO

Ответ:

8.Установите соответствие между веществом и реагентами, с которыми оно может реагировать.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА РЕАГЕНТЫ

1)НС1,Ва(ОН)₂

2)H₂S0₄, С0₂

3)Na₂C0₃, Mg

4)Na, CuS0₄А) магний

Б) оксид магния

Ответ:
В) гидроксид цинка

9.В какой паре первый металл вытесняет второй из раствора его соли?

1)Zn -Mg

2)Ag-Си

3)А1 -Fe

4)Hg-Ni

5)Fe-Hg\

Ответ:

10.Получить цинк можно взаимодействием

1)оксида цинка с водой

2)оксида цинка с углеродом

3) сульфида цинка с кислородом

4) сульфата цинка с магнием

5) гидроксида цинка с соляной кислотой

Ответ:

11.Запишите уравнения реакций в соответствии со схемой:

FeS Fe₂0₃ Fe(N0₃)₃ Fe(0H)₃

Для третьего превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

12.Вычислите массовую долю цинка в 50 г образца ZnS, содержащего 3 % примесей.

Вариант 4

Часть 1. При выполнении заданий 1 -7 укажите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа.

1. Атому металла соответствует распределение электронов по электронным

слоям

1)2ё, 4ё

2)2ё, 8ё, 1ё

3)2ё, 8ё, 18ё, 5ё

4)ё, 8ё, 18ё, 18ё, 8ё

Ответ:

2. В ряду металлов 3-го периода от А1к Na

1)увеличивается число валентных электронов

2)уменьшается радиус атома

3)возрастает химическая активность простых веществ

4)снижается восстановительная способность

Ответ:

3. В узлах кристаллической решётки кальция расположены

1)молекулы

2)ионы

3)атомы

4)ионы и атомы

Ответ:

4. Верны ли следующие суждения о физических свойствах металлов и их

распространённости в природе?

А. Все металлы имеют характерный блеск.

Б. Важнейшим природным соединением натрия является хлорид натрия.

1) верно только А 3)верны оба суждения

2)верно только Б 4)обсуждения неверны

Ответ:

5. И магний, и кальций при взаимодействии с кислородом образуют

1)нерастворимые основания 3)оксиды

2)щёлочи 4)средние соли

Ответ:

6. Оксид алюминия взаимодействует с

1) Сu(ОН)₂3) Н₂0

2)S0₃ 4)Na₂S0₄

Ответ:

7. Окислительные свойства оксида железа () отражает схема взаимодействия

1) Fe₂0₃+ S0₃ 3) Fe₂0₃+Н₂0

2) Fe₂0₃+ НС1 4) Fe₂0₃+CO

Ответ:

8.Установите соответствие между веществом и реагентами, с которыми оно может реагировать.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА РЕАГЕНТЫ

1)Н1, 0₂

2)H₂S0₄, NaOH

3)Na₂C0₃, Mg

4) CuCl₂,Al(OH)₃

А) железо

Б) оксид цинка

В) гидроксид натрия

Ответ:
А

При выполнении заданий 9 и 10 из предложенного перечня ответов вы берите два правильных и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

9.В какой паре первый металл вытесняет второй из раствора его соли?

1)Zn- Sn3) Ni - Fe5)Hg - Zn

2) Cu- Pt 4) Mn - Mg

Ответ:

10.Получить медь можно взаимодействием

1)оксида меди () с водой

2)оксида меди () с водородом

3)сульфида меди () с кислородом

4)сульфата меди () с железом

5)разложением гидроксида меди ()

Ответ:

1.Запишите уравнения реакций в соответствии со схемой:

А1 А1С1₃ А1(ОН)₃ А1₂0₃

Для второго превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

12.Вычислите массовую долю серебра в 10 г образца Ag₂0, содержащего 42 % примесей.

Ответы к вариантам тестовых заданий по теме

«Металлы и их соединения»

Ответы на задания с выбором ответа и кратким ответом

№

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

411

231

221

124

ВАРИАНТ 1

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Написаны уравнения реакций, соответствующие схеме превращений:

1)Ca(N0₃)₂+ Na₂C0₃= СаС0₃ + 2NaN0₃

2)СаС0₃^t CaO + C0₂

3)CaO+ 2НС1 = СаС1₂ + Н₂0

4)Составлено сокращённое ионное уравнение для первого превращения: Са²⁺+ CO₃^2-= СаС0₃

Ответ правильный и полный, включает все названные элементы

Правильно записаны 3 уравнения реакций

Правильно записаны 2 уравнения реакций

Правильно записано 1 уравнение реакции

Все элементы ответа записаны неверно

Максимальный балл

4
Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

1)Вычислена масса чистого оксида железа (III): m(Fe₂0₃) = т_{образца}W(Fe₂O₃) /100 % m(Fe₂0₃) = 64 • 0,85 = 54,4 г

2)Вычислены количество вещества и масса железа в данном образце: n(Fe) = 2n(Fe₂0₃) - 2 • m(Fe₂0₃)/M(Fe₂0₃) = 2 • 54,4/160 = 0,68 моль m(Fe) = 0,68 • 56 = 38,08 г

3)Вычислена массовая доля железа в образце:

W= m(Fe)/m_{образца}• 100% =38,08 • 100% =59,5%

Ответ правильный и полный и включает все вышеназванные элементы

Правильно записаны 2 первых элемента из названных выше

Правильно записан 1 из названных выше элементов (1-й или 2-й)

Все элементы ответа записаны неверно

Максимальный балл

ВАРИАНТ 2

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Написаны уравнения реакций, соответствующие схеме превращений:

1)Zn + H₂S0₄= ZnS0₄+ н₂Т

2)ZnS0₄+ 2NaOH = Zn(OH)₂+ Na₂S0₄

3)Zn(OH)₂^t ZnO + H₂0

4)Составлено сокращённое ионное уравнение для второго превращения: Zn²⁺+ 20Н^- = Zn(OH)₂

Ответ правильный и полный, включает все названные элементы

Правильно записаны 3 уравнения реакций

Правильно записаны 2 уравнения реакций

Правильно записано 1 уравнение реакции

Все элементы ответа записаны неверно

Максимальный балл

4
Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

1)Вычислена масса чистого карбоната кальция: W(СаС0₃) = m_{образца}, W(СаС0₃) /100 % т(СаСО₃) = 60 · 0,95 = 57 г

2)Вычислены количество вещества и масса кальция в данном образце: n(Са) = n(CaC0₃) = m(СаС0₃)/М (СаС0₃) = 57/100 = 0,57 моль

n(Са) = 0,57 • 40 = 22,8 г

3)Вычислена массовая доля кальция в образце:

W= m(Са)/ m_{образца}·100%=22,8 • 100% = 38%

Ответ правильный и полный и включает все вышеназванные элементы

Правильно записаны 2 первых элемента из названных выше

Правильно записан 1 из названных выше элементов (1-й или 2-й)

Все элементы ответа записаны неверно

Максимальный балл

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

Баллы

Написаны уравнения реакций, соответствующие схеме превращений:

1)4FeS + 70₂ - 2Fe₂0₃+ 4S0₂

2)Fe₂0₃+ 6HN0₃ = 2Fe(N0₃)₃ + 3H₂0

3)Fe(N0₃)₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaN0₃

4)Составлено сокращённое ионное уравнение для третьего превращения: Fe³⁺+ ЗОН- = Fe(OH)₃

Ответ правильный и полный, включает все названные элементы

Правильно записаны 3 уравнения реакций

Правильно записаны 2 уравнения реакций

Правильно записано 1 уравнение реакции

Все элементы ответа записаны неверно

Максимальный балл

ВАРИАНТ 3

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его)

Баллы

1)Вычислена масса чистого сульфида цинка: m(ZnS) = m_{о6разца} • W(ZnS) /100 %

m(ZnS) = 50 • 0,97 = 48,5 г

2)Вычислены количество вещества и масса цинка в данном образце: n(Zn) = n(ZnS) = m(ZnS)/M(ZnS) = 48,5/97 = 0,5 моль

m(Zn) = 0,5 • 65 = 32,5 г

3)Вычислена массовая доля железа в образце:

W = m(ZnS)/ m_{образца}. 100% = 22,8/50· 100% =65%

Ответ правильный и полный и включает все вышеназванные элементы

Правильно записаны 2 первых элемента из названных выше

Правильно записан 1 из названных выше элементов (1-й или 2-й)

Все элементы ответа записаны неверно

Максимальный балл

ВАРИАНТ 4

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие егосмысла)

Баллы

Написаны уравнения реакций, соответствующие схеме превращений:

1)2А1 + 6НС1 = 2А1С1₃ + ЗН₂Т

2)А1С1₃ + 3NaOH- Al(OH)₃+ 3NaCl

3)2А1(ОН)₃ А1₂0₃ + ЗН₂0

4)Составлено сокращённое ионное уравнение для второго превращения: А1³⁺ + ЗОН^- = А1(ОН)₃

Ответ правильный и полный, включает все названные элементы

Правильно записаны 3 уравнения реакций

Правильно записаны 2 уравнения реакций

Правильно записано 1 уравнение реакции

Все элементы ответа записаны неверно

Максимальный балл

4
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие егосмысла)

Баллы

1)Вычислена масса чистого оксида серебра: m(Ag₂0) = m_{образца} • W(Ag₂0) /100 %

m(Ag₂0) = 10 • 0,58 = 5,8 г

2)Вычислены количество вещества и масса серебра в данном образце:

n(Ag) = 2(Ag₂0) = 2 • m(Ag₂0)/M(Ag₂0) = 2 • 5,8/232 - 0,05 моль m(Ag) = 0,05 • 108 = 5,4 г

3)Вычислена массовая доля серебра в образце:

W= m(A)/m_{образца}·100%=5,4 • 100% -54%

Ответ правильный и полный и включает все вышеназванные элементы

Правильно записаны 2 первых элемента из названных выше

Правильно записан 1 из названных выше элементов (1-й или 2-й)

Все элементы ответа записаны неверно

Максимальный балл

⇧

⇩