Файл: Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников егэ 2019 года по химии.pdf
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 94
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Баллы
Вариант ответа:
Написаны четыре уравнения описанных реакций:
1) 5H
2
SO
4
+ 8KI = 4K
2
SO
4
+ H
2
S + 4I
2
+ 4H
2
O
2) 2H
2
S + O
2
= 2S + 2H
2
O
3) S + 6HNO
3
= H
2
SO
4
+ 6NO
2
+ 2H
2
O
4) 2NO
2
+ 2KOH = KNO
3
+ KNO
2
+ H
2
O
Максимальный балл
4
Не вызывает сомнений, что при решении данного задания определяющее значение имеет знание химических свойств неорганических веществ. Вместе с тем без учета значения выделенных слов правильное выполнение этого задания маловероятно. Так, например, именно в недостатке кислорода образуется сера – твердое вещество, а в результате реакции с концентрированной азотной кислотой образуется оксид азота(IV).
Внимательное прочтение условий в ряде случаев помогает также понять, какие продукты реакции образуются на предыдущих и/или последующих стадиях превращений. В данном задании фраза «продукт взаимодействия (азотной кислоты) поглотили избытком раствора гидроксида натрия» наводит на мысль, что образующееся вещество не является аммиаком или оксидом азота(II), а следовательно, является оксидом азота(IV).
Понимание существования взаимосвязи между веществами, относящимися к различным классами/группами веществ, – важное условие успешного выполнения задания 33, в котором речь идет об органических веществах.
Рассмотрим пример такого задания.
Задание 33
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
X
1
X
2
Br
K
2
Cr
2
O
7
, H
2
SO
4
KOH (спирт. р-р)
циклогексанон
Н
2
избыток, Pt
X
3
X
4
26
При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Баллы
Вариант ответа:
Написаны пять уравнений реакций, соответствующих схеме превращений:
1)
+ 3H
2
Pt,
t°
2)
h
Br
+ Br
2
+ HBr
3)
Br
+ KOH
спирт., t°
+ KBr + H
2
O
4)
+ H
2
O
H
3
PO
4
,
t°
OH
5)
O
OH
3
+ K
2
Cr
2
O
7
+ 4H
2
SO
4 3
Cr
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ 7H
2
O
+
Максимальный балл
5
Важным условием успешного выполнении таких заданий является фокусирование внимания не на одной стадии, а на всех данных о веществах и условиях протекания реакций на всех этапах превращений – как предшествующих, так и последующих. Так, например, получение на второй стадии бромциклогесана позволяет спрогнозировать, что исходным веществом, вступающим на первой стадии в реакцию с 4 моль водорода
(реакция гидрирования), является ароматическое соединение – бензол. А образование на завершающем этапе циклогексанона в результате окисления вещества Х
4
хромовой смесью позволяет предположить, что продуктом превращения на четвертой стадии является кислородсодержащее соединение – спирт – циклогексанол.
Для данного и других заданий по органической химии не менее значимым является знание вариантов протекания реакций между органическими веществами в зависимости от условий (особенностей) проведения этих реакций.
Актуальность этого тезиса подтверждается и полученными статистическим данными: задания 14 и 17 в среднем выполнены на 43,6% и 47,3% соответственно. Такой результат свидетельствует об определенных проблемах в знаниях экзаменуемых о химических свойствах и способах получения органических веществ.
Одной из ошибок, которую допускают участники ЕГЭ при выполнении подобных заданий, является отсутствие подготовительного этапа к выполнению, включающему общий анализ химических свойств веществ, указанных в задании.
Первым шагом при выполнении заданий, проверяющих знание химических свойств органических и неорганических веществ, является определение принадлежности вещества к определенному (-ой) классу (группе). Именно такой подход позволяет исходя из общих свойств веществ, характерных для определенного (-ой) класса / группы веществ, спрогнозировать возможные варианты взаимодействия. На следующем этапе
27 следует перейти к учету специфических свойств веществ, которые, как правило, могут быть связаны с особенностями строения.
Рассмотрим примеры заданий 14 и 17.
Задание 14
Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует как муравьиная кислота, так и метаналь.
1) сера
2) карбонат натрия
3) аммиачный раствор оксида серебра
4) фенол
5) гидроксид меди(II)
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Ответ:
В данном задании необходимо найти общие свойства для двух веществ, указанных в условии задания. При анализе свойств муравьиной кислоты необходимо вспомнить, что она проявляет практически все свойства, характерные для растворов кислот средней силы. А вот принадлежность к органическим веществам и особенность ее строения – наличие альдегидной группы – свидетельствуют о ее специфических свойствах, в частности об окислении, которое может протекать с аммиачным раствором оксида серебра и с гидроксидом меди(II).
Второе вещество (метаналь) является альдегидом, что и предопределяет характерные для него свойства, которые мы уже назвали ранее. Специфическое свойство метаналя – реакция с фенолом – для муравьиной кислоты нехарактерно. Это обусловлено тем, что фенол проявляет свойства слабой кислоты.
Данный шаг актуален и при выполнении других заданий, например на установление соответствия между позициями двух множеств.
Задание 17
Установите соответствие между схемой реакции и веществом Х, принимающим в ней участие: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
СХЕМА РЕАКЦИИ
ВЕЩЕСТВО Х
А)
Х
2 4
H SO ,
t
бутен-2
Б)
Х
2 3
ZnO, Al O ,
t
бутадиен-1,3
В)
Х
2 4
H SO ,
t
метилпропен
Г)
Х
4
KMnO , H
бутанон
1)
CH
3
CH
2
OH
2)
CH
3
CH
2
CH
2
COOH
3)
(CH
3
)
2
CHCH
2
OH
4)
CH
3
CHO
5)
CH
3
CH
2
CH(OH)CH
3 6)
CH
3
CH
2
CH
2
CHO
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Ответ:
А Б В Г
28
Первым шагом при его решении является определение классов и составление формул веществ, приведенных во множестве «схема реакции». На втором этапе нужно вспомнить и проанализировать общие способы получения этих веществ.
Принципиальным в этом задании становится знание условий проведения реакций, указанных над стрелкой в схеме превращений. Так, например, при анализе схемы получения бутена-2 важно вспомнить, что концентрированная серная кислота является водоотнимающим средством, а следовательно, исходное вещество X должно быть линейного строения, с гидроксогруппой, расположенной не у крайнего атома углерода.
После этого можно переходить к поиску варианта ответа из столбца «вещество Х».
Аналогичные рассуждения необходимо проделать и с другими схемами. Правильность каждого из установленных соответствий целесообразно подтвердить составлением уравнения реакции.
Важнейшую роль этап анализа свойств играет и при выполнении заданий 30 и 31, в которых требуется выбрать вещества, вступающие в окислительно-восстановительную реакцию и реакцию ионного обмена.
Задание 30
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: гипохлорит калия, гидроксид калия, сульфат железа(III), оксид хрома(III), оксид магния.
Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций, используя не менее двух веществ из предложенного перечня. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Баллы
Вариант ответа:
3KClO + Cr
2
O
3
+ 4KOH = 2K
2
CrO
4
+ 3KCl + 2H
2
O
3 2
Cl
+1
+ 2ē → Cl
–1
Cr
+3
– 3ē → Cr
+6
Хлор в степени окисления +1 (или гипохлорит калия) является окислителем.
Хром в степени окисления +3 (или оксид хрома(III)) является восстановителем
Максимальный балл
2
Приступая к выполнению данного задания, необходимо на основании состава предложенных в перечне веществ, спрогнозировать их окислительно-восстановительные свойства. Рядом с формулами веществ следует записать, является это вещество окислителем, восстановителем, и тем, и другим, или для него эти свойства практически нехарактерны. Например, гипохлорит калия и оксид хрома(III) могут быть и окислителями и восстановителями, сульфат железа(III) проявляет преимущественно окислительные свойства, а гидроксид калия окислительно-восстановительные свойства проявляет слабо.
На втором этапе составляются пары веществ, которые могут вступать в ОВР. При этом следует обратить внимание на то, что некоторые вещества из перечня могут выступать в качестве среды для проведения реакции, которая влияет на состав образующихся продуктов. Например, таким веществом в данном задании является гидроксид калия.
После этого приступают к выбору пар реагентов, между которыми протекание реакции является наиболее очевидным. В данном случае это взаимодействие гипохлорита калия с оксидом хрома(III). При этом в качестве среды раствора может быть
29 использована как щелочь, так и вода. Подобный предварительный анализ свойств веществ повышает вероятность безошибочного выполнения задания, так как позволяет учесть все варианты взаимодействия между веществами.
Первым шагом в решении задания 31 должно стать определение принадлежности приведенных веществ к классам неорганических веществ. Это позволит сразу исключить из перечня оксиды магния и хрома, так как реакции ионного обмена происходят в водных растворах электролитов, к которым оксиды не относятся. Оставшиеся варианты взаимодействия весьма ограничены. Наиболее очевидным из них является реакция между сульфатом железа(III) и гидроксидом калия.
Подчеркнем, что при обучении школьников выполнению заданий различного типа, проверяющих знание химических свойств веществ, важно отработать определенный алгоритм действий:
1) определение классов веществ, указанных в условии задания (или приведенных в перечне);
2) анализ общих свойств, характерных для этих классов веществ;
3) анализ особых свойств веществ;
4) прогнозирование возможности взаимодействия веществ и исключение веществ, не реагирующих между собой;
5) составление уравнений реакций.
Завершающий шаг является очень важным для подтверждения правильности решения, в частности сделанного выбора ответов.
Одним из важнейших умений, которое должно быть отработано у учащихся на этапе подготовке к экзамену, должно стать умение самостоятельно выстраивать алгоритм решения в зависимости от условия задания. Безусловно, наличие опыта решения заданий различного типа будет способствовать более быстрому выстраиванию индивидуального алгоритма. Однако нередко учащиеся пытаются применить готовый алгоритм-шаблон к заданию, имеющему отличный путь решения, что приводит их к неверному ответу, чаще всего к ошибкам при решении расчетной задачи 34. В условии каждой из задач этой линии встречаются данные, которые должны быть учтены экзаменуемым, а для этого необходимо уметь учитывать все приведенные данные. Важным этапом на пути к этому является формирование умения записывать «дано», отработку которого нужно начинать на более простых условиях заданий, постепенно увеличивая количество приведенных в них данных.
Грамотная запись «дано» с указанием единиц измерения физических величин позволяет также избежать и арифметических ошибок, которые нередко встречаются в решениях даже хорошо подготовленных экзаменуемых. Одни из ошибок свидетельствуют о непонимании взаимосвязи между величинами, а другие являются результатом наличия проблем в математической подготовке.
Таким образом, важнейшим фактором, определяющим успешность решения заданий экзаменационного варианта по химии, является реализация системного подхода к формированию химических знаний и отработке умения работать с информацией, представленной в условии заданий в различной форме (текст, формула, схема).
В целях учета названных выше факторов в рамках текущего и рубежного контроля целесообразно применять различные формы заданий, направленных на проверку химических свойств веществ и предусматривающих анализ данных, их отбор с учетом сформулированных вопросов, и/или заданий, включающих описание результатов химических экспериментов. При этом очень важно предлагать выпускникам проговаривать или записывать алгоритм действий. Именно данный шаг обеспечивает систему и логику в решении заданий любого уровня сложности.
Принципиальных изменений в структуру и содержания экзаменационных вариантов
2020 г. вносить не планируется. Однако предполагается дальнейшее совершенствование формулировок заданий с учетом двух направлений:
30
повышение практико-ориентированной направленности КИМ, в результате включения заданий, ориентированных проверку знаний, приобретаемых в процессе выполнения реального химического эксперимента;
повышение дифференцирующей способности заданий за счет усиления вариативной составляющей их решений.
Планируемые в формулировках уточнения могут быть учтены при проведении практических и лабораторных работ. Так, важное значение при выполнении заданий 30,
31, 32 и 33 имеет знание условий и признаков протекания химических реакций. В связи с этим нужно осваивать умения наблюдать и фиксировать происходящие изменения.
Важным в процессе отработки данного умения является формулирование перед проведением опытов (на основании анализа состава реагирующих веществ) ожидаемых признаков протекания реакций, а затем сопоставление прогноза с реальными изменениями. Большое значение для учета второго направления планируемых изменений может иметь продумывание при решении заданий различного уровня сложности нескольких вариантов решения с последующим выбором оптимального.
Методическую помощь учителям и обучающимся при подготовке к ЕГЭ могут оказать материалы с сайта ФИПИ (
www.fipi.ru
):
документы, определяющие структуру и содержание КИМ ЕГЭ 2020 г.;
открытый банк заданий ЕГЭ;
учебно-методические материалы для председателей и членов региональных предметных комиссий по проверке выполнения заданий с развернутым ответом экзаменационных работ ЕГЭ;
Методические рекомендации на основе анализа типичных ошибок участников
ЕГЭ прошлых лет (2015–2018 гг.);
журнал «Педагогические измерения»;
Youtube-канал Рособрнадзора (видеоконсультации по подготовке к ЕГЭ 2016–
2019 гг.), материалы сайта ФИПИ (http://fipi.ru/ege-i-gve-11/daydzhest-ege).
31
Приложение
Основные характеристики экзаменационной работы ЕГЭ 2019 г. по ХИМИИ
Анализ надежности экзаменационных вариантов по химии подтверждает, что качество разработанных КИМ соответствует требованиям, предъявляемым к стандартизированным тестам учебных достижений. Средняя надежность (коэффициент альфа Кронбаха)
1
КИМ по химии – 0,94.
№
Проверяемые требования (умения)
Коды
проверя-
емых
требова-
ний
(умений)
(по КТ)
Коды
проверя-
емых
элементов
содержания
(по КЭС)
Уровень
слож-
ности
задания
Макси-
мальный
балл за
выпол-
нение
задания
Средний
процент
выполне-
ния
1
Применять основные положения химических теорий для анализа строения и свойств веществ; характеризовать s-, p- и d-элементы по их положению в Периодической системе Д.И. Менделеева
1.2.1 2.3.1 1.1.1
Б
1 79,2 2
Понимать смысл
Периодического закона
Д.И. Менделеева и использовать его для качественного анализа и обоснования основных закономерностей строения атомов, свойств химических элементов и их соединений; характеризовать s-, p- и d-элементы по их положению в
Периодической системе
Д.И. Менделеева; объяснять зависимость свойств химических элементов и их соединений от положения элемента в
Периодической системе Д.И. Менделеева
1.2.3 2.3.1 2.4.1 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4
Б
1 81 3
Понимать смысл важнейших понятий; определять/ классифицировать валентность, степень окисления химических элементов, заряды ионов
1.1.1 2.2.1 1.3.2
Б
1 80,6 4
Определять/классифицировать вид химических связей в соединениях и тип кристаллической решетки; объяснить природу химической связи
(ионной, ковалентной, металлической, водородной); объяснять зависимость свойств неорганических и органических веществ от их состава и строения
2.2.2 2.4.2 2.4.3 1.3.1 1.3.3
Б
1 60 5
Классифицировать неорганические и органические вещества по всем известным классификационным признакам, определять принадлежность веществ к различным классам неорганических и органических соединений
1.3.1 2.2.6 2.1
Б
1 73,9 6
Характеризовать общие химические свойства простых веществ – металлов и неметаллов, общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов
2.3.2 2.3.3 2.2 2.3 2.4
Б
1 66,3 1
Минимально допустимое значение надежности теста для его использования в системе государственных экзаменов равно 0,8.
32 7
Понимать смысл важнейших понятий; применять основные положения химических теорий; выявлять их взаимосвязь; характеризовать общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов; объяснять сущность изученных видов химических реакций: электролитической диссоциации, ионного обмена, окислительно- восстановительных (и составлять их уравнения)
1.1.1 1.1.2 1.2.1 2.3.3 2.4.4 2.5 2.6 2.7 1.4.5 1.4.6
Б
2 70,3 8
Характеризовать общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов
2.3.3 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
П
2 54,4 9
Характеризовать общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов; объяснять зависимость свойств неорганических и органических веществ от их состава и строения; объяснять сущность изученных видов химических реакций: электролитической диссоциации, ионного обмена, окислительно-восстановительных
(и составлять их уравнения)
2.3.3 2.4.3 2.4.4 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
П
2 48,6 10
Характеризовать общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов; объяснять зависимость свойств неорганических и органических веществ от их состава и строения;
2.3.3 2.4.3 2.8
Б
2 75,4 11
Определять/классифицировать принадлежность веществ к различным классам неорганических и органических соединений
2.2.6 3.3
Б
1 60,9 12
Определять/классифицировать вид химических связей в соединениях и тип кристаллической решетки; пространственное строение молекул; гомологи и изомеры
1.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.7 3.1 3.2
Б
1 51,7 13
Объяснять общие способы и принципы получения наиболее важных веществ; характеризовать строение и химические свойства изученных органических соединений; планировать/проводить эксперимент по получению и распознаванию важнейших неорганических и органических соединений с учетом приобретенных знаний о правилах безопасной работы с веществами в лаборатории и в быту
1.3.4 2.3.4 2.5.1 3.4 4.1.7
Б
1 59,5 14
Объяснять общие способы и принципы получения наиболее важных веществ; характеризовать строение и химические свойства изученных органических соединений; планировать/проводить эксперимент по получению и распознаванию важнейших неорганических и органических соединений с учетом приобретенных знаний о правилах безопасной работы с веществами в лаборатории и в быту
1.3.4 2.3.4 2.5.1 3.5 3.6 4.1.8
Б
1 43,7 15
Характеризовать строение и химические свойства изученных органических соединений
2.3.4 3.7 3.8
Б
1 53,2 16
Характеризовать строение и химические свойства изученных органических соединений, сущность изученных видов химических реакций: электролитической диссоциации, ионного обмена, окислительно-восстановительных (и составлять их уравнения)
2.3.4 2.4.4 3.4 1.4.10 4.1.7.
П
2 63,9
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Баллы
Вариант ответа:
Написаны четыре уравнения описанных реакций:
1) 5H
2
SO
4
+ 8KI = 4K
2
SO
4
+ H
2
S + 4I
2
+ 4H
2
O
2) 2H
2
S + O
2
= 2S + 2H
2
O
3) S + 6HNO
3
= H
2
SO
4
+ 6NO
2
+ 2H
2
O
4) 2NO
2
+ 2KOH = KNO
3
+ KNO
2
+ H
2
O
Максимальный балл
4
Не вызывает сомнений, что при решении данного задания определяющее значение имеет знание химических свойств неорганических веществ. Вместе с тем без учета значения выделенных слов правильное выполнение этого задания маловероятно. Так, например, именно в недостатке кислорода образуется сера – твердое вещество, а в результате реакции с концентрированной азотной кислотой образуется оксид азота(IV).
Внимательное прочтение условий в ряде случаев помогает также понять, какие продукты реакции образуются на предыдущих и/или последующих стадиях превращений. В данном задании фраза «продукт взаимодействия (азотной кислоты) поглотили избытком раствора гидроксида натрия» наводит на мысль, что образующееся вещество не является аммиаком или оксидом азота(II), а следовательно, является оксидом азота(IV).
Понимание существования взаимосвязи между веществами, относящимися к различным классами/группами веществ, – важное условие успешного выполнения задания 33, в котором речь идет об органических веществах.
Рассмотрим пример такого задания.
Задание 33
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
X
1
X
2
Br
K
2
Cr
2
O
7
, H
2
SO
4
KOH (спирт. р-р)
циклогексанон
Н
2
избыток, Pt
X
3
X
4
26
При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Баллы
Вариант ответа:
Написаны пять уравнений реакций, соответствующих схеме превращений:
1)
+ 3H
2
Pt,
t°
2)
h
Br
+ Br
2
+ HBr
3)
Br
+ KOH
спирт., t°
+ KBr + H
2
O
4)
+ H
2
O
H
3
PO
4
,
t°
OH
5)
O
OH
3
+ K
2
Cr
2
O
7
+ 4H
2
SO
4 3
Cr
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ 7H
2
O
+
Максимальный балл
5
Важным условием успешного выполнении таких заданий является фокусирование внимания не на одной стадии, а на всех данных о веществах и условиях протекания реакций на всех этапах превращений – как предшествующих, так и последующих. Так, например, получение на второй стадии бромциклогесана позволяет спрогнозировать, что исходным веществом, вступающим на первой стадии в реакцию с 4 моль водорода
(реакция гидрирования), является ароматическое соединение – бензол. А образование на завершающем этапе циклогексанона в результате окисления вещества Х
4
хромовой смесью позволяет предположить, что продуктом превращения на четвертой стадии является кислородсодержащее соединение – спирт – циклогексанол.
Для данного и других заданий по органической химии не менее значимым является знание вариантов протекания реакций между органическими веществами в зависимости от условий (особенностей) проведения этих реакций.
Актуальность этого тезиса подтверждается и полученными статистическим данными: задания 14 и 17 в среднем выполнены на 43,6% и 47,3% соответственно. Такой результат свидетельствует об определенных проблемах в знаниях экзаменуемых о химических свойствах и способах получения органических веществ.
Одной из ошибок, которую допускают участники ЕГЭ при выполнении подобных заданий, является отсутствие подготовительного этапа к выполнению, включающему общий анализ химических свойств веществ, указанных в задании.
Первым шагом при выполнении заданий, проверяющих знание химических свойств органических и неорганических веществ, является определение принадлежности вещества к определенному (-ой) классу (группе). Именно такой подход позволяет исходя из общих свойств веществ, характерных для определенного (-ой) класса / группы веществ, спрогнозировать возможные варианты взаимодействия. На следующем этапе
27 следует перейти к учету специфических свойств веществ, которые, как правило, могут быть связаны с особенностями строения.
Рассмотрим примеры заданий 14 и 17.
Задание 14
Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует как муравьиная кислота, так и метаналь.
1) сера
2) карбонат натрия
3) аммиачный раствор оксида серебра
4) фенол
5) гидроксид меди(II)
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Ответ:
В данном задании необходимо найти общие свойства для двух веществ, указанных в условии задания. При анализе свойств муравьиной кислоты необходимо вспомнить, что она проявляет практически все свойства, характерные для растворов кислот средней силы. А вот принадлежность к органическим веществам и особенность ее строения – наличие альдегидной группы – свидетельствуют о ее специфических свойствах, в частности об окислении, которое может протекать с аммиачным раствором оксида серебра и с гидроксидом меди(II).
Второе вещество (метаналь) является альдегидом, что и предопределяет характерные для него свойства, которые мы уже назвали ранее. Специфическое свойство метаналя – реакция с фенолом – для муравьиной кислоты нехарактерно. Это обусловлено тем, что фенол проявляет свойства слабой кислоты.
Данный шаг актуален и при выполнении других заданий, например на установление соответствия между позициями двух множеств.
Задание 17
Установите соответствие между схемой реакции и веществом Х, принимающим в ней участие: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
СХЕМА РЕАКЦИИ
ВЕЩЕСТВО Х
А)
Х
2 4
H SO ,
t
бутен-2
Б)
Х
2 3
ZnO, Al O ,
t
бутадиен-1,3
В)
Х
2 4
H SO ,
t
метилпропен
Г)
Х
4
KMnO , H
бутанон
1)
CH
3
CH
2
OH
2)
CH
3
CH
2
CH
2
COOH
3)
(CH
3
)
2
CHCH
2
OH
4)
CH
3
CHO
5)
CH
3
CH
2
CH(OH)CH
3 6)
CH
3
CH
2
CH
2
CHO
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Ответ:
А Б В Г
28
Первым шагом при его решении является определение классов и составление формул веществ, приведенных во множестве «схема реакции». На втором этапе нужно вспомнить и проанализировать общие способы получения этих веществ.
Принципиальным в этом задании становится знание условий проведения реакций, указанных над стрелкой в схеме превращений. Так, например, при анализе схемы получения бутена-2 важно вспомнить, что концентрированная серная кислота является водоотнимающим средством, а следовательно, исходное вещество X должно быть линейного строения, с гидроксогруппой, расположенной не у крайнего атома углерода.
После этого можно переходить к поиску варианта ответа из столбца «вещество Х».
Аналогичные рассуждения необходимо проделать и с другими схемами. Правильность каждого из установленных соответствий целесообразно подтвердить составлением уравнения реакции.
Важнейшую роль этап анализа свойств играет и при выполнении заданий 30 и 31, в которых требуется выбрать вещества, вступающие в окислительно-восстановительную реакцию и реакцию ионного обмена.
Задание 30
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: гипохлорит калия, гидроксид калия, сульфат железа(III), оксид хрома(III), оксид магния.
Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций, используя не менее двух веществ из предложенного перечня. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Баллы
Вариант ответа:
3KClO + Cr
2
O
3
+ 4KOH = 2K
2
CrO
4
+ 3KCl + 2H
2
O
3 2
Cl
+1
+ 2ē → Cl
–1
Cr
+3
– 3ē → Cr
+6
Хлор в степени окисления +1 (или гипохлорит калия) является окислителем.
Хром в степени окисления +3 (или оксид хрома(III)) является восстановителем
Максимальный балл
2
Приступая к выполнению данного задания, необходимо на основании состава предложенных в перечне веществ, спрогнозировать их окислительно-восстановительные свойства. Рядом с формулами веществ следует записать, является это вещество окислителем, восстановителем, и тем, и другим, или для него эти свойства практически нехарактерны. Например, гипохлорит калия и оксид хрома(III) могут быть и окислителями и восстановителями, сульфат железа(III) проявляет преимущественно окислительные свойства, а гидроксид калия окислительно-восстановительные свойства проявляет слабо.
На втором этапе составляются пары веществ, которые могут вступать в ОВР. При этом следует обратить внимание на то, что некоторые вещества из перечня могут выступать в качестве среды для проведения реакции, которая влияет на состав образующихся продуктов. Например, таким веществом в данном задании является гидроксид калия.
После этого приступают к выбору пар реагентов, между которыми протекание реакции является наиболее очевидным. В данном случае это взаимодействие гипохлорита калия с оксидом хрома(III). При этом в качестве среды раствора может быть
29 использована как щелочь, так и вода. Подобный предварительный анализ свойств веществ повышает вероятность безошибочного выполнения задания, так как позволяет учесть все варианты взаимодействия между веществами.
Первым шагом в решении задания 31 должно стать определение принадлежности приведенных веществ к классам неорганических веществ. Это позволит сразу исключить из перечня оксиды магния и хрома, так как реакции ионного обмена происходят в водных растворах электролитов, к которым оксиды не относятся. Оставшиеся варианты взаимодействия весьма ограничены. Наиболее очевидным из них является реакция между сульфатом железа(III) и гидроксидом калия.
Подчеркнем, что при обучении школьников выполнению заданий различного типа, проверяющих знание химических свойств веществ, важно отработать определенный алгоритм действий:
1) определение классов веществ, указанных в условии задания (или приведенных в перечне);
2) анализ общих свойств, характерных для этих классов веществ;
3) анализ особых свойств веществ;
4) прогнозирование возможности взаимодействия веществ и исключение веществ, не реагирующих между собой;
5) составление уравнений реакций.
Завершающий шаг является очень важным для подтверждения правильности решения, в частности сделанного выбора ответов.
Одним из важнейших умений, которое должно быть отработано у учащихся на этапе подготовке к экзамену, должно стать умение самостоятельно выстраивать алгоритм решения в зависимости от условия задания. Безусловно, наличие опыта решения заданий различного типа будет способствовать более быстрому выстраиванию индивидуального алгоритма. Однако нередко учащиеся пытаются применить готовый алгоритм-шаблон к заданию, имеющему отличный путь решения, что приводит их к неверному ответу, чаще всего к ошибкам при решении расчетной задачи 34. В условии каждой из задач этой линии встречаются данные, которые должны быть учтены экзаменуемым, а для этого необходимо уметь учитывать все приведенные данные. Важным этапом на пути к этому является формирование умения записывать «дано», отработку которого нужно начинать на более простых условиях заданий, постепенно увеличивая количество приведенных в них данных.
Грамотная запись «дано» с указанием единиц измерения физических величин позволяет также избежать и арифметических ошибок, которые нередко встречаются в решениях даже хорошо подготовленных экзаменуемых. Одни из ошибок свидетельствуют о непонимании взаимосвязи между величинами, а другие являются результатом наличия проблем в математической подготовке.
Таким образом, важнейшим фактором, определяющим успешность решения заданий экзаменационного варианта по химии, является реализация системного подхода к формированию химических знаний и отработке умения работать с информацией, представленной в условии заданий в различной форме (текст, формула, схема).
В целях учета названных выше факторов в рамках текущего и рубежного контроля целесообразно применять различные формы заданий, направленных на проверку химических свойств веществ и предусматривающих анализ данных, их отбор с учетом сформулированных вопросов, и/или заданий, включающих описание результатов химических экспериментов. При этом очень важно предлагать выпускникам проговаривать или записывать алгоритм действий. Именно данный шаг обеспечивает систему и логику в решении заданий любого уровня сложности.
Принципиальных изменений в структуру и содержания экзаменационных вариантов
2020 г. вносить не планируется. Однако предполагается дальнейшее совершенствование формулировок заданий с учетом двух направлений:
30
повышение практико-ориентированной направленности КИМ, в результате включения заданий, ориентированных проверку знаний, приобретаемых в процессе выполнения реального химического эксперимента;
повышение дифференцирующей способности заданий за счет усиления вариативной составляющей их решений.
Планируемые в формулировках уточнения могут быть учтены при проведении практических и лабораторных работ. Так, важное значение при выполнении заданий 30,
31, 32 и 33 имеет знание условий и признаков протекания химических реакций. В связи с этим нужно осваивать умения наблюдать и фиксировать происходящие изменения.
Важным в процессе отработки данного умения является формулирование перед проведением опытов (на основании анализа состава реагирующих веществ) ожидаемых признаков протекания реакций, а затем сопоставление прогноза с реальными изменениями. Большое значение для учета второго направления планируемых изменений может иметь продумывание при решении заданий различного уровня сложности нескольких вариантов решения с последующим выбором оптимального.
Методическую помощь учителям и обучающимся при подготовке к ЕГЭ могут оказать материалы с сайта ФИПИ (
www.fipi.ru
):
документы, определяющие структуру и содержание КИМ ЕГЭ 2020 г.;
открытый банк заданий ЕГЭ;
учебно-методические материалы для председателей и членов региональных предметных комиссий по проверке выполнения заданий с развернутым ответом экзаменационных работ ЕГЭ;
Методические рекомендации на основе анализа типичных ошибок участников
ЕГЭ прошлых лет (2015–2018 гг.);
журнал «Педагогические измерения»;
Youtube-канал Рособрнадзора (видеоконсультации по подготовке к ЕГЭ 2016–
2019 гг.), материалы сайта ФИПИ (http://fipi.ru/ege-i-gve-11/daydzhest-ege).
31
Приложение
Основные характеристики экзаменационной работы ЕГЭ 2019 г. по ХИМИИ
Анализ надежности экзаменационных вариантов по химии подтверждает, что качество разработанных КИМ соответствует требованиям, предъявляемым к стандартизированным тестам учебных достижений. Средняя надежность (коэффициент альфа Кронбаха)
1
КИМ по химии – 0,94.
№
Проверяемые требования (умения)
Коды
проверя-
емых
требова-
ний
(умений)
(по КТ)
Коды
проверя-
емых
элементов
содержания
(по КЭС)
Уровень
слож-
ности
задания
Макси-
мальный
балл за
выпол-
нение
задания
Средний
процент
выполне-
ния
1
Применять основные положения химических теорий для анализа строения и свойств веществ; характеризовать s-, p- и d-элементы по их положению в Периодической системе Д.И. Менделеева
1.2.1 2.3.1 1.1.1
Б
1 79,2 2
Понимать смысл
Периодического закона
Д.И. Менделеева и использовать его для качественного анализа и обоснования основных закономерностей строения атомов, свойств химических элементов и их соединений; характеризовать s-, p- и d-элементы по их положению в
Периодической системе
Д.И. Менделеева; объяснять зависимость свойств химических элементов и их соединений от положения элемента в
Периодической системе Д.И. Менделеева
1.2.3 2.3.1 2.4.1 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4
Б
1 81 3
Понимать смысл важнейших понятий; определять/ классифицировать валентность, степень окисления химических элементов, заряды ионов
1.1.1 2.2.1 1.3.2
Б
1 80,6 4
Определять/классифицировать вид химических связей в соединениях и тип кристаллической решетки; объяснить природу химической связи
(ионной, ковалентной, металлической, водородной); объяснять зависимость свойств неорганических и органических веществ от их состава и строения
2.2.2 2.4.2 2.4.3 1.3.1 1.3.3
Б
1 60 5
Классифицировать неорганические и органические вещества по всем известным классификационным признакам, определять принадлежность веществ к различным классам неорганических и органических соединений
1.3.1 2.2.6 2.1
Б
1 73,9 6
Характеризовать общие химические свойства простых веществ – металлов и неметаллов, общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов
2.3.2 2.3.3 2.2 2.3 2.4
Б
1 66,3 1
Минимально допустимое значение надежности теста для его использования в системе государственных экзаменов равно 0,8.
1 2 3 4 5
32 7
Понимать смысл важнейших понятий; применять основные положения химических теорий; выявлять их взаимосвязь; характеризовать общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов; объяснять сущность изученных видов химических реакций: электролитической диссоциации, ионного обмена, окислительно- восстановительных (и составлять их уравнения)
1.1.1 1.1.2 1.2.1 2.3.3 2.4.4 2.5 2.6 2.7 1.4.5 1.4.6
Б
2 70,3 8
Характеризовать общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов
2.3.3 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
П
2 54,4 9
Характеризовать общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов; объяснять зависимость свойств неорганических и органических веществ от их состава и строения; объяснять сущность изученных видов химических реакций: электролитической диссоциации, ионного обмена, окислительно-восстановительных
(и составлять их уравнения)
2.3.3 2.4.3 2.4.4 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
П
2 48,6 10
Характеризовать общие химические свойства основных классов неорганических соединений, свойства отдельных представителей этих классов; объяснять зависимость свойств неорганических и органических веществ от их состава и строения;
2.3.3 2.4.3 2.8
Б
2 75,4 11
Определять/классифицировать принадлежность веществ к различным классам неорганических и органических соединений
2.2.6 3.3
Б
1 60,9 12
Определять/классифицировать вид химических связей в соединениях и тип кристаллической решетки; пространственное строение молекул; гомологи и изомеры
1.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.7 3.1 3.2
Б
1 51,7 13
Объяснять общие способы и принципы получения наиболее важных веществ; характеризовать строение и химические свойства изученных органических соединений; планировать/проводить эксперимент по получению и распознаванию важнейших неорганических и органических соединений с учетом приобретенных знаний о правилах безопасной работы с веществами в лаборатории и в быту
1.3.4 2.3.4 2.5.1 3.4 4.1.7
Б
1 59,5 14
Объяснять общие способы и принципы получения наиболее важных веществ; характеризовать строение и химические свойства изученных органических соединений; планировать/проводить эксперимент по получению и распознаванию важнейших неорганических и органических соединений с учетом приобретенных знаний о правилах безопасной работы с веществами в лаборатории и в быту
1.3.4 2.3.4 2.5.1 3.5 3.6 4.1.8
Б
1 43,7 15
Характеризовать строение и химические свойства изученных органических соединений
2.3.4 3.7 3.8
Б
1 53,2 16
Характеризовать строение и химические свойства изученных органических соединений, сущность изученных видов химических реакций: электролитической диссоциации, ионного обмена, окислительно-восстановительных (и составлять их уравнения)
2.3.4 2.4.4 3.4 1.4.10 4.1.7.
П
2 63,9