Algoritmi za rješavanje problema - značajke, korak po korak opis i preporuke

Jasni algoritam za rješavanje problema s kemijom odličan je način prilagodbe završnim testovima u ovoj složenoj disciplini. Godine 2017. u strukturi ispitivanja napravljene su značajne promjene, od prvog dijela testnih pitanja uklonjene su one koje su predložile jedan odgovor. Tekst pitanja daje tako da je diplomirani je pokazao stručnost u različitim dijelovima, na primjer, kemija, a ne samo mogla staviti „krpelj”.

Osnovne poteškoće

Maksimalna složenost za diplomirane studente su pitanja o izvođenju formula za organske spojeve, ne mogu sastaviti algoritam za rješavanje problema.

Kako se nositi s takvim problemom? Da bismo se borili s predloženim zadatkom, važno je znati algoritam za rješavanje problema u kemiji.

Isti problem je karakterističan za ostale akademske discipline.

Slijed djelovanja

Najčešći zadaci su odrediti povezanost poznatih proizvoda sagorijevanja, stoga preporučujemo da uzmete u obzir algoritam za rješavanje problema pomoću primjera ove vrste vježbi.

1. Odrediti količinu molarnom masom tvari s poznatim relativne gustoće nekog plina (u prisustvu stanja predloženog problema).

2. Izračun iznos je proizvedena u procesu molarna količina tvari kroz plinoviti spoj gustoće mase ili za tekuće tvari.

3. Izračunavamo kvantitativne vrijednosti svih atoma u proizvodima određene kemijske reakcije i izračunavamo i masu za svaku.

4. Sažmite ove vrijednosti, zatim usporedite dobivenu vrijednost s obzirom na težinu organskog spoja.

5. Ako početna masa premašuje dobivenu vrijednost, zaključujemo da postoji kisik u molekuli.

6. Odredite njegovu masu, oduzimajući od dane mase organskog spoja sumu svih atoma.

Pronađite broj atoma kisika (u molama).

7. Odredite omjer količina svih dostupnih atoma u problemu. Dobivamo formulu za određivanje tvari.

8. Izrađujemo njegovu molekularnu varijantu, molarnu masu.

9. Kad se razlikuje od vrijednosti dobivenog u prvoj akciji, povećavamo broj svakog atoma za određeni broj puta.

10. Mi sastavljamo molekulsku formulu tražene tvari.

11. Odredite strukturu.

12. Zapisujemo jednadžbu ovog procesa pomoću struktura organskih tvari.

Predloženi algoritam za rješavanje problema prikladan je za sve zadatke povezane s izvođenjem formule za organski spoj. Pomaže studentima srednjih škola da se adekvatno nose s USE-om.

Primjer 1

Kako rješenje problema izgledati uz pomoć algoritama?

Da bismo odgovorili na ovo pitanje, dajemo gotov uzorak.

Pri gori 17.5 g spoja dobiveno je 28 litara ugljičnog dioksida, kao i 22.5 ml vodene pare. Gustoća pare ovog spoja odgovara 3,125 g / l. Postoje informacije da je tvar nastala kada se tercijarni alkohol dehidrira. Na temelju predloženih podataka:

1) napraviti određene izračune koji će biti potrebni za pronalaženje molekulske formule ove organske tvari;

2) Zapišite njegovu molekulsku formulu;

3) strukturiraju izgled izvornog spoja koji jedinstveno odražava kombinaciju atoma u predloženoj molekuli.

Podaci o zadacima.

• m (polazni materijal) 17,5 g
• V ugljični dioksid-28 litara
• V vode-22,5 ml

Formule za matematičke izračune:

• radic- = radic- _m* n
• radic- = m / ρ

Ako želite, možete se nositi s ovim zadatkom na nekoliko načina.

Prvi način

1. Odredite broj molova svih proizvoda kemijske reakcije koristeći molarni volumen.

.CO₂ = 1,25 mol

2. Odredite kvantitativni sadržaj prvog elementa (ugljika) u proizvodu ovog postupka.

nC = nCO₂ = 25 mola

3. Izračunajte masu elementa.

mC = 1,25 mol * 12 g / mol = 15 g.

Određujemo masu vodene pare, znajući da je gustoća 1 g / ml.

mH₂O je 22,5 g

Određujemo količinu reakcijskog produkta (vodene pare).

n vode = 1,25 mol

6. Izračunati kvantitativni sadržaj elementa (vodik) u reakcijskom proizvodu.

nH = 2 n (voda) = 2,5 mola

7. Odredite masu ovog elementa.

mH = 2,5 g

8. Sažmite masu elemenata kako biste odredili prisutnost (odsutnost) atoma kisika u molekuli.

mC + mH = 1,5 g + 2,5 g = 17,5 g

To odgovara podacima problema, dakle, u željenoj organskoj tvari nema kisikovih atoma.

9. Smatramo kvantitativni omjer.

CH₂ - ovo je najjednostavnija formula.

Izračunati M željene tvari pomoću gustoće.

M tvari = 70 g / mol.

n-5, tvar izgleda ovako: C₅H₁₀.

U stanju je rečeno da je tvar dobivena dehidracijom alkohola, stoga je to alken.

Druga opcija

Razmotrimo još jedan algoritam za rješavanje problema.

1. Znajući da je tvar proizvedena u dehidracije alkohola, zaključiti da je moguće pripadaju klasi alkena.

Pronađimo vrijednost M tražene tvari pomoću gustoće.

Mv = 70 g / mol.

3. M (g / mol) za spoj ima oblik: 12n + 2n.

4. Izračunajte kvantitativnu vrijednost ugljikovih atoma u molekuli etilen ugljikovodika.

14 n = 70, n = 5, stoga molekulska formula tvari ima oblik: C₅H_10n.

U podacima ovog problema rečeno je da je tvar dobivena dehidracijom tercijarnog alkohola, stoga je to alken.

Kako napraviti algoritam za rješavanje problema? Vježbenik mora znati kako dobiti predstavnike različitih klasa organskih spojeva i posjeduje specifična kemijska svojstva.

Primjer 2

Pokušajmo otkriti algoritam za rješavanje problema s još jednim primjerom iz USE.

Kod izgaranja kisika u zraku 22,5 grama alfa-amino karboksilne kiseline, koji mogu prikupiti 13.44 litara (STP), ugljičnog dioksida (4 litre) i 3,36 (STP) dušika. Pronađite formulu predložene kiseline.

Podaci o stanju.

• m_{(aminokiseline) -}22,5 g;
• radic-_{(ugljični dioksid) -13,44 litara-}
• radic-_{(N) -3,36 1.}

Formula.

• m = M * n;
• radic- = radic- _m* n.

Koristimo standardni algoritam za rješavanje problema.

Pronašli smo kvantitativnu vrijednost proizvoda za interakciju.

n_(N) = 0,15 mol.

Zapisujemo kemijsku jednadžbu (primjenjujemo opću formulu). Nadalje, reakcijom, znajući količinu tvari, izračunavamo broj molova aminokarboksilne kiseline:

x je 0.3 mol.

Izračunajte molarnu masu aminokarboksilne kiseline.

M_{(početni materijal)} = m / n = 22,5 g / 0,1 mol = 75 g / mol.

Izračunamo molarnu masu početne aminokarboksilne kiseline korištenjem relativne atomske mase elemenata.

M_{(aminokiseline)} = (R + 74) g / mol.

Određujemo ugljikovodični radikal pomoću matematičke metode.

R + 74 = 75, R = 75-74 = 1.

Odabirom identificiramo varijantu ugljikovodičnog radikala, zapisujemo formulu željene aminokarboksilne kiseline, formuliramo odgovor.

Prema tome, u ovom slučaju postoji samo atom vodika, pa imamo formulu CH2NH2COOH (glicin).

Odgovor: CH2NH2COOH.

Alternativna rješenja

Drugi algoritam za rješavanje problema je sljedeći.

Izračunavamo kvantitativnu ekspresiju reakcijskih produkata korištenjem molarnog volumena.

n_{(ugljični dioksid)} = 0,6 mol.

Zapisujemo kemijski proces, naoružan općom formulom ove klase spojeva. Izračunamo pomoću jednadžbe količinu molova amino karboksilne kiseline uzete:

x = 0, 6 * 2 / in = 1,2, u molu

Nadalje, izračunavamo molarnu masu aminokarboksilne kiseline:

M = 75 u g / mol.

Koristeći relativne atomske mase elemenata, nalazimo molarnu masu aminokarboksilne kiseline:

M_{(aminokiseline)} = (R + 74) g / mol.

Izravnamo vrijednosti molarne mase, zatim riješimo jednadžbu, odredimo vrijednost radikala:

R + 74 = 75v, R = 75v - 74 = 1 (uzimati ≠ 1).

Odabirom dolazi do zaključka da ne postoji ugljikovodični radikal, pa je željena aminokiselina glicin.

Stoga, R = H, dobivamo formulu CH2NH2COOH (glicin).

Odgovor: CH2NH2COOH.

Ovo rješenje problema algoritmom Moguće je samo u slučaju kada student ima odgovarajuće znanje osnovnih matematičkih vještina.

programiranje

Kako algoritmi izgledaju ovdje? Primjeri rješavanja problema u informatičkoj i računalnoj tehnologiji pretpostavljaju jasan niz akcija.

Ako je narudžba povrijeđena, postoje različite pogreške sustava koje ne dopuštaju da algoritam funkcionira u cijelosti. Razvoj programa pomoću objektno orijentiranog programiranja sastoji se od dvije faze:

• stvaranje grafičkog sučelja u vizualnom modu;
• razvoj programskog koda.

Ovaj pristup uvelike pojednostavljuje algoritam za rješavanje programskih problema.

Gotovo je nemoguće nositi se s ovim napornim procesom ručno.

zaključak

Standardni algoritam za rješavanje inventivnih problema prikazan je u nastavku.

Ovo je točan i razumljiv slijed akcija. Kada ga stvorite, morate znati početne podatke o problemu, početno stanje opisanog objekta.

Kako bi se razlikovale faze rješavanja problema algoritama, važno je utvrditi svrhu rada, identificirati sustav naredbi koje će izvršiti izvršitelj.

Stvoreni algoritam trebao bi imati određeni skup svojstava:

• diskretnost (podjela u korake);
• jedinstvenost (svaka radnja ima jedno rješenje);
• konceptu;
• učinkovitost.

Mnogi algoritmi imaju masovni karakter, tj. Oni se mogu koristiti za rješavanje mnogih sličnih zadataka.

Programski jezik je poseban skup pravila za pisanje podataka i algoritamskih struktura. Trenutno se koristi u svim znanstvenim područjima. Njegov važan aspekt je brzina. Ako je algoritam spor, ne jamči racionalan i brz odgovor, vraćen je za reviziju.

Vremensko određivanje nekih zadataka određuje se ne samo veličinom ulaznih podataka nego i drugim čimbenicima. Na primjer, algoritam za sortiranje značajan broj cijelih brojeva je jednostavniji i brži, pod uvjetom da se provede prethodno sortiranje.