S KAK−NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI … · M. Kač s sod., S KAK−NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI −TUDENTI FAKULTETNI −TUDIJ? ABSTRACT Testing of basic chemical

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ?

S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI

FAKULTETNI �TUDIJ?

ZAKLJUČNO POROČILO O EVALVACIJSKI �TUDIJI:

"TRAJNOST ZNANJA, NAPOVEDNA VREDNOST OCEN TER VSEBINSKA ANALIZA SREDNJE�OLSKEGA

ZNANJA PRI PREDMETU KEMIJA OB PREHODU NA FAKULTETNI NIVO"

pogodba �tevilka 3312-01-000018

nosilka naloge: doc. dr. Milica Kač

1


S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ?

CHEMICAL KNOWLEDGE OF FIRST YEAR STUDENTS IN SLOVENIA

Bla� Cigićº Veronika Abramº

Helena Abramovićº Boris Čeh#

Lea Pogačnikº Nata�a Poklar Ulrihº Darja Rudan Tasičº

Mihaela Skrtº Nata�a �egatinº

Milica Kačº*

ºBiotehni�ka fakulteta, Oddelek za �ivilstvo, Jamnikarjeva 101, Ljubljana, Slovenija #Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, A�kerčeva 5, Ljubljana, Slovenija

*avtorica za korespondenco: tel.: (01) 4231161, fax: (01) 2566296, e-po�ta:

[email protected]

2


ZAHVALA Zahvaljujemo se mag. Hedi Intihar-Simčič, mag. Tončki Po�ek-Novak, mag. Aljo�i Bavcu, doc. dr. Darku Dolencu in prof. dr. Venčeslavu Kaučiču za pomoč pri pripravi in izvedbi testiranja ter Uradu za �olstvo pri M�Z�, ki je finančno podprlo raziskavo.

3


POVZETEK

Testiranje osnovnega kemijskega znanja �tudentov prvega letnika različnih usmeritev Biotehni�ke fakultete, Fakultete za kemijo in kemijsko tehhnologijo, Medicinske fakultete in Naravoslovno matematične fakultete je razkrilo pomanjkljivo razumevanje osnovnih pojmov in relacij. Dobr�en del maturantov slabo razlikuje atome različnih elementov in ne loči med atomom in ionom. Te�ave so pri razumevanju pojmov masa, molska masa, mno�ina in koncentracija ter z računanjem povezanim s temi količinami. Pretvarjenje različnih enot povzroča �tudentom velike te�ave. Poznavanje strukture in pomena biolo�kih makromolekul sta precej pod pričakovano ravnjo.

4


ABSTRACT

Testing of basic chemical knowledge of first year students at the Biotechnical Faculty, Faculty of Chemistry and Chemical Technology, Medical Faculty and Faculty of Natural Sciences and Engineering at the University of Ljubljana revealed certain problems in understanding of basic chemical concepts and relations. Many students do not completely understand the criteria of element classification and the difference between an atom and an ion. Relation mass/molar weight/mol/concentration is unclear, and calculations with these quantities represent serious problems. The same is true for the transformation of units, regarding different orders of magnitude. Knowledge about structure and function of biological macromolecules is much below the expected level.

5


UVOD

Pri poučevanju kemije na različnih fakultetah smo opazili, da je faktografsko znanje, ki so ga �tudenti pridobili v srednji �oli, kar ob�irno, vendar je �al na račun količine informacij mnogokrat tudi pomanjkljivo pri razumevanju osnovnih kemijskih konceptov, pojmov in relacij med njimi. Pomanjkanje razumevanja osnovnih kemijskih pojmov predstavlja izredno velike te�ave pri �irjenju in poglabljanju kemijskih znanj, saj je na trhlih temeljih praktično nemogoče graditi. Zato smo se na Biotehni�ki fakulteti in FKKT ob sodelovanju profesorjev s Srednje kemijske �ole v Ljubljani in Be�igrajske gimnazije odločili, da bomo preverili osnovno kemijsko znanje bodočih �tudentov. Testiranje, ki smo ga izvedli, ni namenjeno vsesplo�ni kritiki srednje�olskega izobra�evanja. Na� namen je na osnovi analize rezultatov ugotoviti, kje so največje pomankljivosti v znanju bodočih �tudentov, ki jih bo potrebno s sodelovanjem srednje�olskih in univerzitetnih profesorjev ter asistentov ustrezno odpraviti.

6


METODOLOGIJA Test, ki ga to poročilo v celoti obsega (od strani 18 naprej) in mu je bil prilo�en tudi periodni sistem, je sestavljen iz 19 osnovnih kemijskih vpra�anj, izbranih izmed predlogov skupno 14 univerzitetnih profesorjev in asistentov ter sredjne�olskih profesorjev, ki so v raziskavi sodelovali. Test so �tudenti pisali prvo uro predavanj in o njem niso bili predhodno obve�čeni. �tudenti so se na test podpisali s polnim imenom in priimkom ob zagotovilu varovanja osebnih podatkov (prva stran testa, str.18 tega poročila). Za pisanje testa je bilo na voljo 90 minut. Re�ene teste smo ovrednotili glede na 116 parametrov, ki so vsebovali tako osebne podatke, kakor tudi odgovore na vpra�anja in podvpra�anja. Pri posameznem odgovoru nismo ovrednotili samo, ali je ta pravilen ali ne, ampak smo navedli tudi napačne odgovore. Podatke smo prevedli v elektronsko obliko in jih obdelali s programom Excel.

7


REZULTATI IN DISKUSIJA

TESTNA SKUPINA

V testni skupini predstavnikov univerzitetnega �tudija je bilo 489 �tudentov in �tudentk in sicer: univerziteni �tudij agronomije (70), univerziteni �tudij geologije (54), univerziteni �tudij kemije (83), univerziteni �tudij medicine (43), univerziteni �tudij metalurgije (9), univerziteni �tudij mikrobiologije (50), univerziteni �tudij rudarstva in geotehnologije (52), univerziteni �tudij stomatologije (40), univerziteni �tudij zootehnike (27), univerziteni �tudij �ivilske tehnologije (61). Od vseh se jih samo 11 (2,2 %) ni podpisalo s polnim imenom in priimkom. Večina, to je 89 % �tudentov, je imela kemijo vsaj 3 leta v srednji �oli, 51 % pa tudi v 4. letniku srednje �ole oziroma gimnazije, katero je obiskovalo 65 % testirane populacije. Kemijo je za maturitetni predmet izbralo 36 % �tudentov (12 % je slovensko povprečje za leto 2001). Tabela 1: Primerjava testne skupine s povprečnim uspehom na maturi

Uspeh na maturi Povprečje za leto 2001* �tudenti, zajeti v �tudijo 10-12 točk 12 % 11 % 13-17 točk 40 % 48 % 18-22 točk 30 % 19 % 23-34 točk 18 % 22 %

*Vir � Dr�avni izpitni center (http://www.ric.si) Iz Tabele 1 je razvisno, da splo�en maturitetni uspeh testirane skupine le malo odstopa od povprečja. Vidno je le manj�e �tevilo prav dobrih (18-22 točk) �tudentov na račun odličnih (23-34 točk) in dobrih (13-17 točk). Glede na velik dele� �tudentov, zajetih v �tudijo, ki so izbrali kemijo za maturitetni predmet, kljub vsemu menimo, da znanje testirancev vsaj ustreza povprečnemu znanju slovenskih maturantov.

8

http://www.ric.si/


REZULTATI TESTIRANJA

Predstavili bomo le nekatere naloge iz opravljenega testa, za katere menimo, da najbolje odra�ajo pomanjkljivo znanje na določenih področjih. Naloge so napisane v kurzivni pisavi (italic). Pod nalogo je v tabeli podan odstotek pravilnih re�itev in dele� tistih, ki naloge niso re�evali, ponekod pa tudi dele� nekaterih nepravilnih odgovorov. Nato sledi kratek komentar rezultatov. • Kaj velja za atome istega elementa? a) Imajo enako maso. b) Imajo enako �tevilo nevtronov v jedru. c) So enaki v vseh pogledih. d) Imajo enako �tevilo protonov v jedru in elektronov v elektronski ovojnici. e) Imajo enako �tevilo elektronov v elektronski ovojnici in različno �tevilo protonov v jedru. f) Imajo enako masno �tevilo.

Pravilno (d)

brez odgovovora

a b c e f d + nep. odg

22 % 6 21 % 31 % 13 % 12 % 37 % 18 Zaskrbljujoč je relativno nizek dele� odgovorov, ki so popolnoma pravilni (22 %) ali vsaj delno pravilni (18 % + 22 % = 40 %). �tudenti v veliki večini vedo, da enakost v vseh pogledih ni nujen pogoj, ki velja za atome istega elementa (13 % odgovorov), vendar hkrati tudi ne vedo pravilnega kriterija. To po vsej verjetnosti ka�e na slabo razumevanje zgradbe atoma in kriterija sistematizacije elementov v periodnem sistemu. Soroden problem je mogoče zaslediti tudi pri naslednjem vpra�anju. • Koliko elekronov ima Ca2+, če lahko zapi�emo simbol za kalcij iz periodnega

sistema na naslednji način: ? Ca4020

pravilno 20 e- 2 e- 22 e- 38 e- 40 e- brez odgovora 35 % 21 % 9 % 5 % 5 % 3 % 17

Le dobra tretjina �tudentov je pravilno razumela, kaj se pravzaprav dogaja pri nastanku iona, čeprav je bilo podanih več kot dovolj informacij.

9

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ? • Napi�ite, katere enote ustrezajo posamezni veličini!

enota za maso = ..................... enota za molsko maso = .................... enota za volumen = ................... enota za molarno (mno�insko) koncentracijo = .................. enota za masni dele� = ................... enota za masno koncentracijo = .................

% masa molska masa

volumen molarna konc.

masni dele�

masna konc.

pravilno 86 % 55 % 82 % 89 % 40 % 34 % brez odgovora 1 % 6 % 2 % 0 % 32 % 39 % najpogostej�i napačni odg.

m (13 %) mol (20 %) V (14 %) V (8 %) ω (6 %) % (7 %)

Iz odgovorov je mogoče sklepati, da kar nekaj �tudentov zamenjuje pojem enote s pojmom fizikalne ali kemijske veličine (masa, volumen). Zanimiva je tudi izredno velika razlika med poznavanjem enote za molarno in masno koncentracijo. Čeprav je v kemiji molarna koncentracija mnogo bolj informativna, je uporaba masne koncentracije pri kompleksnih in slabo definiranih sistemih, kar večina realnih vzorcev v resnici je, nujna in dejansko pogosta. Dejstvo, da �tudenti izredno dobro poznajo enoto za molarno koncentracijo, kar nekako zbledi ob podatku, da je le dobra polovica navedla pravilen odgovor za molsko maso. Kar 20 % se jih je na primer odločilo, da je enota zanjo mol. Pomanjkljivo razumevanje relacije med mno�ino, molsko maso in maso dejansko predstavlja resen problem.

10

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ? • Iz morja zajamete kozarec morske vode. V naslednje trditve vstavite besede, ki

opisujejo količinske odnose: večji, manj�i ali enak. Volumen morske vode v kozarcu je ........................ kot volumen morja, koncentracija natrijevega klorida v morju je ........................ kot koncentracija natrijevega klorida v kozarcu, masa topljenca v morju je..........................v primerjavi z maso topljenca v kozarcu, mno�ina NaCl v kozarcu je ............................... kot mno�ina NaCl v morju, gostota morja je ........................ kot gostota tekočine v kozarcu.

volumen koncentracija masa mno�ina gostota pravilno 91 % 89 % 78 % 54 % 82 % brez odgovora 0 % 0 % 1 % 3 % 2 % najpogostej�i napačni odgovor

enak (7 %)

večje (6 %)

enaka (14 %)

enaka (37 %)

večja (11 %)

Da pojem mno�ine (delno tudi mase) bodočim �tudentom ni najbolj jasen, je razvidno tudi iz odgovorov na to vpra�anje. Le 54 % jih je pravilno ocenilo, kje je večja mno�ina NaCl, v kozarcu morske vode ali v morju. Izredno majhnega dele�a negativnih odgovorov ne moremo pripisati povr�nosti (morebitna zamenjava večji-manj�i), saj se je kar 37 % �tudentov odločilo, da je mno�ina NaCl enaka. • Vstavite besede, ki opisujejo količinske odnose: večji, manj�i ali enak

masa 1 mola vodne pare .......masa 1 mola ledu

Na slabo razumevanje pojma mno�ine snovi je bilo mogoče sklepati tudi pri tem vpra�anju. Le 60 % jih je pravilno odgovorilo, da sta masi enaki.

11

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ? • Pretvorite 15 g = ...................kg (91 % pravilnih odgovorov) 10 mol/l = ..................mmol/cm3 (38 % pravilnih odgovorov)

• Primerjajte in na mestu ��.. uporabite ustrezen znak <, =, >! 10 cm3 .�.. 10 -3 dm3 (50 % pravilnih odgovorov) ρA = 0,2 kg/m3 , ρB = 0,2 g/cm3; ρA �� ρB (41 % pravilnih odgovorov)

Pretvarjanje enot bi moralo biti po končani srednji �oli rutinska operacija, saj se s tem dijaki srečujejo pri praktično vseh naravoslovnih predmetih, vendar temu �al ni tako.

Čeravno �tudenti nimajo večjih te�av pri pretvarjanju gramov v kilograme, predstavlja pretvarjanje enot koncentracije �e velik problem.

�e slab�e kot pri dejanskem pretvarjanju so se �tudenti odrezali pri enostavni primerjavi dveh volumnov in gostot, podanih v različnih enotah. Pri primerjavi gostot je dele� pravilnih odgovorov komaj kaj različen od slučajne porazdelitve.

12

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ? • Napi�ite urejeni enačbi obeh kemijskih reakcij!

• List papirja, ki je v največji meri sestavljen iz celuloze (splo�na formula nC6H10O5), se v ognju ob prisotnosti kisika pretvori prete�no v ogljikov dioksid in vodo.

• OHSnMnHSnMnO 2422

4 ++→++ ++++−

Celuloza Permanganat

pravilno 56 % 9 % ni odgovora 6 % 32 % Kot je razvidno iz rezultatov, so �tudenti mnogo slab�e urejevali redoks reakcijo, napisano v ionski obliki. Pravilno je enačbo uredilo le 9 % �tudentov, dobra tretjina pa je na uravnote�enje nabojev kar »pozabila«. Dele� pravilnih odgovorov je bil mnogo večji pri tekstovni nalogi, ki resda ni zahtevala urejevanja nabojev, vendar je bilo potrebno poznati formule kisika, vode in ogljikovega dioksida ter jih tudi pravilno razvrstiti med reaktante in produkte. • V ča�i imamo pripravljeni raztopini klorovodikove kisline (popolna disociacija) in

ocetne kisline (Ka = 1,76×10-5) s koncentracijo 0,1 mol/dm3. a) Katera raztopina je bolj kisla? b) Katera raztopina ima vi�ji pH?

bolj kislo večji pH pravilno 56 % 50 % ni odgovora 23 % 25 %

Razvidno je, da dobr�en del �tudentov ne razume pojma kislosti in dejanskega pomena pH.

13

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ? • V 50 mililitrski merilni bučki smo z vodo raztopili 4 g belega pra�ka. Iz

pripravljene raztopine (celotni volumen je 50 ml) smo za analizo odvzeli 1 ml raztopine in ugotovili, da le-ta vsebuje 40 mg spojine X.

• a) Kak�en je masni dele� spojine X v belem prahu? b) Kak�na je molarna koncentracija spojine X, če ima ta relativno molekulsko maso

160?

masni dele� molarna konc. pravilno 13 % 9 % ni odgovora 53 % 73 %

Računske naloge, ki vključujejo razredčevanje, predstavljajo izredno velike te�ave, čeprav se s problemi tak�nega tipa srečuje mnogo dijakov in �tudentov tudi po končanem �olanju. Rezultat, ki smo ga dobili s testiranjem, je tako pričakovan. Opazen je strah pred računskimi nalogami, saj je masni dele� računala slaba polovica, molarno koncentracijo pa le dobra četrtina vseh �tudentov. Od 47 % , ki so posku�ali izračunati masni dele�, jih je le 13 % dobilo pravilno re�itev (dobra četrtina), kar je izredno malo, saj naloga ne zahteva prehudega intelektualnega napora, niti poglobljenega kemijskega predznanja.

14

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ? • Spojine kot so proteini, ogljikovi hidrati, lipidi in DNK so sestavni deli vsakega

�ivega bitja. Najprej pove�ite posamezne spojine (na levi) s strukturnimi elementi (na desni), ki so vključeni v posamezne spojine in nato izpolnite tabelo! (Dva izmed strukturnih elementov nista vključena v nobeno od �tirih spojin.)

a) protein glukozne enote

�krob (ogljikov hidrat) organske baze triacilglicerol (lipid) ketoni DNK (deoksiribonukleinska kislina) zaestrene karboksilne kisline

ogljikovodiki aminokisline b) Pravilen odgovor označite s kri�cem!

protein

�krob

triacilglicerol

DNK

označi spojino z najmanj�o polarnostjo označi spojine, ki so polimeri označi spojine, ki slu�ijo kot rezervna hrana v �ivih bitjih

označi spojine, ki so nosilci dedne informacije označi spojine, ki lahko delujejo kot katalizatorji

označi spojine, ki jih zau�ije� v vsakdanji prehrani

a)

protein �krob lipid DNK pravilno 39 % 60 % 37 % 34 % ni odgovora 26 % 17 % 25 % 19 % glukozne enote 6 % 6 % 2 % organske baze 17 % 3 % 9 % ketoni 2 % 1 % 9 % 1 % zaestrene karboksilne kisline 3 % 1 % 11 % ogljikovodiki 6 % 15 % 7 % 2 % aminokisline 2 % 7 % 30 % b)

polarnost polimeri rez. hrana

nosilec dedne inf.

katalizator kaj jemo

pravilno 25 % 13 % 18 % 86 % 31 % 7 % ni odgovora 33 % 18 % 9 % 8 % 24 % 7 % napačen odg. (maks.)

�krob (17 %)

TAG (12 %)

�krob (36 %)

prot. + DNK (4 %)

TAG (27 %)

prot. + �krob

(38 %)

15

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ? Pomena in vloge kompleksno zgrajenih organskih spojin pri prehrani, zdravju, pa tudi genski tehnologiji, se v sodobni dru�bi zaveda vse �ir�i krog ljudi. Ker so spojine kot lipidi, proteini, ogljikovi hidrati in DNK vključene v jedrni sklop učnih vsebin (DNK pri biologiji), smo se odločili preveriti, kak�no je dejansko poznavanje teh spojin in njihovih lastnosti pri bodočih �tudentih. �tudenti kolikor toliko poznajo zgradbo �kroba. V veliki meri pa zamenjujejo sestavne dele DNK in proteinov. Praktično enak je dele� tistih, ki trdijo, da je DNK sestavljena iz aminokislin kot tistih, ki so pravilno ugotovili, da vsebuje organske baze. Primerjava lastnosti posameznih spojin, je razkrila �e večje te�ave. Iz analize odgovorov je razvidno, da �tudenti relativno slabo poznajo pojem triacilglicerol in njegovo polarnost, čeprav je bil pripisan pojem lipid. Slab�a prepoznavnost je verjetno botrovala tudi zmotnemu pripisovanju katalitičnih lastnosti. �e slab�e je bilo pri definiranju polimerov, kjer jih je le 13 % pravilno ugotovilo vse tri polimerne spojine. Pri pojmu rezervna hrana smo kot pravilne �teli le odgovore, ki so vključevali �krob in triacilglicerol. 36 % �tudentov je označilo le �krob, kar je verjetno posledica �e omenjenega slabega poznavanja pojma triacilglicerol. Katalitičnost, ki je ena od osnovnih funkcij proteinov, je prepoznalo le 31 % odstotkov �tudentov. Na navidez enostavno vpra�anje »označi spojine, ki jih zau�ije� v vsakdanji prehrani « je pravilno odgovorilo le 7 % �tudentov, kar je eden najmanj�ih dele�ev pravilnih odgovorov v celotnem testu. Izredno majhen odstotek je moč pripisati tudi dojemanju DNK, kot nekaj tujega in izvzetega iz naravnega okolja. Slednje seveda lahko vodi do velikega odpora in zavračanja genske tehnologije, čemur smo priča v sedanji dru�bi.

16


ZAKLJUČKI

Opa�anja ob rezultatih testiranja lahko strnemo v nekaj točk. • Pomanjkljivo poznavanje zgradbe atoma. • Nezadovoljivo poznavanje pojmov masa, molska masa in mno�ina ter povezave

med njimi. • Slabo poznavanje pojma masna koncentracija. • Velike te�ave pri pretvarjanju enot. • Borno znanje pri enostavnem kemijskem računanju, �e posebej, če je vključeno

razredčevanje • Pomanjkljivo razumevanje pojma pH. • Izredno slabo poznavanje biolo�kih makromolekul, njihovih lastnosti in funkcij.

Rezulatati testiranja so po svoje alarmantni, saj »namigujejo« na dejstvo, da se prioriteta poznavanja pe�čice bistvenih in ključnih kemijskih vsebin, konceptov ter pojmov, ki so za razumevanje najosnovnej�ih kemijskih znanj in s tem v zvezi razumevanjem sveta okoli nas, umika ali porazgubi v preob�irni mno�ici faktografskih informacij in podatkov, ki jih srednje�olski učni načrt dijakom posreduje. Na drugi strani je problematično poznavanje biolo�kih makromolekul, o katerih bodoči �tudenti vedo bore malo, čeprav se le te pomikajo v sredi�če zanimanja kemijske in �ir�e laične javnosti. Kaj vedo o tem bolj humanistično usmerjeni �tudentje, si niti pomisliti ne upamo. O rezultatih �tudije smo porocali tudi na Slovenskih kemijskih dnevih, septembra 2002, izsledke pa uporabljamo pri pripravi pouka (�tudijski materiali, skripta in učbeniki).

17

18

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ? Priloga � uporabljeni test

Izjava o sodelovanju

Podpisani(a) ________________________________________________

sem pripravljen(a) sodelovati v raziskovalnih projektih Trajnost znanja,

napovedna vrednost ocen ter vsebinska analiza srednje�olskega

znanja pri predmetu kemija ob prehodu na fakultetni nivo in

Prilagoditev kemijskega izobra�evanja dejanskim potrebam bodočih

diplomantov biotehni�kih ved s tem, da bom re�il(a) test 19 osnovnih

kemijskih vpra�anj. Dovoljujem anonimno uporabo rezultatov testa za

namene omenjenih raziskovalnih projektov in se hkrati strinjam, da se za

namen teh projektov anonimno uporabijo tudi podatki o mojih ocenah iz

srednje �ole in o uspehu na maturi.

Podpis:

Ljubljana, oktober 2001

19

M. Kač s sod., S KAK�NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI �TUDENTI FAKULTETNI �TUDIJ? Priloga � uporabljeni test

Osnovni kemijski test

Podatki o testirancu

Priimek in ime:______________________________________________

�tudijska smer:______________________________________

Srednja �ola (ime in kraj):______________________________________

Zaključne ocene posameznega letnika (tiste, ki se jih spomnite)

splo�ni uspeh kemija

1.letnik

2.letnik

3.letnik

4.letnik

matura

Ljubljana, oktober 2001

20

1. Pri fizikalnih procesih se snov kemično ne spreminja, medtem ko pri kemijskih procesih prihaja do kemijskih sprememb - spremembe v naravi snovi. Za vsak navedeni proces označite, ali gre za kemijsko (K) ali fizikalno (F) spremembo!

a) izgorevanje nafte

b) taljenje ledu

c) dihanje

d) sublimacija trdnega CO2

e) rjavenje pločevine

2. Iz morja zajamete kozarec morske vode. V naslednje trditve vstavite besede, ki opisujejo količinske odnose: večji (V), manj�i (M) ali enak (E).

Volumen morske vode v kozarcu je ........................ kot volumen morja,

koncentracija natrijevega klorida v morju je ........................ kot koncentracija

natrijevega klorida v kozarcu, masa topljenca v morju je..........................v

primerjavi z maso topljenca v kozarcu, mno�ina NaCl v kozarcu je

............................... kot mno�ina NaCl v morju, gostota morja je ........................

kot gostota tekočine v kozarcu.

3. Kaj velja za atome istega elementa?

a) Imajo enako maso.

b) Imajo enako �tevilo nevtronov v jedru.

c) So enaki v vseh pogledih.

d) Imajo enako �tevilo protonov v jedru in elektronov v elektronski

ovojnici.

e) Imajo enako �tevilo elektronov v elektronski ovojnici in različno

�tevilo protonov v jedru.

f) Imajo enako masno �tevilo.

4. Koliko elekronov ima Ca2+, če lahko zapi�emo simbol za kalcij iz periodnega sistema na sledeč način: ? Ca40

20

5. Za naslednje pare atomov zapi�ite, s kak�no vezjo se povezujejo med seboj (nepolarno kovalentno (NP), polarno kovalentno (PK) ali ionsko vezjo (IV)) in napi�ite tudi formulo snovi, ki jo atoma tvorita:

21

tip vezi formula spojine

N in N

H in O

H in Cl

Mg in F

6. Napi�ite, katere enote ustrezajo posamezni fizikalni veličini!

enota za maso = ..................... enota za molsko maso = .................... enota za volumen = ................... enota za molarno (mno�insko) koncentracijo = .................. enota za masni dele� = ................... enota za masno koncentracijo = .................

• Pretvorite!

15 g = ...................kg

10 mol/l = ..................mmol/cm3

• Primerjajte in na mestu ��.. uporabite ustrezen znak < (manj�i), = (enak), > (večji)!

10 cm3 .�.. 10-3 dm3

272 K �� 0 ºC

ρA = 0,2 kg/m3 , ρB = 0,2 g/cm3; ρA �� ρB

masa 1 mola vodne pare �... masa 1 mola ledu

7. Skrbno si oglejte sliko A in odgovorite na spodnja vpra�anja!

N H

A B

a) Skicirajte stanje v posodi A po končani reakciji (slika B), če ta poteče do konca in nastane tvorba

22

b) Nad sliko A sta zapisana simbola elementov. Zapi�ite urejeno kemijsko enačbo reakcije, ki poteče med različnimi delci v posodi A!

c) V posodi A je v prebitku snov ..............Te snovi je v prebitku (obkro�ite) ¼,

1/3, 25 %, 50 %, 2/3, 100 %.

d) H je oznaka za element ........................., N je oznaka za element ......................

in je »zapis« za spojino z imenom .........................

8. V posodi je 3.1023 molekul plina A in 3.1023 molekul plina B.

a) Koliko molov plina je v zmesi?

b) Kolik je molski dele� posamezne komponente?

9. Mg(s) + H+ (aq) H2(g) + Mg2+

(aq)

a) Kaj pomenijo oznake v oklepajih pri navedeni kemijski enačbi? b) Kaj ponazarja zapisana enačba (obkro�i):

• redukcijsko-oksidacijsko reakcijo

• reakcijo hidrolize

• raztapljanje

c) Uredite kemijsko enačbo! Kako se atomom, ki vstopajo v

navedeno kemijsko reakcijo, spremenijo oksidacijska �tevila?

23

d) Kak�na je razlika med obema oblikama magnezija, ki nastopata v zgornji kemijski enačbi?

24

10. S črto pove�ite strukturno formulo na levi z izrazom (na desni), ki označuje skupino molekul, ki ji navedena spojina pripada! (Na levi in/ali na desni lahko ostane kak�en primer brez »partnerja«.)

a) lipid CH3CHO

organska kislina

b) aminokislina O

H O C

O

CH2

CH

C2

O

O

C11H23

C15H31

O

17H33

alkohol c) sol C COH OH

CH3

HN2

keton

d)

ogljikov hidrat

e) baza CCH CH

O

3CH2 3

f) CH3CH2CH2OHaldehid

CH C OHg) C HHO CH

O

H

C OHH

C HHO

2OH

11. S črto pove�ite enačbo kemijske reakcije iz organske kemije in tip reakcije! (Na levi in/ali na desni lahko ostane kak�en primer brez »partnerja«.)

a) substitucija OH Cl

CH3 CH CH3 ClHZnCl2 CH3 CHCH3

OH2+ +

b) CH3CH2OH H

+

CH2 CH2OH2+ polimerizacija

OH

+ 3 Br2

OH

+ 3 HBr

Br

BrBrc)

eliminacija

CH3-CH=CH2 + Br2 CH3-CH-CH2

Br Br

d)

25

adicija e) 12. Pripravili smo 10,0 cm3 vodne raztopine NaCl s koncentracijo 0,1

mol/dm3 H

CH3CHO + HCN CH3C-CNOH

(MNaCl = 58,44 g/mol).

a) Kaj je v omenjeni raztopini topljenec in kaj topilo?

b) Koliko molov topljenca je v omenjeni raztopini?

c) Kolika je masa raztopine, če je gostota raztopine 1,00 g/cm3? 13. V dveh ča�ah imamo pripravljeni raztopini klorovodikove kisline

(popolna disociacija) in ocetne kisline (Ka = 1,76 × 10-5) s koncentracijo 0,1 mol/dm3.

a) Katera raztopina je bolj kisla?

b) Katera raztopina ima vi�ji pH? 14. V nekaj stavkih opi�ite osnovne lastnosti močnih in �ibkih kislin ter

močnih in �ibkih baz.

26

15. List papirja, ki je v največji meri sestavljen iz celuloze (splo�na

formula C6H10O5), se v ognju ob prisotnosti kisika pretvori prete�no v ogljikov dioksid in vodo.

• Napi�ite urejeno enačbo kemijske reakcije!

• Pojasnite, zakaj papir, ki ga nismo vrgli v ogenj, ne reagira s kisikom? Za�eleno je, da v odgovor vključite naslednje pojme: aktivacijska energija hitrost kemijske reakcije oksidacija reaktanti produkti temperatura

16. Stvari, ki jih srečamo v vsakdanjem �ivljenju, lahko opi�emo tudi s

kemijskimi pojmi. Posamezen izraz na levi s črto pove�ite s kemijskim pojmom (na desni), s katerim ga najbolje opi�ete. (Vsak izraz na levi pove�ite samo z enim pojmom na desni.)

sladkor zmes

morje element

diamant molekulska spojina

27

kovanec za 5 SIT topilo

puding ionska spojina

lak za lase čista kovina

kamena sol gel

hi�ni prah aerosol

zlitina

raztopina

17. Spojine kot so proteini, ogljikovi hidrati, triacilgliceroli in DNA so sestavni deli vsakega �ivega bitja. Najprej s črto pove�ite posamezne spojine (na levi) s strukturnimi elementi (na desni), ki so vključeni v posamezne spojine in nato izpolnite tabelo! (Dva izmed strukturnih elementov nista vključena v nobeno od �tirih spojin.)

a) protein glukozne enote �krob (ogljikov hidrat) organske baze triacilglicerol (lipid) ketoni DNK (deoksiribonukleinska kislina) zaestrene karboksilne kisline

ogljikovodiki aminokisline b) Pravilen odgovor označite s kri�cem! protein �krob triacilglicerol DNK označi spojino z najmanj�o polarnostjo

označi spojine, ki so polimeri

označi spojine, ki slu�ijo kot rezervna hrana v �ivih bitjih

označi spojine, ki so nosilci dedne informacije

označi spojine, ki lahko delujejo kot katalizatorji

označi spojine, ki jih zau�ije� v vsakdanji prehrani

18. V 50 mililitrski merilni bučki smo z vodo raztopili 4 g belega pra�ka. Iz

pripravljene raztopine (celotni volumen je 50 mL) smo za analizo odvzeli 1 mL raztopine in ugotovili, da le-ta vsebuje 40 mg spojine X.

a) Kak�en je masni dele� spojine X v belem prahu?

28

b) Kak�na je molarna (mno�inska) koncentracija spojine X, če ima ta relativno molekulsko maso 160?

19. Uredi enačbo kemijske reakcije:

H+Sn

2+Mn

2+Sn

4+MnO4- OH2+ ++ +

Koliko molov ionov Mn2+ dobimo, ko reakcija v reakcijski zmesi, ki je v začetku vsebovala 1 mol MnO4

- in 1 mol Sn2+, poteče do konca?

29

Documents

S KAK−NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI … · M. Kač s sod., S KAK−NIM ZNANJEM KEMIJE PRIČNEJO SLOVENSKI −TUDENTI FAKULTETNI −TUDIJ? ABSTRACT Testing of basic chemical