Типы химических реакции (задания на выявление естественно-научной грамотности)

«Типы химических реакции» (задания на выявление естественно-научной
грамотности)
Текст1
Все многообразие химических веществ возникло благодаря процессам, называемым химические
реакции. Они – подлинная душа химии, ее главное содержание. Невозможно даже приблизительно
подсчитать, сколько химических реакций происходит в мире, скажем, в течение всего лишь одной
секунды. Мы говорим, думаем, радуемся, печалимся – и за всем этим скрываются миллионы
химических реакций.
Химическими реакциями или явлениями называют такие явления, при которых из одних веществ
образуются другие, новые. Например горение природного газа, ржавление железа
химические явления изучает наука химия, а физические физика.
Чем же химические явления отличаются от физических?
При физических явлениях происходит изменение агрегатного состояния, формы, размера частиц,
но не меняется состав веществ. Например таяние льда на реках, образование инея на деревьях
Kогда вещества вступают во взаимодействие друг с другом, они обычно дают знать об этом.
Появляются признаки, по которым мы можем определить, что произошла химическая реакция.
Это изменение цвета; выделение газа; появление или исчезновение запаха ;выпадение или
исчезновение осадка; выделение света; выделение или поглощение теплоты
Вопрос 1: Химические реакции
Испарение воды -это химическое явление?
Да
Нет
Ответ обоснуйте
Химические реакции: оценка ответа на вопрос 1
Ответ принимается полностью
Код 1: Дается ответ «Нет» и приводится объяснение, что нового вещества не образуется, меняется
лишь агрегатное состояние воды ( из жидкого в парообразное)
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует
Текст 2
Находясь долгое время на воздухе, медь покрывается пленкой малахита, образующегося по
реакции 2Cu + O
2
+ H
2
O + CO
2
= (CuOH)
2
CO
3
. Именно этому веществу обязаны своим цветом
бронзовые памятники и старые крыши городов Западной Европы.
Вопрос 2.Химическме реакции
Какой признак, указывает на протекание химической реакции?
Химические реакции: оценка ответа на вопрос 2
Ответ принимается полностью
Код 1: Дается ответ «изменение цвета» и приводится объяснение, что образуется новое вещество.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует
Текст 3
Химические реакции бывают экзотермическими, идущие с выделением тепла и
эндотермическими, идущие с поглощением тепла.
Сжигание угля, нефти, природного газа это экзотермические реакции . которые приводят к
изменению состава атмосферы, а также к изменению климата. Данные виды деятельности
человека привели к увеличению концентрации частиц и парниковых газов в атмосфере.
Относительная важность основных причин изменения температуры показана на Рисунке 1.
Повышенная концентрация углекислого газа и метана имеет тепловое воздействие. Повышенная
концентрация частиц имеет два варианта охлаждающего эффекта, которые на графике отмечены
как «Частицы» и «Частицы на облаках».
Рисунок 1: Относительная важность основных причин изменения температуры атмосферы
Столбцы с правой стороны от центра показывают эффект нагревания. Столбцы с левой стороны от
центра показывают охлаждающий эффект. Относительная важность «Частиц» и «Частиц на
облаках» является достаточно неточной: в каждом случае возможный эффект находится в
пределах серого цвета на графике. Источник: адаптировано из www.gcrio.org/ipcc/qa/04.html
Вопрос 3: Химические реакции
С опорой на информацию на Рисунке 1 предложите аргумент в поддержку снижения выбросов
углекислого газа, которые образуются в результате перечисленных действий человека.
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
Химические реакции: оценка ответа на вопрос
Ответ принимается полностью
Код 2: Углекислый газ является основным фактором, способствующим повышению атмосферной
температуры/вызывающим изменения климата, поэтому снижение количества выбросов будет
иметь наибольший эффект в сокращении влияния человеческой деятельности.
Ответ принимается частично
Код 1: Углекислый газ вызывает повышение температуры атмосферы/вызывает изменение
климата.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы, включая ответы о том, что повышение температуры негативно повлияет на
состояние Земли.
Код 8: Не относится к заданию.
Код 9: Ответ отсутствует.
Примеры ответов
Код 2:
Выбросы СО
2
приводят к существенному нагреванию атмосферы и, следовательно, их
необходимо сократить.
В соответствии с Рисунком 1 снижение выбросов углекислого газа является необходимым,
потому что они значительно нагревают Землю
Код 1: Сжигание ископаемого топлива, такого как нефти, газа и угля приводят к накоплению
газов в атмосфере, одним из которых является углекислый газ (CO
2
). Этот газ влияет на
повышение температуры Земли, что приводит к парниковому эффекту.
Код 0:
Отказ от автомобилей, прекращение сжигания угля, а также прекращение вырубки лесов поможет
уменьшить уровень выбросов углекислого газа.
Текст 4
Многие электростанции сжигают топливо на основе углерода и выделяют углекислый газ (СО
2
).
СО
2
, выбрасываемый в атмосферу, оказывает негативное влияние на глобальный климат.
Возникновение «парникового эффекта», связывают также с выбросами углекислого газа в
атмосферу. Инженеры используют различные стратегии, чтобы уменьшить количество СО
2
,
выбрасываемого в атмосферу.
Одна из таких стратегий заключается в сжигании биотоплива вместо ископаемого топлива. В то
время как ископаемое топливо образуется из давно умерших организмов, биотопливо образуется
из растений, которые жили и умерли недавно.
Другая стратегия предполагает улавливание части СО
2
, выделяемого электростанциями, и
хранение ее глубоко под землей или в океане. Эта стратегия называется «улавливание и хранение
углерода».
Вопрос 4: Химические реакции
Предложите свои способы решения, чтобы уменьшить количество СО
2
, выбрасываемого в
атмосферу.
Химические реакции: оценка ответа на вопрос 4
Ответ принимается полностью
Код 1: В. Растения, используемые для производства биотоплива, пока они растут, поглощают СО2
из атмосферы.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует
Текст 5 Расчеты
В следующей таблице сравниваются количество энергии и количество СО
2
, которые выделяются
при сжигании нефти и этанола. Нефть является ископаемым топливом, а этанол – биотопливом.
Источник энергии
Выделяемая энергия
(кДж энергии/г
топлива
Выделяемый
углекислый газ (мг
СО2/кДж энергии,
вырабатываемой из
топлива
Нефть
43,6
78
Этанол ГАЗ
27,3
59
Основываясь на данных, приведенных в таблице, объясните, в чем заключаются преимущества
использования этанола вместо нефти для окружающей среды.
Ответ принимается полностью
13
Код 1: В ответе на первый вопрос указывается, что люди могут предпочитать использование
нефти по сравнению с этанолом, потому что она выделяет больше энергии по той же цене. В
ответе на второй вопрос указывается, что этанол имеет экологическое преимущество над нефтью,
поскольку он выделяет меньше углекислого газа.
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.
Текст 6
По числу вступивших и образующихся в результате реакции вещест различают четыре типа
химических реакций: соединение, разложение, замещение и обмен.
В реакциях соединения из нескольких исходных веществ образуется одно сложное вещество.
А + В = С ; 2Mg + O
2
= 2MgO ; H
2
O + CO
2
= Н
2
СО
3
Реакции разложения приводят к распаду одного исходного сложного вещества на несколько
продуктов. С = А + В ; CaCO
3
= CaO + CO
2 ;
Cu
2
CO
5
H
2
= 2CuO + H
2
O + CO
2
Реакции замещения это реакции между простым и сложным веществами, протекающие с
образованием двух новых веществ – простого и сложного.
А + ВС = АС + В ; CuSO
4
+ Fe = FeSO
4
+ Cu
Реакциями обмена называют взаимодействие между двумя сложными веществами, при котором
они обмениваются атомами или группами атомов. АВ + СД = АД + СВ ;FeS + 2HCl = FeCl
2
+ H
2
S
Вова заболел и его положили в больницу. Когда Вова выздоровел, оказалось, что он пропустил
несколько тем уроков по химии и не может выполнить домашние задания. Используя
дополнительный материал, помогите Вове выполнить домашнее упражнение: заполните таблицу
соединения
разложения
замещения
обмена
определение
исходные вещества
продукты реакции
схема реакции
примеры уравнений
реакций
Ответ принимается полностью
Код 2 Заполнены все колонки таблицы верно
Типы химических реакций
соединения
разложения
замещения
обмена
опреде-
ление
В реакциях
соединения из
нескольких
исходных ве-ществ
образу-ется одно
сложное вещество
Реакции
разложения
приводят к распаду
одного исходного
сложного ве-
щества на нес-
колько продук-тов.
Реакции
замещения – это
реакции между
прос-тым и слож-
ным вещест-вами,
протека-ющие с
образо-ванием
двух новых
веществ – простого
и сложного.
Реакциями
обмена называют
взаимодейст-вие
между двумя
слож-ными
вещест-вами, при
котором они
обменивают-ся
атомами или
группами атомов.
исходные
вещества
Два или более
простых или
сложных вещества
Одно сложное
вещество
Два вещества:
простое и сложное
Два сложных
вещества
продукты
реакции
Одно сложное
вещество
Два или более
простых или
сложных вещества
Два новых
вещества: простое
и сложное
Два новых
сложных
вещества
схема
реакции
А + В = С
С = А + В
А + ВС = АС + В
АВ + СД = АД +
СВ
примеры
уравнений
реакций
2Mg + O
2
= 2MgO
H
2
O + CO
2
= Н
2
СО
3
CaCO
3
= CaO +
CO
2 ;
Cu
2
CO
5
H
2
= 2CuO
+ H
2
O + CO
2
CuSO
4
+ Fe =
FeSO
4
+ Cu
FeS + 2HCl =
FeCl
2
+ H
2
S
Ответ принимается частично
Код 1 Допущена 1-2 ошибки в горизонтальной или вертикальной строке
Ответ не принимается
Код 0: Другие ответы.
Код 9: Ответ отсутствует.