Решение задач на избыток

Емельянова И.В., МБОУ СОШ № 46 города Краснодара
Урок химии, 9 класс
Решение задач: расчеты по уравнениям химических реакций.
Вычисление массы продукта реакции, если одно из исходных веществ взято в
избытке».
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Уважаемые коллеги!
Предоставляю Вашему вниманию конспект урока по химии по теме: «Решение
задач: расчеты по уравнениям химических реакций. Вычисление массы продукта
реакции, если одно из исходных веществ взято в избытке». Данная тема изучается
в 9 классе. Материал сложный не только с точки зрения теории химии, но и с точки
зрения методики его преподавания.
Конспект урока, рассчитанного на 1 час времени, содержит в себе повторение и
закрепление алгоритма решения расчетных задач , а так же объяснение решения
задач « на избыток одного из реагирующих веществ»
Хочу отметить, что данная тема обычно тяжело усваивается учащимися.
Решение задач строится по принципу «от простого к сложному».
Использование мультимедийного проектора, видеофрагментов химических
опытов* позволяет сделать урок более наглядным и интересным. Компьютерная
презентация для урока выполнена таким образом, что появлением на экране новой
порции информации управляет сам учитель. Это сделано для того, чтобы не
перегружать экран избыточной информацией и централизованно управлять
работой класса.
Представленная тема включает в себя решение одних из самых сложных задач
школьного курса по химии. Надеюсь, что предложенное объяснение алгоритма
решения задач поможет молодым специалистам, учителям со стажем при
подготовке к урокам, а так же школьникам в самостоятельном изучении данного
материала.
Конспект урока по химии
Урок химии (9 класс)
Решение задач: расчеты по уравнениям химических реакций.
Вычисление массы продукта реакции, если одно из исходных веществ взято в
избытке».
Продолжительность: 40 минут.
Тип урока: комбинированный.
Общедидактический метод обучения: объяснительно – иллюстративный
(информационно – рецептивный).
Цель урока:
а) обучающая: научить девятиклассников решать задачи данного типа. Повторить
химические свойства основных классов неорганических веществ. Закрепить
основные ЗУН по алгоритму решения расчетных задач по химии.
б) развивающая: развивать познавательную активность учащихся, развивать
логическое мышление школьников.
в) воспитательная: воспитание интереса к предмету с привлечением кроме
традиционных наглядных пособий также мультимедийных возможностей
компьютера.
Оборудование:
Штатив с пробирками; растворы серной кислоты, хлорида бария, хлорида
алюминия, гидроксида натрия. Мультимедийный компьютер, экран, обучающе демонстрационная программа «Расчеты по уравнениям химических реакций».
Примечание: программа создана в среде приложения Office XP MS Power Point.
Демонстрация слайдов происходит с использованием режима анимации;
управление выводом элементов на экран и сменой кадров осуществляет учитель
по ходу урока.
Ход урока:
1. Организационная часть.
2. Мотивация. Повторение материала.
3. Изучение нового материала.
4. Закрепление пройденного материала.
5. Рефлексивно – оценочная часть урока.
А) Оценки.
Б) Домашнее задание.
В) Подведение итогов урока.
1.
Организационная часть.
Учитель:
Здравствуйте, ребята. Садитесь. Откройте рабочую тетрадь, приготовьтесь к
уроку.
2.
Мотивация. Повторение материала.
Учитель:
Сегодня на уроке мы с вами будем изучать новый тип решения задач: задачи на
избыток - недостаток. Прежде чем перейти к новой теме давайте повторим
алгоритм решения задач – расчеты по уравнениям химических реакций. После
повторения этого типа задач более сложный материал будет восприниматься легче.
Решим задачу: Найдите массу гидроксида натрия которая необходима для
полной нейтрализации 20 грамм серной кислоты
(к доске вызывается один из учащихся)
Дано:
Решение:
Так как в условии задачи говорится о полной
m(H2SO4) = 24,5 г нейтрализации серной кислоты, то уравнение
реакции записываем следующим образом
Найти:
M(NaOH) - ?
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H 2O
2 моль 1 моль
Составим алгоритм решения данной задачи
m(H2SO4)
ν (H2SO4)
ν(NaOH)
m(NaOH)
1) ν (H2SO4) - ?
ν =m/ M
ν (H2SO4) = 24,5 г/ 98 г/моль = 0,25 моль
2) ν(NaOH) - ?
ν(NaOH) = 2 ν (H2SO4) ( по уравнению реакции)
ν(NaOH) = 2 х 0,25 моль = 0,5 моль ( из условия
задачи).
3) m(NaOH) - ?
m(NaOH)= ν(NaOH) х M(NaOH) = 0,5 моль х 40
г/моль = 20г
Ответ : 20 г NaOH.
3. Изучение нового материала.
Учитель:
Давайте проведем лабораторный опыт – взаимодействие серной кислоты и
хлорида бария.
ОПЫТ: H2SO4 + BaCI2= BaSO4
+2 HCI
Учитель: Какие вещества вступили в реакцию и какие образовались в ходе
реакции?
Ответ: кислота + средняя соль = новая соль + новая кислота.
Учитель: А в каких случаях реакции ионного обмена протекают до конца?
Ответ: Реакция протекает до конца если выпадает осадок или выделяется газ.
Реакция так же идет, если кислота, вступающая в реакцию сильнее той, что
образует соль.
Учитель:
Какие три варианта проведения опыта мы можем наблюдать?
Ответ :
1. Серная кислота и хлорид бария взяты в эквимолярных соотношениях. Тогда
серная кислота и хлорид бария полностью расходуются. А после реакции в
пробирке в растворе будет находиться соляная кислота, а осадок на дне
пробирки будет состоять из сульфата бария.
2. Серная кислота взята в избытке. Тогда в результате реакции полностью
расходуется хлорид бария. В пробирке после реакции в растворе будет
находиться соляная кислота, остаток серной кислоты, а осадок на дне
пробирки будет состоять из сульфата бария.
3. Хлорид бария взят в избытке. Тогда в результате реакции полностью
расходуется серная кислота. В пробирке после реакции в растворе будет
находиться соляная кислота, остаток хлорида бария, а осадок на дне
пробирки будет состоять из сульфата бария.
Учитель: Молодцы! Таким образом мы с вами подошли к основному
правилу решения расчетных задач на избыток - недостаток
Правило:
Если в условии задачи даны данные о двух веществах, вступающих в
реакцию, то данная задача на избыток одного из реагирующих веществ. При
ее решении сначала находят вещество, взятое в избытке. Затем задачу решают
по тому веществу, которое полностью расходуется (расчет по недостатку).
Составим алгоритм решения задач данного типа.
m( исх. в-ва1)
ν(исх. в-ва1)
изб. –недост.
m( исх. в-ва2)
ν (недост)
ν(прод.)
m( прод)
ν(исх. в-ва2)
Учитель :
Решим задачу.
Задача: Какая масса осадка получится при действии 0,3 моль серной кислоты на
0,4 моль хлорида бария?
Решение:
Первое действие: найдем вещество, взятое в избытке.
Для этого пишем уравнение химической реакции, под уравнением реакции
прописываем постоянные количества веществ для данной реакции
(коэффициенты). Над уравнением реакции пишем количества веществ из условия
задачи. Сравниваем две дроби, что бы найти вещество, взятое в избытке:
0,3 моль 0,4 моль
H2SO4 + BaCI2 = BaSO4
1 моль
1 моль
+ 2 HCI
0, 3
---1
0, 4
---- (избыток)
1
Второе действие: так как хлорид бария в избытке, то задачу решаем по уравнению
реакции по количеству вещества серной кислоты:
0,3 моль
x моль
H2SO4 + BaCI2 à BaSO4 + 2 HCI
1 моль
1 моль
0, 3
x
---- = ---- ; x = 0, 3 моль = (BaSO4 )
1
1
Третье действие: найдем массу осадка сульфата бария:
m= M
m (BaSO4) = 0,3 моль
;
233 г/моль = 69,9 г.
Ответ: m (BaSO4) = 69,9 г.
Учитель :
Вопрос: могут ли протекать дальше реакции между веществами в пробирке:
между остатком хлорида бария, соляной кислотой и осадком сульфата бария?
Ответ: нет. Обоснования: правила на химические свойства кислот и средних солей.
Учитель :
Давайте решим еще одну задачу.
Задача: К раствору, содержащему 6 моль серной кислоты, прилили раствор,
содержащий 8 моль гидроксида бария. Найдите количества вещества и массу
сульфата бария в полученном после реакции растворе.
Дано:
ν(H2SO4) = 6 моль
ν(Вa(OH)2 ) = 8 моль
Найти :
ν(Вa(OH)2 ) - ?
m(Вa(OH)2 ) - ?
Решение:
Первое действие: Запишем уравнение реакции и по количеству вещества
серной кислоты найдем количества израсходовавшихся и полученных веществ.
6 моль
1) H2SO4
1 моль
8 моль
+ Вa(OH)2
1 моль
=
расходующиеся вещества
ВaSO4
1 моль
+
2H2O
образующиеся вещества
H2SO4 расходуется полностью – расчет будем вести по серной кислоте.
Второе действие: найдем количество вещества сульфата бария образующегося в
ходе реакции
(ВaSO4) =
(H2SO4 ) = 6 моль
Третье действие: найдем массу сульфата бария образующегося в ходе реакции.
m(ВaSO4 ) =
(ВaSO4) х М (ВaSO4) = 6 моль х 233 г/моль = 1398 г
Ответ: 6 моль (ВaSO4) , 1398 г (ВaSO4) .
4.
Закрепление пройденного материала.
Задача: Какой объем диоксида серы можно получить из 9,6 г серы и 5,6 л.
кислорода?
I.
Ученик на доске решает задачу, учитель помогает ему, объясняя
в случае необходимости решение.
На экран выведены в случае необходимости расчетные формулы и уравнения
химических реакций.
Дано :
m(S) = 9,6 г
V(O2) = 5,6 л
Найти:
V(SO2) - ?
Решение:
S +
O2
1 моль 1 моль
=
SO2
1 моль
Найдем количества вещества исходных веществ и определим какое из них взято в
избытке:
ν(S) = m/M = 9,6 г / 32 г/моль = 0, 3 моль
ν(О2) = V / Vm = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль.
По уравнению реакции 1 моль серы реагирует с 1 моль кислорода,
а по условию задачи количество вещества серы больше чем ν(О2), следовательно
кислород расходуется полностью. Расчет ведем по кислороду.
ν(SО2) = ν(О2) = 0,25 моль.
Найдем V (SО2).
V (SО2) = ν(SО2) х Vm = 0,25 мольх 22,4 л/ моль = 5,6 л.
Ответ: 5,6 л. Оксида серы.
5. Рефлексивно – оценочная часть урока.
А) Оценки:
Выставление оценок учащимся по результатам работы на
уроке, по самостоятельному решению задачи.
Б) Домашнее задание: карточки с задачами: решить дома с полным
оформлением решения.
1. Взяли 10 литров азота и 40 литров водорода. Сколько литров аммиака можно
получить? Какой газ останется неиспользованным после реакции?
2. Какую массу диоксида серы можно получить из 19,2 г серы и 11,2 л. кислорода?
3. К раствору сульфата калия массой 17, 4 г. долили хлорид бария массой 36,4 г.
Осадок отфильтровали. Какова масса образовавшегося осадка?
4. К раствору сульфата калия массой 20 г. долили хлорид бария массой 28 г.
Осадок отфильтровали. Что останется в фильтрате?
5. К раствору сульфатной кислоты массой 24,5 г долили 23 г гидроксида натрия.
Какая соль и какой массы образуется в ходе этой реакции?
6. К раствору сульфатной кислоты массой 29,4 г долили 10 г гидроксида натрия.
Какая соль и какой массы образуется в ходе этой реакции?
7. Цинк массой 32,5 г взаимодействует с серой массой 24 г. Какая масса сульфида
цинка образуется? Какое вещество взято в избытке? Определите массу избытка.
8. Найдите массу сероводорода, который образуется при взаимодействии 16 гсеры
и 5,6 л водорода
9. Сероводород объемом 5,6 л сожгли в 11,2 л кислорода. Определите массы
продуктов реакции.
10. В раствор сульфатной кислоты в котором содержится 0,5 моль кислоты,
опустили образец железа массой 44,8 г. Рассчитайте объем образовавшегося газа.
11. В раствор серной кислоты массой 60г и массовой долей 10% добавили 80 г 15%
раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массу образовавшейся соли.
12. Серу массой 8 г сплавили с 10,5 г железа. Полученный продукт обработали
избытком раствора соляной кислоты. Определите объем газа, который при этом
может быть получен.
13. Серу массой 15 г сплавили с железом массой 30 г. Полученный продукт
обработали избытком соляной кислоты. Образовавшийся газ сожгли в кислороде,
получив после охлаждения паров до 200С жидкое и твердое вещества. Рассчитайте
объем прореагировавшего кислорода и массы веществ, полученных в результате
реакций горения.
В) Подведение итогов урока: Ребята, мы сегодня с вами познакомились с очень
интересным типом задач по химии. Это расчеты по уравнениям химических
реакций, задачи «на избыток - недостаток». Мы с вами должны понимать, что
самое главное – это научиться решать основные типы задач. Тогда любая более
сложная задача, сможет быть решена вами с легкостью. Наша цель – научиться
решать задачи по химии, понять и выучить правила, помогающие нам при
решении.
Спасибо за урок. До свидания.
1