• характерные химические свойства неорганических веществ различных классов (50,72%);
• особенности химического и электронного строения алканов, алкенов, алкинов, их свойства (65,47%)
• взаимосвязь неорганических веществ (65,73%).
Выполнение заданий по вышеперечисленным элементам содержания позволяет говорить о том, что учащиеся овладели следующими, предусмотренными образовательным стандартом, умениями: называть вещества по международной систематической и тривиальной номенклатуре; классифицировать неорганические и органические вещества, а также химические реакции; определять строение атомов, валентность, степень окисления химических элементов, заряды ионов; виды химической связи, типы кристаллической решетки; изомеры и гомологи; окислитель и восстановитель; характеризовать состав, свойства и применение веществ; объяснять закономерности в изменении свойств веществ; сущность химических реакций.
Результаты экзамена показали, что выпускники 2009 г., получившие отметку «3», практически не усвоили ряд элементов содержания, в основном из органической химии:
• основные положения и направления развития теории химического строения органических веществ А.М. Бутлерова; структурная и пространственная изомерия; гомологический ряд углеводородов (45,48%);
• характерные химические свойства кислородсодержащих органических соединений: предельных одноатомных и многоатомных спиртов, фенола (37,04%);
• характерные химические свойства кислородсодержащих органических соединений: альдегидов, предельных карбоновых кислот; сложные эфиры, жиры, моносахариды, дисахариды, полисахариды (гидролиз) (51,72%);
• взаимосвязь органических веществ (52,95%).
Не исключено, что одной из причин таких результатов является распространившаяся в последнее время в практике школы тенденция к уменьшению количества учебных часов, отводимых на изучение органической химии, следствием чего могло стать отсутствие должного внимания к изучению этих вопросов на уроках. Проанализируем результаты выполнения соответствующих заданий.
Сравнительно низкий средний процент выполнения приходится на задания по таким значимым элементам содержания, как «взаимосвязь неорганических веществ» и «взаимосвязь органических веществ». Выполнение подобных заданий зависит прежде всего от умения применять фактологические знания свойств отдельных веществ для объяснения существующей генетической связи между веществами различных классов.
Усвоение знаний химических свойств веществ различных классов проверялось заданиями как базового, так и повышенного уровней сложности.
Блок «Химическая реакция»
Высокая доля (40% от общего числа заданий) в работе приходится на задания, которые на разных уровнях сложности проверяют усвоение элементов содержания блока «Химическая реакция». Число таких заданий в работе составило: 9 заданий базового уровня, 6 заданий повышенного уровня и 3 задания высокого уровня сложности.
Выполнение этих заданий в целом предусматривало проверку сформированности следующих важных умений: характеризовать реакцию на основе известных классификационных признаков; определять характер среды в водных растворах веществ; объяснять влияние различных факторов на скорость химической реакции и состояние химического равновесия; объяснять сущность изученных видов химических реакций и составлять уравнения химических реакций различных типов (электролитической диссоциации, полные и сокращенные ионные уравнения реакций обмена, окислительно-восстановительных реакций); планировать проведение эксперимента по распознаванию веществ на уровне качественных реакций.
Практически все задания базового уровня сложности экзаменуемые выполнили с успешностью 50% и выше. Такой результат говорит об усвоении следующих элементов содержания:
Блок «Познание и применение веществ и химических реакций»
Усвоение содержания этого блока проверялось с помощью 7 заданий: 3 – базового, 2 – повышенного и 2 – высокого уровней сложности.
Элементы содержания этого блока носят прикладной и практико- ориентированный характер. Поэтому условия заданий предусматривали проверку умений применять знания об областях применения изученных веществ и химических процессов. Результаты экзамена 2009 г. показали, что надо обратить внимание на прочность усвоения основных разделов данного блока, и особенно на следующие вопросы:
• методы исследования объектов, изучаемых в химии; качественные реакции неорганических и органических веществ (51,48%);
• природные источники углеводородов, их переработка; основные методы синтеза высокомолекулярных соединений (пластмасс, синтетических каучуков) (65,67%).
В качестве положительного момента отметим, что на получение таких результатов в 2009 г. в меньшей степени повлияло использование заданий, условие которых предусматривало определение правильности двух суждений. Становится очевидным, что успешность выполнения заданий в большей мере определяется знаниями и сформированностью полученных умений.
В части А самый низкий результат был при выполнении заданий:
А16 – свойства спиртов и фенолов;
А14 – теория строения органических соединений, гомология, изомерия;
А27 – реакции, характеризующие основные свойства и способы получения кислородсодержащих соединений;
А10 – характерные свойства оксидов.
Таким образом, учащиеся обнаружили пробелы в знании тем «Кислородсодержащие органические соединения», «Теория строения органических веществ. Гомология, изомерия», «Оксиды». Правильные ответы по этим вопросам дали менее половины абитуриентов.
Приведем примеры тестов и тестовых заданий, при выполнении которых учащиеся допустили больше всего ошибок:
А16
Этанол взаимодействует с
1) метанолом 2) водой 3) водородом 4) медью
А14
Изомерами положения кратной связи являются
1) 2-метилбутан и 2,2-диметилпропан
2) пентин-1 и пентен-2
3) пентадиен-1,2 и пентадиен-1,3
4) бутанол-1 и бутанол-2
А27
Сложный эфир образуется при взаимодействии уксусной кислоты и
1) фенола 2) ксилола 3) толуола 4) метанола
А10
Оксид углерода (II) взаимодействует с
1) оксидом серы (IV)
2) кислородом
3) азотом
4) гидроксидом алюминия
При выполнении части 2 наиболее низкий результат абитуриенты показали при выполнении заданий B6–B8, что связано с пробелами в знании свойств органических веществ.
Примеры таких заданий:
B6
Взаимодействие пропена и хлороводорода протекает
1) по цепному радикальному механизму
2) с промежуточным образованием частицы CH3 – CH+ – CH3
3) без катализатора
4) с разрывом π-связи в молекуле пропена
5) с образованием дихлорпропана
6) с преимущественным образованием 1-хлорпропана
Ответ: _________________.
B7
Какие реакции спиртов происходят за счет разрыва связи C – O?
1) CH2 CH2 + 2Na → CH2 CH2 + H2
OH OH ONa ONa
2) 2C3H7OH → C3H7OC3H7H2O
3) C2H5OH →C2H4H2O
4) C3H7OHHBr → C3H7BrH2O
5) C4H9OHCH3COOH → CH3COOC4H9H2O
6) 2CH3OH2K → 2CH3OKH2
Ответ: _________________.
B8
Диметиламин
1) твердое вещество
2) плохо растворим в воде
3) взаимодействует с серной кислотой
4) проявляет кислотные свойства
5) взаимодействует с раствором хлорида цинка
6) горит на воздухе
Ответ: ____________.
Более тщательно следует разобрать результаты выполнения части С. С грустью можно отметить, что 999 абитуриентов не приступило к выполнению части С вообще, а это составляет треть участников экзамена!
Максимальная оценка каждого из заданий части С различна: от 2 баллов за задание С5 до 5 баллов за задание С3. Задания С4 и С5 вызвали наибольшие затруднения, здесь наибольшее количество абитуриентов, не приступивших к заданию или получивших 0 баллов (70% и 68,8% соответственно). Приведем примеры таких заданий:
С4
Смешали 100 мл 30%-ного раствора хлорной кислоты (плотность 1,11 г/мл) и 300 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,10 г/мл). Какой объем воды следует добавить к полученной смеси, чтобы массовая доля перхлората натрия в ней составила бы 8%?
С5
Определите молекулярную формулу ацетиленового углеводорода, если молярная масса продукта его реакции с избытком бромоводорода в 4 раза больше, чем молярная масса исходного углеводорода.
Методические рекомендации
Анализ результатов ЕГЭ 2009 г. показал, что экзаменационная работа позволяет достаточно объективно оценить итоговые знания выпускников средней школы и дифференцировать их по уровню подготовки.
Выпускники, получившие на экзамене неудовлетворительную оценку, не справились с выполнением абсолютного большинства заданий экзаменационной работы. Лишь некоторые из них выполнили незначительное число заданий части 1, показав знание наиболее очевидных закономерностей строения атомов химических элементов, а также отдельных химических свойств известных веществ. Отсюда очевидно, что выпускниками данной категории не достигнут базовый уровень подготовки по химии, предусмотренный образовательным стандартом для средней (полной) школы.
Можно предположить, что низкие результаты выполнения этими выпускниками заданий даже базового уровня сложности являются следствием неосознанности выбора экзамена. Наиболее справедливо это заключение для тех выпускников, которые не считают химию предметом, необходимым для продолжения образования в вузе.