Вариант № 2. - ReshimNa5.ru

II ЧЕТВЕРТЬ.
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ХИМИИ В 8 КЛАССАХ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ШКОЛ (II ПОЛУГОДИЕ).
ЧАСТЬ IV- VI. Общая химия.
Учитель химии ГОУ СОШ № 102 ЮЗАО г.Москва ( округ Академический)
Н.В.Андреева.
ЧАСТЬ IV. КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА. МОЛЯРНАЯ МАССА.
В соответствии с Международной системой измерений
(СИ) единицей
количества вещества служит 1 моль. Эта единица условная, служит для перехода
от микромира атомов и молекул в макромир человека, который может оперировать
веществами, используя такие величины как масса, объем или вес. Для этого
перехода необходимо иметь достаточное число структурных единиц вещества,
которое дает возможность оценить его органолептические свойства, плотность и
химическую активность. Поэтому
МОЛЬ – ЭТО ОПРЕДЕЛЕННОЕ
КОЛИЧЕСТВО
СТРУКТУРНЫХ
ЕДИНИЦ
ВЕЩЕСТВА
(АТОМОВ,
23
МОЛЕКУЛ, ЧАСТЕЙ МОЛЕКУЛ), РАВНОЕ 6,02*10 .
Это количество соответствует числу атомов углерода в его 12 граммах. Оно
было определено простым математическим расчетом, исходя из знания массы 1
атома углерода, равное 1,993*10-23 грамм.
12 ГРАММ
1 МОЛЬ = 1,993*10-23ГРАММ = 6,02*1023 АТОМОВ (СТР. ЕДИНИЦ/МОЛЬ)
Это число носит название итальянского ученого, впервые его определившего,
АМЕДЕО АВОГАДРО.
Говоря о количестве вещества надо помнить, из каких структурных единиц
состоит то или иное вещество, например:
1 моль железа Fe - 6,02*1023 атомов
1 моль водорода H2 – 6,02*1023 молекул
1 моль медного купороса CuSO4*5H2O – 6.02*1023 структурных единиц, каждая
из которых состоит 1 молекулы CuSO4 и 5 молекул воды.
Таким образом, приняв эту условную единицу за эталон количества вещества,
очень просто можно перейти к обычным физическим величинам, например, массе
вещества.
Мы знаем, что каждая структурная единица вещества имеет свою собственную
относительную атомную массу, кратную 1 атомной единице массы. За исходное
вещество был принят углерод, массой 12 грамм. Эта масса численно совпадает с
относительной атомной массой углерода. Поэтому одно и то же число
структурных единиц вещества по массе численно будет совпадать либо с
относительной атомной массой элемента (при его атомной структуре) либо с
относительной молекулярной массой (при его молекулярной структуре), например,
масса:
1 моль железа – 56 г/моль
1 моль водорода – 2 г/моль
1 моль медного купороса – 240 г/моль ( 160 +90)
Масса одного моль любого вещества называется его молярной массой
(размерность этой величины г/моль)
Для лучшего понимания данного материала необходимо дать учащимся задание,
по определению молярной массы различных веществ, акцентируя внимание на 3
положениях:
1. Какова структура данного вещества (что является структурной единице –
атом или молекула)?
2. С какой величиной численно совпадает молярная масса вещества?
3. Сколько структурных единиц содержится в молярной массе?
НАПРИМЕР:
Алюминий. Металл, простое вещество, химическая формула – Al, атомная
структура; молярная масса численно совпадает с относительной атомной массой
элемента алюминия – 27 г/моль; в 27 граммах алюминия содержится 6,02*1023
атомов данного элемента.
Поваренная соль. Сложное вещество, химическая формула NaCl, молекулярная
структура; молярная масса численно совпадает с относительной молекулярной
массой вещества 23+35,5 = 58,5 г/моль; в 58,5 граммах этого вещества содержится
6,02*1023 его молекул.
Молярная масса любого вещества является его «личной» характеристикой,
которая зависит лишь от того атомы каких элементов и в каком соотношении
входят в состав его структурной единицы. Иногда молярные массы разных веществ
могут численно совпадать (например, молярные массы фосфорной Н3РО4 и серной
Н2SО4 кислот – 98 г/моль), но это совпадение указывает на то, что в этой массе
содержится 6,02*1023 молекул как того так и другого вещества.
МОЛЯРНАЯ МАССА ВЕЩЕСТВА РАВНА ОТНОШЕНИЮ МАССЫ
ВЕШЕСТВА
К
СООТВЕТСТВУЮЩЕМУ
КОЛИЧЕСТВУ
ЭТОГО
ВЕЩЕСТВА
m
М = υ , где
М – молярная масса вешества , г/моль
m - масса вещества, г
υ - количество вещества, моль
Количество вещества можно определить, используя простую пропорцию:
1 моль содержит 6,02*1023 стр.единиц вещества (NА),
υ моль вещества содержит N стр.единиц. Следовательно:
N
υ = NA
Выполнить индивидуальное задание (ПРИЛОЖЕНИЕ №1)
Если для твердых и жидких веществ при расчетах удобно использовать такую
физическую величину как масса, то для газообразных веществ целесообразнее
использовать такую меру измерения как объем. В
ГАЗООБРАЗНЫХ
ВЕЩЕСТВАХ (ГАЗАХ) при одних и тех же внешних условиях (температура и
давление) скорость движения молекул (или атомов) есть величина постоянная вне
зависимости, какой это газ. Определяющим является не размер структурной
единицы газа, а расстояние между ними. Это предположение впервые было
высказано А.Авогадро, который сформулировал закон, получивший его имя:
В равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится
одинаковое число молекул (структурных единиц).
Отсюда легко сделать вывод, который получил название СЛЕДСТВИЕ
ЗАКОНА АВОГАДРО: массы различных газов, в которых содержится
одинаковое число молекул (структурных единиц) занимают одинаковый объем.
Так как 1 моль любого газа содержит 6,02*1023 структурных единиц,
следовательно, он будет иметь постоянный объем при нормальных условиях. Его
называют МОЛЯРНЫМ ОБЪЕМОМ ГАЗА, КОТОРЫЙ ПРИ Н.У. РАВЕН
ОТНОШЕНИЮ
ОБЪЕМА
ГАЗА
К
СООТВЕТСТВУЮЩЕМУ
КОЛИЧЕСТВУ ВЕЩЕСТВА И СОСТАВЛЯЕТ
22.4 Л/МОЛЬ.
V
VА = υ, где
VА - молярный объем газа, равный 22.4 л/моль
V- объем газа, л
υ- количество вещества, моль
Таким образом, мы получаем триединую формулу вычисления количества
вещества:
m
V
N
υ = M = VA = NA
Выполнить индивидуальное задание (ПРИЛОЖЕНИЕ №2), а затем
самостоятельную работу (ПРИЛОЖЕНИЕ №3).
ЧАСТЬ V. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ. ХИМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ.
ЯВЛЕНИЯ, ПРИ КОТОРЫХ ПРОИСХОДИТ ПРЕВРАЩЕНИЕ ОДНИХ
ВЕЩСТВ В ДРУГИЕ, ОТЛИЧАЮЩИЕСЯ ОТ ИСХОДНЫХ СОСТАВОМ И
СВОЙСТВАМИ
БЕЗ
ИЗМЕНЕНИЯ
СОСТАВА
ЯДЕР
АТОМОВ,
НАЗЫВАЮТСЯ ХИМИЧЕСКИМИ РЕАКЦИЯМИ.
Условная запись химической реакции посредством химических символов и
формул называется химическим уравнением.
Например, вещество АВ вступает в реакцию с веществом СД, в результате чего
получают два новых вещества АД и СВ.
АВ + СД
АД +СВ
Левая часть уравнения
уравнения
Вещества, вступающие в реакцию
результате
(реагенты)
(продукты)
Правая часть
Вещества, получившиеся в
реакции
Стрелка
,
размещенная между правой и левой частью уравнений,
показывает направление реакции. Ее нельзя заменять знаком равенства:
химические процессы массово-энергетические явления, поэтому знак равенства
ставят только в случае термохимических реакций, в которых учитывается и
энергетика процесса.
Для того чтобы правильно записать химическое уравнение, необходимо
помнить два закона:
1. Закон постоянства состава вещества: Вещества имеют постоянный
состав независимо от способов их получения.
2. Закон сохранения массы веществ: Масса веществ, вступивших в
реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.
Закон сохранения массы веществ объясняется очень просто: количество атомов
в процессе реакции остается неизменным, происходит лишь их рекомбинация, что
не влияет на общую массу продуктов. Поэтому уравнивание химических
уравнений сводится к подбору коэффициентов (множителей) перед химическими
формулами веществ таким образом, чтобы количество атомов одного элемента в
левой части уравнения было равно количеству атомов этого элемента в правой
части.
Итак, попробуем записать в виде химического уравнения процесс горения
алюминия в кислороде. Для правильной записи
необходимо соблюдать
следующий алгоритм действий:
1. Выписать химические формулы реагентов в левой части и проставить
стрелку (направление процесса):
Al + O2
2. Составить формулу продукта, пользуясь знаниями о валентности
элементов и записать ее в правую часть уравнения (ЗАКОН
ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА ВЕЩЕСТВА):
Al + O2
Al2O3
3. Найти НОК атомов кислорода (2*3=6) и расставить соответствующие
коэффициенты сначала перед кислородом :
Al + 3O2
2 Al2O3 (ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ
ВЕЩЕСТВ):
4. А затем и перед алюминием (ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ
ВЕЩЕСТВ):
4Al + 3O2
2Al2O3
Классификация химических реакций.
Всего существует 7 видов классификации реакций по определенным
признакам. В начальной стадии изучения химии достаточно предоставить
учащимся классификацию химических реакций по признаку изменения числа
реагентов и продуктов в результате данного химического процесса. Различают 4
типа реакций:
 Реакции соединения – их двух или более веществ образуется одно
сложное вещество ( в правой части уравнения записывается одна
формула продукта):
4AL + 3O2 → 2Al2O3
 Реакции разложения – из одного сложного вещества образуется два или
несколько веществ (в левой части уравнения записывается одна формула
реагента):
4HNO3 → 4NO2+O2 +2H2O
 Реакции замещения – взаимодействие одного простого и одного
сложного веществ приводит к получению нового простого и нового
сложного вещества путем замещения атомов одного элемента атомами
другого
Fe + CuSO4 → FeSO4 +Cu
 Реакции обмена – взаимодействие двух сложных веществ приводит к
образованию двух новых сложных веществ путем обмена частями
молекул
NaOH + HCl → NaCl +H2O
ВЫПОЛНИТЬ ПРИЛОЖЕНИЕ №4.
ЧАСТЬ VI. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
ПО ТЕМЕ: определение количества или массы продуктов (реагентов) по
известной массе или количеству реагентов (продуктов).
Решение любых задач по химии имеют базовый алгоритм, который необходимо
предоставить учащимся на примере реальной задачи. При решениях последующих
задач ученики обязаны проговаривать весь алгоритм решения.
Алгоритм решения.
Определить массу сульфата бария, который получают при взаимодействии
хлорида бария с 10,4 граммами серной кислоты?
 Записать краткие условия задачи в левой части страницы тетради.
Дано:
m(H2SO4)=10.4 г
BaCl2
m(BaSO4)=?

Справа записать уравнение реакции. Уравнять его.
Дано:
m(H2SO4)=10.4 г
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ +Н2О
BaCl2
m(BaSO4)=?
 Подписать под уравнением число молекул реагентов и продуктов:
Дано:
m(H2SO4)=10.4 г
BaCl2
m(BaSO4)=?
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + Н2О
1молекула 1 молекула 1 молекула
 Использовать основное свойство уравнений: если левую и правую часть
уравнения умножить или разделить на одно и то же число, то
получается тождественное выражение. Умножим левую и правую
часть уравнения на число Авогадро: 6,02*1023 стр.единиц.
Дано:
m(H2SO4)=10.4 г
BaCl2
m(BaSO4)=?
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + Н2О
1молекула 1 молекула 1 молекула 1 молекула
6,02*1023
6,02*1023
6,02*1023 6,02*1023
молекул
молекул
молекул
молекул
 Перевести число структурных единиц веществ в количество вещества:
Дано:
m(H2SO4)=10.4 г
BaCl2
m(BaSO4)=?
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + Н2О
1молекула 1 молекула 1 молекула 1 молекула
6,02*1023
6,02*1023
6,02*1023 6,02*1023
молекул
молекул
молекул
молекул
1 моль
1 моль
1 моль
1 моль
Таким образом, количество реагентов и продуктов реакции определяется
числом коэффициентов, выставленных перед формулами веществ в уравнении
реакции.
 Подписать условия задачи над уравнением реакции:
Дано:
m(H2SO4)=10.4 г
10,4г
m=?
BaCl2
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + Н2О
m(BaSO4)=?
1молекула 1 молекула 1 молекула 1 молекул
6,02*1023
6,02*1023 6,02*1023
6,02*1023
молекул
молекул
молекул
молекул
1 моль
1 моль
1 моль
1 моль
 Рассчитать массу серной кислоты и сульфата бария по уравнению
реакции:
m ( H2SO4) = M*Ʋ= 98 г/моль*1 моль = 98 г
m(BaSO4)= M*Ʋ=233 г/моль*1моль = 233 г
 Составить пропорцию:
При взаимодействии 98грамм кислоты получают 233 грамм сульфата
бария
При взаимодействии 10,4 грамм кислоты получают m грамм сульфата
бария
 Решить пропорцию:
10.4г*233г
m(BaSO4) =
98г
=11.65 грамм
ВЫПОЛНИТЬ ПРИЛОЖЕНИЕ № 5.
ПРИЛОЖЕНИЕ №1.
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ.
КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА.
Произвести необходимые расчеты и заполнить в таблице пропущенные ячейки.
Вариант
Формула вещества
название
1
Аl2О3-оксид алюминия
2
Аl2S3-сульфид
алюминия
Вариант
1
2
3
4
Мr
М
Мг
М,
г/моль
m, г
υ,моль
N,
молеку
л
25,5
ПРИЛОЖЕНИЕ №2.
ЗАКОН АВОГАДРО.
CO2
m ,г
Ʋ,
NА
N
моль
22
2
3*1023
2,5
Vm
V, л
5.6
ПРИЛОЖЕНИЕ №3
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА .
Вариант № 1.
1. Рассчитайте количество вещества алюминия, которое содержится в образце
этого металла массой 13,5 грамм. Сколько атомов содержится в этом образце?
2. Чему равна масса бромида натрия NaBr, если количество вещества равно 1,5
моль? Сколько молекул содержится в этом количестве вещества?
3. Какой объем занимают 5 моль азота N2 при н.у.? Какова масса этого объема?
Сколько молекул содержится в данном объеме?
ПРИЛОЖЕНИЕ №4
ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПРОС .
«КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ».
Вариант № 1.
Дать определение реакции разложения. Из приведенных ниже реакций выбрать
реакцию разложения и уравнять ее.
1.Fe + HCl → FeCl2 + H2
3. NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2
2. H2O → H2 + O2
4. K2O + H2O → KOH
Вариант № 2.
Дать определение реакции соединения. Из приведенных ниже реакций выбрать
реакцию соединения и уравнять ее.
1.Zn + HCl → ZnCl2 + H2
3. CaO + HCl → CaCl2 + H2O
3.CaCO3 → CO2 + CaO
4. Na + Cl2 → NaCl
Вариант № 3.
Дать определение реакции замещения. Из приведенных ниже реакций выбрать
реакцию замещения и уравнять ее.
1.Fe2O3 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O
3. Mg + HCl → MgCl2 + H2
2.Al + O2 → Al2O3
4. KClO3 → KCl + O2
Вариант № 4.
Дать определение реакции обмена. Из приведенных ниже реакций выбрать реакцию
обмена и уравнять ее.
1.Cu(OH)2 → CuO + H2O
3. Na2O + H2O → NaOH
2.KOH + H2SO4 → K2SO4 + H2O
4. CuO + H2 → Cu + H2O
ПРИЛОЖЕНИЕ №5.
ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПРОС.
Вариант № 1.
Вычислите количество вещества и массу оксида магния, который можно получить
при полном сжигании 480 грамм магния. Схема уравнения химической реакции:
Mg + O2→ MgO.
Вариант № 2.
Вычислите количество вещества и массу сульфида железа (II), который можно
получить при сжигании 7 грамм железа в парах серы. Схема уравнения химической
реакции:
Fe + S→ FeS