Ang isang malinaw na algorithm para sa paglutas ng isang problema sa chemistry ay isang mahusay na paraan upang matugunan ang mga huling pagsubok sa kumplikadong disiplinang ito. Noong 2017, ang mga makabuluhang pagbabago ay ginawa sa istraktura ng pagsusulit, ang mga tanong na may isang sagot ay inalis mula sa unang bahagi ng pagsusulit. Ang mga salita ng mga tanong ay ibinibigay sa paraang ang nagtapos ay nagpapakita ng kaalaman sa iba't ibang larangan, halimbawa, kimika, at hindi basta-basta maglalagay ng "tik".
Mga Pangunahing Hamon
Ang pinakamataas na kahirapan para sa mga nagtapos ay ang mga tanong sa derivation ng mga formula ng mga organic compound, hindi sila makakagawa ng algorithm para sa paglutas ng problema.
Paano haharapin ang ganitong problema? Upang makayanan ang iminungkahing gawain, mahalagang malaman ang algorithm para sa paglutas ng mga problema sa kimika.
Ang parehong problema ay karaniwan para sa iba pang mga akademikong disiplina.
Pagkakasunod-sunod ng mga aksyon
Ang pinakakaraniwan ay ang mga problema sa pagtukoy ng compound sa pamamagitan ng mga kilalang produkto ng combustion, kaya iminumungkahi naming isaalang-alang ang algorithm para sa paglutas ng mga problema gamit ang isang halimbawaganitong uri ng ehersisyo.
1. Ang halaga ng molar mass ng isang partikular na substance ay tinutukoy gamit ang alam na relative density para sa ilang gas (kung naroroon sa kondisyon ng iminungkahing gawain).
2. Kinakalkula namin ang dami ng mga substance na nabuo sa prosesong ito sa pamamagitan ng molar volume para sa isang gaseous compound, sa pamamagitan ng density o masa para sa mga likidong substance.
3. Kinakalkula namin ang dami ng mga halaga ng lahat ng mga atom sa mga produkto ng isang ibinigay na reaksyong kemikal, at kinakalkula din ang masa ng bawat isa.
4. Binubuod namin ang mga halagang ito, pagkatapos ay ihambing ang nakuhang halaga sa masa ng organic compound na ibinigay ng kundisyon.
5. Kung ang paunang masa ay lumampas sa nakuha na halaga, napagpasyahan namin na ang oxygen ay naroroon sa molekula.
6. Tinutukoy namin ang masa nito, ibawas para dito mula sa ibinigay na masa ng organic compound ang kabuuan ng lahat ng atoms.
6. Hanapin ang bilang ng mga atomo ng oxygen (sa mga moles).
7. Tinutukoy namin ang ratio ng mga dami ng lahat ng mga atom na naroroon sa problema. Nakukuha namin ang formula ng analyte.
8. Binubuo namin ang molecular version nito, ang molar mass.
9. Kung ito ay naiiba sa halagang nakuha sa unang hakbang, dinaragdagan namin ang bilang ng bawat atom sa isang tiyak na bilang ng beses.
10. Bumuo ng molecular formula ng gustong substance.
11. Pagtukoy sa istruktura.
12. Isinulat namin ang equation ng ipinahiwatig na proseso gamit ang mga istruktura ng mga organikong sangkap.
Ang iminungkahing algorithm para sa paglutas ng problema ay angkop para sa lahat ng mga gawain na nauugnay sa derivation ng formula ng isang organic compound. Tutulungan niya ang mga high school studentssapat na makayanan ang pagsusulit.
Halimbawa 1
Ano ang dapat na hitsura ng algorithmic na paglutas ng problema?
Upang sagutin ang tanong na ito, narito ang tapos na sample.
Kapag sinunog ang 17.5 g ng compound, nakuha ang 28 litro ng carbon dioxide, pati na rin ang 22.5 ml ng singaw ng tubig. Ang densidad ng singaw ng tambalang ito ay tumutugma sa 3.125 g/l. Mayroong impormasyon na ang analyte ay nabuo sa panahon ng pag-aalis ng tubig ng tertiary saturated alcohol. Batay sa ibinigay na data:
1) magsagawa ng ilang partikular na kalkulasyon na kakailanganin upang mahanap ang molecular formula ng organic substance na ito;
2) isulat ang molecular formula nito;
3) gumawa ng structural view ng orihinal na compound, na kakaibang sumasalamin sa koneksyon ng mga atom sa iminungkahing molekula.
Data ng gawain.
- m (panimulang materyal)- 17.5g
- V carbon dioxide-28L
- V tubig-22.5ml
Mga formula para sa mathematical calculations:
- √=√ mn
- √=m/ρ
Kung gusto mo, makakayanan mo ang gawaing ito sa maraming paraan.
Unang paraan
1. Tukuyin ang bilang ng mga moles ng lahat ng produkto ng isang kemikal na reaksyon gamit ang dami ng molar.
nCO2=1.25 mol
2. Inihayag namin ang dami ng nilalaman ng unang elemento (carbon) sa produkto ng prosesong ito.
nC=nCO2=, 25 mol
3. Kalkulahin ang masa ng elemento.
mC=1.25 mol12g/mol=15 g.
Tukuyin ang masa ng singaw ng tubig, alam na ang density ay 1g/ml.
mH2O ay 22.5g
Ibinubunyag namin ang dami ng produkto ng reaksyon (singaw ng tubig).
n tubig=1.25 mol
6. Kinakalkula namin ang dami ng nilalaman ng elemento (hydrogen) sa produkto ng reaksyon.
nH=2n (tubig)=2.5 mol
7. Tukuyin ang masa ng elementong ito.
mH=2.5g
8. Ibuod natin ang masa ng mga elemento upang matukoy ang presensya (kawalan) ng mga atomo ng oxygen sa molekula.
mC + mH=1 5g + 2.5g=17.5g
Ito ay tumutugma sa data ng problema, samakatuwid, walang mga atomo ng oxygen sa gustong organikong bagay.
9. Hinahanap ang ratio.
CH2ang pinakasimpleng formula.
10. Kalkulahin ang M ng gustong substance gamit ang density.
M substance=70 g/mol.
n-5, ang substance ay ganito ang hitsura: C5H10.
Sinasabi ng kundisyon na ang substance ay nakukuha sa pamamagitan ng dehydration ng alcohol, samakatuwid, ito ay isang alkene.
Ikalawang opsyon
Pag-isipan natin ang isa pang algorithm para sa paglutas ng problema.
1. Dahil alam namin na ang substance na ito ay nakukuha sa pamamagitan ng dehydration ng mga alcohol, napagpasyahan namin na maaaring kabilang ito sa klase ng mga alkenes.
2. Hanapin ang value M ng gustong substance gamit ang density.
M in=70 g/mol.
3. Ang M (g/mol) para sa isang compound ay: 12n + 2n.
4. Kinakalkula namin ang quantitative value ng carbon atoms sa isang ethylene hydrocarbon molecule.
14 n=70, n=5, kaya ang molekularang formula ng isang substance ay mukhang: C5H10n.
Ang data para sa problemang ito ay nagsasabi na ang substance ay nakukuha sa pamamagitan ng pag-aalis ng tubig ng isang tertiary alcohol, samakatuwid ito ay isang alkene.
Paano gumawa ng algorithm para sa paglutas ng problema? Dapat alam ng mag-aaral kung paano kumuha ng mga kinatawan ng iba't ibang klase ng mga organic compound, nagmamay-ari ng kanilang mga partikular na kemikal na katangian.
Halimbawa 2
Subukan nating tumukoy ng algorithm para sa paglutas ng problema gamit ang isa pang halimbawa mula sa USE.
Sa kumpletong pagkasunog ng 22.5 gramo ng alpha-aminocarboxylic acid sa atmospheric oxygen, posibleng makakolekta ng 13.44 liters (N. O.) ng carbon monoxide (4) at 3.36 L (N. O.) ng nitrogen. Hanapin ang formula ng iminungkahing acid.
Data ayon sa kundisyon.
- m(amino acids) -22.5 g;
- √(carbon dioxide ) -13.44 liters;
- √(nitrogen) -3, 36 y.
Mga Formula.
- m=Mn;
- √=√ mn.
Gumagamit kami ng karaniwang algorithm para sa paglutas ng problema.
Hanapin ang quantitative value ng mga produkto ng pakikipag-ugnayan.
(nitrogen)=0.15 mol.Isulat ang chemical equation (ginagamit namin ang pangkalahatang formula). Dagdag pa, ayon sa reaksyon, alam ang dami ng sangkap, kinakalkula namin ang bilang ng mga moles ng aminocarboxylic acid:
x - 0.3 mol.
Kalkulahin ang molar mass ng isang aminocarboxylic acid.
M(panimulang substance )=m/n=22.5 g/0.3 mol=75 g/mol.
Kalkulahin ang molar mass ng orihinalaminocarboxylic acid gamit ang relatibong atomic na masa ng mga elemento.
M(amino acids )=(R+74) g/mol.
Matematikong tukuyin ang hydrocarbon radical.
R + 74=75, R=75 - 74=1.
Sa pamamagitan ng pagpili, tinutukoy namin ang variant ng hydrocarbon radical, isulat ang formula ng gustong aminocarboxylic acid, bumalangkas ng sagot.
Dahil dito, sa kasong ito, mayroon lamang hydrogen atom, kaya mayroon tayong formula na CH2NH2COOH (glycine).
Sagot: CH2NH2COOH.
Alternatibong solusyon
Ang pangalawang algorithm para sa paglutas ng problema ay ang mga sumusunod.
Kinakalkula namin ang quantitative expression ng mga produkto ng reaksyon, gamit ang halaga ng volume ng molar.
(carbon dioxide )=0.6 mol.Isinulat namin ang proseso ng kemikal, na armado ng pangkalahatang formula ng klase ng mga compound na ito. Kinakalkula namin sa pamamagitan ng equation ang bilang ng mga moles ng kinuhang aminocarboxylic acid:
x=0.62/in=1.2 /in mol
Susunod, kinakalkula namin ang molar mass ng aminocarboxylic acid:
M=75 in g/mol.
Gamit ang mga relatibong atomic na masa ng mga elemento, makikita natin ang molar mass ng isang aminocarboxylic acid:
M(amino acids )=(R + 74) g/mol.
Equity ang molar mass, pagkatapos ay lutasin ang equation, tukuyin ang halaga ng radical:
R + 74=75v, R=75v - 74=1 (kumuha ng v=1).
Sa pamamagitan ng pagpili ay dumating sa konklusyon na walang hydrocarbon radical, samakatuwid ang nais na amino acid ay glycine.
Dahil dito, R=H, nakukuha natin ang formula na CH2NH2COOH(glycine).
Sagot: CH2NH2COOH.
Ang ganitong paglutas ng problema sa pamamagitan ng paraan ng isang algorithm ay posible lamang kung ang mag-aaral ay may sapat na mga pangunahing kasanayan sa matematika.
Programming
Ano ang hitsura ng mga algorithm dito? Ang mga halimbawa ng paglutas ng mga problema sa informatics at computer technology ay nangangailangan ng malinaw na pagkakasunod-sunod ng mga aksyon.
Kapag nalabag ang order, nangyayari ang iba't ibang error sa system na hindi nagpapahintulot sa algorithm na gumana nang buo. Ang pagbuo ng isang programa gamit ang object-oriented programming ay binubuo ng dalawang hakbang:
- paggawa ng GUI sa visual mode;
- pagbuo ng code.
Ang diskarteng ito ay lubos na nagpapasimple sa algorithm para sa paglutas ng mga problema sa programming.
Manu-manong halos imposibleng pamahalaan ang prosesong ito na nakakaubos ng oras.
Konklusyon
Ang karaniwang algorithm para sa paglutas ng mga problema sa pag-imbento ay ipinakita sa ibaba.
Ito ay isang tumpak at nauunawaang pagkakasunud-sunod ng mga aksyon. Kapag nililikha ito, kinakailangang pagmamay-ari ang paunang data ng gawain, ang paunang estado ng inilarawang bagay.
Upang ma-highlight ang mga yugto ng paglutas ng mga problema ng mga algorithm, mahalagang matukoy ang layunin ng trabaho, upang i-highlight ang sistema ng mga command na isasagawa ng executor.
Ang ginawang algorithm ay dapatmaging isang partikular na hanay ng mga katangian:
- discreteness (hatiin sa mga hakbang);
- natatangi (bawat aksyon ay may isang solusyon);
- conceptual;
- performance.
Maraming algorithm ang napakalaki, ibig sabihin, magagamit ang mga ito upang malutas ang maraming katulad na gawain.
Ang programming language ay isang espesyal na hanay ng mga panuntunan para sa pagsusulat ng data at algorithmic structures. Sa kasalukuyan, ginagamit ito sa lahat ng larangang pang-agham. Ang mahalagang aspeto nito ay ang bilis. Kung mabagal ang algorithm, hindi ginagarantiyahan ang isang makatwiran at mabilis na pagtugon, ibinabalik ito para sa rebisyon.
Ang oras ng pagpapatupad ng ilang gawain ay tinutukoy hindi lamang sa laki ng input data, kundi pati na rin ng iba pang mga salik. Halimbawa, ang algorithm para sa pagbubukod-bukod ng malaking bilang ng mga integer ay mas simple at mas mabilis, basta't may naisagawa na paunang pag-uuri.
