Методическая разработка открытого урока по химии в 8-ом классе по теме: «ВЫЧИСЛЕНИЯ ПО ХИМИЧЕСКИМ УРАВНЕНИЯМ»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Открытый урок по химии

в 8-ом классе по теме:

«ВЫЧИСЛЕНИЯ ПО ХИМИЧЕСКИМ УРАВНЕНИЯМ»

подготовила

учитель химии

Донецк, 2021

Вычисления по химическим уравнениям

Цели урока:

ü  научить учащихся производить расчеты по химическим уравнениям,

ü  способствовать в ходе урока повторению представлений о химическом уравнении, о реакциях разложения, замещения, соединения, обмена,

ü  рассмотреть условия протекания реакций.

Ход урока

1. Организационный момент

Урок начинается с фронтального опроса:

1.      Что называется химической реакцией?

2.      Чем отличается химическая реакция от физического явления? Привести примеры химических реакций и физических явлений?

3.      Что такое химическое уравнение?

4.      Какие типы химических реакций вы знаете?

5.      Что называется реакцией соединения? Примеры привести.

6.      Какие реакции называются реакциями разложения? Примеры.

7.      Что называется реакцией замещения? Примеры.

8.      Какие реакции называются обменными? При каких условиях обменные реакции протекают до конца?

9.      Каковы правила «уравнивания» химических реакций?

10.   Какими формулами пользуются для нахождения количества вещества?

11.   Сформулируйте закон сохранения массы веществ?

2. Расчеты по уравнениям химических реакций

Напомнить учащимся, что они уже умеют производить расчеты по формулам, находить при этом количество вещества, массу и объем соединения.

По формулам химических соединений вы умеете рассчитывать массовые доли элементов. Сегодня мы научимся рассчитывать эти данные по уравнениям химических реакций. В течение одного урока нельзя научиться решению задач различных типов. Но на этом уроке мы постараемся разобрать наиболее рациональную запись решения химических задач.

Далее объяснить, что химическое уравнение показывает не только качественную сторону процесса, но (что очень важно) количественную его сторону. Далее рассмотреть и разобрать с учащимися алгоритм решения задач.

В первую очередь нужно учить учащихся краткой записи условий самый легкий вариант задачи в одно действие.

Задача 1: Какой объем водорода (н.у.) можно получить при взаимодействии 36,5г 10% ‒ ного раствора соляной кислоты с цинком? Сколько ионов соли образуется в данной реакции?

I. Прочитать условие задачи

II. Сделать краткую запись условия задачи по схеме:

Дано (н.у.): Решение:

m_р-ра(HCl) = 36,5г

W(HCl) = 10% = 0,1

Найти:

V(H₂) − ? (л)

N(ZnCl₂) − ?

III. Решить задачу по памятке:

1. Если вещество дано в виде смеси (раствора), найти массу (объем) чистого вещества по формулам:

а) m_в-ва =  б) m_в-ва =  в) 

_{m(HCl) = 36,5∙0,1 = 3,65г}

2. Для вещества в чистом виде данные по условию задачи, не выраженные в молях, перевести в количество вещества по формулам:

а) если это масса вещества: n = , где {M}={Mr} или {M}={Аr}

б) если это объем вещества: n = , значение V_m приведено в таблице 1

в) если это число частиц: n = , значение N_a приведено в таблице 1

Mr(HCl)=1+35,5=36,5 => M(HCl)=36,5 => n (HCl)= = 0,1 

3. Составить уравнение химической реакции. Обязательно проверить правильность расстановки коэффициентов:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

4. Записать данные выраженные в молях в уравнение реакции:

а) данные по условию задачи (известные и неизвестные) записать над формулами соответствующих веществ с единицами измерения.

0,1 моль x моль у моль

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

б) данные по уравнению реакции записать под формулами веществ (количество вещества определить по коэффициентам перед формулами соответствующих веществ).

Zn + 2 HCl = 1 ZnCl₂ + 1 H₂↑

2 моль 1 моль 1 моль

5. Составить и решить пропорцию:

а) левую часть пропорции записать по одному веществу;

б) правую часть пропорции записать по другому веществу;

в) одна из частей пропорции (левая или правая) должна содержать известные величины.

0,1 моль x моль у моль

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

2 моль 1 моль 1 моль

1 пропорция: 2 пропорция:

(HCl)  (ZnCl₂) (HCl)  (H₂)

х =  = 0,05 моль у =  = 0,05 моль

6. Соотнести полученные данные с условием задачи. Использовать формулы перевода для нахождения величины:

а) масса вещества: m = n∙M;

б) объём вещества: V = n∙V_m

в) число частиц (молекул, атомов, ионов) N = n∙N_a

x = 0,05моль = n (ZnCl₂), а надо и N(ZnCl₂) => по формуле (в)

у = 0,05моль = n (H₂), а надо V(H₂) => по формуле (б)

N(ZnCl₂) = 0,05∙6,02 ∙ 10²³ = 0,301 ∙ 10²³=3,01 ∙ 10²² (молекул);

V(H₂) = 0,05∙ 22,4 = 1,12

IV Записать ответ задачи.

Ответ: V(H₂) = 1,12 ; N(ZnCl₂) = 3,01 ∙ 10²² (ионов)

Таблица 1. Соотношение некоторых физико-химических величин и их единиц

Задача 2: Рассчитайте  объем водорода (н.у.),  который потребуется для взаимодействия с 230 кг оксида железа (ІІІ). Вычислите количество вещества воды, которое при этом образуется.

Дано:                                      Решение:

m(Fe₂O₃)=230кг              1. Запишем уравнение химической реакции:

V(H₂) - ?                               Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

n(H₂O) - ?                         2. Запишем известные и неизвестные числовые                                  значения над формулами веществ в уравнении.

Так как масса дана в килограммах, то объем находим в кубических метрах, а количество вещества – в киломолях. И тогда:

                              230кг     х м³                   y кмоль

                              Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

где х – объем водорода  V(H₂), y – количество вещества воды n(H₂O).

3. а)Найдем заданную химическим  уравнением массу 1кмоль Fe₂O₃  и запишем полученное значение под его формулой:

                      Мr(Fe₂O₃) = 56 * 2 + 16 * 3 = 160,

                        М(Fe₂O₃) = 160 кг/кмоль.

б) Найдем заданный уравнением объем 3 кмоль водорода V = Vm*n, запишем под формулой водорода найденное значение: V(3H₂) = 22,4 м³/кмоль * 3 кмоль = 67,2 м³.

в) Под формулой воды укажем ее количество, заданное уравнением, - 3 кмоль.

Уравнение принимает вид

                              230кг     х м³                   y кмоль

                              Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

                             160кг      67,2 м³            3 кмоль

4. Составим и решим пропорции:

а) 230 = х,    х = 230*67,2 = 201,6 (м³ ) – объем водорода V(H₂)

   160    67,2               160

б) 230 = y , y = 230*3 = 9 (кмоль) – количество вещества воды n(H₂O).

    160    3            160

Задача 3:  Найти массу сульфата бария, полученного при взаимодействии 980 г 5% серной кислоты с нитратом бария.

Важно добиться понимания учащимися того, что отношение числа реагирующих веществ и продуктов реакции, выраженное в уравнении реакции коэффициентами, есть в то же время отношение числа молей. Отношение числа молекул реагирующих веществ соответствует отношению числа молей этих веществ, так как в 1 моле разных веществ содержится одинаковое число молекул равное .

Выводы: Итак, сегодня мы приступили к решению расчетных задач по химическим уравнениям. Мы рассмотрели самые простые задачи, их алгоритм решения. По какому способу вы будите решать задачи, выберите сами. Важно, чтобы было понимания и правильный ход рассуждений. Отныне мы до конца 11  класса будем сталкиваться с решением задач, познакомимся с различными вариантами и типами химических задач.

3. Итог урока

Сегодня на уроке мы с вами научились проводить расчеты с помощью химических уравнений. Затем прокомментировать оценки и дать домашнее задание.

4. Домашнее задание: повторить  упр.1,2