СОСТАВЛЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

COMPILATION AND USE OF TEST TASKS IN THE STUDY OF ANALYTICAL CHEMISTRY

Zubalzhat Alieva

Student, Department of Chemistry, Faculty of Biology, Geography and Chemistry, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

Anver Magomedov

Scientific supervisor, Ph.D. in Chemistry, Associate Professor, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

АННОТАЦИЯ

Самой технологичной формой контроля знаний по химии является тестирование. Мы посвятили свою работу составлению и использованию тестовых заданий для контроля знаний студентов 2 – 3 курсов педагогического университета изучающих аналитическую химию.

ABSTRACT

The most technological form of knowledge control in chemistry is testing. We have dedicated our work to the compilation and use of test tasks for knowledge control of 2nd - 3rd year students of the pedagogical university studying analytical chemistry.

Ключевые слова: тесты, тестирование, знания, составление, использование, качественный, количественный, катионы, анионы, перманганатометрия, редокс реакции.

Keywords: tests, testing, knowledge, compilation, use, qualitative, quantitative, cations, anions, permanganatometry, redox reactions.

Для составления тестов для студентов, надо хорошо изучить такие темы аналитической химии как теория Льюиса, редокс реакции, произведение растворимости. Следует повторить и усвоить теорию и практику качественного и количественного анализа катионов и анионов, буферные растворы, перманганатометрию, хорошо изучить физико – химические методы анализа [1, 2, 3].

Согласно теории кислот и оснований Льюиса кислоты, это вещества, способные присоединять пару не поделенных электронов от основания, зная, что основания – это вещества, которые способны отдавать неподеленную электронную пару.

Например: 1. Cl₃B + : NH₃ → Cl₃B : NH₃.       2. O₃S + : OH₂ → O₃S : OH₂.

Редокс - реакции сопровождаются изменением степеней окисления реагирующих веществ, вследствие переноса электронов от восстановителя к окислителю. При окислении степень окисления повышается, при восстановлении – понижается. Это видно из реакции взаимодействия перманганата калия  с соляной кислотой:

2 KMnO₄ + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂↑ + 8 H₂O

Объяснение:

Mn⁺⁷ +5e → Mn⁺² |2| процесс восстановления,  перманганат - окислитель

2Cl^-1 -2e → Cl₂⁰ |5| процесс окисления, соляная кислота - восстановитель

Константа равновесия связана со стандартным редокс - потенциалом окислителя и восстановителя: lgK = n(E⁰oxi – E⁰red) / 0,059

Знания этого теоретического материала позволяют нам составлять тест, например:

Тест 1.

Величина формального редокс - потенциала системы

NO + 2H⁺ + 1ē → NO₂ + H₂O при pH = 1, равна … В. E  = 0,81 В:

а. 1,032;   б. 0,928;   в. 0,692;       г. 0,810.

Формальный потенциал этой полуреакции окисления и восстановления равен 1 моль/л, а концентрации посторонних ионов известны.

Формальный редокс - потенциал в данном случае рассчитывается по формуле: E = E⁰ + 0.059 / n lg[H⁺]² концентрация ионов водорода в квадрате, т. к. в уравнении полуреакции стехиометрический коэффициент перед H⁺ равен двум.

Е red/ox  = 0,81 – 2‧0,059 =0,81 – 0,118 = 0,692 В.

Правильный ответ, пункт, в.

Приведём небольшой тест на выбор одного правильного варианта ответа по этой теме:

1.Степень окисления фосфора в соединении Mg3P2:

а +3, б +2, в -2, г -3. Правильный ответ пункт – г.

2. Указать вещество, в котором атом углерода имеет наибольшее число степени окисления: а. CCl₄, б. CH₄. в. CHCl₃, г. HCOOH. Правильно – а

3. Степень окисления атома азота в ионе аммония NH⁴⁺

а -3, б-4, в +3, г + 4. Правильно- а.

4. Элемент проявляет в соединениях максимальную степень окисления +5.

Какую электронную конфигурацию валентных электронов может иметь этот элемент в основном состоянии: а 2p⁵, б 2s²2p³, в 3s²3p⁵, г 4s²3d³.

Правильно -б.

5. Схема, отражающая процесс окисления:

а S⁰ → S^-2     б S⁺⁶ → S⁺⁴      в S+4→ S⁺⁶     г S⁺⁶ → S^-2 . Правильно – в.

6. Коэффициент перед формулой восстановителя в уравнении реакции, схема которой P + KClO3 → KCl + P2O5 ------- запишите цифру.

Правильно: 6P+5KClO₃→5KCl+3P₂O₅ восстановитель- Р, ответ цифра – 6

7. Написать уравнение реакции растворения алюминия в разбавленной азотной кислоте. Продукт восстановления азотной кислоты – нитрат аммония. Подберите коэффициенты методом электронного баланса.

Правильно будет:

8Al+30HNO₃→8Al(NO₃)₃+ 3NH₄NO₃+9H₂O

Al⁰ - 3e → Al⁺³ 8

N⁺⁵ + 8e → N^-3 3

После прохождения темы «Произведение растворимости» можно составить тест на знание этой темы и его применение при решении задач.

Тест 1.

Растворимость CaCrO₄ в воде равна … г/л,

ПР = 7,1‧10^–4, М = = 156 г/моль).

а. 2,60 ‧10^–2; б. 7,10 ‧10^–4; в. 4,15‧10^–2; г. 4,15.

Р_CaCrO4 = √ ПР_CaCrO4 = √ 7,1‧10-4 = 2,66‧ 10-2 моль/л.

Т. к. М = 156 г/моль, следовательно, Р = 2,6 ‧10^–2 ‧156 = 4,15 г/л.

Правильный ответ, пункт, г.

Зная растворимость электролита легко вычислить его ПР и наоборот.

Примеры решения задач.

Задача №1: Растворимость BaSO₄ при 25^ºС равно 0,00245г в 1литре. Вычислить ПР _BaSO4.

Решение:1. Находят молярную концентрацию раствора C в моль/л, вычислив молекулярную массу BaSO₄.Мr _BaSO4 = 233,4 г/моль,

С _BaSO4 = 0,00245г/л : 233,4г/моль = 0,0000105 моль/л = 1,05 10^{-5 г – ион/л}

2.Записывают выражение для произведения растворимости:

ПР _BaSO4 = [Ba²⁺] ‧ [SO₄^2-].

3. Подставляют значения ПР _BaSO4 = 1,05 10^-5 ·1,05 10^-5 = 1,1·10^-10.

Использование тестовых заданий по аналитической химии является весьма эффективным инструментом, стимулирующим подготовку студентов к каждому занятию и повышающим мотивацию, к изучаемому предмету.

Они позволяет соблюдать индивидуальный подход к обучению каждого студента, а также избегать его быстрой утомляемости и привыкания к заданиям одного вида. Тематический тестовый контроль в процессе изучения аналитической химии обеспечивает объективность и точность проверки результатов обучения. Это не значит, что тестирование заменяет традиционные формы и виды педагогического контроля.

Нами составленные тестовые задания по курсу «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» нужны для диагностики уровня знаний студентов 2 и 3 курсов педагогического университета по аналитической химии. В составленных тестовых заданиях четко фиксируются все понятия. Они характеризуются системностью, обоснованностью содержания.  В них мы учли необходимость постепенной адаптации студентов к систематическому контролю. Постоянно увеличивали в них объем понятий, сложность заданий. Поэтому составили тестовые задания различной сложности: а. легкие, б. средние, в. трудные. Тестовые задания, расширяют возможности самостоятельной работы студентов, обеспечивают возможность самодиагностики и позволяют преподавателю эффективно контролировать и оценивать индивидуальную работу студентов.

Список литературы:

1. Аванесов В. С.Композиция тестовых заданий. Учебная книга для преподавателей вузов, учителей школ, аспирантов и студентов педвузов. - М.: Адепт, 2002. – 238 с.
2. Аванесов В. С. Научные проблемы тестового контроля знаний. – М.: Просвещение, 2014. – 203 с.
3. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач: Пособие для вузов / В.П.Васильев, Л.А.Кочергина, Т.Д.Орлова; Под ред. В.П. Васильева.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2003. -320 с.
4. Андерсен Пру, Морган Джордж. Разработка тестов и анкет для национальной оценки учебных достижений. /пер. с англ. В.Н.Симкина; научный редактор В. И. Звонников – М.: Логос, 2011. – 196 с.
5. Переверзев В.Ю. Критериально - ориентированное педагогическое тестирование. Учебное пособие - М.:, Логос, 2003. - 120 с.