Учителю
Открытый урок по химии на тему 'Решение расчетных задач' (11 класс)

Открытый урок по химии на тему 'Решение расчетных задач' (11 класс)

Автор публикации: Шашкенова Р.К.

Дата публикации: 01.01.2016

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Тема: «Решение расчетных задач».

«Не всякому помогает случай.

Судьба одаривает только подготовленные умы»

Луи Пастер

Цели урока:
1. Образовательная: Расширить, углубить и систематизировать знания учащихся по решению расчетных задач следующих типов:
1) Вычисление массовой (объёмной) доли выхода продукта реакции (в%) от теоретически возможного.
2) Выведение формулы веществ на основании его плотности по водороду или воздуха и массовой доли элементов.
3) Выведение формулы вещества на основании его плотности по водороду или воздуху, а также по массе и объёму, количества продуктов его сгорания.
4) Вычисление по уравнениям реакций. Если одно из реагирующих веществ дано в избытке.

5)Закрепить умения пользоваться алгоритмами.
2. Воспитательная: воспитывать добросовестное отношение к учёбе, любовь к предмету, взаимопомощь и доброжелательное отношение друг к другу, ответственность за выполненную работу.
3. Развивающая: развитие навыков и умения в решении расчетных задач, вычисление масс веществ, вычисление по уравнениям реакций, вычисление массовой доли выхода продукта реакции и массовой доли примеси, выведение молекулярной формулы вещества.
Тип урока: Урок закрепления и совершенствования знаний, умений и навыков.

Цель для ученика: Ученики будут уметь:

Вычислять массы, количество молекул по известному объему
Определять формулы углеводородов по известной молекулярной массе
Вычислять массовую долю элемента в веществе
Вычислять молекулярную формулу вещества по известной массовой доли углерода и водорода

Некоторые ученики будут уметь:

Вычислять продукты реакции, если одно вещество дано в избытке
Вычислять молекулярные формулы вещества по продуктам сгорания
Вычислять задачи на выход продукта реакции
Производить расчеты по химическим уравнениям, показывающим генетическую связь между классами органических веществ.

Методы обучения: 1. Словесный.
2. Наглядный.
3. Работа по карточкам.
Материально - техническое оснащение урока:
1. Алгоритмы решения расчетных задач различных типов.

общий алгоритм решения расчётной задачи по химии.

Прочитайте текст химической расчётной задачи.
Запишите кратко условие и требование задачи с помощью общепринятых условных обозначений.
Составьте химические формулы, уравнения реакций в соответствии содержанием химической расчётной задачи и её требованиям.
Составьте рациональный план решения задачи
Продумайте, какие дополнительные данные можно извлечь из химических формул, уравнений реакций для реализации требований задачи.
Произведите все необходимые в данной задаче действия с заданной математической точностью.
Запишите полученный ответ.

2. Набор карточек с различными типами задач.

3.Интерактивная доска

Ход урока.

1. Организационный момент.
2. Вступительное слово учителя:

- Добрый денье уважаемые гости!

-Учитель: Добрый день, друзья! Я рада вас видеть и очень хочу начать работу с вами. Хорошего вам настроения и успехов! Все ли готовы к уроку?
Дети: Да!
Учитель: Тогда вперед!
Сегодня мы проводим урок по теме: «Решение расчетных задач».
-Как вы думаете, что мы сегодня на уроке будем делать?

-А какие задачи мы с Вами будем решать?

-Перед тем как вы приступите к выполнению своей работы, давайте ещё раз вспомним алгоритмы решения расчетных задач различных типов.

I.Актуализация опорных знаний

а)повторение алгоритмов решения задач
1. Тип задач: « Вычисления по уравнениями реакций, если одно из реагирующих веществ дано в избытке» Первоначально оформляете дано для задачи. Затем составляете уравнение реакции, подписываете необходимые данные. Затем рассчитываете молекулярные, молярные и массы необходимых веществ и данные тоже записываете в уравнения реакции. Следующим важным этапом в решении задачи одного типа - это определение каждое из веществ исходных взято в избытке. Для этого вы должны найти количество вещества (каждого из исходных веществ), разделив данную массу вещества в задаче на его молярную массу.

2. Тип задач: « Выведение молекулярной формулы вещества на основании его плотности по водороду или воздуху и массовой доли элементов». При решении данного типа задач необходимо помнить, что молекулярная масса вещества выводится из плотности вещества по другому веществу и равна произведению относительной плотности на относительную молекулярную массу газа, по которому берется относительная плотность, в данном случае по водороду. Далее находится массы соответствующих элементов исходя из формулы.
3. Тип задач: «Выведение формулы вещества на основании его относительной плотности по водороду или воздуху, а так же по массе, объёму или количеству вещества продуктов его сгорания». Первоначально в данном типе задач находят относительную молекулярную массу вещества. Затем исходя из относительной молекулярной массы углекислого газа и того, что в состав молекулы СО2 входит один атом углерода, находят массу элемента углерода в веществе. После этого, исходя из относительной молекулярной массы воды и того, что в состав молекулы Н2О входят два атома водорода в веществе находят массу элемента водорода в веществе. Далее на основании суммы масс элементов углерода определяют, присутствует ли в данном веществе элемент кислорода и если присутствует, то определяют его массу. И только после произведенных расчетов находят индекс атомов, углерода, водорода и кислорода. И в конце обязательно делают проверку, чтобы доказать верность формулы вещества.

4. Тип задач: « Вычисление массовой (объёмной) доли выхода от теоретически возможного». Для решения данного типа задач необходимо использовать формулу (массовой) нахождения массовой доли выхода: Wв= mпр./mтеор.*100%. А далее проводят обычные расчеты по уравнению реакции.
б) повторение формул веществ:

-Карбид кальция СаС₂, ацетиленС₂Н₂, этиленС₂Н₄, бензол С₆Н₆, этанол или этиловый спиртС₂Н₅ОН, метанСН₄, СН₃Сl, уксусный альдегид СН₃СОН, СН₃СООNа

в)повторение общих формулы веществ (по кроссворду):

Алканы

Алкены

Алкины

Алкадиены

Арены

А. CnH2n

Б. CnH2n+2

В. CnH2n-2

г)повторение основных формул веществ

II.Решение задач у доски

Задача №1

Вычислите массу и число молекул этилена, занимающего при нормальных условиях объем равный 11,2л. (Ответ: m(С₂Н₄)=14г, N(С₂Н₄)=3,01 10²³)

Задача №2

Определите молекулярную формулу алкена, относительная плотность, которого по водороду равна 28 (Ответ: С₄Н₈ бутен)

Задача №3
Массовая доля водорода в углеводороде 7,7%. относительная плотность этого вещества по водороду равна - 39. Найдите молекулярную формулу данного вещества. (Ответ: С₆Н₆ бензол)

I.Решение задач (по вариантам)

1-вариант

Задача №1

Вычислите объем метана, массой 32г.

Задача №2 Определите молекулярную формулу алкина, относительная плотность которого по воздуху равна 1,38

Задача №3
Найдите молекулярную формулу вещества, содержащего массовую долю углерода 75% и массовую долю водорода 25%, относительная плотность этого вещества по воздуху равна - 0.552

2-вариант

Задача №1

Вычислите объем этилена, массой 42г.

Задача №2 Определите молекулярную формулу алкана, относительная плотность которого по воздуху равна 2

Задача №3
Углеводород, в котором массовая доля углерода составляет 85,7%, водорода 14,3%. Имеет относительную плотность, паров по водороду 2,41. Выведите молекулярную формулу вещества.

III.Работа по группам
1 группа

При сжигании углеводорода образуется 1,76 г. углекислого газа и 0,36 г воды. Относительная плотность данного вещества по кислороду равна 0,8125. Выведите формулу вещества.

2 группа
В лаборатории из 33,6л ацетилена получили 30г бензола. Определите массовую долю выхода (в процентах) бензола от теоретически возможного.

3 группа

Вычислите, какой объем метана выделится при взаимодействии 10г гидроксида натрия и 61,5г ацетата натрия
4 группа

Вычислите массу бензола, полученного из 80г метана

IV. Подготовка к олимпиаде

Белое вещество А, которая встречается в природе при нагревании с черным веществом В, распространенным в природе образуются вещества С и бесцветный газ. При гидролизе вещества С получается вещество D, которое широко используется в строительстве и газ Е, применяющийся при газовой сварке металлов и в химическом синтезе. Определите перечисленные вещества А, В, С, D, Е и напишите уравнения соответствующих химических реакций

V. Выполнение тестов

1-вариант

1.Общая формула алканов:

А) С_nН_2n В) С_nН_2n_-2 С) С_nН_2n₊₂ D) С_nН_2n_-6

2.Алкан, в молекуле которого содержится 14 атомов водорода-

А)гексан; В)гептан; С) октан; D) пентан Е)бутан.

3.Относительная плотность пропана по воздуху:

А)2,2; В)1,52; С) 1,87; D)0,5 Е)3,2.

4.Характерная для циклоалканов связь:

А)одинарная; В)двойная; С) тройная; D) ароматическая.

5.Тип гибридизации атома углерода в молекуле насыщенных
углеводородов:

А)ѕр²; В)ѕр³ С)ѕр; D)ѕ²р² Е) ѕ³р³

6.Вычислите массовую долю углерода в метане

А)20%; В)25%; С) 60%; D)75% Е)80%.

7. Вычислите количество вещества ацетилена, занимающего при нормальных условиях объем равный 11,2л.

А)2 моль; В)1,5 моль; С) 1,8моль; D)0,5моль Е)3 моль.

8.Определите алкан молекулярной массой 16г/моль

А)метан; В)этан; С)пропан; D)бутан Е)пентан.

9. Молярная масса алкена содержащего два атома углерода, равна:

А) 46 г/моль В) 54 г/моль С) 60 г/моль D) 28 г/моль Е) 16 г/моль

10. Вычислите массу бензола количеством вещества 0,5моль

А)78г; В)39г; С) 156г; D)18г Е)100г.

2-вариант

1.Общая формула алкинов:

А) С_nН_2n В) С_nН_2n_-2 С) С_nН_2n₊₂ D) С_nН_2n_-6

2.Алкин, в молекуле которого содержится 10 атомов водорода-

А)гексин; В)гептин; С) октин; D) пентин. Е)бутин

3.Относительная плотность бутана по воздуху:

А)2,2; В)1,52; С) 1,87; D)0,5. Е)2

4.Характерная для алкинов связь:

А)одинарная; В)двойная; С) тройная; D) ароматическая.

5.Тип гибридизации атома углерода в молекуле этилена:

А)ѕр²; В)ѕр³ С)ѕр; D)ѕ²р² Е) ѕ³р³

6.Вычислите массовую долю углерода в бензоле:

А)92,3%; В)82,5%; С) 60%; D)75% Е)80%.

7. Вычислите количество вещества пропана, занимающего при нормальных условиях объем равный 11,2л.

А)2 моль; В)1,5 моль; С) 1,8моль; D)0,5моль Е)3 моль.

8.Определите алкен молекулярной массой 28г/моль

А)гексен; В)этен; С)пропен; D)бутен Е)пентен

9. Молярная масса алкина содержащего два атома углерода, равна:

А) 46 г/моль В) 26 г/моль С) 60 г/моль D) 28 г/моль Е) 16 г/моль

10. Вычислите массу ацетилена количеством вещества 0,5моль

А)26г; В)13г; С) 15г; D)18г Е)10г.

Рубрика для оценивания работы учащихся на уроке химии

№

Проверяемые элементы

Мах балл

Самооценка

Взаимооценка

Разминка

Самостоятельная работа

Вычисление массы, количество молекул по известному объему

Определение формулы алканов по известной молекулярной массе

Вычисление молекулярной формулы вещества по известной массовой доли углерода и водорода

III

Работа в группе

Задача повышенной сложности

Подготовка к ЕНТ. Выполнение тестового задания

Шкала перевода баллов в оценки

Баллы

Оценка

18 и более

14-17

9-13

0-8

Подведение итогов урока. Выставление оценок
Рефлексия -Что мы узнали сегодня нового? - Что мы научились выполнять? - Какие были затруднения? - Что показалось самым интересным? - Что удивило вас?
- Спасибо за сотрудничество!

Домашнее задание. (комментарий). При сгорании органического вещества массой 4г выделился углекислый газ массой 13,2г и водяной пар массой 3,6г. Относительная плотность вещества по водороду равна 20. Найдите молекулярную формулу вещества.

Составить одну задачу на подобие задач на стр 152

Решение задач

1-вариант

Задача №1

Вычислите объем метана, массой 32г.

Эталон ответа

Дано Решение

m(СН₄)=32г γ=m/М

М(СН₄)=12+4=16г/моль

V(СН₄)-? γ(СН₄)=32/16=2 моль

V=γּVm

V(СН₄)=2ּ22,4=44,8л

Ответ:V(СН₄)=44,8л

Задача №2 Определите молекулярную формулу алкина, относительная плотность которого по воздуху равна 1,38

Эталон ответа

Дано Решение

D(газа по возд)=1,38 М=М(по возд)ּD(по возд)

D(С_nН_2n-2)=1,38ּ 29=40г/моль

С_nН_2n-2-? С_nН_2n-2=40

12n+2n-2=40

14n=42

n=3

Ответ:С₃Н₄-пропин

w(С)=75% М=М(по возд)ּD(по возд)

w(Н)=25% М(С_хН_у)=0,552ּ29=16г/моль

D(С_хН_{у по воз})=0,552

100г вещества -75г углерода

С_хН_у-? 16г -х г углерода

х(С)=16ּ75/100=12г

γ(С)=12/12=1 моль

100г вещества -25г водорода

16г -х г углерода

х(Н)=16ּ25/100=4г

γ(Н)=4/1=4 моль

Ответ: Молекулярная формула веществаСН₄

2-вариант

Задача №1

Вычислите объем этилена, массой 42г.

Эталон ответа

Дано Решение

m(С₂Н₄)=42г γ=m/М

М(С₂Н₄)=12ּ2+4=28г/моль

V(СН₄)-? γ(С₂Н₄)=42/28=1,5 моль

V=γּVm

V(С₂Н₄)=1,5ּ22,4=33,6л

Ответ:V (С₂Н₄)=33,6л

Задача №2 Определите молекулярную формулу алкана, относительная плотность которого по воздуху равна 2

Эталон ответа

Дано Решение

D(газа по возд)=2 М=М(по возд)ּD(по возд)

D(С_nН_2n+2)=2ּ 29=58г/моль

С_nН_2n+2=58

С_nН_2n+2-? 12n+2n+2=40

14n=56

n=4

Ответ:С₄Н₁₀-бутан

Дано Решение

w(С)=85,7% М=D( Н₂)ּМ(Н₂)

w(Н)=14,3% М(С_хН_у)=35ּ2=70г/моль

D( _по Н₂)=35

100г вещества -85,7г углерода

С_хН_у-? 70г -х г углерода

х(С)=70ּ85,7/100=60г

γ(С)=60/12=5 моль

100г вещества -14,3г водорода

70г -х г углерода

х(Н)=70ּ14,3/100=10г

γ(Н)=10/1=10 моль

Ответ: Молекулярная формула веществаС₅Н₁₀

III.Работа по группам

1 группа

Эталон ответа

Дано Решение

m(СО₂)=1,76г По значениям масс углекислого газа и воды находим

m(Н₂О)=0,36г массы углерода и водорода

D (поО₂)=0,8125 44г СО₂ -------- 12г С

С_хН_у -? 1,76г СО₂ ------ хг С

х=1,76ּ12/44=0.48

18г Н₂О -------- 2г Н

0,36г Н₂О ------ хг С

х=0,36ּ2/18=0.04

С:Н=0.48/12:0.04/1

С:Н= 0.04:0.04

С:Н=1:1

М(СН)=12+1=13г/моль

М=D( О₂)ּМ(О₂)

М(С_хН_у)=0,8125ּ32=26г/моль

n=26/13=2

Ответ: С₂Н₂- ацетилен

Эталон ответа

Дано Решение

V(С₂Н₂)=33,6л Находим теоретический выход бензола

m(С₆Н₆)=30г 33,6л хг

η(С₆Н₆)-? 3С₂Н₂ → С₆Н₆

67,2л 78г

х=33,6ּ78/67,2=39г

Находим практический выход этилена

η=m_прак/m_теор; η(С₆Н₆)=30/39=0.77 или 77%

Ответ: η(С₆Н₆)=0.77 или 77%

3 группа

Вычислите, какой объем метана выделится при взаимодействии 10г гидроксида натрия и 61,5г ацетата натрия

Эталон ответа

Дано Решение

m(NаОН)=10г Напишем уравнения реакции и выясним

m(СН₃СООNа)=61,5г количество вещества соединений, участвующих в V (СН₄)-? реакции:

10г 61,5г Х л

NаОН + СН₃СООNа→ СН₄ + Nа₂СО₃

40г 82г 22,4л

γ(NаОН)=10/40=0,25моль

γ(СН₃СООNа)=61,5/82=0,75моль

Дальнейший расчет ведем по веществу, взятому в

недостатке, т.е по NаОН

х=10ּ22,4/40=5,6л

Ответ: V(СН₄)=5,6л

4 группа

Вычислите массу бензола, полученного из 80г метана

Эталон ответа

Дано Решение

Напишем уравнения

m(СН₄)=8 г 80г хг

2СН₄→С₂Н₂+3Н₂ х=80ּ26/32=65г

m(С₆Н₆)-? 32г 26г

65г хг

3С₂Н₂ → С₆Н₆ х=65ּ78/78=65г

78г 78г

Ответ: m(С₆Н₆)=65г

IV. Подготовка к олимпиаде

СаО + 3С → СаС₂+СО

СаС₂ +2Н₂О→ Са(ОН)₂ +С₂Н₂

А- СаО, В-С, С- СаС₂, D- Са(ОН)₂ , Е-С₂Н₂

V. Выполнение тестов

⇧

⇩