Примеры ситуационных задач по химии

На современном этапе развития общества изменились требования к уровню подготовки выпускника общеобразовательной школы. Новый Федеральный государственный образовательный стандарт ориентирован выпускника, который должен осознавать важность образования и самообразования для жизни и деятельности, уметь применять полученные знания на практике. Применительно к учебному предмету «химия», выпускник должен уметь анализировать и объективно оценивать жизненные ситуации, связанные с веществами, иметь навыками безопасного обращения с теми из них, которые используются в повседневной жизни, уметь анализировать и планировать экологически безопасное поведение в целях сохранения здоровья и окружающей среды. В настоящее время выпускник общеобразовательной школы, имеющий в аттестате 4 или 5 по химии, сталкиваясь с химическими веществами в повседневной жизни, испытывает затруднения. А порой, не может даже грамотно прочитать этикетку на каком-либо изделии или флаконе со средством бытовой химии. Научить учеников обращению с химическими веществами, которые встретятся ему в быту, в повседневной жизни - задача школьного учителя химии. Для достижения результата в данном направлении важно включать в процесс обучения ситуационные задачи - это задания, включающие в себя описание определенной ситуации (реальной или фантастической), обычно проблемной.

Они могут быть расчетными или качественными.

1. Чтобы семена сельскохозяйственных культур хорошо сохранялись, они должны иметь влажность не более 15%. Высушить семена не всегда просто, так как нагревание приводит к потере всхожести. Поэтому нередко применяют химическую сушку: смешивают семена с безводным сульфатом натрия. Эта соль легко образует очень прочный кристаллогидрат Na₂SO₄^.10H₂O, поэтому при смешивании ее с влажными семенами она отнимает от них воду и связывает ее в кристаллогидрат. Рассчитайте, сколько нужно сульфата натрия для высушивания 10 кг семян, имеющих влажность 25%, до кондиционной влажности 15%

2. Фунгицидными и бактерицидными свойствами обладают водные растворы хорошо известных солей натрия: Na₂CO₃ и Na₂HPO₄. Действующим веществом этих пестицидов являются ионы натрия, присутствующие в их водных растворах. Какую соль - Na₂CO₃, Na₂CO₃^.10 Н₂О или Na₂HPO₄ - целесообразнее использовать для этих целей, если их стоимость примерно одинакова?

3. Мама дала вам задание: после занятий в школе помыть в своей комнате окно. Придя домой, вы приготовили тазик с водой, тряпки и обнаружили, что мама не купила специальное моющее средство для мытья окон. Как быть?

Вопросы и задания:

1. Какое средство, имеющееся в домашней аптечке, можно использовать для мытья окон?

2. Дайте характеристику этому веществу. Как с ним следует работать?

3. Напишите формулу этого вещества. Как правильно приготовить раствор для мытья окон?

4. Как пары нашатырного спирта влияют на систему дыхания человека?

5. Ваш дедушка при посадке плодовых деревьев и ягодных кустарников в яму для саженца вместе с удобрениями положить несколько расплющенных и обожженных на костре металлических консервных банок. Вам стало интересно, спросив деда зачем? Он попросил Вас ответить на следующие вопросы.

Вопросы и задания:

1. Как Вы это объясните с точки зрения химии?

2. Почему очень часто комнатные растения, посаженные в металлическую консервную банку, лучше растут, чем растения в керамических или пластмассовых горшках?

Задача № 4. Помоги животным.

6. Во время экскурсии на животноводческую ферму у школьников начали слезиться глаза. В помещениях животноводческой фермы часто скапливается большое количество различных веществ - пары воды, углекислый газ, сероводород и аммиак. Поэтому на фермах ощущается неприятный едкий запах, у работников часто слезятся глаза, возникает кашель. Система вентиляции не всегда справляется с этой ситуацией, выходит из строя, а проветривать помещения не рекомендуется, так как животным нельзя быть на сквозняке.

Вопросы и задания:

1. Как можно решить проблему очистки воздуха на ферме?

2. Напишите формулы перечисленных веществ.

3. Поможет ли такой метод как частая побелка стен? Напишите уравнение реакции.

Задача № 5. Готовим погреб к зиме.

7. Осенью погреба после просушивания обеззараживают. Чаще всего для этого применяют окуривание сернистым газом. В погребе поджигают серу и выдерживают его закрытым несколько дней.

Вопросы и задания:

1. Какое действие оказывает сернистый газ на микроорганизмы и бактерии?

2. Рассчитайте, какое количество серы надо сжечь для обработки погреба размером 2*3*2м, если рекомендуемая концентрация этого фумиганта 1:30 (1 объем оксида серы(ӀV) на 30 объемов воздуха).

8. Доступный и малотоксичный препарат для борьбы с мучнистой росой крыжовника - 0,5%-ный водный раствор кальцинированной соды, в который добавляют мыло. Если не кальцинированной соды, раствор можно приготовить из кристаллической соды Na₂CO₃^.10H₂O или питьевой соды NaHCO₃. Сколько надо взять кристаллической соды или питьевой соды, чтобы приготовить 10 л раствора, равноценного по активности 0,5%-ному раствору Na₂CO₃? Принять для расчетов, что плотность полученных растворов равна 1.

9. Две хозяйки готовились к стирке. Первая подогрела воду до 60 градусов и замочила в ней белье, вторая нагрела воду до кипения, прокипятила ее 5 минут, а затем охладила до 60 градусов и только после этого начала стирку. У кого белье лучше отстирается? Каким простым опытом это можно доказать и как объяснить?

10. Всем известно ощущение оскомины после обильного потребления кислых фруктов, при этом зубы становятся очень чувствительными к горячей и холодной пище. Но это ощущение проходит, если два раза в день чистить зубы фтористой зубной пастой. Как можно объяснить все эти явления с позиций химии, если знать, что состав зубной эмали очень близок к минералу гидроксилапатиту Ca₅OH(PO₄)₃?