Хими дэх асуудлыг шийдвэрлэх тодорхой алгоритм нь энэхүү нарийн төвөгтэй хичээлийн эцсийн тестийг тохируулах гайхалтай арга юм. 2017 онд шалгалтын бүтцэд томоохон өөрчлөлт орж, нэг хариулттай асуултуудыг тестийн эхний хэсгээс хассан. Асуултуудын үг хэллэгийг төгсөгч нь химийн гэх мэт янз бүрийн чиглэлээр мэдлэгээ харуулж, зүгээр л "шалз" тавьж чадахгүй байхаар өгсөн.
Үндсэн сорилтууд
Төгсөгчдийн хувьд хамгийн их хүндрэлтэй зүйл бол органик нэгдлүүдийн томьёо гарган авах асуултууд тул тэд асуудлыг шийдэх алгоритм зохиож чадахгүй.
Иймэрхүү асуудлыг яаж шийдэх вэ? Санал болгож буй даалгаврыг даван туулахын тулд химийн асуудлыг шийдвэрлэх алгоритмыг мэдэх нь чухал юм.
Ижил асуудал бусад эрдэм шинжилгээний салбаруудад тохиолддог.
Үйлдлийн дараалал
Хамгийн түгээмэл нь мэдэгдэж буй шаталтын бүтээгдэхүүнээр нэгдлүүдийг тодорхойлох асуудал тул бид жишээн дээр асуудлыг шийдвэрлэх алгоритмыг авч үзэхийг санал болгож байна.энэ төрлийн дасгал.
1. Тухайн бодисын молийн массын утгыг зарим хийн мэдэгдэж буй харьцангуй нягтыг ашиглан тодорхойлно (хэрэв санал болгож буй ажлын нөхцөлд байгаа бол).
2. Бид энэ процесст үүссэн бодисын хэмжээг хийн нэгдлийн молийн эзэлхүүнээр, шингэн бодисын нягтрал эсвэл массаар тооцдог.
3. Бид өгөгдсөн химийн урвалын бүтээгдэхүүн дэх бүх атомын тоон утгыг тооцоолж, мөн тус бүрийн массыг тооцдог.
4. Бид эдгээр утгыг нэгтгэн дүгнэж, дараа нь олж авсан утгыг нөхцөлөөр өгөгдсөн органик нэгдлийн масстай харьцуулна.
5. Хэрэв анхны масс нь олж авсан хэмжээнээс хэтэрсэн бол молекулд хүчилтөрөгч байгаа гэж бид дүгнэнэ.
6. Бид түүний массыг тодорхойлж, органик нэгдлийн өгөгдсөн массаас бүх атомын нийлбэрийг хасна.
6. Хүчилтөрөгчийн атомын тоог (молоор) ол.
7. Бид асуудалд байгаа бүх атомын тооны харьцааг тодорхойлдог. Бид анализаторын томьёог авдаг.
8. Бид түүний молекул хувилбар болох молийн массыг бүтээдэг.
9. Хэрэв энэ нь эхний алхамд олж авсан утгаас ялгаатай бол бид атом бүрийн тоог тодорхой тооны дахин нэмэгдүүлнэ.
10. Хүссэн бодисын молекулын томьёог зохио.
11. Бүтэц тодорхойлох.
12. Органик бодисын бүтцийг ашиглан бид заасан процессын тэгшитгэлийг бичнэ.
Асуудлыг шийдэхийн тулд санал болгож буй алгоритм нь органик нэгдлүүдийн томъёог гарган авахтай холбоотой бүх даалгаварт тохиромжтой. Тэрээр ахлах ангийн сурагчдад туслах болношалгалтыг хангалттай давах.
Жишээ 1
Алгоритмийн бодлого шийдвэрлэх нь ямар байх ёстой вэ?
Энэ асуултад хариулахын тулд бэлэн жишээ энд байна.
17.5 г нэгдлийг шатаах үед 28 литр нүүрстөрөгчийн давхар исэл, мөн 22.5 мл усны уур гаргаж авсан. Энэ нэгдлийн уурын нягт нь 3.125 г/л байна. Гуравдагч ханасан спиртийг усгүйжүүлэх явцад задлан шинжилдэг бодис үүсдэг гэсэн мэдээлэл байдаг. Өгөгдсөн өгөгдөлд үндэслэн:
1) энэ органик бодисын молекулын томъёог олоход шаардагдах тодорхой тооцоолол хийх;
2) түүний молекулын томьёог бичнэ;
3) санал болгож буй молекул дахь атомуудын холболтыг өвөрмөц байдлаар тусгаж, анхны нэгдлийн бүтцийн дүр төрхийг гаргах.
Даалгаврын өгөгдөл.
- м (эхлэх материал)- 17.5гр
- V нүүрстөрөгчийн давхар исэл-28L
- V ус-22.5мл
Математик тооцооллын томьёо:
- √=√ mn
- √=м/ρ
Хэрэв та хүсвэл энэ ажлыг хэд хэдэн аргаар даван туулж чадна.
Анхны арга
1. Молийн хэмжээг ашиглан химийн урвалын бүх бүтээгдэхүүний молийн тоог тодорхойлно.
nCO2=1.25 моль
2. Бид энэ үйл явцын бүтээгдэхүүн дэх эхний элементийн (нүүрстөрөгч) тоон агуулгыг илрүүлдэг.
nC=nCO2=, 25 моль
3. Элементийн массыг тооцоол.
mC=1.25 моль12г/моль=15 г.
Нягт нь 1г/мл гэдгийг мэдэж усны уурын массыг тодорхойл.
mH2O нь 22.5гр
Бид урвалын бүтээгдэхүүний хэмжээг (усны уур) илрүүлдэг.
n ус=1.25 моль
6. Бид урвалын бүтээгдэхүүн дэх элементийн (устөрөгч) тоон агууламжийг тооцоолно.
nH=2n (ус)=2.5 моль
7. Энэ элементийн массыг тодорхойл.
mH=2.5г
8. Молекулд хүчилтөрөгчийн атом байгаа (байхгүй) эсэхийг тодорхойлохын тулд элементүүдийн массыг нэгтгэн гаргацгаая.
mC + mH=1 5г + 2.5г=17.5г
Энэ нь асуудлын өгөгдөлтэй тохирч байгаа тул хүссэн органик бодист хүчилтөрөгчийн атом байхгүй байна.
9. Харьцааг олж байна.
CH2бол хамгийн энгийн томьёо.
10. Нягтыг ашиглан хүссэн бодисын M-ийг тооцоол.
M бодис=70 г/моль.
n-5, бодис дараах байдалтай байна: C5H10.
Нөхцөлд уг бодисыг спиртийг усгүйжүүлэн гаргаж авдаг тул алкен гэж заасан.
Хоёр дахь сонголт
Асуудлыг шийдэх өөр алгоритмыг авч үзье.
1. Энэ бодисыг спиртийг усгүйжүүлэн гаргаж авдаг гэдгийг бид мэдээд энэ нь алкенуудын ангилалд багтах магадлалтай гэж дүгнэж байна.
2. Нягтыг ашиглан хүссэн бодисын M утгыг ол.
M in=70 г/моль.
3. Нэгдлийн хувьд M (г/моль) нь: 12n + 2n.
4. Бид этилен нүүрсустөрөгчийн молекул дахь нүүрстөрөгчийн атомын тоон утгыг тооцдог.
14 n=70, n=5 тул молекулБодисын томъёо дараах байдалтай байна: C5H10n.
Энэ асуудлын өгөгдөлд уг бодисыг гуравдагч спиртийг усгүйжүүлэлтээр гаргаж авдаг тул энэ нь алкен юм.
Бодлого шийдвэрлэх алгоритмыг хэрхэн хийх вэ? Оюутан органик нэгдлүүдийн янз бүрийн ангиллын төлөөлөгчдийг хэрхэн олж авах, тэдгээрийн химийн шинж чанарыг эзэмшсэн байх ёстой.
Жишээ 2
USE-н өөр жишээ ашиглан асуудлыг шийдэх алгоритмыг тодорхойлохыг оролдъё.
Агаар мандлын хүчилтөрөгчд 22.5 грамм альфа-аминкарбоксилын хүчлийг бүрэн шатааснаар 13.44 литр нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (4) ба 3.36 л (N. O.) азотыг цуглуулах боломжтой болсон. Санал болгож буй хүчлийн томъёог ол.
Өгөгдөл нөхцөлөөр.
- m(амин хүчлүүд) -22.5 гр;
- √(нүүрстөрөгчийн давхар исэл ) -13.44 литр;
- √(азот) -3, 36 жил.
Томъёо.
- m=Mn;
- √=√ mn.
Бид асуудлыг шийдэхийн тулд стандарт алгоритмыг ашигладаг.
Харилцааны бүтээгдэхүүний тоон утгыг ол.
(азот)=0.15 моль.Химийн тэгшитгэлийг бичнэ үү (бид ерөнхий томъёог хэрэглэнэ). Цаашилбал, урвалын дагуу бодисын хэмжээг мэдсэнээр бид аминокарбоксилын хүчлийн молийн тоог тооцоолно:
x - 0.3 моль.
Аминкарбоксилын хүчлийн молийн массыг тооцоол.
M(эхлэх бодис )=м/н=22.5 г/0.3 моль=75 г/моль.
Эхний молийн массыг тооцоолэлементүүдийн харьцангуй атомын массыг ашиглан аминокарбоксилын хүчил.
M(амин хүчлүүд )=(R+74) г/моль.
Нүүрс устөрөгчийн радикалыг математикийн аргаар тодорхойлно.
R + 74=75, R=75 - 74=1.
Сонголтоор бид нүүрсустөрөгчийн радикалын хувилбарыг тодорхойлж, хүссэн аминокарбоксилын хүчлийн томъёог бичиж, хариултыг томъёолно.
Тиймээс энэ тохиолдолд зөвхөн устөрөгчийн атом байдаг тул бид CH2NH2COOH (глицин) томъёотой байна.
Хариулт: CH2NH2COOH.
Өөр шийдэл
Асуудлыг шийдэх хоёр дахь алгоритм дараах байдалтай байна.
Бид урвалын бүтээгдэхүүний тоон илэрхийлэлийг молийн эзэлхүүний утгыг ашиглан тооцоолно.
(нүүрстөрөгчийн давхар исэл )=0.6 моль.Бид энэ ангийн нэгдлүүдийн ерөнхий томъёогоор зэвсэглэсэн химийн процессыг бичдэг. Бид авсан аминокарбоксилын хүчлийн молийн тоог тэгшитгэлээр тооцоолно:
x=0.62/ин=1.2 /моль
Дараа нь бид аминокарбоксилын хүчлийн молийн массыг тооцоолно:
M=75 г/моль.
Элементүүдийн харьцангуй атомын массыг ашиглан бид аминокарбон хүчлийн молийн массыг олно:
M(амин хүчлүүд )=(R + 74) г/моль.
Молийн массыг тэгшитгэж, тэгшитгэлийг шийдэж, радикалын утгыг тодорхойлно:
R + 74=75v, R=75v - 74=1 (v=1-ийг авна).
Шонголтын үр дүнд нүүрсустөрөгчийн радикал байхгүй гэсэн дүгнэлтэд хүрдэг тул хүссэн амин хүчил нь глицин юм.
Тиймээс, R=H, бид CH2NH2COOH томъёог авна.(глицин).
Хариулт: CH2NH2COOH.
Иймэрхүү асуудлыг алгоритмын аргаар шийдвэрлэх нь тухайн оюутан хангалттай математикийн анхан шатны мэдлэгтэй байж болно.
Програмчлал
Энд алгоритмууд ямар харагдаж байна вэ? Мэдээлэл зүй, компьютерийн технологийн асуудлыг шийдвэрлэх жишээнүүд нь тодорхой дарааллыг шаарддаг.
Захиалга зөрчигдсөн үед алгоритмыг бүрэн ажиллуулахыг зөвшөөрдөггүй янз бүрийн системийн алдаа гардаг. Объект хандалтат програмчлалыг ашиглан программ боловсруулах нь хоёр үе шатаас бүрдэнэ:
- визуал горимд GUI үүсгэх;
- код боловсруулах.
Энэ арга нь програмчлалын асуудлыг шийдвэрлэх алгоритмыг ихээхэн хялбаршуулдаг.
Энэ цаг хугацаа шаардсан үйл явцыг гараар удирдах нь бараг боломжгүй юм.
Дүгнэлт
Шинэ бүтээлийн асуудлыг шийдэх стандарт алгоритмыг доор үзүүлэв.
Энэ бол үйлдлүүдийн нарийн бөгөөд ойлгомжтой дараалал юм. Үүнийг үүсгэх үед тухайн даалгаврын анхны өгөгдөл, тайлбарласан объектын анхны төлөвийг эзэмших шаардлагатай.
Алгоритмын асуудлыг шийдвэрлэх үе шатуудыг тодруулахын тулд ажлын зорилгыг тодорхойлох, гүйцэтгэгчийн гүйцэтгэх командын системийг тодруулах нь чухал.
Үүсгэсэн алгоритм нь заавал байх ёстойшинж чанаруудын тодорхой багц байх:
- салгах (алхам болгон хуваах);
- өвөрмөц байдал (үйлдэл бүр нэг шийдэлтэй);
- үзэл баримтлал;
- гүйцэтгэл.
Олон алгоритмууд нь асар том, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийг ижил төстэй олон ажлыг шийдвэрлэхэд ашиглаж болно.
Програмчлалын хэл нь өгөгдөл болон алгоритмын бүтцийг бичих тусгай дүрмийн багц юм. Одоогийн байдлаар үүнийг шинжлэх ухааны бүх салбарт ашиглаж байна. Үүний чухал тал бол хурд юм. Хэрэв алгоритм удаан байвал оновчтой бөгөөд хурдан хариу өгөх баталгаа өгөхгүй бол дахин хянан үзэхээр буцаана.
Зарим даалгаврын гүйцэтгэлийн хугацаа нь зөвхөн оролтын өгөгдлийн хэмжээнээс гадна бусад хүчин зүйлээр тодорхойлогддог. Жишээлбэл, олон тооны бүхэл тоог эрэмбэлэх алгоритм нь урьдчилсан байдлаар эрэмбэлэгдсэн тохиолдолд илүү хялбар бөгөөд хурдан байдаг.
