Конспект занятия спецкурса по химии «Подготовка к ЕГЭ»

Тема занятия спецкурса «Подготовка к единому государственному экзамену»: Стехиометрические расчёты в химии

Автор: Десяткин Александр Афанасьевич, учитель химии школы №1 с. Новобелокатай Белокатайского района Республики Башкортостан.
Описание материала: Предлагаю вам конспект занятия спецкурса по химии «Подготовка к единому государственному экзамену» для учащихся 10-11 классов по теме: «Стехиометрические расчеты в химии». Данный материал будет полезен учителям и учащимся для подготовки к выполнению заданий единого государственного экзамена, связанных со стехиометрическими расчетами.
Цель: Подготовка к единому государственному экзамену, формирование главных понятий стехиометрии и навыков решения задач на «вывод химической формулы», изучение химического языка (символов), правил составления химических формул веществ, написания уравнений химических реакций, применение стехиометрических законов химии.
Задачи: расширить знания учащихся о способах решения задач, закрепить навыки работы с алгоритмами, показать взаимосвязь химии и математики.
Оборудование: проектор, экран, раздаточный материал – алгоритм по решению задач, общие формулы веществ разных классов.

Ход занятия

I. Организационный момент
Учитель знакомит класс с темой занятия, целью и задачами занятия. На едином государственном экзамене в задание 35 проверяются умения по установлению молекулярной и структурной формулы вещества.
Обычно решение этих задач не представляет особых сложностей, однако часто выпускники теряют баллы на этой задаче.

Причины:
• Неверно составленная общая формула вещества;
• Решение не математическим путем, а методом подбора;
• Ошибки в уравнении реакции с участием вещества, записанного в общем виде;
• Некорректное оформление.

Так как химия наука точная, она неразрывно связана с различного рода вычислениями. Чтобы решать задачи, нужно знать формулы и хорошо в них ориентироваться. Без этих базовых знаний и навыков изучение химии становится невозможным.

Сегодня на занятие мы повторим основные химические формулы, изучаемые в школьном курсе химии. Они пригодятся каждому ученику, особенно тем, кто будет сдавать единый государственный экзамен по химии.
Знание расчётных формул – это ключевой момент при решении задач. Главное, понимать их, а не бездумно заучивать. Так как они будут использоваться не только в школьных задачах, на едином государственном экзамене и основном государственном экзамене, но и в дальнейшей жизни, даже если ваша профессиональная сфера будет далека от химии.

Осмысленному пониманию и как, следствие, правильному решению задачи, способствуют иллюстрации к заданию. Они являются схематическим отображением явлений и процессов, а также объектов, рассматриваемых в данной задаче. При этом записывают формулы и цифровые значения величин, отражающие количественные соотношения между искомой величиной (объектом) и другими составными частями (данными задачи). Зрительное представление происходящего процесса помогает разобраться в них, понять смысл задачи.

За правильное выполненное задание 35 можно получить 3 балла. На решение отводится примерно 10-15 минут.

II. Типы задач в задании 35
1. Определение формулы вещества по массовым долям химических элементов или по общей формуле вещества;
2. Определение формулы вещества по продуктам сгорания;
3. Определение формулы вещества по химическим свойствам.

Все перечисленные типы задач мы разберем на наших занятиях, а сегодня остановимся на основных теоретических сведениях, необходимых для решения задач.

III. Необходимые теоретические сведения для решения задач.
1. Массовая доля элемента в веществе.
Массовая доля элемента — это его содержание в веществе в процентах по массе.
Если записать эту формулу в общем виде, то получится следующее выражение:
w(элемента) = (n• Ar(элемента) • 100%) / Mr(вещества)
где: w – массовая доля элемента в веществе, n– индекс в химической формуле, Ar–относительная атомная масса, Mr– относительная молекулярная масса вещества.
Массовые доли выражают в процентах или в долях: w(элемента) = 20% или 0,2.
Например, в веществе состава С2Н4 содержится 2 атома углерода и 4 атома водорода. Если взять 1 молекулу такого вещества, то его молекулярная масса будет равна: Mr(С2Н4)=2.12 +4.1 =28 а.е.м. и там содержится 2.12 а.е.м. углерода.
Чтобы найти массовую долю углерода в этом веществе, надо его массу разделить на массу всего вещества: W(C)=12.2/28 = 0,857 или 85,7%.
Если вещество имеет общую формулу СхНyOz, то массовые доли каждого их атомов так же равны отношению их массы к массе всего вещества. Массa X атомов С равна – 12Х, масса Y атомов H -Y, масса Z атомов кислорода – 16Z. Тогда W(C)= 12X/(12X+Y+16Z)

2. Молекулярная и простейшая формула вещества. Молекулярная (истинная) формула — формула, в которой отражается реальное число атомов каждого вида, входящих в молекулу вещества.
Например, C2H4 — истинная формула этилена.
Простейшая (эмпирическая) формула — показывает соотношение атомов в веществе.
Например, для бензола соотношение С:Н = 1:2 , т.е. простейшая формула этилена — СН2.
Молекулярная формула может совпадать с простейшей или быть кратной ей.
Примеры.
Вещество Молекулярная формула Соотношение атомов Простейшая формула
Метанол СН4О С:Н:О = 1:4:1 СН4О
Пропен С3Н6 С:Н = 1:2 СН2
Уксусная кислота С2Н4О2 С:Н:О = 1:2:1 СН2О
Если в задаче даны только массовые доли элементов, то в процессе решения задачи можно вычислить только простейшую формулу вещества. Для получения истинной формулы в задаче обычно даются дополнительные данные — молярная масса, относительная или абсолютная плотность вещества или другие данные, с помощью которых можно определить молярную массу вещества.

3. Относительная плотность газа
Это отношение называется относительной плотностью D ( или d) одного газа по другому.
D – показывает во сколько раз один газ тяжелее или легче другого и является безразмерной величиной.
Например,
DO2 (газа)= Mr(газа)/Mr(O2)=Mr(газа)/32;
DH2 (газа)= Mr(газа)/Mr(H2)=Mr(газа)/2;
Dвоздуха (газа)= Mr(газа)/Mr(воздуха)=Mr(газа)/29.

4. Абсолютная плотность газа при нормальных условиях.
Абсолютная плотность газа — это масса 1 л газа при нормальных условиях. Обычно для газов её измеряют в г/л.
= m(газа) / V(газа)
Если взять 1 моль газа, то тогда:
= М / Vm (Vm = 22,4 л/моль), а молярную массу газа можно найти, умножая плотность на молярный объём.

5. Общие формулы веществ разных классов.
Часто для решения задач с химическими реакциями удобно пользоваться не обычной общей формулой, а формулой, в которой выделена отдельно кратная связь или функциональная группа.
Класс органических веществ Общая молекулярная формула Формула с выделенной кратной связью и функциональной группой

IV. Алгоритм решения подобных заданий.
1) Определяем общую формулу гомологического ряда, к которому относится соединение Х.
2) Записываем реакцию исследуемого вещества Х с реагентом Y.
3) По массе Y (или конечного вещества Z) находим его количество.
4) По количеству Y или Z делаем вывод о количестве Х.
5) Зная массу Х и его кол-во, рассчитываем молярную массу исследуемого вещества.
6) По молярной массе X и общей формуле гомологического ряда можно определить молекулярную формулу Х.
7) Записываем ответ.
V. Подведение итогов.
На следующих занятиях мы будем решать задачи на нахождение молекулярной и структурной формулы вещества опираясь на теоретические сведения, которые повторили и обобщили сегодня.

Рефлексия.
Дайте ответы на вопросы:
1. Что узнали нового на занятие?
2. Что было для вас знакомым?
3. Какие теоретические сведения (понятий стехиометрии) дались легко, а какие с затруднением?

VI. Домашнее задание.
Повторить основные понятия стехиометрии.

Скачать Стехиометрические расчёты в химии

Скачать эту работу