O MATURZE Z CHEMII ANALIZA TRUDNYCH DLA ZDAJĄCYCH PROBLEMÓW

Transkrypt

1 O MATURZE Z CHEMII ANALIZA TRUDNYCH DLA ZDAJĄCYCH PROBLEMÓW Jolanta Baldy Politechnika Wrocławska, 6 listopada 2015 r.

2 Matura 2015 z chemii w liczbach

3 Średni wynik procentowy Województwo dolnośląskie Województwo opolskie Kraj Nowa formuła 48% (1743) 49% (624) 52% (27 813) Stara formuła 54% (777) 55% (242) 56% (11 117) Poziom wykonania zadań w obszarach wymagań ogólnych (nowa formuła) I. Wykorzystanie i tworzenie informacji II. Rozumowanie i zastosowanie wiedzy do rozwiązywania problemów III. Opanowanie czynności praktycznych

4 Procentowy rozkład wyników nowa formuła

5 Opis arkusza egzaminacyjnego z chemii nowa formuła Arkusz egzaminacyjny z chemii składał się z 41 zadań otwartych i zamkniętych, spośród których pięć składało się z dwóch części, a jedno z trzech części sprawdzających różne umiejętności. Łącznie w arkuszu znalazło się 48 poleceń różnego typu. Zadania sprawdzały umiejętności związane z: wyjaśnianiem procesów chemicznych, analizowaniem i przetwarzaniem informacji podanych w formie tekstów, tabel lub schematów, dokonywaniem uogólnień i formułowaniem opinii i wniosków, wykonywaniem obliczeń chemicznych. Zadania wymagały wykazania się zdolnością rozumowania właściwego dla chemii, rozwiązywania problemów chemicznych

6 Analiza trudnych dla zdających problemów

7 Zadanie 6. (0-1) Substancje o tym samym typie wzoru chemicznego, tworzące ten sam typ sieci przestrzennej i o takich samych lub bardzo zbliżonych rozmiarach komórki elementarnej, nazywamy substancjami izomorficznymi. Mogą one tworzyć roztwory stałe, czyli kryształy mieszane. Tworzenie kryształów mieszanych polega na tym, że atomy lub jony wykazujące taki sam ładunek oraz zbliżone rozmiary mogą się wzajemnie zastępować w sieci przestrzennej. KCl i KBr mają identyczne sieci przestrzenne i wykazują zdolność tworzenia stałych roztworów. Natomiast w przypadku KCl i NaCl izomorfizm nie występuje mimo tego samego typu sieci. W tabeli podano wielkości promienia jonowego czterech jonów. Cl 181 pm + Br 196 pm K pm Na pm Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa Wyjaśnij, dlaczego chlorek potasu i chlorek sodu nie mogą tworzyć kryształów mieszanych. Kationy Ponieważ Potas i potasu sód kryształy kation różnica różnią i kationy sodu w długości się KCl rozmiarze znacznie i i sodu kation NaCl promienia znacznie nie kryształów potasu rozmiarami są substancjami KCl mają różnią wynosi i NaCl różne promienia się jest 36 rozmiarami. elektrujemności. izomorficznymi. pm. zbyt jonowego. duża. Kryształy KCl i NaCl różnią się rozmiarem komórki elementarnej. Łatwość zadania 0,27

8 Informacja do wiązki zadań. Przeprowadzono doświadczenie z udziałem dwóch różnych węglowodorów. W wyniku dwóch odrębnych reakcji jednej addycji, a drugiej substytucji i przy użyciu odpowiednich reagentów jako główny produkt każdej reakcji otrzymano 2-bromo-2-metylobutan. Równania reakcji - rozwiązanie zadania 25. Zadanie 27. (0-1) Łatwość zadania 0,27 Wyjaśnij, dlaczego głównym produktem opisanych reakcji addycji i substytucji jest ta sama monobromopochodna 2-metylobutanu (2-bromo-2-metylobutan). Obie Ponieważ W Wynika Gdyż reakcji reakcje obie to addycji w z zachodziły reakcji reakcje wyniku reguły brom brom addycji, Markownikowa reakcji przebiegały zgodnie przyłącza ulega addycji gdy przyłączeniu z według regułą się pęka HBr i do Zajcewa. atomu wiązanie Markownikowa. do innych 2-metylobut-1-en, dow węgla mechanizmów. atomu reakcji podwójne z węgla, mniejszą Brom addycji wodór tak przyłączał który do ilością samo węgla przyczepia maatomów jak więcej się wdo wyniku wiązaniu podstawników węgla się wodoru. reakcji węgla z W alkilowych. większą podwójnymi reakcji substytucji ilością substytucji Wwiązaniem, bardziej reakcji Br wodorów, 2 brom 2-metylobutanu uwodornionego substytucji przy aprzyłącza wktórym reakcji brom było się pod substytucji przyłącza podstawia do wpływem mniej III rzędowego wodorów, się brom światła łatwiej wodór, idzie a atomu powstaje a w dow reakcji węgla wodoru węgla. 2-bromo-2-metylobutan. substytucji o najwyższej połączony podstawiał wodór z atomem się rzędowości. węgla odłącza wodór o wyższej się przy od węgla węglu rzędowości. najmniej III-rzędowym. uwodornionego.

9 Zadanie 11. (0-1) Dysponujesz niezbędnym sprzętem laboratoryjnym oraz następującymi odczynnikami: - mieszaniną dwóch soli: stałego chlorku magnezu i stałego chlorku sodu - wodą destylowaną - kwasem solnym - wodnym roztworem wodorotlenku sodu. Zaprojektuj doświadczenie, w wyniku którego otrzymasz czysty stały chlorek magnezu. Opisz kolejne etapy wykonania tego doświadczenia. Etap (Próbkę I. MgCl mieszaniny 2 + 2NaOH chlorku magnezu Mg(OH) i 2 chlorku + 2NaCl sodu rozpuścić w wodzie Do destylowanej.) mieszaniny soli dodaję dodajemy wodę wodny destylowaną roztwór NaOH. i następnie Powstaje roztwór Mg(OH) NaOH 2, który Etap i po Do mieszam. dodaniu otrzymanego II. Mg(OH) Powstały wody 2 destylowanej roztworu + osad 2HCl odsączam. dodać nie MgCl (nadmiar) rozpuści 2 Przenoszę + 2Hsię. roztworu 2 O Do osad zasady wodorotlenku probówki Mg(OH) sodu. 2 dodajemy Odsączyć i podziałam HCl. wytrącony na Powstaje niego osad kwasem MgCl wodorotlenku 2 solnym i woda, z którą dodatkiem magnezu należy (i odrobiny odparować. przemyć H 2 go SOwodą). 4, który Etap pobierze Do osadu III. powstałą Mg wodorotlenku Cl w reakcji magnezu MgCl wodę, 2 dodać przez co kwas otrzymam solny (aż czysty osad MgCl całkowicie 2. się roztworzy). Odparować wodę z uzyskanego roztworu. Łatwość zadania 0,32

10 Zadanie 31. (0-2) Oblicz ph wodnego roztworu kwasu etanowego o stężeniu 6,0% masowych i gęstości 1,00 g cm 3 (t = 25 C), dla którego stopień dysocjacji α < 5%. Wynik końcowy zaokrąglij do pierwszego miejsca po przecinku. Przykład poprawnej odpowiedzi: Przyjmujemy założenie, że m r = 100 g masa CH3COOH m cp = s 100% mr 6% 100 g m CH3 COOH = = 6 g 100% liczba moli CH3COOH m 6 g n = = = 0,1 mola M 60 g stężenie molowe roztworu n n d 0,1 mol 1000 g dm C m = = = 100 g V r mr stężenie jonów H + K = [CH 3 [CH COO 3 ] [H COOH] + W stanie równowagi [CH3COO ] = [H + ] = X i [CH3COOH] = C m = C więc K = 2 X C X Ponieważ X<<C to (C X) C, czyli K = X = K C = 1, ] 3 2 X C = 1 mol dm 3 = 4, = 4, ph = log (0, ) = 2 ( 0,377) = 2,377 2,4

11 Rozwiązanie 1. 4, = 0,42 10? Rozwiązanie 2. Łatwość zadania 0,21 Rozwiązanie 3.

12 Procentowy rozkład wyników do zadania % 90% 80% 13,3% 14,4% 70% 60% 50% 40% 30% 72,3% 2 pkt 1 pkt 0 pkt 20% 10% 0% z. 31 (max 2 pkt; łatwość 0,21)

13 Brom występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów o masach atomowych równych 78,92 u i 80,92 u. Średnia masa atomowa bromu jest równa 79,90 u. [ ]. Zadanie 2. (0 1) Mol jest jednostką liczności (ilości) materii. Liczbę drobin odpowiadającą jednemu molowi nazywamy liczbą Avogadra. Oblicz bezwzględną masę (wyrażoną w gramach) pojedynczej cząsteczki bromu zbudowanej z atomów dwóch różnych izotopów.

14 Informacja do zadań Do 200 gramów wodnego roztworu chlorku glinu o stężeniu 15% (w procentach masowych) dodawano porcjami wodny roztwór wodorotlenku sodu zawierający 32 gramy NaOH, który całkowicie przereagował [ ]. Zadanie 20. (0 3) Wykonaj obliczenia i na podstawie uzyskanego wyniku opisz wszystkie zmiany możliwe do zaobserwowania podczas przebiegu tego doświadczenia. Łatwość zadania 0,37 Zadanie 22. (0 2) Oblicz, ile gramów wodorotlenku glinu znajdowało się w kolbie po zakończeniu doświadczenia. Łatwość zadania 0,27

15 Procentowy rozkład wyników do zadania 20., 21. i % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 28,7% 10,5% 2,7% 58,1% 42,9% 17,0% 25,3% 2,8% 71,9% 3 pkt 2 pkt 1 pkt 0 pkt 20% 40,1% 10% 0% z. 20 (max 3 pkt) z. 21 (max 2 pkt) z. 22 (max 2 pkt)

16 Przyczyny trudności w rozwiązywaniu zadań Niepoprawne interpretowanie informacji zawartej w zadaniu, np. błędna interpretacja pojęć i wielkości fizycznych. Brak umiejętności zaplanowania rozwiązania (szczególnie w zadaniach złożonych). Niewystarczająca umiejętność posługiwania się językiem pojęć stosowanych w chemii. Posługiwanie się schematycznymi rozwiązaniami (brak refleksji, analizy). Brak umiejętności wyjaśniania, uzasadniania i wnioskowania.

17 Pytania zgłoszone do Okręgowej Komisji Egzaminacyjnej Czy zgodnie z podstawą programową w pytaniach maturalnych nie będzie pytań z elektrochemii? W zbiorach zadań do nowej podstawy programowej elektrochemia w dalszym ciągu funkcjonuje. Czy w obliczeniach mas molowych należy uwzględniać wartości z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku (tak podane są w tablicach maturalnych)?

18 Dziękuję za uwagę