115907 (617691), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

2.5.МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОДЕРЖАНИЮ И ПРОВЕДЕНИЮ ЗАНЯТИЙ

Решение задач по химии необходимо использовать как предлог для побуждения к самостоятельному поиску информации с использованием различных источников (научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов интернета) для объяснения химических явлений, происходящих в природе, быту и на производстве, для определения возможности протекания химических превращений в различных условиях и оценки их последствий, для критической оценки химической информации, поступающей из различных источников.

В процессе обучения решению задач по химии необходимо проверять степень усвоения материала по свойствам веществ, т.к. без полного овладения данными знаниями работа будет бесполезной.

Кроме знакомства с алгоритмами решения задач необходимо познакомить учеников с приемами, которые облегчают понимание условия задачи, произведение расчетов и поверку решения. К ним относятся рисунок-схема задачи, оформление в виде таблицы, самопроверка и составление условия задачи как способ отработки навыка решения задач.

Самостоятельная деятельность по составлению условий задач учащимися как один из методов обучения решает несколько проблем, одной из которых является индивидуальный подход. Это позволяет уделить внимание слабоуспевающим ученикам и не затормозить развитие сильных. Кроме этого решая задачу в прямом и обратном порядке, учащиеся лучше отрабатывают навык решения и самопроверки задач.

Тема 1. Вычисления, связанные с понятием количество вещества, молярный объем и относительная плотность газа.

Основные понятия, законы и формулы: абсолютная атомная (молекулярная) масса, относительная атомная (молекулярная) масса, количество вещества, моль, число Авагадро, молярный объем, нормальные условия, плотность,

относительная плотность, идеальный газ, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля, уравнение Менделеева-Клайперона.

Выбираем любое органическое вещество, которое при н.у. является газом. и на его примере выполняем необходимые вычисления. Сначала выполняем данную работу вместе, а затем каждый самостоятельно.

Пример: Метан, CH₄.

Mr(CH₄)=16, т.е. молекула метана в 16 раз тяжелее одной двенадцатой массы атома ¹²C;

М(CH₄)=16 г/моль, т.е. 16г будут весить 6,02^. 10²³ молекул.

Пусть взяли 11,2л метана (берем «удобную» величину)

n(CH₄)=V/V_m=11,2/22,4=0,5 (моль);

N(CH₄)=N_a^.n=6,02^.10^23.0,5=3,01^.10²³ ;

m(CH₄)=M^.n=16^.0,5=8 (г);

V(CH₄)=V_m^.n=22,4^.0,5=11,2(л)-проверка; показываем на объемной модели;

p(CH₄)=m/V=8:11,2=0,71 (г/л) или22,4л-16г => 16:22,4=0,71(г/л);

1 л –x г

DH₂ (CH₄)=M _CH4 ^.M H₂=16:2=8.

При н.у. 1л метана весит 0,71г.

Как изменится объем, если увеличить давление до 202,6 кПа?

P₀^.V₀=P^.V => V=P₀^.V₀/P=101,3^.1:202,6=0,5 (л) обратная пропорциональность;

Как изменится объем, если понизить температуру до -5⁰С ?

V₀/T₀=V/TV=V₀ ^.T/T₀=1^.(273-5)/273=0,98(л) прямая пропорциональность.

В закрытом баллоне метан находится при температуре 7⁰С. До какой температуры должен быть нагрет газ, чтобы давление баллона внутри увеличилось на 10%

P ₁/T₁=P₂/T₂T₂=P₂ ^.T₁/P₁=(1+0,1)^.(273+7)/1=308K =>308-273=35⁰C.

Какой объем будет занимать метан массой 32г при 17⁰С (T=17+273=290K) и 750 мм.рт.ст. (760 мм.рт.ст. – 1,013^.10⁵ Па, а 750 мм.рт.ст.—x Па; Р =0,99967^.10⁵ Па)?

VP=mRT/M=nRT =>V=mRT/MP=32^.8,31^.290/16^.99967=0,0482(м²).

На основе предыдущей задачи составляем условие и решаем.

Вычислите молярную массу газа, 48,2л которого при 17⁰С и давлении 99,967кПа имеют массу 32г.

Решение:

VP=mRT/M => M=mRT/PV=32^.8,31^.290/99967^.0,0482=16(г/моль).

Тема 2. Вычисления, связанные с использованием долей.

Основные понятия, законы и формулы: массовая доля, молярная доля, объемная доля, средняя молярная масса смеси, раствор, растворимость.

Выбираем любые несколько органических веществ, которые при н.у. являются газами. и на их примере выполняем необходимые вычисления. Сначала выполняем данную работу вместе, а затем каждый самостоятельно.

Разбираем понятие доля (часть) и целое.

целое – 1 или 100%,

часть – доля от 1 или от 100%.

Пример: возьмем смесь 1л метана и 2л этана

Чему равна объемная доля метана?

u= V(CH₄)/V(CH₄)+ V(C₂H₆)=1:(1+2)=0,33 или 33%.

Чему равна молярная доля метана?

n(CH₄)=V/V_m=1: 22,4=0,045(моль); n(C₂H₆)=2:22,4=0,09(моль)

х(CH₄)= n(CH₄)/n(CH₄)+ n(C₂H₆)=0,045:(0,045+0,09)=0,33 или 33%.

Чему равна массовая доля метана?

m(CH₄)=0,045^.16=0,72(г); m(C₂H₆)=0,09^.30=2,7(г);

w =m(CH₄)/m(CH₄)+ m(C₂H₆)=0,72:(0,72+2,7)=0,21 или 21%.

Проверяем, используя «правило креста» (диагональная схема, обычно используется в случае, когда смешиваются 2-а раствора с разными массовыми долями растворенного вещества).

массовые большая массовая часть

доли массовая w₁ w₃-w₂первого раствора

исходных доля

w₃массовая доля

нового раствора

меньшаямассовая часть

массовая w₂ w₁-w₃второго раствора

доля

Сколько г этана необходимо добавить к о.72 г метана, чтобы массовая доля метана в смеси стала 21%?

CH ₄100%211 – 0,72

21%

C₂H₆ 0% 793,76 – x

x=2,7 (г).

Найдите среднюю молярную массу смеси 1л метана и 2л этана.

М_ср=m_ср/n_ср=n₁M₁+n₂M₂/n₁+n₂= V₁M₁+V₂M₂/V₁+V₂=1^.16+2^.30/1+2=25,3(г/моль);

(Значение средней молярной массы находится в интервале между значениями молярных масс газов смеси.)

Сколько л этана необходимо добавить к 1л метана, чтобы средняя молярная масса смеси стала равна 20г/моль?

Пусть необходимо добавить х л этана .

М_ср= V₁M₁+V₂M₂/V₁+V₂ =>20= 1^.16+x^.30/1+x =>x=0,4(л).

Обсуждаем понятия: растворение (как физико-химический процесс), растворимость, раствор, растворитель, растворимое вещество.

Составляем таблицу, в которой анализируем изменения параметров раствора.

Доказываем расчетами данные таблицы.

Возьмем для примера 100г 10% раствора ацетата натрия в воде, т.е. смесь состоящую из 10г соли и 90г воды .

К какой массе 10%-ого р-ра этанола нужно добавить 50г воды, чтобы получить 6%-ый раствор?

1-ый способ:

C₂H₅ OH10%6 3 – х

6%

H₂О 0% 42 – 50г

х=3^.50:2=75(г).

2-ой способ: Пусть масса раствора должна быть х г => m(в-ва)=0,1^.х,

0,06=0,1^.х:(х+50);х=75(г).

Какой объем 10%-ого раствора уксусной кислоты (1,013 г/мл) и воды потребуется для приготовления 200мл 2%-ого раствора (1,001 г/мл)?

1-ый способ:

m(р-ра 2)=Мp=200^.1,001=200,2(г)

29

10%2 1

2 %5 м.ч. – 200,2г

0 %8 4 1 м.ч. –х

х=200,2:5=40,04г

V (р-ра 2)= M/p=40,04:1,013=39,53(мл).

2-ой способ:

m(р-ра 2)=Мp=200^.1,001=200,2(г);

m(в-ва 2)= m(р-ра 2)^.w (в-ва 2)%:100%=200,2^.2:100=4,004(г);

m(р-ра 1)= m(в-ва 2): w (в-ва 2)%^.100%=4,004:10^.100=40,04(г);

V (р-ра 2)= M/p=40,04:1,013=39,53(мл).

Из 5%-ого раствора ацетата натрия выпарили 60г воды и получили 15%-ый раствор. Вычислите массу исходного раствора.

Пусть m(р-ра 1) – х г, тогда m(в-ва)=0,05^.х;w= m(в-ва): m(р-ра) )^.100% => 0,15=0,05x:(x-60); x=90(г).

Проверяем 90г 5%-ого р-ра содержат m(в-ва)= m(р-ра)^.w (в-ва)%:100% = =90^.5 :100=4 ,5(г);

После выпаривания масса раствора стала 90-60=30(г); w(в-ва)= m(в-ва): m(р-ра 2) ^.100%=4,5:30 ^.100=15(%).

Тема 3. Вывод формул химических соединений. Вычисления по химическим формулам.

Основные понятия, законы и формулы: закон постоянства состава, вещества молекулярного строения, массовая доля элемента, массовые соотношения.

Сначала выполняем данную работу вместе, а затем каждый самостоятельно.

Пример:

30

Найдем массовые доли элементов в молекуле этанола

w(Эл.)=Ar(Эл.)^.n/Mr(в-ва), где ^.n^.—число атомов данного элемента в молекуле.

Mr(C₂H₅OH)=46г/моль; w(С)=12^.2:46=0,52; w(H)=1^.6:46=0,13; w(О)=1- w(С) -w(H)=1-0.52-0,13=0,35.

На основе предыдущих вычислений составляем условие обратной задачи и решаем её.

Найти молекулярную формулу вещества, массовые доли углерода, водорода и кислорода в котором соответственно равны 0,52; 0,13; 0,35.

Т.к. массовые доли элементов показывают массу элемента в 100г вещества, воспользуемся формулой:

n(С):n(Н):n(О)=w(C)/ Ar(C): w(H)/ Ar(H): w(O)/ Ar(O)= =0,52/12:0,13/1:0,35/16=0,043:0,13:0,022=2:6:1 => C₂H₆O.

Найдем массовые соотношения элементов в молекуле этанола.

m(С): m(Н): m(О)=24:6:16=12:3:8.

На основе предыдущих вычислений составляем условие обратной задачи и решаем её.

Найти молекулярную формулу вещества, массовые соотношения углерода, водорода и кислорода в котором соответственно равны 12: 3: 8.

Пусть в составе одной молекулы содержится один атом кислорода, т.е. масса кислорода равна 16.

элемент	Ar(Эл.)	массовое соотношение (м.с.)	m(эл.) в одной молекуле	число атомов в одной молекуле m(эл.): Ar(Эл.)
С	12	12	12х2=24	24:12=2
Н	1	3	3х2=6	6:1=6
О	16	8	исходя из предположения= 16, т.е. в 2 раза больше м.с.	1

Для решения задач на нахождение молекулярной формулы по продуктам сгорания сначала разбираем какие продукты могут образовываться и как соотносится число молей образующихся веществ с количеством вещества элементов в сгоревшем веществе.

Характеристики

Список файлов курсовой работы