Химические свойства соляной кислоты. Решение задач

Государственное учреждение «Луганская школа I – III ступеней № 18» Конспект  бинарного урока  химии и математики  по теме «Химические свойства соляной кислоты. Решение задач»                                                                                  Учитель химии  Гонтарь Ольга Владимировна 2016 Цели урока:     Образовательные:  продолжить   формирование   умений   и   навыков   решать   экспериментальные   задачи   с соблюдением   правил   ТБ,   разные   типы   расчетных   задач   с   применением   математических методов; закрепить умение анализировать задачи и планировать ответ; применять знания, полученные   на   уроках   химии   и   математики   на   практике,   формировать   целостное представление о системе знаний.         Развивающие:       развивать:          учебно­информационные  навыки:   умение   извлекать   информацию   из   условия   задачи, наблюдаемых процессов, справочного материала; учебно­логические: умение анализировать данные, обобщать, систематизировать, выделять главное, делать выводы; формулировать определение понятий, правил; учебно­организационные:   организовать   сознательное   восприятие   учебного   материала, творческое   отношение   к   учебной   деятельности,   помочь   выявить   проблемы   в   знаниях обучающихся и             стимулировать потребности в их ликвидации.                                                                                                         Воспитательные: совершенствовать коммуникативные умения в ходе коллективного обсуждения, развивать умение   формулировать   и   аргументировать   собственное   мнение,   развивать самостоятельность,   толерантность,   уважительное   отношение   друг   к   другу,   умение бесконфликтно   работать   в   группах.   Воспитывать   интерес   к   математике   и   химии, дисциплинированность,   наблюдательность,   умение   и   настойчивость   в   преодоление трудностей.  Тип урока: бинарный, совершенствование и применение знаний  Форма урока: практическое занятие  Основные методы: объяснительно­иллюстративный, проблемно­поисковый, практический  Средства обучения: учебник, химический эксперимент, мультимедийный проектор, раздаточный материал  Планируемые результаты: 1) Предметные: знать алгоритм решения задач; уметь решать расчетные задачи; 2) Личностные:     умение проводить самооценку, учебную мотивацию умение определять границы собственного незнания 3) Метапредметные:     умение управлять своей деятельностью, осуществлять ее контроль и коррекцию; проявлять инициативность и самостоятельность; умение применять химические и математические средства; общие схемы решения 4) Межпредметные связи:  решение химических задач посредством выполнения математических операций    I этап  : организационный момент  На мультимедийном экране(Слайд №1) эпиграф урока: Если ты дашь человеку рыбу, то он будет сыт один раз; Если ты научишь его ловить рыбу, то он будет сыт всю жизнь. Если ты планируешь будущее на один год, то сей зерно; Если ты рассчитываешь на 10 лет, то сажай дерево; Если ты рассчитываешь на 100 лет, то обучай народ. Народная мудрость   II    этап: определение темы урока, мотивация  (  Слайд №2) Учитель математики предлагает ответить на вопрос: «Что для вас самое сложное в изучении химии?» и на      основании ответов определяется тема и цели урока   Постановка цели урока (    Слайд №3)  II   I   этап: актуализации опорных знаний Учитель химии: Сегодня на уроке мы планируем решить экспериментальные задачи по теме «Химические свойства соляной кислоты»,   решить   задачу   по   термохимическому   уравнению,   а   также   расчетные   задачи   с   использованием понятия «количество вещества» и задачи на растворы. Вспомним основные формулы, которые мы будем применять для решения указанных расчетных задач. Обучающиеся называют основные формулы, сверяют их со слайдом №4 I   часть W в  ва  в  ва  %100  m  ? m р  ра  ? в  ва m m р  ра Основные формулы          Совместно с учителем математики, обучающиеся выводят m  ? M  ?                                          остальные компоненты основных формул. Записи оформляют  m M V mV N AN , где  Vm  /4,22 л моль  V ?                 в таблицах раздаточного материала и используют для , где  N A  02,6  10 23 1 моль  N ?         индивидуальной работы.  Также повторяют основное  свойство                                                                                   пропорции   и правила выполнения процентных расчетов              : dc : ba  cb da II    часть Учитель химии Вспомним алгоритм решения химических задач (Слайд №5) Учащиеся имеют обсуждаемый алгоритм в раздаточных карточках Так как все задачи, которые нам предстоит решать составлены по теме: «Соляная кислота», давайте вспомним ее химические свойства: (Слайд №6) Me II x OMe 2 x X I OHMe ( ) x x ClMe x ClMe x ClMe x x x   2H 2 OH 2 OH HCl MeR (соли более слабых кислот) 3NH AgNO (качественная) 3   этап: применение и обобщение знаний IV  Тексты задач находится в раздаточном материале. Задача 1 x  ClMe x NH 4 Cl AgCl  HR летучая 3HNO Соблюдая правила ТБ проведите реакцию нейтрализации между соляной кислотой и гидроксидом натрия, докажите, что она экзотермическая, и рассчитайте массу образовавшейся соли, если масса соляной кислоты в растворе составило     7,3 г. 1­й ученик: проводит демонстрационный опыт, учащиеся проделывают лабораторный опыт. Реакция нейтрализации – реакция между основанием и кислотой. В пробирку прильем раствор NaOH, добавим к нему несколько капель фенолфталеина, раствор окрашивается в малиновый цвет, что доказывает наличие OH­­ионов. Данная реакция является экзотермической, т.к. после проведения реакции увеличилась температура раствора. Прильем   к   нему   по   каплям   раствор   HCl.   Наблюдаем   обесцвечивание   раствора   –   прошла   реакция нейтрализации. Доп. индивидуальное задание: Составить уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде:  Na H 2­й ученик: оформляет условие и решает задачу HCl  Cl H    NaOH  OH OH       2 NaCl OH     Na Cl 2 OH 2 OH                                                           .3,7 г HCl ..........  NaOH ..........  Хг ... NaCl                     Учитель математики предлагает  OH 2                                                                                                                            II   ­ой способ решения задачи Дано: m ( HCl )  г 3.7 m (NaCl) ­ ? Решение I   способ      Mm         ) HCl  ( Сравним по уравнению:   ( NaCl 1) m ) Ответ: 11,7г NaCl 2,0   моль ( ) HCl и /5,36:3,7 моль  ( г  ( ) г NaCl ) 2,0  моль 23(  /)5,35 г моль  7,11 г  Хг г .3,7    HCl NaOH NaCl моль ........ моль .......... . 1 1  г 5,58 г .5,36 5,58*3,7 г  7,11 г Х  г 5,36 г OH 2 Тип задачи: расчеты m вещества продукта реакции по известному количеству исходного вещества. Задача 2 («Лови ошибку») (Слайд №7) Соблюдая правила ТБ, проведите качественную реакцию на соляную кислоту и определите ее массу, если известно, что в результате реакции получили  Учащиеся выполняют опыт: к раствору   HCl   + несколько капель   творожистого осадка. На   экране   представлена   задача,   решенная   учеником   с   ошибками.   Задание:   исправить   ошибки,   дать рекомендации ученику по устранению пробелов в знаниях по … На экране правильное решение (Слайд №8)  молекул осадка. AgNO наблюдают появление белого 505,1  2310 3  m ? HCl  реакция AgNO 3 обмена 23  10 505 .1 AgCl   HNO 3 Дано: N ( AgCl 505,1)   2310 m                                                                      ! Учитель математики: M Решение m ( HCl )  ? N AN                                                                        ! – перевод обыкновенной дроби  ( 1.  AgCl )  ,1 505  10 23 02,6  10 23 m 2. По уравнению:   M 3.  Ответ:  HCl HCl m ) ( ) (  ( HCl )  25,0  125,9 г  1 4 25,0 моль .          !    в десятичную;  1 моль  3  AgNO ) (  моль /5,36 г 25,0 моль моль  125,9  ! – правило округления            г    !    десятичных дробей;  Тип задачи: определение массы реагента по числу молекул продуктов реакции Задача 3 Проведите   реакцию   между   алюминием   и   соляной   кислотой   и   определите,   какое   количество   алюминия прореагирует с избытком соляной кислоты для получения 5,6л водорода (н.у.). Рассчитайте число молекул кислоты, израсходованной в данной реакции. Составьте план решения задачи и решите ее. Ученики проделывают опыт Al Определите тип реакции: замещение, ОВР На доске ученик оформляет условие задачи:  HCl  выделение газа   ? Al 2  6  ? N HCl  2 AlCl 3  6.5 л 3 H 2  I) Учитель химии обсуждает с обучающимися план решения задачи Обучающиеся делают в тетрадях запись:     ()1 ? ) 2   ()2 Al ?)    ( ) Cl )3  N НCl ( )4 ) ? ? Дано: HV ( 2  ) 6,5 л ) Al ( HCl N ( ?  ) ? III) IV)  ( Al ) II)  Решение ) H 1)   (  л 6,5 л моль /4,22  2HиAl  ( ) 2) Сравним по уравнению  V V 25,0  ( m 2 моль                             Задачу решают  )                          совместно с учителем   ( 5,1:25,0  )6(16,0  17,0 моль                              математики. 2 H :)  AN 3 2 ) 6  3  10 02,6  H HCl  ( ) ) 2 3)  N ( HCl  ( HCl )  4) N ( HCl  ( H 2  2) 25.0  2 5,0 моль 23 1 моль  5,0 моль  01,3  10 23 молекул Ответ:  )   Al ( N HCl ( ) 17,0  моль 01,3  2310 молекул Задача 4 Термохимическое уравнение реакции оксида меди (II) с соляной кислотой CuO  2 HCl  CuCl 2  OH 2  6,63 кДж Сколько   теплоты   выделить   при   растворении   200г   оксида   меди   (II)   в   HCl?   Проделайте   данную   реакцию, соблюдая правила ТБ. Анализ задачи: Тип задачи – задача по термохимическому уравнению Классифицируйте реакцию: реакция обмена, экзотермическая. 1­й ученик: оформляет условие задачи на доске 2­й ученик: проводит опыт демонстрационно В пробирку внесли немного черного порошка CuO, прилили раствор HCl. Наблюдаем образование голубого, а при высокой концентрации зеленого раствора. Признаки реакции: выделение тепла, изменение цвета.  2 HCl  CuCl 2  OH 2  6,63 кДж ТБ при работе с кислотами. CuO Дано: m (CuO) = 200г Учитель химии: 1 способ Q ­ ? ) m M  1. Найдем   ( CuO усл по . г 200 г / 2. 1 моль CuO (по ур.) – 63,6 кДж     2,5 моль CuO (по усл.) – x кДж  кДж 5,2 80  моль 1  6,63 моль      x моль 159 кДж Решение  5,2 моль Учитель математики: 2 способ 200 г CuO 1 моль г 80  2 HCl  CuCl 2  OH 2  6,63 6,63 x кДж кДж 200 x   6,63 1 Ответ:  Q 159 кДж  159 кДж Задача 5 Прежде чем мы ее решим, отгадайте загадку: о каком веществе будет идти речь (на экране) (Слайд № 9) Я конечно, очень нужен Без меня не сваришь ужин, Не засолишь огурец Не заправишь холодец. Я не только лишь в еде – Я живу в морской воде. Если льет слеза из глаза, Вкус припомнишь мой ты сразу. Кто догадлив говорит Это … . После ответов учащихся появляется на экране (натрия хлорид) Смешаем 30% раствор хлорида натрия с 10% его раствором и получим 600г 15% раствора. Сколько граммов каждого раствора было взято?( Слайд №10 ) Учитель математики:  Рассмотрим разные способы оформления краткого условия задачи и соответствующие им способы решения Iр­р 30% + I   способ IIр­р 10% II    способ Решение  W m  р m W ра ва в  ра р    m в  ва m р  ра IIIр­р 600г 15% в  ва       г III    способ      Табличное оформление Дано: 2 W 1 W W 3 m 3    %30 %10 %15  р  ра 600 рm 1 рm 2  ра ?  ра ? № р­ра 1 2 3 m р­ра, г x 600­x 600 m  в ва  m 1 в  ва 2 W в­ва 0,3 (30%) 0,1 (10%) 0,15 (15%) m ва 3 в   Решают с учителем математики  15,0 г 150 2  450  m р  1  ра m ра   150 (1,0 ;150  3,0 x x  600 x ) р   600 600  ;450 IV    способ m в­ва, г 0,3x 0,1(600­x) 600∙0,15 г Альтернативный способ (решают с учителем математики) № р­ра m р­ра, г W в­ва, % 1 2 3 x y 600 30 10 15 m в­ва, г 30x 10y 600∙15% W 3 m  в m  р ва 3 ра 3 ;   y 600 x  30 y x 10  x y  15      x y     150  450        Ответ:  m ра  р 1 150 г   m ра  р 2 450 г Слайд №11, 12, 13 Разберем задачу на растворы, которая отличается от остальных наличием единственного числового данного в условии. Для получения раствора хлорида калия  KCl  необходимое количество карбоната калия  в 8% растворе соляной кислоты. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе. 2COK 3  растворили COK 3 2  HCl  KCl  COH 2 3  2  CO OH 2 COK 3 2  2 %8 HCl   W ? KCl 2  OH 2  CO 2  Дано: W ( HCl ) %8 W ( KCl )  ?  г 8%8 1) Пусть  2) По уравнению реакции определим массу вступившего во взаимодействие   m ра HCl 100 100 %8  W    m г ра г ва ва р р в   Решение  m в  2COK 3 и массы получившихся  KCl  и  2CO .   xгm COK 3 2   1 моль  138 г /  m 138 моль г M г 8 HCl 2   2 моль  /5,36 г моль г 73 m  M  M  yгm KCl 2   2 моль  /5,74 г  148 m моль г  OH 2   zm  CO 2   моль 1  44 г /  m 44 моль г M 3) Составим 3 пропорции:  3 2 COKxг 138 3 COKг 2  138 8 73  x  12,15 г  COKт 2 3 взаимодейс  взаимодейс твует с твует 8 с г 73 HCl г ( HCl по ( условию ) по уравнению ) HCl дает дает yг г 149 KCl KCl по ( ( по условию ) уравнению )   33,16 г  т KCl 8 г 73 y  г HCl 8  149 73 HCl 8 73 г z  ( ( дает дает по по CO zг 2 44 COг условию ) уравнению ) г HCl  844 73 ) в растворе, полученном добавлением необходимого   к 100г 8% раствора  HCl . COт 82,4   г  2 2 W ( KCl )  m ( KCl )  %100 4) Определим  количества  W (KCl 2COK 3 m конечн . р  ра   m р ( HCl )  ра COKm ( 2 )  100 г  12,15  82,4  3,110 г 2 Ответ:  W ( KCl )  %8,14 W ( KCl )  ра COm р ( 3 m конечн .  ) 33,16 3,110   100 %8,14 . V    этап: подведение итогов, рефлексия (Слайд №14) Учащиеся анализируют работу класса и личную по достижению целей урока. Ставят перед собой задачи на будущее VI    этап: домашнее задание (Слайд №15) Дифференцированное домашнее задание: Решить по выбору задачу на растворы в тетрадях по математике; решить по выбору задачу с использованием понятия «количество вещества» в тетрадях по химии. Тексты   задач   находятся   в   кабинете   химии,   размещены   на   сайте   школы   или   их   можно   взять   в   папке   с раздаточным материалом (за исключением решенных). VII     этап: пожелания и заключительное слово учителей (Слайд №16) Пожелание от учителя математики:    «Все впереди! Как мало за плечами!       Пусть химия нам будет вместо рук,     Пусть станет математика очами, Не разлучайте этих двух подруг». (М. Алигер) Пожелания учителя химии: Я желаю вам и всем присутствующим:     чтить и  соблюдать   законы  сохранения  массы   и  энергии,  ибо,  сколько   в одном  месте  убавится, столько в другом прибавится; быть катализатором во всех полезных делах, жить в гармонии с окружающим миром; вступать в экзотермические реакции обмена с окружающими; проявлять окислительно­восстановительный характер в добывании знаний. (Слайд №17)