Практико-ориентированные задачи по химии для студентов гуманитарных специальностей

Введение ФГОС СПО заставляет по-новому взглянуть на качество подготовки выпускников ПОО.
Результатом освоения учебных дисциплин являются личностные, метапредметные и предметные результаты в соответствии с требованиями ФГОС СОО. Согласно ФГОС СПО результатом освоения дисциплин, кроме знаний и умений, должны быть и общие компетенции. Такие всесторонние требования к результату ориентируют преподавателей на создание условий для высокой активности студентов.
Преподавание общеобразовательных предметов важно связать с практическим применением, с будущей профессией.
Практико-ориентированные задания и задачи
занимают в процессе обучения химии важное место, так как это один из приемов обучения, посредством которого обеспечивается более полное усвоение учебного материала и вырабатывается умение самостоятельного применения приобретённых знаний на практике.

Практико-ориентированная задача
Практико-ориентированные задачи - это задачи из окружающей действительности, связанные с формированием практических навыков, необходимых в повседневной жизни, в том числе с использованием материалов краеведения, элементов химических производственных процессов.
Практико-ориентированной является задача, направленная на развитие ключевых компетентностей студентов и выявление химической сущности объектов природы, производства и быта, с которыми человек взаимодействует в процессе практической деятельности.
Практико-ориентированные задачи – это задачи, предусматривающие не только усвоение знаний, но и общее развитие студентов, служащие инструментом измерения и оценивания химической компетентности обучающихся, а их выполнение предусматривает самостоятельный поиск знаний, работу с различными источниками химической информации, что позволяет оценивать не только химическую, но и надпредметную компетентность обучающихся.

Этапы проектирования
практико-ориентированных задач
1 вариант
1. Отбор учебного материала по дисциплине для профессионально-ориентированного обучения.
2. Разработка системы задач по дисциплине в контексте профессиональной деятельности обучающихся.
2 вариант
1. Отбор учебного материала (практических работ), которые являются «проблемными» для освоения обучающихся при изучении общепрофессиональных, профессиональных дисциплин и модуле.
2. Соотнесение учебного материала с материалом дисциплины.
3. Разработка системы задач по дисциплине, которые ориентированы на профессиональную дисциплину или на профессиональную компетенцию.

Сюжетная роль
Содержать законченные операции (ситуации, задания) профессиональной деятельности
Личностно-ориентированная проблематика
Основные требования
для практико-ориентированных задач

«Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание на деле»
Аристотель

ЗАДАЧИ при использовании
практико-ориентировнных заданий и задач по УД «Химия»
- активизировать познавательную деятельность студентов и убедить в том, что знания, получаемые на занятиях по химии, имеют не только прямое отношение к выбранной профессии, но и косвенное и должны использоваться в выбранной деятельности;
- способствовать развитию интереса к химии
и предметам профессионального цикла;
- помочь студентам самостоятельно добывать нужные знания, критически осмысливать получаемую информацию и использовать её для решения практических проблем.

Многие любят готовить вкуснейший шашлык! Для приготовления шашлыка берут свинину, говядину, дичь, мраморную говядину. Особый и неповторимый вкус мясу дает маринад, который делает шашлык мягче и нежнее. Рецептов маринования мяса очень много. Используется уксус, сок граната, сухое вино, майонез и т.д. Обязательными ингредиентами являются лук и пряные специи.
Зачем маринуют мясо для шашлыка?
Напишите уравнение химической реакции.
ОТВЕТ:
Под воздействием маринада происходит частичный гидролиз белков. Белки распадаются на поли- и дипептиды. В желудке под влиянием ферментов этот процесс продолжается и в итоге приводит к образованию аминокислот. Таким образом, маринование облегчает переваривание белка.
Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
Задание по теме: «Белки»

Задание по теме: «Углеводы»
Даже маленький ребенок спрашивает, а почему
в хлебе много «дырочек»?
Составить уравнение химической реакции, придающей тесту необходимую пористость .
ОТВЕТ:
«Дырочки» придают хлебу пышность, а появляются они в результате спиртового брожения:
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2 ↑
Глюкоза под действием фермента превращается в этиловый спирт и образуется углекислый газ. Самый древний способ сбраживания теста – добавление небольшого количества дрожжей (это микроскопические живые существа, которые могут превращать глюкозу в этиловый спирт). Когда тесто попадает в печь, под действием тепла углекислый газ расширяется в объёме, а этиловый спирт испаряется, и его пары тоже расширяются, В результате хлеб становится пышным и пористым.
глюкоза
этиловый
спирт
углекислый газ

Задача
по теме: «Карбоновые кислоты»
Пищевой продукт, получаемый из капусты при её молочнокислом брожении, считающийся национальным продуктом во многих странах Европы и Азии. Квашеная капуста широко используется в салатах и гарнирах, полезна для здоровья, способствует нормализации микрофлоры кишечника и, следовательно, правильному пищеварению.
Зачем в квашенную капусту добавляют клюкву?
Установите молекулярную формулу карбоновой кислоты, входящей в состав клюквы, если массовые доли элементов в ней составляют: углерода – 68,85%, водорода – 4,92%, кислорода – 26,23%. Относительная молекулярная масса карбоновой кислоты равна 122.
ОТВЕТ:
В «болотном винограде» - клюкве - много бензойной кислоты - великолепного антимикробного средства. Поэтому клюква почти не поддается гниению и длительное время хранится в свежем виде.
Молекулярная формула карбоновой кислоты - C6H5COOH.
Это бензойная кислота.

Задание
по теме: «Углеводы»
Повар в школьной столовой приступила к приготовлению котлет. Она открыла холодильник, на полке стояли два контейнера с фаршем без маркировки. Она подумала: «Какая досада… Как же мне отличить котлетную массу от натуральной рубленой массы?» Помогите повару!!! Проведите мысленный химический эксперимент и напишите уравнение химической реакции.
ОТВЕТ:
Котлетная масса содержит хлеб, в котором содержится крахмал.
Одно из свойств крахмала – это способность давать синюю окраску при взаимодействии с йодом. Поэтому под действием йода котлетная масса окрасится в синий цвет.
I2 + (C6H10O5)n => I2 *(C6H10O5)n
йод крахмал соединение темно-синего цвета

Первые и вторые блюда, десерты, всевозможная выпечка имеют
массу рецептов, которым нужно следовать неукоснительно.
Чтобы получить пышные и ароматные булочки в школьной столовой, важно правильно провести замес бездрожжевого теста.
Без пищевой соды оно получится плотным и «приземистым».
Зачем во время приготовления выпечки гасят соду уксусом?
ОТВЕТ:
Пищевая сода - это разрыхлитель. Она добавляется для того,
чтобы в кислой среде или под воздействием температуры выделялся
углекислый газ. Сода - это гидрокарбонат натрия, который при
взаимодействии с уксусом (уксусная кислота) преобразуется в ацетат
натрия, воду и углекислый газ:
NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2 ↑
Углекислый газ, находясь внутри теста и стремясь выйти из него,
разрыхляет его. Тесто становится более легким, и в нем появляются
поры, которые тесто облагораживают и придают ему характерную
«песочную» структуру.
гидрокарбонат натрия
уксусная
кислота
ацетат натрия
вода углекислый
газ
Задание по теме:
«Карбоновые кислоты»

Какой объем (н.у.) углекислого газа займут поры бисквитного торта, если для его приготовления взяли 2 г питьевой соды с содержанием примесей 0,1% и обработали уксусной кислотой? Количеством углекислого газа, попавшего в воздух, пренебречь при протекании реакции по уравнению:
NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2 ↑
Задача по теме: «Карбоновые кислоты»

Расчетная задача
Сейчас на рынке имеется выбор антифризов – жидкостей для охлаждения двигателя, которые устойчивы к замерзанию. Но если вы оказались в ситуации, что антифриз приобрести негде, а вам необходимо его залить в систему охлаждения, то можно приготовить самодельный солевой антифриз – раствор, незамерзающий при температуре –45 °С и содержащий: CaCl2 – 32%, NaCl – 7%, H2O – 61%.
Рассчитайте, сколько солей и воды надо взять, чтобы залить в систему охлаждения автомобиля, объем которой составляет примерно 6 л.
Решение:
Массовая доля воды в растворе составляет 61% (0,61).
В связи с тем, что не известна плотность получаемого раствора, мы не знаем его общей массы. Однако массу раствора m(р-ра) можно определить по известной массовой доли воды w.
Если для приготовления раствора взять 6 кг воды:
w(H2O) = m(H2O)/m(р-ра) = 6 кг/m(р-ра) = 0,61, то получим m(р-ра) = 9,84 кг.
В состав незамерзающего раствора также входят хлорид кальция – 9,84•0,32 = 3,15 кг, хлорид натрия – 9,84•0,07 = 0,69 кг.
Ответ: воды - 9,84 кг, хлорид кальция 3,15 кг и хлорид натрия – 0,69 кг.

Многие педагоги управляют автомобилем, но не знают о веществах, используемых для его функционирования. Так, низкозамерзающая жидкость тосол, изготовлена на основе этиленгликоля. В инструкциях указано, что перед ее заливкой систему охлаждения необходимо очистить от накипи. Почему это важно? Напишите химическое уравнение реакции.
Задание по теме: «Многоатомные спирты»
ОТВЕТ:
Многоатомные спирты обладают слабыми кислотными свойствами, поэтому способны растворять накипь, которая состоит преимущественно из карбонатов кальция и магния, с образованием этиленгликолятов:
Вследствие этой реакции содержание чистого этиленгликоля в растворе снижается, изменяются его характеристики. Существует и физическая причина: слой накипи на стенках системы охлаждения препятствует нормальному теплообмену и снижает эффективность охлаждения.

Одним из самых распространенных способов сварки плавлением является газовая сварка, которая производится с образованием газового пламени в каналах сварочной горелки. Образование газосварочного пламени невозможно без газа ацетилена. Технический ацетилен получают из карбида кальция. Вычислите объём ацетилена полученного из карбида кальция массой 128 г, содержащего 5% примесей, если выход ацетилена составляет 80% от теоретически возможного.
Решение:
Задача

В любой образовательной организации проходят ремонтные работы. Летом в детском саду побелили стены водоэмульсионной краской. После побелки горе - строитель увидел, что на стенах проступили пятна. Оказалось, что закопченную поверхность стен или потолка обрабатывают 2 % раствором соляной кислоты, а для удаления «ржавых» пятен со стен, их нужно обработать так называемой «травянкой» - водным раствором медного купороса, который готовят растворением CuSO4 * 5H2O в горячей воде из расчета 70 г на 1 л воды. Такие растворы необходимо уметь приготовить самим. Помогите строителю произвести нужные расчеты. Сколько граммов технической соляной кислоты 37% концентрации потребуется для приготовления одного ведра (10кг) 2% раствора соляной кислоты?
Решение:
w = m HCl / m р-ра HCl
m HCl = w m р-ра HCl = 0.02* 10000 =200 г
w1 = 200г/ 0,37 = 540,5 г
Ответ: Для приготовления 2%-ой соляной кислоты
в количестве 10 кг необходимо 540,5 г
37% соляной кислоты.
Задача на расчет массовой доли