«Разработка заданий для формирования естественно-научной грамотности»

Практическая работа № 3

«Разработка заданий для формирования естественно-научной грамотности»

Задания на проверку умений проводить учебное исследование.

1. Задание на сопоставление изображения лабораторной посуды и способа ее применения.

Владимир мечтал стать химиком. Ему нравилось смотреть видеоролики с интересными экспериментами в Интернете. Он подошел к своему учителю химии, Ирине Викторовне, и попросил попробовать провести эксперимент самому. Но Ирина Викторовна дала ему лабораторную посуду, попросила расставить ее на полки так, чтобы они соответствовали области применения .

У Вовы на столе есть: мензурка, колба круглодонная, чашки Петри, кристаллизатор, воронка, реторта, пробирка. Помоги Володе сопоставить вид лабораторной посуды и область ее применения.

Ответы :

Оценивание ответов:

Максимум 3.5 балла. За каждый верный ответ- 0.5 балла.

2.Задание с выбором верного ответа

Прочитайте внимательно текст. Расчитайте массу хлорида натрия , необходимую для приготовления физиологического раствора. Из ответов, приведенных ниже выберите один верный ответ, сделайте необходимые расчеты .

В медицинской практике часто применяют 0,9 %-ный раствор NaCl. Этот раствор называют изотоническим или физиологическим. Известно, что если концентрация соли превысит 0, 9 %, то раствор станет гипертоническим, и это может привести к смерти человека, так как эритроциты крови сморщатся и не смогут переносить кислород. Если же концентрация соли будет ниже 0,9 %, то раствор станет гипотоническим. Эритроциты будут усиленно впитывать воду и лопнут от повышения осмотического давления.

Приготовьте физиологический раствор используя NaCl и дистиллированную воду. Какую массу кристаллического хлорида натрия нужно растворить в воде для приготовления 200 г раствора? В ответе приведите расчеты и укажите верный ответ.

А)9 г б) 18г в) 1.8 г г) 0.9г

Ответ : в ( 2балла, если дан верный ответ и приведено решение задачи. 1 балл, если дан только верный ответ)

Пояснение.

Для решения задачи требуется знать формулу для расчета массовой доли вещества.

Массовая доля (ω) – это один из вариантов выражения концентрации. С её помощью можно вычислить процентное содержание растворённого вещества в общей массе раствора:

ω = (m_р.в./m_р-ра) × 100%

0.9=(Х/200) ×100%

Х= (0,9×200)/100%

Х=1.8 г

m (воды)= m (р-ра)-m(в-ва)=200-1.8=198,2 (г) воды.

Ответ: для приготовления 200 граммов физиологического раствора потребуется взять 1.8 г соли и 198, 2 г воды.

3. Задание с выбором нескольких правильных ответов.

Прочитайте текст. Проанализируйте информацию, проведя опыт по изучению рН среды исследуемых веществ. Сделайте выводы. На основании выводов выберите правильные ответы из предложенных вариантов.

Впервые индикаторы обнаружил в 17 веке английский химик и физик Роберт Бойль. Роберт Бойль готовился к началу эксперимента, в ретортах что-то кипело, когда зашел садовник. Он принес корзину с фиалками. Он взял несколько цветков, понюхал и положил их на стол. Опыт начался, он открыл колбу, из нее повалил едкий пар. Когда опыт кончился, Бойль взглянул на цветы, они дымились. Чтобы спасти цветы, он опустил их в стакан с водой. Темно- фиолетовые лепестки фиалки, стали красными. Ученый приготовил разные растворы и в каждый опустили по цветку. В некоторых стаканах цветы немедленно начали краснеть. В других- синеть.Ученый понял, что цвет фиалок зависит от того, какой раствор находится в стакане, какие вещества содержатся в растворе.

Лучшие результаты дали опыты с лакмусовым лишайником. Тогда Бойль опустил в настой лакмусового лишайника обыкновенные бумажные полоски. Дождался, когда они пропитаются настоем, а затем высушил их. Эти хитрые бумажки Роберт Бойль назвал индикаторами, что в переводе с латинского означает «указатель», так как они указывают на среду раствора.

В кислых средах (pH8,3) -- синюю.

Задание: Вова пришел в школьную лабораторию, чтобы провести анализ рН среды веществ, которые принес из дома: «Фейри»- средство для мытья посуды(нейтральная среда), «Капля»- средство для мытья посуды( слабо-щелочная среда), лимонную и уксусную кислоты, яблочный сок , раствор соды.

Он знал, что для определения рН среды веществ нужны индикаторы. Он попросил индикаторы у учителя химии Ирины Викторовны. Оказалось, что в школьной лаборатории закончились индикаторы, а приобрести новую партию пока не получается. Но Вова знал про индикаторы Бойля и очень обрадовался, увидев на окне цветущую фиалку! Вова использовал цветы фиалки для реализации своей исследовательской работы и сделал следующие выводы:

1. Лепестки фиалки станут красными в растворе лимонной и уксусной кислот.

2. В растворе «Фейри» лепестки станут синими .

3. Применяя моющее средство «Капля», нужно пользоваться резиновыми перчатками, так как щелочной раствор вреден для кожи рук.

1. Раствор соды и «Капли» сделает лепестки фиалки синими.

2. Яблочный сок содержит кислоту, так как лепестки фиалки окрасились в красный цвет.

Какие выводы верны? Выпишите номера верных ответов.

Ответы: верные выводы под номерами:1,3,4,5 (Максимум за ответ 2 балла. Если есть одна ошибка- 1 балл).

Пояснение :

Индикатор лакмус, содержащийся в лепестках фиалки , приобретает красный цвет в кислой среде, значит, лепестки покраснеют в растворах уксусной, лимонной кислот, а также в яблочном соке. В щелочной среде лакмус проявится синим окрашиванием, значит, посинеет лепесток в растворе соды и в моющем средстве «Капля».

В нейтральной среде окраска индикатора не изменяется. Поэтому раствор «Фейри» не повлияет на цвет фиалки.

Щелочные растворы нарушают рН кожи человека, иссушают ее. Поэтому посуду мыть моющим средством «Капля» нужно в перчатках.

Задания на объяснение явлений.

1.Задание с выбором неверных ответов.

Прочитайте задание и выберите неверные ответы из предложенных вариантов.

Юный химик Володя составил список химических явлений, которые можно наблюдать на кухне:

а) гашение соды уксусом при приготовлении теста;

б) растворение сахара в воде;

в) прокисание молока;

г) брожение сока;

д) плавание сливочного масла на горячей сковородке;

е) в чай добавили дольку лимона , чай посветлел;

ж) засахаривание варенья.

Однако он включил в список физические явления. Укажите их.

Ответ: б, д, ж ( максимум 2 балла. Если указано два примера -1 балл. В случае, если ошибочно указано химическое явление- 1балл. Если два и более химических явлений- 0 баллов )

Пояснение : в результате химических явлений образуются новые вещества, имеющие новые свойства. В результате физических явлений изменяется агрегатное состояние, форма, но вещество остается прежним. Сахар растворяется в воде, но его можно выпарить из раствора. Сливочное масло плавится от горячей сковороды, становится жидким. Со временем сахар из варенья кристаллизуется, поднимаясь на поверхность. Эти явления - физические.

2.Задание на сопоставление .

Прочитайте задание. Сопоставьте вещества, участвующие в реакции и результат реакции.

Юный химик Владимир получил задание показать демонстрационные опыты с выпадением осадка, образованием газа и изменением цвета раствора. Он взял следующие реактивы: хлорид железа (III), нитрат серебра, роданид калия, соляная кислота, серная кислота, карбонат кальция.

Помогите Володе подобрать пары веществ так, чтобы результатом реакции стало выпадение осадка, изменение цвета или выделение газа.

Вставьте в таблицу реагенты (1 и 2 вещество обозначено буквами) и результат реакции( обозначен цифрой)

Ответы:

Пояснение: при взаимодействии хлорида железа (III) с роданидом калия образуется роданид железа красного цвета. При взаимодействии карбоната кальция с серной кислотой выделяется углекислый газ. При взаимодействии нитрата серебра с соляной кислотой выпадает осадок хлорида серебра.

Оценивание: максимум три балла. За каждый верный ответ 1 балл.

3.Задание с выбором правильного ответа и исключения неверных ответов.

Прочитайте текст. Какое вещество спряталось в йогурте? Выберите один верный ответ из предложенных вариантов.

Наташа любит молочные продукты. Она - сторонница здорового образа жизни и, поэтому, старается покупать натуральные продукты без химических добавок. Однажды в магазине Наташа купила йогурт . Она принесла его домой и решила проверить, не содержит ли йогурт загуститель. Она капнула в йогурт раствор иода, после чего появилось синее окрашивание. О присутствии какого вещества свидетельствует синее окрашивание?

А)лимонная кислота

Б)сода

В)крахмал

Г)мёд

Д)ароматизатор

Ответ: в (крахмал)- 1 балл за верный ответ.

Пояснение: качественной реакцией на присутствие крахмала является иод. Соединение крахмала с иодом дает синее окрашивание.

Задания на интерпретацию научной информации

1. Задание на выбор неверных утверждений.

Рассмотрите диаграмму «Химический состав растительной клетки». Проанализируйте данные диаграммы. На основании сделанных вами выводов выберите неверные утверждения.

В растительной клетке содержится вода, неорганические вещества, белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы. Рассмотрев диаграмму, выберите неверные утверждения.

1.Растительная клетка более чем на 80 % состоит из воды.

2. Белки в клетке составляют десятую часть.

3. На содержание ДНК и РНК растительной клетки приходится 2 %.

4. Минеральные соли в растительной клетке составляют менее 3%.

5. Углеводов в клетке больше ,чем липидов.

Ответы:

Неверные утверждения : 3, 5( 2 балла максимум. За каждый верный ответ-1 балл. )

Пояснения. 3. ДНК и РНК – нуклеиновые кислоты, которых в клетке 1,1%. 2% составляют липиды, к которым ДНК и РНК не имеют отношения.

5.Углеводы в клетке присутствуют в количестве 1%, а липиды -2%, значит, в клетке преобладают липиды.

2.Задание на множественный выбор.

Прочитайте текст. О каком газе идет речь в тексте? Выберите предложения, в которых идет речь об этом же веществе.

С этим газом химики сталкивались давно, но установить природу вещества им не удавалось. Полагают, что первым его получил голландский алхимик-технолог Корнелиус-Якобсон Дреббел (1572-1633) нагреванием нитрата калия. Дреббел установил, что в газе, который он назвал «воздухом», вспыхивает тлеющий уголь, а человек спокойно дышит. В 1665 г. ассистент Бойля, английский физик Роберт Гук (1635-1703) в книге «Микрография» писал, что воздух состоит из газа, который находится в селитре, и большого количества какого-то инертного газа.  Шееле выделил этот газ, используя реакцию взаимодействия диоксида марганца с серной кислотой. Полученный газ Шееле назвал «огненным воздухом». Через два года английский священник Пристли, ничего не зная о работах своих предшественников, снова открыл это вещество, нагревая оксид ртути. Лавуазье, проводя опыты с нагреванием оксида ртути и горением фосфора, пришел к выводу, что в воздухе находится газ, поддерживающий горение. Сначала он назвал его «жизненным газом», но впоследствии дал газу название «кислотообразующий принцип», или «оксиген».

А теперь, выбирай…

1.Это газ образуется на свету в результате фотосинтеза.

2. Этот газ выделяется в результате активной вулканической деятельности.

3. Этот газ путешествует в составе гемоглобина в нижнее полой вене кровеносной системы человека.

4. Это вещество- причина коррозии железа.

5. Этот газ содержится в огнетушителях.

6. В качестве химического элемента входит в состав воды.

Ответы: 1,4,6 (максимум три балла за ответ. За каждый верный ответ – 1балл. Если наряду с правильными ответами встречаются неверные ответы, отнимаем балл за каждый лишний ответ).

Пояснение:

1. В результате фотосинтеза на свету растениями производится кислород.

2. Кислород и вода являются причиной коррозии железа, образуя ржавчину, железную окалину.

3. кислород в качестве элемента входит в состав воды.

3.Задание на сопоставление.

Прочитайте текст, внимательно рассмотрите рисунки молекул гемоглобина и хлорофилла. Сделайте вывод о сходстве и различии этих пигментов. Сопоставьте название пигмента с его характеристикой.

Хлорофилл является уникальным компонентом, который содержится только в зелёных растениях.Улавливая энергию солнечного света, хлорофилл путём процесса фотосинтеза производит пищу для растений. Функциональные свойства хлорофилла очень сходны с функцией крови в организме человека. Поэтому учёные называют хлорофилл "кровью растений".

Гемоглобин — это пигмент, присутствующий в эритроцитах позвоночных, который транспортирует кислород из легких в другие части тела. Следовательно, он считается дыхательным пигментом. Кроме того, этот пигмент имеет структуру, аналогичную структуре молекулы хлорофилла. Подобно хлорофиллу, гемоглобин также состоит из C, H, N и O.

Сравните строение Хлорофилла растений и Гемоглобина крови человека. Сопоставьте пигмент и его характеристику.

Ответы:

За каждый верный ответ -0,5 балла. Максимум за задание- 5 баллов.

Пояснение: хлорофилл -растительный пигмент зеленого цвета, находится в хлоропластах или хроматофорах растений, цианобактерий. Центральным ионом молекулы является магний. Участвует в процессе фотосинтеза, улавливая энергию солнечного света.

Гемоглобин -респираторный пигмент, содержащий железо. Находится в эритроцитах крови многих животных и человека. Принимает участие в переносе кислорода из легких к органам и тканям.