Семинар – практикум.
Тема: Решение задач на нахождение молекулярной формулы вещества.
Цель: Повторить способы решения
расчётных задач на нахождение молекулярной формулы вещества. Выявить проблемы в
умении учеников решать задачи различными способами. Совершенствовать навыки
учащихся в решении задач; стимулировать
познавательную активность обучающихся,
для того чтобы в дальнейшем они сами
овладевали методами решения расчётных задач повышенной трудности.
Оборудование: кодоскоп,
листы бумаги, маркеры, карточки с заданиями.
Класс
делится на четыре группы. Во главе
каждой группы консультант.
Ход урока.
1.
Вступительное слово учителя.
Порядок проведения урока. Оценка каждого задания по
пятибалльной системе.
К концу урока будут видны все результаты
и мы сможем сделать вывод: задачи какого типа м у какой группы вызвали
наибольшее затруднение.
2. Я прошу
выйти доске по одному человеку от каждой группы. Вам следует у доски решить
задачу.
Задача № 1. При сгорании 20 мл горючего газа
расходуется 50 мл кислорода и получается 40 мл оксида углерода(4) и 20 мл водяных
паров. Найдите формулу газа.
Задача №2. Ароматический углеводород нафталин содержит
93,75 % углерода, 6,25 % водорода. Выведите формулу нафталина, если плотность
паров вещества по воздуху равна 4, 41.
Задача № 3. При сжигании
Задача № 4. Выведите молекулярную формулу
хлорпроизводного предельного углеводорода с массовой долей хлора – 89,9% и
углерода – 10,1%. Относительная молекулярная масса этого соединения – 237.
Пока учащиеся решают задачи у доски, группы выполняют
программированное задание.
Учитель. Выберите
правильный вариант ответа.
1.
Плотность паров вещества по водороду определяется с
помощью формулы:
A) D (в-ва) = М(в-ва)
М(Н 2)
Б) D (в-ва) = М(Н 2)
/ М (в-ва);
В) D (в-ва) = М (в-ва) / М(Н2
);
2.
Масса
На доске.
Задача № 4
Дано:
w(Cl) =89,9%,
`. Вещество состоит из магния, серы и кислорода,
соотношение их масс соответственно равно 3 : 4 : 8.
Формула этого вещества:
а) Мg SO3 ; б) Mg SO4
; в) Мg ( HSO4 ) 2.
5.
300 см3 паров
вещества при н.у. имеют массу, равную 2,41г. Относительная молекулярная масса
этого вещества:
а) 90; б) 160; в) 180.
6. Плотность паров предельного углеводорода равна 1,97
г/л. Формула этого углеводорода:
а) C2 H6 ; б) C3 H8 ; в) C3 H6 .
После
выполнения программированного задания группы проверяют решения, обменявшись
листами. Учитель читает правильные ответы ( 1-в, 2-а, 3-в, 4-б, 5-в, 6-б), а учащиеся сверяют
их со своими ответами.
Затем
проверяются решения задач № 1-4 на доске (или
пленке кодоскопа).
На доске.
Задача №1
Дано:
V(Cx Hy ) =20 мл,
V(O2 ) = 50 мл,
V(CO2 )=
40мл,
V(H2 O)
=20мл.
Установить
молекулярную формулу газа.
Cx H y :
O 2 : CO2 : H2 O
20мл : 50мл :
40мл : 20мл
2 : 5 : 4 : 2
2CxHy + 5О2 = 4CO2 + 2H2 O.
3) В соответствии с законом
сохранения вещества:
2х
= 4, x =2; 2y =4, y =2.
4) Молекулярная формула – C2 H2 .
Ответ: С2 H2 .
На доске.
Задача
№2
Дано:
w (C) = 93,75 %
w (H) = 6,25 %
Dвозд. (Cx Hy ) = 4,41.
Установить
молекулярную формулу нафталина.
3)
Вычислим m (C) в
M (C) =128(г) 0,9375 = 120г.
4)
Вычислим n(C), если m(C) =120г:
n = m/M;
n(C) =120
(г)/12(г/моль) =10 моль.
5) Вычислим m(H) в 128г C xHy
m(H) = 128(г) 0,0625 =
6)
Вычислим n(H), если m(H) =8г:
n(H) =
8(г)/1(г/моль) = 8 моль
7)
Молекулярная формула – C10 H8.
Ответ:
C10 H8 .
На доске.
Задача
№3
Дано:
m (в-ва) =4,3г,
m (CO2 ) = 13, 2г,
Dн 2
(в - ва) = 43.
Решение
1) Вычислим Mr(в –ва):
Мr = 2Dн 2 ;
Мr (в-ва) = 2 43 = 86;
М(в-ва) = 86 г/моль.
2) Вычислим m(C), содержащуюся в 4,3г вещества:
С С О 2
x /12 = 13,2/44;
x = 12 13,2 /44 = 3,6г.
3)
Вычислим m(H):
4)
Вычислим n(C), если m(C) = 3,6г;
n = m / M; n(C) = 3,6(г) 12 (г/моль) =0,3моль.
5) Вычислим n(H),
если m(H)=0,7г:
n(H) =0,7(г)1(г/моль) =0,7
моль.
6) Если n(С) =0,3моль, а n(H)
=0,7 моль, то простейшая формула вещества – C3 H7 .
7)
Вычислим M(C) =12 3 +
7 1 = 36 + 7 = 43 г/моль
8)
Сравним, во сколько раз M (в – ва)
больше, чем M(C3 H7 ):
86 (г/моль) 43 (г/моль) = 2.
Следовательно, истинная формула – C6 H14 .
Ответ: C6 H14 .
Дано:
w(C) = 10,1 %, Установить
молекулярную формулу хлорпроизводного углеводорода.
М r(Cx Hy) =237.
1)
Вычислим n(C), если m(C) = 24 г:
n(C) = 24 (г)/12
(г/моль) = 2 моль.
Молекулярная
формула – С2 Cl
m = M n;
m (C Cl ) = 237 (г/моль)
1 (моль) = 237г.
2)
Вычислим m (Cl), если m(C Cl ) =237г.
M (Cl) = 237 (г) 0,
899 = 213г.
3)
Вычислим n(Cl), если m(Cl) =213г:
n = m /M; n (Cl) = 213 (г) / 35,5 (г/моль) =
6 моль.
4)
Вычислим m(C), если m(Cx Cly ) = 237 г:
m(C) = 237
(г) 0,101 =
III. Действие
второе
Учитель.
Мы вспомнили различные задачи и способы их решения. Следующее задание: решить
задачу разными способами. Какая из групп найдёт таких способов больше?
Карточка
5
Задача
№ 5. Установите молекулярную формулу предельного углеводорода, если его
плотность равна 1,97 г/л, а массовая доля углерода составляет 0,82.
После
решения задачи группами представитель каждой группы у доски объясняет один из
способов решения.
На
доске.
Задача
№ 5
Дано:
р = 1,97
г/л,
w(C) = 0,82.
Установить
молекулярную формулу.
Д о п о л н и т е л ь н ы е д а н н ы е:
Vm =22,4л/моль;
Аr (C) = 12, Ar (C)
= M(C);
Аr (H) = 1, Ar
(H) =
M(H) .
Решение
П е р в ы й с п о с о б
1) Вычислим
M(Cx Hy ):
M = m/n; n
=V/Vm . Тогда М = m Vm /V; p =m/V;
М = 1,97 (г/л) 22,4 (л/моль) = 44 г/моль.
2)
Пусть n(Cx Hy ) = 1 моль,
тогда m(Cx H y) = M n =44
(г/моль) 1 (моль) = 44г.
3)
Вычислим m (C), если m(C H ) = 44г:
M(C) = 44(г) 0,82 = 36г.
4)
Вычислим n(C), если m(C) = 36г.
n(C) = 36 (г) /12
(г/моль) = 3 моль.
5)
Вычислим m(H):
M(H) = 44 (г) – 36 (г) = 8г.
6)
Вычислим n(H), если m(H) = 8г :
n(H) = 8(г)/1 (г/моль)
= 8 моль.
7)
Молекулярная формула - C3 H8
.
В т о р о й с п о с о б
Если известно, что это
предельный углеводород, то вторая
часть решения может быть иной, чем в первом способе.
1) , 2) , 3) , 4) –
см. п е р в ы й
с п о с о б.
5)
Зная общую формулу гомологического ряда
предельных углеводородов – Cп H 2п+2 и зная, что n = 3,
находим число атомов водорода : 2 3
+ 2 = 8.
6)
Молекулярная формула – C3 H
8.
Т р е т и й с п о с о б
1) Пусть m (Cx Hy ) = 100г,
тогда m (C) =
2) Вычислим
n(C), если m(C) = 82г:
n (C) = 82
(г)/12(г/12моль) 7моль.
3)
Вычислим n(H), если m(H) = 8г:
n(H) =18 (г)/1
(г/моль) =18 моль.
4) Соотношение x: y равно 7: 18 , вычислим,
во сколько раз 7 меньше,
чем 18:
7 : 18 3 : 8.
5) Вычислим
m(H):
m(H) = 44(г) -
36(г) = 8г.
6)
Вычислим n (H), если m (H) = 8г:
n (H) = 8(г)/1 (г/моль) = 8 моль.
7)
Молекулярная формула – C3 H 8
В т о р о й с п о с о б
Если известно, что это предельный углеводород, то вторая
часть решения может быть иной, чем в первом способе.
1)
, 2) ,
3) , 4) -
см. п е р в ы й с п о с о б.
5) Зная общую формулу гомологического ряда
предельных углеводородов - CпH 2п+2 зная что n = 3,
находим число атомов водорода: 2
3 + 2
= 8.
6) Молекулярная
формула -C3H 8.
Т р е т и
й с п о с о б
1) Пусть
m (CxH y)=
2)
Вычислим n(C), если m(C) = 82г:
n (C) = 82 (г)/ моль
7 моль.
3) Вычислим n(H), если m(H) = 8г:
n (H = 18(г)/ 1(г/моль) = 18 моль.
4) Соотношение x: y равно 7: 18, вычислим, во сколько
раз 7 меньше, чем 18:
7 : 18 3 : 8.
5). Молекулярная формула – С3 Н 8.
Каждая группа, оформив задачу на листе ватмана,
укрепляет её на доске.
Действие третье.
У
каждой группы было домашнее задание: рещить задачу.
Листы
ватмана с решением задачи группы укрепляют на доске и объясняют решение.
Задача
№1.
Образец
органического соединения массой 4,3г сожгли в кислороде. Продуктами реакции
является оксид углерода (4) объёмом
Задача
№2.
Анализ
газа показал, что соединение содержит: водорода-5,9 %, серы- 94,1 %. Масса
Задача
№3.
Определите
структурную формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором составляет
88,9%. Известно, что углеводород взаимодействует с аммиачным раствором оксида
серебра. Плотность паров углеводорода по воздуху составляет 1, 862.
Задача
№ 4.
Применяемый
в качестве лекарства аспирин имеет состав: водород- 4,45%, кислород- 35, 55%,
углерод- 60%.Относительная молекулярная масса аспирина равна 180. Выведите
формулу аспирина.
Действие
четвёртое.
Соревнование на скорость!
Какая из групп решит задачу быстрее?
Задача.
При сжигании
По окончании
работы проверяется решение. Подводятся итоги работы.
Действие
пятое.
На столах лежат карточки, В которых написаны тексты
четырёх задач. Распределите задачи между
членами группы и постарайтесь решить их как можно быстрее.
Задача № 1.
Определите
структурную формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором составляет
88,9%. Известно, что углеводород взаимодействует с аммиачным раствором оксида
серебра. Плотность паров углеводорода по воздуху составляет 1,862.
(CH=C-CH2-CH2.)
Задача
№ 2.
Органическое
вещество содержит углерод (массовая доля 84,21%) и водород (15,79%). Плотность
паров вещества по воздуху составляет 3,93. Определите формулу этого вещества. (C8H18)
Задача
№ 3.
Применяемый в качестве лекарства аспирин имеет состав:
водород – 4,45%, кислород – 35,55%, углерод – 60%. Относительная молекулярная
масса аспирина равна 180. Выведите формулу аспирина. (C8H9O4.)
Задача № 4.
Химическое соединение – газ, содержащий углерод
(массовая доля 85,7%) и водород (массовая доля 14,3%). Образец этого соединения
массой
Подводим итоги работы.