«Определение массовой или объемной доли выхода продукта от теоретически возможного».

«Определение массовой или объемной доли выхода продукта от теоретически возможного».

docx
Химия
7 кл—11 кл
29.11.2019
вариативка 9.docx

Дата:5.11.19       Класс:11                                             Учитель: Джапарова А.М 

Урок№ 9. Тема: «Определение массовой или объемной доли

выхода продукта от теоретически возможного».

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. формирование умения определять тип расчетной задачи, порядок действий при ее решении

3.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:комбинированный. 

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.

1.       Прочитайте текст химической расчётной задачи.

2.       Запишите кратко условие и требование задачи с помощью общепринятых условных обозначений.

3.       Составьте химические формулы, уравнения реакций в соответствии содержанием химической расчётной задачи и её требованиям.

4.       Составьте рациональный план решения задачи

5.       Продумайте, какие дополнительные данные можно извлечь из химических формул, уравнений реакций для реализации требований задачи.

6.       Произведите все необходимые в данной задаче действия с заданной математической точностью.

7.       Запишите полученный ответ.

2. Набор карточек с различными типами задач. 

3.Интерактивная доска

Ход урока. 

1. Организационный момент. 
 Вступительное слово учителя:
 

-Учитель: Добрый день! 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: «Определение массовой или объемной доли

выхода продукта от теоретически возможного». 
-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.

2.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. 

3.Изучение новой темы

Определяем причину и сущность ситуации, которые описываются в задачах “на выход продукта от теоретического”.

В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной. Почему?

  • Многие химические реакции обратимы и не доходят до конца.
  • При взаимодействии органических веществ часто образуются побочные продукты.
  • При гетерогенных реакциях вещества плохо перемешиваются, и часть веществ просто не вступает в реакции.
  • Часть газообразных веществ может улетучиться.
  • При получении осадков часть вещества может остаться в растворе.

Вывод:

  • масса теоретическая всегда больше практической;
  • объём теоретический всегда больше объёма практического.

Теоретический выход составляет 100%, практический выход всегда меньше 100%.

Количество продукта, рассчитанное по уравнению реакции, - теоретический выход, соответствует 100%.

Доля выхода продукта реакции (https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/633813/img1.gif - “этта”) - это отношение массы полученного вещества к массе, которая должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции.

Три типа задач с понятием “выход продукта”:

1. Даны массы исходного вещества и продукта реакции. Определить выход продукта.

2. Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции. Определить массу продукта.

3. Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.

4.ЗакреплениеЗадача по вариантам

Задача 1.

Последовательность действий

При термическом разложении метана массой 32 г на углерод и водород образовался водород объемом 7,5л (н.у.). Вычислите объемную долю (%) выхода водорода от теоретически возможного

Кратко записать условие задачи

Дано: m( CH4) = 32 г

V пр (Н2)= 7,5 л

Найти: φ (H2)- ?

Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении

CН4 = C + 2H2

Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением

32 г X л

CН4 = C + 2H2

1 моль 2 моль

22,4 л/моль

Найти относительные молекулярные массы, молярные массы веществ, используемых при решении задачи

M (CH4) = 16

Mr (CH4) =16 г/моль

Найти количества веществ, вступающих в реакцию

По уравнению реакции

1 моль CH4 - 2 моль H2

По условию

2 моль CH4 - 4 моль H2

Определить объем теоретический водорода

Vтеор(H2)=Vm*n(H2)

Vтеор(H2)= 22?4 л/моль*2 моль=44,8 л

Найти объемную долю (%) выхода водорода от теоретически возможного

φ (H2)=Vпр(H2)/Vтеор*100%

φ (H2)=7,5 л/44,8 л*100%=16,7%

Сформулировать ответ

Объемная доля (%) выхода водорода от теоретически возможного при термическом разложении метана массой 32 г на углерод и водород с образованием водорода объемом 7,5л (н.у.) составляет 16,7 %

 

 

Задача 2.

Последовательность действий

В результате прямой гидратации 112 м3 (н.у.) этилена получили 172,5 кг этилового спирта. Вычислить выход спирта (%) от теоретически возможного

Кратко записать условие задачи

Дано: V(C2H4)=112 м3

m(C2H5OH)=172,5 кг

Найти: φ (C2H5OH)- ?

Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении

 

C2Н4+H2O = C2H5OH

Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением

112 м3 172,5 г, X%

C2Н4+H2O = C2H5OH

1 моль 1 моль

Найти относительные молекулярные массы, молярные массы веществ, используемых при решении задачи

M (C2H5OH) = 46

Mr (C2H5OH)=46 г/моль=0,046 кг/моль

Найти количества веществ, вступающих в реакцию

По уравнению реакции

1 моль CH4 - 1 моль H2

По условию

nтеор (C2H5OH)= n теор (C2H4)

Определить количество вещества этилена и этилового спирта

n теор (C2H4)=V/Vm

3

n теор (C2H4)=112*10л/22,4 л/моль=5000 моль

nтеор (C2H5OH)=5000 моль

Найти объемную долю (%) выхода спирта от теоретически возможного

φ (C2H5OH)=172,5кг/5000 моль*0,046 кг/моль * 100%=75%

Сформулировать ответ

Выход спирта (%) от теоретически возможного в результате прямой гидратации 112 м3 (н.у.) этилена, в результате которой получили 172,5 кг этилового спирта составит 75%

Задача 3.

Последовательность действий

Какой объем (н.у.) этилена можно получить при каталитической дегидрировании 1,5 т этана, если выход продукта реакции составляет 90 % от теоретически возможного?

Кратко записать условие задачи

Дано: φ (C2H4)=90%

m(C2H6)=1500 кг

Найти: V (C2H4) -?

Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении

 

C2Н6 = C2H4 + H2

Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением

1500кг Xл

C2Н6 = C2H4 + H2

1 моль 1 моль

Найти относительные молекулярные массы, молярные массы веществ, используемых при решении задачи

M (C2H6) = 30

Mr (C2H6)=30 г/моль=0,03 кг/моль

 

Найти количества веществ, вступающих в реакцию

По уравнению реакции

1 моль CH4 - 1 моль C2H6

По условию

nтеор (CH4)= n теор (C2H6)

Определить количество вещества этилена и этилового спирта

n теор (C2H6)=m/M

n теор (C2H6)=1500кг/0,03 кг/моль=50000 моль

nтеор (C2H4)=50000 моль

Найти V пр этилена

Vпр (C2H4)= n (C2H4)* V теор *φ/100%

Vпр (C2H4)=50000*22,4*90/100=1008000л

Сформулировать ответ

При каталитической дегидрировании 1,5 т этана, если выход продукта реакции составляет 90 % от теоретически возможного, можно получить 1008000 л этилена

Задачи для самостоятельного решения.

Задача 4. Какую массу пропилового спирта потребуется окислить для получения 13,92 г пропионового альдегида, если выход последнего составляет 80% от теоретически возможного?

Задача 5. Газ, образующийся при нагревании 29,95 мл предельного одноатомного спирта с концентрированной серной кислотой, присоединяет 8,96 л водорода в присутствии катализатора. Определите молекулярную формулу исходного спирта, если выход углерода составляет 90 % от теоретического

Задача 6. Один из методов получения уксусной кислоты заключается в каталитическом окислении бутана. Какую массу раствора уксусной кислоты концентрацией 90% можно получить окислением 100 л бутана, если выход целевого продукта 65%?

Задача 7. При гидрировании этилена объемом 20 л (н.у.) получили 18 л этана. Рассчитайте объемную долю выхода этана

Задача 8. При пропускании 7 л этилена с водородом над нагретым катализатором получили 6 л этана. Вычислите объемную долю (%) выхода этана от теоретического . Объемы газов измерены при н.у.

Задача 9. Вычислите массовую долю в % выхода бензола от теоретически возможного, если известно, что из 11,2 л ацетилена (н.у.) было получено 10 г бензола

Задача10. В лаборатории из 156 г бензола при реакции нитрования было получено 220 г нитробензола. Каков выход нитробензола (%) от теоретически возможного?

5.Подведение итогов урока. Комментарий учителя.

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи.

1. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.

2. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.) полученного сероводорода, если выход продукта реакции составляет 85% от теоретически возможного.

3. Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.

Определение выхода продукта в % от теоретически возможного. 

1. Запишите уравнение химической реакции и расставьте коэффициенты.

2. Под формулами веществ напишите количество вещества согласно коэффициентам.

3. Практически полученная масса известна.

4. Определите теоретическую массу.

5. Определите выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножив на 100%.

6. Запишите ответ.

Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта.

1. Запишите “дано” и “найти”, запишите уравнение, расставьте коэффициенты.

2. Найдите теоретическое количество вещества для исходных веществ. n =https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/633813/Image1141.gif

3. Найдите теоретическое количество вещества продукта реакции, согласно коэффициентам.

4. Вычислите теоретические массу или объем продукта реакции.

m = M * n или V = Vm * n

5. Вычислите практические массу или объем продукта реакции (умножьте массу теоретическую или объем теоретический на долю выхода).

Расчет массы исходного вещества, если известны масса продукта реакции и выход продукта.

1. По известному практическому объёму или массе, найдите теоретический объём или массу (используя долю выхода продукта).

img2.gif (366 bytes)

2. Найдите теоретическое количество вещества для продукта.

3. Найдите теоретическое количество вещества для исходного вещества, согласно коэффициентам.

4. С помощью теоретического количества вещества найдите массу или объем исходных веществ в реакции.

 

 

 

 

 

 

 

Друзья! Добро пожаловать на обновленный сайт «Знанио»!

Если у вас уже есть кабинет, вы можете войти в него, используя обычные данные.

Что-то не получается или не работает? Мы всегда на связи ;)