Хемија и хемиско образование на XXI век. Хемија и хемиско образование

Хемиски елемент е збир на атоми со ист полнеж. Како се формираат едноставни и сложени хемиски елементи?

Хемиски елемент

Целата разновидност на природата околу нас се состои од комбинации на релативно мал број хемиски елементи.

Во различни историски епохи, концептот на „елемент“ имал различни значења. Античките грчки филозофи сметале четири „елементи“ за „елементи“ - топлина, студ, сувост и влага. Комбинирајќи се во парови, тие ги формираа четирите „принципи“ на сите нешта - оган, воздух, вода и земја. Во средината на векот, на овие принципи беа додадени сол, сулфур и жива. Во 18 век, Р. Бојл истакна дека сите елементи се материјални по природа и нивниот број може да биде доста голем.

Во 1787 година, францускиот хемичар А. Лавоазие ја создаде „Табела на едноставни тела“. Ги вклучуваше сите елементи познати во тоа време. Последните беа сфатени како едноставни тела кои не можат да се разложат со хемиски методи на уште поедноставни. Последователно, се покажа дека табелата вклучува и некои сложени супстанции.

Ориз. 1. А. Лавоазие.

Во моментов, концептот на „хемиски елемент“ е прецизно воспоставен. Хемиски елемент е тип на атом со ист позитивен нуклеарен полнеж. Последново е еднакво на редниот број на елементот во периодниот систем.

Во моментов се познати 118 елементи. Околу 90 од нив постојат во природата. Остатокот се добива вештачки со помош на нуклеарни реакции.

Елементите 104-107 ги синтетизирале физичарите. Во моментов, продолжуваат истражувањата за вештачко производство на хемиски елементи со поголем атомски број.

Сите елементи се поделени на метали и неметали. Неметалите вклучуваат елементи како што се: хелиум, неон, аргон, криптон, флуор, хлор, бром, јод, астатин, кислород, сулфур, селен, азот, телур, фосфор, арсен, силициум, бор, водород. Меѓутоа, поделбата на метали и неметали е условена. Под одредени услови, некои метали можат да добијат неметални својства, а некои неметали можат да добијат метални својства.

Формирање на хемиски елементи и супстанции

Хемиските елементи можат да постојат во форма на единечни атоми, во форма на единечни слободни јони, но обично се вклучени во едноставни и сложени супстанции.

Ориз. 2. Шеми за формирање на хемиски елементи.

Едноставните супстанции се состојат од атоми од ист тип и се формираат како резултат на комбинацијата на атомите во молекули и кристали. Повеќето хемиски елементи се класифицирани како метални бидејќи едноставните супстанции што ги формираат се метали. Металите имаат заеднички физички својства: сите тие се тврди (освен жива), непроѕирни, имаат метален сјај, топлинска и електрична спроводливост и податливост. Металите формираат хемиски елементи како што се магнезиум, калциум, железо, бакар.

Неметалните елементи формираат едноставни супстанции класифицирани како неметали. Тие немаат карактеристични метални својства, тие се гасови (кислород, азот), течности (бром) и цврсти материи (сулфур, јод).

Истиот елемент може да формира неколку различни едноставни супстанции со различни физички и хемиски својства. Тие се нарекуваат алотропни форми, а феноменот на нивното постоење се нарекува алотропија. Примерите вклучуваат дијамант, графит и карбин - едноставни супстанции кои се алотропи на елементот јаглерод.

Ориз. 3. Дијамант, графит, карабина.

Сложените супстанции се составени од атоми на различни видови елементи. На пример, железо сулфид се состои од атоми на хемискиот елемент железо и хемискиот елемент сулфур. Во исто време, сложената супстанција во никој случај не ги задржува својствата на едноставните супстанции железо и сулфур: тие ги нема, но има атоми на соодветните елементи.

Што научивме?

Во моментов се познати 118 хемиски елементи кои се поделени на метали и неметали. Сите елементи може да се поделат на едноставни и сложени супстанции. првите се состојат од атоми од ист тип, а вторите - од атоми од различни типови.

Тест на темата

Евалуација на извештајот

Просечна оцена: 4.3. Вкупно добиени оценки: 296.

Настап на вториот
Московски педагошки маратон
образовни предмети, 9 април 2003 година

Природните науки низ светот минуваат низ тешки времиња. Финансиските текови ги оставаат науката и образованието во воено-политичката сфера, престижот на научниците и наставниците паѓа, а необразованоста на поголемиот дел од општеството рапидно расте. Незнаењето владее со светот. Доаѓа до точка што во Америка десничарските христијани бараат законско укинување на вториот закон за термодинамика, што, според нив, е во спротивност со религиозните доктрини.
Хемијата страда повеќе од другите природни науки. Повеќето луѓе ја поврзуваат оваа наука со хемиско оружје, загадување на животната средина, катастрофи предизвикани од човекот, производство на лекови итн. Надминувањето на „хемофобијата“ и масовната хемиска неписменост, создавањето атрактивна јавна слика за хемијата е една од задачите на хемиското образование, сегашната состојба од кои во Русија сакаме да разговараме.

Програма за модернизација (реформи)
образованието во Русија и неговите недостатоци

Советскиот Сојуз имаше добро функционален систем на хемиско образование заснован на линеарен пристап, при што изучувањето на хемијата започнува во средно училиште и завршува во средно училиште. Беше развиена договорена шема за обезбедување на образовниот процес, вклучувајќи: програми и учебници, обука и напредна обука за наставници, систем на хемиски олимпијади на сите нивоа, комплети наставни помагала („Училишна библиотека“, „Наставничка библиотека“ и
итн.), јавно достапни методолошки списанија („Хемијата на училиште“ итн.), демонстрациски и лабораториски инструменти.
Образованието е конзервативен и инертен систем, затоа, дури и по распадот на СССР, хемиското образование, кое претрпе големи финансиски загуби, продолжи да ги исполнува своите задачи. Сепак, пред неколку години, во Русија започна реформа на образовниот систем, чија главна цел е да се поддржи влезот на новите генерации во глобализираниот свет, во заедницата на отворени информации. За да се постигне ова, според авторите на реформата, централно место во содржината на образованието треба да заземаат комуникацијата, информатиката, странските јазици и интеркултурното учење. Како што гледаме, во оваа реформа нема место за природните науки.
Беше најавено дека новата реформа треба да обезбеди транзиција кон систем на индикатори за квалитет и образовни стандарди споредливи со светските. Развиен е и план на конкретни мерки, меѓу кои главни се преминот кон 12-годишно школување, воведувањето на унифициран државен испит (УПО) во форма на универзално тестирање, развојот на нови образовни стандарди засновани на концентрична шема, според која до завршувањето на деветгодишното училиште, учениците треба да имаат сеопфатно разбирање за предметот.
Како оваа реформа ќе влијае на хемиското образование во Русија? Според наше мислење, тоа е остро негативно. Факт е дека меѓу развивачите на Концептот за модернизација на руското образование немаше ниту еден претставник на природните науки, затоа интересите на природните науки целосно не беа земени предвид во овој концепт. Единствениот државен испит во формата во која авторите на реформата ја замислиле ќе го расипе системот на транзиција од средно училиште во високо образование, што универзитетите го создадоа со таква тешкотија во првите години од руската независност и ќе го уништи континуитетот на рускиот јазик. образованието.
Еден од аргументите во прилог на Единствениот државен испит е дека, според реформските идеолози, тој ќе обезбеди еднаков пристап до високото образование за различни општествени слоеви и територијални групи на население.

Нашето долгогодишно искуство во учењето на далечина, поврзано со Соросовата олимпијада по хемија и приемот со скратено работно време на Хемискиот факултет на Московскиот државен универзитет, покажува дека тестирањето на далечина, прво, не обезбедува објективна проценка на знаењето, и второ, не им обезбедува на студентите еднакви можности . Во текот на 5-те години на Соросовата олимпијада, преку нашиот оддел поминаа повеќе од 100 илјади пишани трудови по хемија и бевме убедени дека општото ниво на решенија многу зависи од регионот; дополнително, колку е пониско образовното ниво на регионот, толку повеќе од таму се испраќаа деактивирани дела. Друга значајна забелешка за Единствениот државен испит е дека тестирањето како форма на тестирање на знаење има значителни ограничувања. Дури и правилно дизајниран тест не дозволува објективна проценка на способноста на ученикот да расудува и да донесува заклучоци. Нашите студенти ги проучуваа материјалите за обединет државен испит по хемија и открија голем број неточни или двосмислени прашања кои не можат да се користат за тестирање на учениците. Дојдовме до заклучок дека Единствениот државен испит може да се користи само како еден од облиците за следење на работата на средните училишта, но во никој случај како единствен, монополски механизам за пристап до високото образование.
Друг негативен аспект на реформата е поврзан со развојот на нови образовни стандарди, кои треба да го доближат рускиот образовен систем до европскиот. Нацрт-стандардите предложени во 2002 година од страна на Министерството за образование го нарушија еден од главните принципи на научното образование - објективност. Лидерите на работната група што го состави проектот предложија да се размислува за напуштање на посебните училишни курсеви по хемија, физика и биологија и нивно замена со единствен интегриран курс „Природни науки“. Ваквата одлука, дури и долгорочно да се донесе, едноставно ќе го закопа хемиското образование кај нас.
Што може да се направи во овие неповолни внатрешно-политички услови за да се зачуваат традициите и да се развие хемиското образование во Русија? Сега преминуваме на нашата позитивна програма, од која голем дел е веќе имплементирана. Оваа програма има два главни аспекти - содржински и организациски: се обидуваме да ја одредиме содржината на хемиското образование во нашата земја и да развиеме нови форми на интеракција помеѓу центрите за хемиско образование.

Нов државен стандард
хемиско образование

Хемиското образование започнува на училиште. Содржината на училишното образование се одредува со главниот регулаторен документ - државниот стандард на училишното образование. Во рамките на концентричната шема усвоена од нас, постојат три стандарди во хемијата: основно општо образование(8-9 одделение), основен просекИ стручно средно образование(одделение 10-11). Еден од нас (Н.Е. Кузменко) ја предводеше работната група на Министерството за образование за подготовка на стандарди, а досега овие стандарди се целосно формулирани и подготвени за законодавно одобрување.
Кога започнале да развиваат стандард за хемиско образование, авторите тргнале од развојните трендови на модерната хемија и ја земале предвид нејзината улога во природните науки и во општеството. Модерна хемија – ова е фундаментален систем на знаење за светот околу нас, заснован на богат експериментален материјал и сигурни теоретски принципи. Научната содржина на стандардот се заснова на два основни концепти: „супстанција“ и „хемиска реакција“.
„Супстанција“ е главниот концепт на хемијата. Супстанциите нè опкружуваат насекаде: во воздухот, храната, почвата, апаратите за домаќинство, растенијата и, конечно, во нас самите. Некои од овие супстанции ни ги дала природата во готова форма (кислород, вода, протеини, јаглени хидрати, масло, злато), другиот дел е добиен од човекот преку мала промена на природните соединенија (асфалт или вештачки влакна). но најголемиот број на супстанции кои претходно биле во природата не постоеле, човекот сам ги синтетизирал. Тоа се современи материјали, лекови, катализатори. Денес се познати околу 20 милиони органски и околу 500 илјади неоргански материи и секоја од нив има внатрешна структура. Органската и неорганската синтеза достигна толку висок степен на развој што овозможува синтеза на соединенија со која било однапред одредена структура. Во овој поглед, доаѓа до израз во современата хемија
применет аспект, кој се фокусира на врска помеѓу структурата на супстанцијата и нејзините својства, а главната задача е пребарување и синтеза на корисни материи и материјали со посакувани својства.
Најинтересното нешто за светот околу нас е тоа што постојано се менува. Вториот главен концепт на хемијата е „хемиска реакција“. Секоја секунда во светот се случуваат безброј реакции, како резултат на кои некои супстанции се трансформираат во други. Можеме директно да набљудуваме некои реакции, на пример, рѓосување на железни предмети, згрутчување на крвта и согорување на автомобилско гориво. Во исто време, огромното мнозинство на реакции остануваат невидливи, но токму тие ги одредуваат својствата на светот околу нас. За да го сфати своето место во светот и да научи да управува со него, човекот мора длабоко да ја разбере природата на овие реакции и законите на кои им се покорува.
Задачата на современата хемија е да ги проучува функциите на супстанциите во сложените хемиски и биолошки системи, да ја анализира врската помеѓу структурата на супстанцијата и нејзините функции и да ги синтетизира супстанциите со дадени функции.
Врз основа на тоа што стандардот треба да послужи како алатка за развој на образованието, беше предложено да се растовари содржината на основното општо образование и во него да се остават само оние содржински елементи чијашто образовна вредност ја потврдува домашната и светската практика на наставата по хемија. на училиште. Ова е минимален, но функционално комплетен систем на знаење.
Стандард на основно општо образованиевклучува шест блокови со содржина:

Методи на познавање на супстанции и хемиски појави.
Супстанција.
Хемиска реакција.
Елементарни основи на неорганската хемија.
Почетни идеи за органските материи.
Хемија и живот.

Основен просечен стандардобразованието е поделено на пет блокови со содржина:

Методи за учење хемија.
Теоретски основи на хемијата.
Неорганска хемија.
Органска хемија.
Хемија и живот.

Основата на двата стандарди е периодичниот закон на Д.И.
Основниот стандард на средно ниво е дизајниран да им обезбеди на матурантите, пред сè, способност за навигација на социјалните и личните проблеми поврзани со хемијата.
ВО стандард за ниво на профилсистемот на знаење е значително проширен, пред се поради идеите за структурата на атомите и молекулите, како и законите за појава на хемиски реакции, разгледани од гледна точка на теориите на хемиската кинетика и хемиската термодинамика. Ова осигурува дека матурантите се подготвени да го продолжат своето хемиско образование во високото образование.

Нова програма и нова
учебници по хемија

Новиот, научно заснован стандард на хемиско образование подготви плодна почва за развој на нова училишна програма и создавање на збир училишни учебници врз основа на тоа. Во овој извештај ја претставуваме училишната програма по хемија за 8-9 одделение и концептот на серија учебници за 8-11 одделение, создадени од тим автори од Хемискиот факултет на Московскиот државен универзитет.
Програмата за курсеви по хемија во основното средно училиште е наменета за ученици од 8-9 одделение. Се разликува од стандардните програми кои моментално работат во руските средни училишта со попрецизни интердисциплинарни врски и прецизен избор на материјал неопходен за создавање на холистичка природно-научна перцепција на светот, удобна и безбедна интеракција со околината во производството и секојдневниот живот. Програмата е структурирана на таков начин што нејзиното главно внимание се посветува на оние делови од хемијата, поими и концепти кои на еден или друг начин се поврзани со секојдневниот живот и не се „познавање на фотелја“ на тесно ограничен круг на луѓе чии активностите се поврзани со хемиската наука.
Во текот на првата година по хемија (8-мо одделение), фокусот е на развивање на основните хемиски вештини на учениците, „хемиски јазик“ и хемиско размислување. За таа цел беа избрани предмети познати од секојдневниот живот (кислород, воздух, вода). Во 8-мо одделение, намерно го избегнуваме концептот „крт“, кој е тешко разбирлив за учениците и практично не користиме проблеми со пресметката. Главната идеја на овој дел од курсот е да се всадат кај студентите вештините за опишување на својствата на различни супстанции групирани во класи, како и да се покаже врската помеѓу структурата на супстанциите и нивните својства.
Во втората година на студии (9-то одделение), воведувањето на дополнителни хемиски концепти е придружено со разгледување на структурата и својствата на неорганските супстанции. Посебен дел накратко ги испитува елементите на органската хемија и биохемијата до степенот предвиден со државниот образовен стандард.

За да се развие хемиски поглед на светот, предметот повлекува широки корелации помеѓу елементарното хемиско знаење стекнато од децата во класот и својствата на оние предмети што им се познати на учениците во секојдневниот живот, но претходно биле перципирани само на секојдневно ниво. Врз основа на хемиски концепти, студентите се поканети да погледнат скапоцени и завршни камења, стакло, глинени садови, порцелан, бои, храна и современи материјали. Програмата го прошири опсегот на објекти кои се опишани и дискутирани само на квалитативно ниво, без прибегнување кон гломазни хемиски равенки и сложени формули. Посветивме големо внимание на стилот на презентација, кој ни овозможува да ги воведеме и дискутираме хемиските концепти и термини во жива и визуелна форма. Во таа насока постојано се истакнуваат интердисциплинарните врски на хемијата со другите науки, не само природните, туку и хуманистичките.
Новата програма се имплементира во комплет училишни учебници за 8-9 одделение, од кои едниот е веќе отпечатен, а другиот се пишува. При креирањето на учебниците ја земавме предвид променливата општествена улога на хемијата и јавниот интерес за неа, што е предизвикано од два главни меѓусебно поврзани фактори. Првиот е „хемофобија“т.е., негативниот став на општеството кон хемијата и нејзините манифестации. Во овој поглед, важно е да се објасни на сите нивоа дека лошото не е во хемијата, туку кај луѓето кои не ги разбираат законите на природата или имаат морални проблеми.
Хемијата е многу моќна алатка во рацете на човекот, нејзините закони не ги содржат концептите на доброто и злото. Користејќи ги истите закони, можете да дојдете до нова технологија за синтеза на лекови или отрови, или можете да дојдете до нов лек или нов градежен материјал.
Друг социјален фактор е прогресивниот хемиска неписменостопштеството на сите нивоа - од политичари и новинари до домаќинки. Повеќето луѓе немаат апсолутно никаква идеја од што се состои светот околу нив, не ги знаат елементарните својства дури и на наједноставните супстанции и не можат да разликуваат азот од амонијак, или етил алкохол од метил алкохол. Токму во оваа област, компетентен учебник по хемија, напишан на едноставен и разбирлив јазик, може да одигра голема едукативна улога.
При креирањето на учебниците, тргнавме од следните постулати.

Главните цели на училишниот курс по хемија

1. Формирање на научна слика за околниот свет и развој на природен научен светоглед. Презентација на хемијата како централна наука насочена кон решавање на итни проблеми на човештвото.
2. Развој на хемиско размислување, способност да се анализираат феномените на околниот свет во хемиски термини, способност да се зборува (и размислува) на хемиски јазик.
3. Популаризација на хемиските знаења и воведување идеи за улогата на хемијата во секојдневниот живот и нејзиното применето значење во животот на општеството. Развој на еколошко размислување и запознавање со современите хемиски технологии.
4. Формирање на практични вештини за безбедно ракување со супстанции во секојдневниот живот.
5. Побудување силен интерес кај учениците за изучување на хемијата, како дел од училишната програма и дополнително.

Основни идеи за училишен курс по хемија

1. Хемијата е централна наука за природата, во тесна интеракција со другите природни науки. Применетите способности на хемијата се од фундаментално значење за животот на општеството.
2. Светот околу нас се состои од супстанции кои се карактеризираат со одредена структура и се способни за меѓусебни трансформации. Постои врска помеѓу структурата и својствата на супстанциите. Задачата на хемијата е да создаде супстанции со корисни својства.
3. Светот околу нас постојано се менува. Неговите својства се одредуваат со хемиските реакции што се случуваат во него. За да се контролираат овие реакции, неопходно е да се има длабоко разбирање на законите на хемијата.
4. Хемијата е моќна алатка за трансформирање на природата и општеството. Безбедно користење на хемијата е можно само во високо развиено општество со стабилни морални категории.

Методолошки принципи и стил на учебниците

1. Редоследот на презентација на материјалот е насочен кон проучување на хемиските својства на околниот свет со постепено и деликатно (т.е. ненаметливо) запознавање со теоретските основи на модерната хемија. Описните делови се менуваат со теоретски. Материјалот е рамномерно распореден во текот на целиот период на обука.
2. Внатрешна изолација, самодоволност и логичка валидност на презентацијата. Секој материјал е претставен во контекст на општите проблеми во развојот на науката и општеството.
3. Постојана демонстрација на поврзаноста на хемијата со животот, чести потсетувања за применетата важност на хемијата, научно-научна анализа на супстанции и материјали со кои учениците се среќаваат во секојдневниот живот.
4. Високо научно ниво и строгост на презентација. Хемиските својства на супстанциите и хемиските реакции се опишани како што всушност се случуваат. Хемијата во учебниците е вистинска, а не „хартија“.
5. Пријателски, лесен и непристрасен стил на презентација. Едноставен, достапен и компетентен руски јазик. Користење на „приказни“ - кратки, забавни приказни кои го поврзуваат хемиското знаење со секојдневниот живот - за да се олесни разбирањето. Широка употреба на илустрации, кои сочинуваат околу 15% од обемот на учебниците.
6. Двостепена структура на презентација на материјалот. „Голема буква“ е основно ниво, „ситно печатење“ е за подлабоко учење.
7. Широка употреба на едноставни и визуелни демонстративни експерименти, лабораториска и практична работа за проучување на експерименталните аспекти на хемијата и развивање на практичните вештини на учениците.
8. Користење прашања и задачи од две нивоа на сложеност за подлабока асимилација и консолидација на материјалот.

Имаме намера во комплетот наставни помагала да вклучиме:

учебници по хемија за 8-11 одделение;
насоки за наставници, тематско планирање на часови;
дидактички материјали;
книга за читање на учениците;
Референтни табели за хемија;
компјутерска поддршка во форма на ЦД-а кои содржат: а) електронска верзија на учебникот; б) референтни материјали; в) демонстративни експерименти; г) илустративен материјал; д) модели за анимација; ѓ) програми за решавање на пресметковни проблеми; е) дидактички материјали.

Се надеваме дека новите учебници ќе им овозможат на многу ученици свежо да го разгледаат нашиот предмет и да им покажат дека хемијата е фасцинантна и многу корисна наука.
Покрај учебниците, олимпијадите по хемија играат важна улога во развивањето на интересот на учениците за хемија.

Современ систем на хемиски олимпијади

Системот на олимпијади по хемија е една од ретките образовни структури што го преживеа колапсот на земјата. Сојузната олимпијада по хемија беше трансформирана во Серуска олимпијада, задржувајќи ги нејзините главни карактеристики. Во моментов, оваа олимпијада се одржува во пет фази: училишна, област, регионална, федерална област и финална. Победниците од последната фаза ја претставуваат Русија на Меѓународната олимпијада по хемија. Најважни од гледна точка на образованието се најраспространетите фази - училиште и област, за кои се одговорни училишните наставници и методолошките здруженија на градовите и регионите на Русија. Министерството за образование е генерално одговорно за целата Олимпијада.
Интересно е што е зачувана и поранешната Сојузна олимпијада по хемија, но во нов капацитет. Секоја година Хемискиот факултет на Московскиот државен универзитет организира меѓународна Олимпијада Менделеев, на која учествуваат победници и наградени на хемиски олимпијади од ЗНД и балтичките земји. Минатата година оваа Олимпијада се одржа со голем успех во Алмати, оваа година во градот Пушчино, Московската област. Олимпијадата на Менделеев им овозможува на талентираните деца од поранешните републики на Советскиот Сојуз да влезат без испити во Московскиот државен универзитет и други престижни универзитети. Комуникацијата меѓу наставниците по хемија за време на Олимпијадата е исто така исклучително вредна, бидејќи придонесува за зачувување на единствен хемиски простор на територијата на поранешната Унија.
Во последните пет години, бројот на предметни олимпијади нагло се зголеми поради фактот што многу универзитети, во потрага по нови форми за привлекување кандидати, почнаа да одржуваат свои олимпијади и да ги бројат резултатите од овие олимпијади како приемни испити. Еден од пионерите на ова движење беше Хемискиот факултет на Московскиот државен универзитет, кој годишно спроведува кореспонденција и интрамурална олимпијадапо хемија, физика и математика. Оваа олимпијада, која ја нарековме „Учесник во МСУ“, оваа година веќе наполни 10 години. Обезбедува еднаков пристап на сите групи ученици да студираат на Московскиот државен универзитет. Олимпијадата се одвива во две фази: кореспонденција и со полно работно време. прво - кореспонденција– сцената е од воведен карактер. Објавуваме задачи во сите специјализирани весници и списанија и дистрибуираме задачи до училиштата. Речиси шест месеци се предвидени за одлука. Ги покануваме оние кои имаат завршено барем половина од задачите да второсцена - цело времетурнеја, која се одржува на 20 мај. Писмените задачи по математика и хемија ни овозможуваат да ги одредиме победниците на Олимпијадата, кои добиваат предности при влезот на нашиот факултет.
Географијата на оваа олимпијада е невообичаено широка. Секоја година во него учествуваат претставници од сите региони на Русија - од Калининград до Владивосток, како и неколку десетици „странци“ од земјите на ЗНД. Развојот на оваа олимпијада доведе до фактот дека скоро сите талентирани деца од провинциите доаѓаат да учат кај нас: повеќе од 60% од студентите на Хемискиот факултет на Московскиот државен универзитет се од други градови.
Истовремено, универзитетските олимпијади се постојано под притисок на Министерството за образование, кое ја промовира идеологијата на Единствениот државен испит и настојува да им ја одземе независноста на универзитетите во одредувањето на формите за прием на апликантите. И тука, доволно чудно, на помош на министерството доаѓа Серуската олимпијада. Идејата на министерството е само учесниците на оние олимпијади кои организациски се интегрирани во структурата на Серуската олимпијада да имаат предност при влез на универзитети. Секој универзитет може самостојно да одржи која било олимпијада без никаква поврзаност со серуската олимпијада, но резултатите од таквата олимпијада нема да се сметаат за прием на овој универзитет.
Доколку таквата идеја се формализира во закон, ќе му зададе прилично силен удар на системот за прием на факултет и што е најважно, на средношколците, кои ќе изгубат многу стимулации да се запишат на факултет по сопствен избор.
Сепак, оваа година приемот на универзитетите ќе ги следи истите правила, а во врска со ова сакаме да зборуваме за приемниот испит по хемија на Московскиот државен универзитет.

Приемниот испит по хемија на Московскиот државен универзитет

Приемниот испит по хемија на Московскиот државен универзитет се полага на шест факултети: хемија, биологија, медицина, науки за почвата, Факултетот за материјали за материјали и новиот факултет за биоинженерство и биоинформатика. Испитот е писмен и трае 4 часа. За тоа време, учениците мора да решат 10 проблеми со различно ниво на сложеност: од тривијални, т.е. „утешителни“ до доста сложени, кои овозможуваат разликување на оценките.
Ниту една од задачите не бара посебно знаење надвор од она што се изучува во специјализираните хемиски училишта. Сепак, повеќето проблеми се структурирани на таков начин што нивното решавање бара размислување, засновано не на меморирање, туку на познавање на теоријата. Како пример, би сакале да дадеме неколку вакви проблеми од различни гранки на хемијата.

Теоретска хемија

Проблем 1(Катедра за биологија).

Константата на брзината за реакцијата на изомеризација A B е еднаква на 20 s–1, а константата на брзината за обратната реакција B A е еднаква на 12 s–1. Пресметај го составот на рамнотежната смеса (во грами) добиена од 10 g супстанција А.
Решение Нека се претвори во Б x Нека се претвори во Б g супстанција А, тогаш рамнотежната смеса содржи (10 - Нека се претвори во Б) g A и

20 (10 – Нека се претвори во Б) = 12Нека се претвори во Б,

g B. При рамнотежа, брзината на напредната реакција е еднаква на брзината на обратната реакција: каде = 6,25.
x
Состав на смесата за рамнотежа: 3,75 g A, 6,25 g B.Одговори

. 3,75 g A, 6,25 g B.

Неорганска хемијаПроблем 2

Колкав волумен на јаглерод диоксид (NO) мора да се помине низ 200 g 0,74% раствор на калциум хидроксид така што масата на формираниот талог е 1,5 g, а растворот над талогот не дава боја со фенолфталеин?

Кога јаглеродниот диоксид се пренесува низ раствор на калциум хидроксид, прво се формира талог од калциум карбонат:

кој потоа може да се раствори во вишок CO2:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca (HCO 3) 2.
Зависноста на масата на седиментот од количината на супстанцијата CO 2 ја има следната форма:

Доколку има недостаток на CO 2, растворот над талогот ќе содржи Ca(OH) 2 и ќе добие виолетова боја со фенолфталеин. Според оваа состојба, нема боење, затоа CO 2 е во вишок

во споредба со Ca(OH) 2, т.е., прво целиот Ca(OH) 2 се претвора во CaCO 3, а потоа CaCO 3 делумно се раствора во CO 2.

(Ca(OH) 2) = 200 0,0074/74 = 0,02 mol, (CaCO 3) = 1,5/100 = 0,015 mol.

Состав на смесата за рамнотежа: 3,75 g A, 6,25 g B.За да може целиот Ca(OH) 2 да помине во CaCO 3, 0,02 mol CO 2 мора да се протне низ оригиналниот раствор, а потоа уште 0,005 mol CO 2 мора да се протне така што 0,005 mol на CaCO 3 се раствораат и Остануваат 0,015 mol.

V(CO 2) = (0,02 + 0,005) 22,4 = 0,56 l.

. 0,56 l CO 2 .Органска хемија

Проблем 3

(хемиски факултет).

Ароматичен јаглеводород со еден бензен прстен содржи 90,91% јаглерод по маса. Кога 2,64 g од овој јаглеводород се оксидираат со закиселен раствор на калиум перманганат, се ослободуваат 962 ml гас (на 20 °C и нормален притисок), а при нитрација се формира смеса која содржи два деривати на мононитро. Утврдете ја можната структура на почетниот јаглеводород и напишете ги шемите за споменатите реакции. Колку мононитро деривати се формираат при нитрирање на јаглеводород оксидационен производ? 1) Одреди ја молекуларната формула на саканиот јаглеводород:(C): (H) = (90,91/12): (9,09/1) = 10:12.
Според тоа, јаглеводородот е C 10 H 12 (

(CO 2) = 101,3 0,962 / (8,31 293) = 0,04 mol.

Ова значи дека два јаглеродни атоми ја напуштаат молекулата C 10 H 12 за време на оксидација со калиум перманганат, затоа, имало два супституенти: CH 3 и C(CH 3) = CH 2 или CH = CH 2 и C 2 H 5.
3) Да ја одредиме релативната ориентација на страничните синџири: при нитрација, само пара изомерот дава два мононитро деривати:

Кога производот на целосна оксидација, терефтална киселина, се нитрира, се формира само еден мононитро дериват.

Биохемија

Проблем 4(Катедра за биологија). Со целосна хидролиза на 49,50 g олигосахарид, се формира само еден производ - гликоза, од чија алкохолна ферментација се произведени 22,08 g етанол. Одредете го бројот на остатоци од гликоза во молекулата на олигосахаридот и пресметајте ја масата на водата потребна за хидролиза ако приносот на реакцијата на ферментација е 80%.

N/( n – 1) = 0,30/0,25.

Каде n = 6.
Состав на смесата за рамнотежа: 3,75 g A, 6,25 g B.. n = 6; м(Х 2 О) = 4,50 g.

Проблем 5(Медицински факултет). Со целосна хидролиза на пентапептидот Мет-енкефалин, добиени се следните амино киселини: глицин (Gly) – H 2 NCH 2 COOH, фенилаланин (Phe) – H 2 NCH(CH 2 C 6 H 5) COOH, тирозин (Tyr) – H 2 NCH ( CH 2 C 6 H 4 OH) COOH, метионин (Met) - H 2 NCH (CH 2 CH 2 SCH 3) COOH. Од производите на делумна хидролиза на истиот пептид, изолирани се супстанции со молекуларна маса од 295, 279 и 296. Во овој пептид се воспоставуваат две можни секвенци на аминокиселини (со скратена нотација) и се пресметува неговата моларна маса.

Константата на брзината за реакцијата на изомеризација A B е еднаква на 20 s–1, а константата на брзината за обратната реакција B A е еднаква на 12 s–1. Пресметај го составот на рамнотежната смеса (во грами) добиена од 10 g супстанција А.
Врз основа на моларните маси на пептидите, нивниот состав може да се одреди со помош на равенките за хидролиза:

дипептид + H 2 O = амино киселина I + амино киселина II,
трипептид + 2H 2 O = амино киселина I + амино киселина II + амино киселина III.
Молекуларни маси на амино киселини:

Гли – 75, Фе – 165, Тир – 181, Мет – 149.

295 + 2 18 = 75 + 75 + 181,
трипептид – Gly–Gly–Tyr;

279 + 2 18 = 75 + 75 + 165,
трипептид – Gly–Gly–Phe;

296 + 18 = 165 + 149,
дипептид – Phe–Met.

Овие пептиди може да се комбинираат во пентапептид на следниов начин:

М= 296 + 295 - 18 = 573 g/mol.

Можна е и сосема спротивна низа на амино киселини:

Tyr–Gly–Gly–Phe–Met.

Состав на смесата за рамнотежа: 3,75 g A, 6,25 g B..
Мет-Фе-Гли-Гли-Тир,
Tyr–Gly–Gly–Phe–Met; М= 573 g/mol.

Конкурсот за Хемискиот факултет на Московскиот државен универзитет и другите хемиски универзитети остана стабилен во последниве години, а нивото на обука на апликантите расте. Затоа, да резимираме, тврдиме дека, и покрај тешките надворешни и внатрешни околности, хемиското образование во Русија има добри изгледи. Главната работа што нè убедува во ова е неисцрпниот проток на млади таленти, страсни за нашата сакана наука, кои се стремат да добијат добро образование и да имаат корист од својата земја.

В.В.ЕРЕМИН,
Вонреден професор, Хемиски факултет, Московски државен универзитет,
Н.Е.КУЗМЕНКО,
Професор, Хемиски факултет на Московскиот државен универзитет
(Москва)

Завјалова Ф.Д., наставник по хемијаМАОУ „Средно училиште бр.3“ со продлабочено изучување на поединечни предметиименуван по херојот на Русија Игор Ржавитин, Ревда

Улогата на хемијата во современиот свет? Хемијата е област на природните науки што ја проучува структурата на различните супстанции, како и нивниот однос со животната средина. Хемиското образование е од големо значење за потребите на човештвото. Во втората половина на 20 век, државата инвестираше во развојот на хемиската наука, како резултат на што се појавија нови откритија во областа на фармацевтското и индустриското производство, во врска со тоа се прошири хемиската индустрија, а тоа придонесе за појава на побарувачка за квалификувани специјалисти. Денес хемиското образование кај нас е во очигледна криза.

Сега на училиште има доследно истиснување на природните науки од училишната програма. Времето за изучување на природните предмети е премногу намалено, главното внимание се посветува на патриотското и моралното образование, збунувајќи го образованието со воспитувањето, како резултат на тоа, матурантите денес не ги разбираат наједноставните хемиски закони. И многу студенти мислат дека хемијата е бескорисна тема и нема да има никаква корист во иднина.

И главната цел на образованието е развојот на менталните способности - ова е обука за меморија, настава логика, способност за воспоставување причинско-последични односи, градење модели и развој на апстрактно и просторно размислување. Во тоа одлучувачка улога играат природните науки кои ги одразуваат објективните закони на развојот на природата. Хемијата ги проучува различните начини на насочување на хемиските реакции и разновидноста на супстанциите, затоа зазема посебно место меѓу природните науки како алатка за развој на менталните способности на учениците. Може да се случи човек никогаш да не наиде на хемиски проблеми во својата професионална дејност, но со учењето хемија на училиште ќе се развие способноста за размислување.

Само изучувањето на странски јазици и други хуманитарни науки не е доволно за да се формира интелектот на модерната личност. Јасно разбирање за тоа како некои феномени предизвикуваат други, изготвување акционен план, моделирање ситуации и барање оптимални решенија, способност да се предвидат последиците од преземените активности - сето тоа може да се научи само врз основа на природните науки. Ова знаење и вештини се неопходни за апсолутно секого.

Недостатокот на ова знаење и вештини доведува до хаос. Од една страна, слушаме повици за иновации во технолошката сфера, продлабочување на преработката на суровините и воведување технологии за заштеда на енергија, од друга страна, забележуваме намалување на природните предмети во училиштето. Зошто се случува ова? Нејасно?!

Следната најважна цел на училишното образование е подготовка за идниот возрасен живот. Еден млад човек мора да влезе во него целосно вооружен со знаење за светот, кој го вклучува не само светот на луѓето, туку и светот на нештата и околната природа. Природните науки обезбедуваат знаења за материјалниот свет, за супстанциите, материјалите и технологиите со кои може да се сретнат во секојдневниот живот. Проучувањето само на хуманистичките науки води до фактот дека тинејџерите престануваат да го разбираат материјалниот свет и почнуваат да се плашат од него. Оттука тие бегаат од реалноста во виртуелниот простор.

Повеќето луѓе сè уште живеат во материјалниот свет, постојано во контакт со разни материи и материјали и подложувајќи ги на различни хемиски и физичко-хемиски трансформации. Едно лице стекнува знаење за тоа како да постапува со супстанции на часовите по хемија на училиште. Можеби ќе ја заборави формулата за сулфурна киселина, но со неа ќе се справува со внимание во текот на животот. Нема да запали цигара на бензинска пумпа, а не затоа што видел како гори бензин. Само што на училиште, на час по хемија, му објаснија дека бензинот има тенденција да испарува, да формира експлозивни смеси со воздухот и да гори. Затоа, потребно е повеќе време да се посвети на совладување на хемијата и верувам дека залудно беше намалувањето на часовите за учење хемија во училиштата.

Часовите по природни науки ги подготвуваат учениците за нивната идна професија. На крајот на краиштата, невозможно е да се предвиди кои професии ќе бидат најбарани за 20 години. Според Секторот за труд и вработување, денес професиите поврзани со хемија се на врвот на листата на најбарани на пазарот на трудот. Во денешно време, речиси сите производи што луѓето ги користат на еден или друг начин се поврзани со технологии кои користат хемиски реакции. На пример, прочистување на горивото, употреба на бои за храна, детергенти, пестициди за ѓубрива и така натаму.

Професиите поврзани со хемијата не се само специјалисти кои работат во индустриите за рафинирање нафта и производство на гас, туку и оние професии кои можат да гарантираат работа во речиси секој регион.

Список на најпопуларните специјалитети:

Хемиски технолог или процесен инженер секогаш може да најде место во градското производство. Во зависност од профилот на обука, тој може да работи во прехранбени или индустриски претпријатија. Главната задача на овој специјалист е да го контролира квалитетот на производот, како и да воведе иновации во производството.
Хемичар за животна средина, секој град има оддел кој ја следи состојбата со животната средина.
Козметичкиот хемичар е многу популарна професија, особено во оние региони каде што има големи козметички претпријатија.
Фармацевт. Високото образование ви дава можност да работите во големи компании кои произведуваат лекови, секогаш можете да најдете место во градска аптека.
Биотехнолог, нанохемичар, експерт за алтернативни форми на енергија.
Форензика и судско-медицински преглед. На Министерството за внатрешни работи му требаат и хемичари;
Професијата на иднината се истражувачите на алтернативни извори на енергија. Впрочем, снабдувањето со нафта наскоро ќе истече, а истото ќе се случи и со гасот, па побарувачката за такви специјалисти расте. И можеби за 10-20 години, хемичарите од оваа област ќе бидат на врвот на листата на најбарани специјалисти.

Главните барања за современите специјалисти се добра меморија и аналитички ум, креативност, иновативни идеи, креативен пристап и неконвенционален поглед на познати работи. Изучувањето на хемијата игра голема улога во формирањето на овие вештини и способности. А со човек лишен од природно-научно образование полесно се манипулира.

За разлика од сите други живи суштества, човекот не се прилагодува на условите на околината, туку ја менува за да одговара на неговите потреби. Нагло зголемување на населението на планетата се случи по големото откритие на хемичарите, пронаоѓањето на антибиотици и почетокот на нивното производство во индустриски размери.

Имајќи го предвид сето горенаведено, мислам дека е неопходно да се зголеми бројот на часови потрошени за учење хемија и да се започне со запознавање веќе на помладото ниво.

Ако на почетокот на минатиот век образованието се сфаќало како учење да брои, чита и пишува, тогаш еден век подоцна овој концепт го разбираме како обезбедување на исполнување на човековите потреби за развој. Образованието за нас стана одржлив развој и мора да биде квалитетно.

Литература:

Руската академија на науките - за Конгресот на Менделеев во Екатеринбург
Каква хемија треба да се изучува во модерно училиште? - Генрих Владимирович Ерлих - доктор по хемиски науки, водечки истражувач на Московскиот државен универзитет. M. V. Ломоносов.

Хемиско и хемиско-технолошко образование,систем за стекнување знаења од хемијата и хемиската технологија во образовните институции и начини на нивна примена за решавање на инженерски, технолошки и истражувачки проблеми. Таа е поделена на општо хемиско образование, кое обезбедува совладување на познавање на основите на хемиската наука и специјално хемиско образование, кое опремува со знаења од хемијата и хемиската технологија неопходни за специјалисти со повисоки и средни квалификации за производствени активности, истражувачка и наставна работа. како во областа на хемијата така и сродните области со неа гранките на науката и технологијата. Општо хемиско образование се дава во средните училишта, средните стручни училишта и средните специјализирани образовни институции. Специјалното хемиско и хемиско-технолошко образование се стекнува во различни високи и средни специјализирани образовни институции (универзитети, институти, технички училишта, факултети). Нејзините задачи, обем и содржина зависат од профилот на обука на специјалисти за нив (хемиски, рударски, прехранбени, фармацевтски, металуршки индустрии, земјоделство, медицина, термоенергетика итн.). Хемиската содржина варира во зависност од развојот на хемијата и барањата за производство.

Подобрувањето на структурата и содржината на хемиското и хемиско-технолошкото образование е поврзано со научните и педагошките активности на многу советски научници - А. Е. Арбузов, Б. А. Арбузов, А. Н. Бах, С. И. Волфкович, Н. Д. Зелински, И. А. Коновалова, С. В. Лебедева, С. С. Наметкина, Б. В. Некрасова, А. Н. Несмејанова, А. Пораи-Кошитс, А хемиски списанија кои помагаат да се подобри научното ниво на курсеви по хемија и хемиска технологија во високото образование. Списанието „Хемијата на училиште“ излегува за наставници.

Во другите социјалистички земји, обуката на специјалисти со хемиско и хемиско-технолошко образование се врши на универзитети и специјализирани универзитети. Главните центри на таквото образование се: во Националната Република Белорусија - Софискиот универзитет, Софискиот универзитет; во Унгарија - Универзитетот во Будимпешта, Веспрем; во ГДР - Берлин, Технички универзитет во Дрезден, Универзитет Росток, Виша техничка школа во Магдебург; во Полска - универзитетите во Варшава, Лоѓ, Лублин, Политехнички институт во Варшава; во SRR - универзитетите во Букурешт, Клуж, политехничките институти во Букурешт, Јаши; во Чехословачка - Универзитет во Прага, Прага, Вишата хемиска технолошка школа Пардубице; во СФРЈ - Загреб, Сараево, сплитските универзитети итн.

Во капиталистичките земји, главни центри за хемиско и хемиско-технолошко образование се: во Велика Британија - универзитетите во Кембриџ, Оксфорд, Бат, Бирмингем, Политехничкиот институт Манчестер; во Италија - универзитети во Болоња, Милано; во САД - Технолошки универзитети Калифорнија, Колумбија, Мичиген, Универзитетот во Толедо, Калифорнија, Технолошки институти во Масачусетс; во Франција - Гренобл 1, Марсеј 1, Клермон-Феран, Компиен Технолошки, Лион 1, Монпеље 2, Париз 6 и 7 универзитети, Лоран, политехнички институти во Тулуз; во Германија - универзитети во Дортмунд, Хановер, Штутгарт, Виши технички училишта во Дармштад и Карлсруе; во Јапонија - универзитетите во Кјото, Окајама, Осака, Токио итн.

Лит.: Фигуровски Н. А., Биков Г. В., Комарова Т. А., Хемија на Московскиот универзитет 200 години, М., 1955; Историја на хемиските науки, М., 1958; Ремеников Б. М., Ушаков Г. И., Универзитетско образование во СССР, М., 1960 година; Зиновиев С.И., Ремеников Б.М., Високи образовни институции на СССР, [М.], 1962 година; Парменов К. Ја., Хемијата како академски предмет во предреволуционерните и советските училишта, М., 1963; Настава по хемија со помош на нова наставна програма во средно училиште. [саб. чл.], М., 1974; Јуа М., Историја на хемијата, превод. од италијански, М., 1975 г.