Проектная работа «Способы решений расчетных задач по химии» Выполнила ученица 9 «Б» класса МОУ «Лицей 1 г. п. Терек Шериева Фатима

Цель проекта: - проверить готовность учащихся, ориентированных на химический профиль обучения, к усвоению материала различного уровня сложности по данному предмету; - устранить пробелы в знаниях; - познакомить учащихся с видами деятельности, необходимыми для успешного усвоения профильной программы. - научить учащихся решать расчетные и экспериментальные задачи различного уровня сложности; - систематизировать знания по химии; - научить применять теоретические знания на практике; - выработать навыки решения тестовых заданий; - пополнить знания способов решения задач.

Главные задачи: - формирование мировоззрения, развитие умения видеть химизм процессов, происходящих в природе и технике. - нахождение молекулярной формулы вещества. Понятие о количестве вещества, массовой доле вещества, молярном объеме газа, объемной доле газа. Осуществление перехода от данных условий к нормальным и наоборот с использованием формулы объединенного газового закона Бойля-Мариота и Гей- Люсака. Вывод простейших и молекулярных формул веществ. -знать основные понятия и формулы, используемые при решении данных задач. -уметь решать задачи по формулам.

Расчетные задачи. Расчётные задачи по химии учащиеся решают с начала VIII класса и до конца обучения в школе. Решение задач позволяет: расширять кругозор учащихся; развивать умение логически мыслить; воспитывать самостоятельность, внимательность, умение анализировать, делать правильные выводы; устанавливать связь химии с другими науками: физикой, математикой, биологией, экологией и др.; способствует политехнической подготовке учащихся, готовиться к успешной аттестации по предмету (в том числе и в форме ЕГЭ).

Расчеты по химическим формулам Исходные формулы, отображающие взаимосвязь физических величин. 1. Относительная атомная масса (Ar): где x – любой химический элемент.

2. Относительная молекулярная масса (Mr): 3. Плотность вещества (ρ) позволяет связать собой массу (m) и объем (V) вещества:

4. Масса, объем, число частиц (N), количество теплоты (Q) связаны между собой универсальной физической величиной – количеством вещества – n(или ν):

5. Относительная плотность (D):

6. Массовая доля ω растворенного вещества в растворе примеси в веществе: mр-ра = mр.в.+ mр-ля mр-ра=Vр-ра ρр-ра.

7. Объемная доля вещества в смеси (φ) (для газов): 8. Молярная концентрация (Сm или С):

Основные понятия и формулы: Относительная атомная масса (Аr) – отношение массы атома элемента в граммах к 1/12 массы атома углерода в граммах. Относительная молекулярная масса (Мr) показывает, на сколько масса молекулы больше 1/12 массы атома углерода. Моль – единица количества вещества., Vm = 22,4 л/моль; Na – число Авогадро = моль-1. В одном моле любого вещества содержится авогадрово число частиц. Массовая доля элемента в соединении равна отношению массы всех атомов данного элемента, входящих в состав формулы данного соединения, к его молярной массе. M = Mr; М – молярная масса (г / моль)

Закон Авогадро – в равных объемах любых газов при одинаковых условиях содержится одно и то же число молекул. Vm – молярный объем. Д – относительная плотность показывает во сколько раз один газ тяжелее или легче другого газа ; ; М(воздуха) = 29 г/моль. W – массовая доля (%).. - объемная доля газа (%) ; объединенный газовый закон:

Алгоритм решения базовой задачи. 1.Заданный по условиям параметр переводим в количество вещества (n или ν). 2.По индексам определяем количество вещества искомого химического элемента (n(х) или ν(х)). 3.По формулам, отображающим взаимосвязь величин, рассчитываем неизвестный параметр. Графическая схема решения базовой задачи.

Задача 1. Рассчитайте число атомов углерода и кислорода в 11,2 л. (н.у.) углекислого газа.

Задача 2. В каком объеме углекислого газа содержится 9, атомов кислорода? Какова его масса?

Задача 3. Газ, плотность которого равна 1,96 г/л (н.у.), состоит из углерода и кислорода, причем ω(C) = 0,27. Определите формулу данного вещества. Логическая схема решения задачи

Расчеты по химическим уравнениям Решение данного типа задач начинается с осмысления понятия записи химической формулы, с осмыслением того, что учащиеся могут узнать по записи химической формулы Химическими уравнениями называют условную запись химической реакции посредством химических знаков, формул и коэффициентов. Уравнение химической реакции показывает, какие вещества вступают в реакцию и какие образуются, а также соотношение количеств этих веществ. Иными словами, химическое уравнение – это способ выражения (передачи) качественной и количественной информации о химическом явлении.

Основные понятия и формулы: Тепловым эффектом реакции называется количество теплоты Q, выделяющееся или поглощающееся в результате реакции. Закон объемных отношений газов: Объемы газов, вступающих в реакцию или образующихся в результате ее, соотносятся между собой как простые целые числа (закон объемных отношений газов). Запишем уравнение реакции в общем виде: aA + bB ® cC +dD, где А и В – исходные вещества, С и D – продукты реакции, a, b, c, d – стехиометрические коэффициенты. Стехиометрические коэффициенты подбирают на основе того, что число атомов каждого элемента до и после реакции остается неизменным. Это можно рассматривать как следствие закона сохранения массы. Рассмотрим информацию, содержащуюся в стехиометрических коэффициентах. Отношение стехиометрических коэффициентов равно: отношению числа частиц, вступивших в реакцию и образовавшихся в результате реакции a : b : c : d = N(A) : N(B) : N(C) : N(D) отношению молярных количеств веществ, вступивших в реакцию и образовавшихся в результате реакции a : b : c : d = n(A) : n(B) : n(C) : n(D) отношению объемов, вступивших в реакцию и образовавшихся в результате реакции газообразных веществ a : b : c : d = V(A) : V(B) : V(C) : V(D ).

Последнее отношение выполняется, если: 1.это газообразные вещества, близкие по свойствам к идеальному газу, 2.объемы этих газов измерены при одинаковом давлении и температуре. Несмотря на большое разнообразие задач данного типа, принцип решения их одинаков: по известному параметру (N, m, V) одного вещества рассчитывается неизвестный параметр X (Nx, mx, Vx) другого вещества. Такая задача является простейшей (базовой).

Алгоритм решения базовой задачи (последовательность действий). 1.Составляем уравнение химической реакции и выписываем мольные соотношения прореагировавших и получившихся веществ. 2.По формулам, отображающим взаимосвязь физических величин, переводим заданную по условию величину в количество (n или ν) исходного вещества. 3.По мольным отношениям рассчитываем n определяемого вещества (Х). 4.По формулам, отображающим взаимосвязь физических величин, рассчитываем неизвестный параметр X.

Графическая схема решения базовой задачи.

Задача 1. Вычислите n, m, V углекислого газа, полученного при действии на 50 г карбоната кальция избытком раствора соляной кислоты.

Задача 2. При взаимодействии цинка с избытком раствора соляной кислоты выделилось 1,12 л водорода (н.у.). Вычислите массы растворившегося цинка и образовавшейся соли.

Задача 3. При взаимодействии с избытком соляной кислоты металла (валентность, которого во всех соединениях равна II) массой 12 г образовался водород объемом 6,72 л (н.у.). Определите, какой это металл.

Заключение Умение решать расчетные задачи является одним из показателей уровня развития химического мышления школьников, глубины усвоения ими учебного материала. Значение решения задач в школьном курсе химии переоценить трудно. Во-первых, решение задач – это практическое применение теоретического материала, приложение научных знаний к практике. Во-вторых, решение задач – прекрасный способ осуществления межпредметных и курсовых сведений, а также связи химической науки с жизнью. Известно, что наука начинается тогда, когда начинают считать. Вот как по этому поводу высказывался немецкий философ Имануил Кант: «В любом частном учении о природе можно найти науки в собственном смысле слова лишь столько, сколько имеется в ней математики». Химия как раз такая наука, которая без расчетов немыслима.