навчитися розраховувати об’єм речовини за хімічними рівняннями.
Задачі уроку
пригадати поняття об’єму речовини та навчитися за допомогою хімічних рівнянь визначати його.
Основні терміни
Закон сталості складу - співвідношення між обсягами елементів, що входять до складу даної сполуки, постійні і не залежать від способу отримання цієї сполуки.
Закон кратних відносин - якщо два елементи утворюють один з одним кілька хімічних сполук, то об’єм одного з елементів, що припадає у цих сполуках на один і той самий об’єм іншого, відносяться один до одного як невеликі цілі числа.
Об’єм речовини - загальна кількість або поточна величина даної речовини.
Хімічна реакція - коли частинки вихідних речовин перетворюються в частинки продуктів реакції.
Атомно-молекулярне вчення – усі речовини складаються із найдрібніших «нечутливих» частинок, фізично невід’ємних і які мають здатність взаємного зціплення.
Хід уроку
Частина 1. Об’єм речовини.
Глибокі ідеї Ломоносова про будову речовини не були зрозумілі його сучасниками. Крім того, досвідчена перевірка цих його поглядів була неможлива в той час. Тому розробка атомно-молекулярного вчення в другій половині XVIII століття не просунулася вперед. Для остаточного формування цього вчення не вистачало знання законів, що визначають відношення між кількостями речовин, що реагують один з одним і утворюються при хімічних реакціях. Ці закони були відкриті лише в кінці XVIII - початку XIX століття. Мал. 1. М. В. Ломоносов.
Докладніше про атомно-молекулярне вчення ви можете дізнатися з наступного відео. Відео 1. Атомно-молекуялрне вчення.
У результаті встановлення закону збереження маси з кінця XVIII хімії міцно утвердилися кількісні методи дослідження. Було вивчено кількісний склад багатьох речовин. При цьому було встановлено закон сталості складу: Співвідношення між обсягами елементів, що входять до складу даної сполуки, постійні і не залежать від способу отримання цієї сполуки.. Багато елементів, з'єднуючись один з одним, можуть утворити різні речовини, кожне з яких характеризується певним співвідношенням між обсягами цих елементів. Вивчаючи подібні сполуки, Дальтон у 1803 р. встановив закон кратних відносин: Якщо два елементи утворюють один з одним кілька хімічних сполук, то об’єм одного з елементів, що припадає у цих сполуках на один і той самий об’єм іншого, відносяться один до одного як невеликі цілі числа. Мал. 2. Джон Дальтон. Докладніше про Джона Дальтона ви можете дізнатися з наступного відео. Відео 2. Люди в історії. Джон Дальтон.
Взагалі, під об’ємом речовини розуміють характеристику загальної кількості або поточної величини даної речовини. Мал. 3. Назви деяких простих речовин і відповідних їм елементів.
Контролюючий блок 1
1. У чому полягає сутність закону сталості складу? 2. Охарактеризуйте закон кратних відносин. Доповніть його власними тезами. 3. Що ви розумієте під об’ємом речовини?
Частина 2. Розрахунки за хімічними рівняннями об’єму речовини.
Згідно атомно-молекулярного вчення, хімічна реакція полягає в тому, що частинки вихідних речовин перетворюються в частинки продуктів реакції. Мал. 4. Показники хімічної реакції.
Таке явище як виділення світла ви можете спостерігати, якщо переглянете наступне відео. Відео 3. Хімічна реакція: виділення світла
Знаючи склад часток вихідних речовин і продуктів реакції, можна виразити будь-яку реакцію хімічним рівнянням. Написавши рівняння реакції, встановлюють число атомів в лівій і правій його частинах. При цьому змінювати формули речовин не можна. Рівняння досягається тільки правильним підбором коефіцієнтів, що стоять перед формулами вихідних речовин та продуктів реакції. Мал. 5. Хімічне рівняння.
Рівняння хімічної реакції, або хімічне рівняння, показує: а) які речовини беруть участь в реакції; б) які речовини утворюються; в) яке співвідношення речовин. Мал. 6. Результати хімічних реакцій.
У лівій частині рівняння записують формули реагентів, а в правій - формули продуктів, сполучаючи обидві частини стрілкою. Утворюється схема хімічної реакції, а якщо стрілку замінити на знак «дорівнює» - хімічне рівняння. Якщо у схемі реакції числа атомів кожного з елементів у лівій і правій частинах неоднакові, то підбирають відповідні коефіцієнти. У цьому разі схема реакції перетворюється на рівняння реакції. Спробуємо вирішити типові задачі з хімічними рівняннями на визначення об’єму речовини. Приклад 1. Обчислити об’єм амоніаку, що виділяється у результаті взаємодії 1 моль амоній хлориду і 0,5 моль кальцій гідроксиду. Розв’язання. 1. Напишемо рівняння реакцій і визначимо яка з названих речовин міститься у залишку: n (NH4Cl) = 1 моль n (Ca(OH)2) = 0,5 моль V (NH3) = ?
½ = 0,5/1. 2. Оскільки вихідні речовини взято у еквімолярних кількостях, об’єм амоніаку, що утворюється, можна визначити за будь-якою з реагуючих речовин: ½ = х/(222,4) х = 22,4 (л). Відповідь: V(NH3) = 22,4 л.
Контролюючий блок 2
1. У чому, власне, полягає хімічна реакція і що в результаті неї утворюється? 2. Що являє собою хімічне рівняння? 3. Що показує хімічне рівняння?
Домашнє завдання
Обчислити об’єм натрій сульфату, що виділяється у результаті взаємодії 3 моль оксиду натрію і 1,5 моль сірчаної кислоти.
Цікаво знати, що…
«Диму без вогню не буває» - говорить російське народне прислів’я. Проте дим без вогню одержати можна. Так, наприклад, у дуже нескладному апараті змішують струмінь води і хлоросульфонової кислоти. Утворюються щільні клуби диму, який складається з найдрібніших краплинок соляної і сірчаної кислот. Крім хлоросульфонової кислоти, як димоутворюючу речовину, застосовують чотирихлористий титан TiCl4, чотирихлористий кремній SiCl4 тощо. Названі речовини сильно димлять на повітрі, бо легко гідролізуються вологою повітря з утворенням хлористого водню і твердих сполук. Для одержання «диму без вогню» заповніть один з циліндрів амоніаком NH3, а другий гідроген хлоридом HCl. Це найпростіше зробити, наливши в один із циліндрів невелику кількість концентрованого розчину амоніаку (нашатирного спирту), а в другий – концентрованої хлоридної кислоти та закривши їх скельцями; з цих розчинів легко випаровується амоніак та гідроген хлорид. Гази заповнюють циліндри. Амоніак і гідроген хлорид – безбарвні гази, отже циліндри здаються порожніми. Поставте на циліндр, заповнений амоніаком, циліндр з гідроген хлоридом (отвором донизу) та швидко заберіть скельця. Циліндри заповнюються густим білим димом. Це пояснюється тим,що амоніак, зустрічаючись з гідроген хлоридом, утворює тверду речовину, так званий амоній хлорид (нашатир), у вигляді дрібненьких частиночок. Відбувається така реакція: NH3 + HCl = NH4Cl. Через деякий час дим у циліндрах зникає, бо амоній хлорид осідає на стінках циліндрів.
Список використаних джерел
1. Урок на тему «Хімічні рівняння» Осмінкіної Л. М. СЗШ № 28, м. Астрахань. 2. Урок на тему «Молярний об’єм речовин» Русецької О. П., СЗШ №7, м. Ноябрськ. 3. Ф. А. Деркач "Хімія", - науково-методичний посібник. – Київ, 2008. 4. Л. Б. Цвєткова «Неорганічна хімія» – 2-ге видання, виправлене і доповнене. – Львів, 2006. 5. В. В. Малиновський, П. Г. Нагорний «Неорганічна хімія» - Київ, 2009.
Відредаговано та вислано Лісняк А.В. Над уроком працювали:
Осмінкіна Л.М.
Русецька О.П.
Лісняк А.В.
Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.
