Рабочая учебная программа
по учебному курсу «Химия»
для 11 класса
Пояснительная записка
Данная рабочая программа по химии для 11 класса разработана на основе авторской
программы О.С. Габриеляна, соответствующей федеральному компоненту государственного
стандарта общего образования (базовый уровень), утвержденному приказом № 1312
Министерства образования РФ от 09.03.2004 г., и допущенной Министерством образования и науки Российской Федерации к использованию в образовательных учреждениях. См.:
Габриелян О.С. Программа курса химии для 8-11-го классов общеобразовательных учреждений /О.С. Габриелян. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2006г, Примерные программы по учебным предметам. Химия 10-11 классы М.:Просвещение,2010.
Изучение химии на базовом уровне среднего (полного) общего образования направлено на достижение следующих целей:
освоения знаний о химической составляющей естественнонаучной картины мира, важнейших химических понятиях, законах и теориях;
овладения умениями применять полученные знания для объяснения разнообразных химических явлений и свойств веществ, оценки роли химии в развитии современных технологий и получении новых материалов;
развития познавательных интересов и интеллектуальных способностей в процессе самостоятельного приобретения химических знаний с использованием различных источников информации, в том числе компьютерных;
воспитания убежденности в позитивной роли химии в жизни современного общества, необходимости химически грамотного отношения к своему здоровью и окружающей среде;
применения полученных знаний и умений для безопасного использования веществ и материалов в быту, сельском хозяйстве и на производстве, решения практических задач в повседневной жизни, предупреждения явлений, наносящих вред здоровью человека и окружающей среде.
Курс общей химии 11 класса направлен на решение задачи интеграции знаний учащихся по неорганической и органической химии с целью формирования у них единой химической картины мира. Ведущая идея курса – единство неорганической и органической химии на основе общности их понятий, законов и теорий, а также на основе общих подходов к классификации органических и неорганических веществ и закономерностям протекания химических реакций между ними.
Значительное место в содержании курса отводится химическому эксперименту. Он открывает возможность формировать у учащихся умения работать с химическими веществами, выполнять простые химические опыты, учит школьников безопасному и экологически грамотному обращению с веществами в быту и на производстве.
Логика и структурирование курса позволяют в полной мере использовать в обучении логические операции мышления: анализ и синтез, сравнение и аналогию, систематизацию и обобщение.
Программа направлена на формирование учебно-управленческих, учебнокоммуникативных, учебно-информационных умений и навыков;
Информационных компетентностей, способов деятельности: сравнение, сопоставление, ранжирование, синтез, анализ, развитие логического и пространственного мышления.
Формы организации обучения: индивидуальная, парная, групповая, интерактивная.
Методы обучения:
-По источнику знаний: словесные, наглядные, практические;
-По уровню познавательной активности: проблемный, частично-поисковый, объяснительно-иллюстративный;
-По принципу расчленения или соединения знаний: аналитический, синтетический, сравнительный, обобщающий, классификационный.
Технологии обучения: индивидуально-ориентированная, разноуровневая, ИКТ.
Результаты обучения Формы проверки и оценки результатов обучения: формы промежуточного, итогового контроля, том числе презентации, защита творческих, проектных, исследовательских работ.
Способы проверки и оценки результатов обучения: устные зачты, проверочные работы, интерактивные задания, тестовый контроль, практические и лабораторные работы.
Средства проверки и оценки результатов обучения: Ключ к тестам, зачтные вопросы, разноуровневые задания.
Данная рабочая программа может быть реализована при использовании традиционной технологии обучения, а также элементов других современных образовательных технологий, передовых форм и методов обучения, таких как проблемный метод, развивающее обучение, компьютерные технологии, тестовый контроль знаний и др. в зависимости от склонностей, потребностей, возможностей и способностей каждого конкретного класса в параллели.
Контроль уровня знаний учащихся предусматривает проведение практических, самостоятельных и контрольных работ.
В соответствии с требованиями к уровню подготовки выпускников в результате изучения химии учащийся должен:
проводить самостоятельный поиск химической информации с использованием различных источников (научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета); использовать компьютерные технологии для обработки и передачи химической информации и ее представления в различных формах;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:
объяснения химических явлений, происходящих в природе, быту и на производстве;
определения возможности протекания химических превращений в различных условиях и оценки их последствий;
экологически грамотного поведения в окружающей среде;
оценки влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека и другие живые организмы;
безопасного обращения с горючими и токсичными веществами, лабораторным оборудованием;
приготовления растворов заданной концентрации в быту и на производстве;
критической оценки достоверности химической информации, поступающей из различных источников.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ УЧАЩИХСЯ
В результате изучения химии на базовом уровне ученик должен знать / понимать важнейшие химические понятия: вещество, химический элемент, атом, молекула, относительные атомная и молекулярная массы, ион, аллотропия, изотопы, химическая связь, электроотрицательность, валентность, степень окисления, моль, молярная масса, молярный объем, вещества молекулярного и немолекулярного строения, растворы, электролит и неэлектролит, электролитическая диссоциация, окислитель и восстановитель, окисление и восстановление, тепловой эффект реакции, скорость химической реакции, катализ, химическое равновесие, углеродный скелет, функциональная группа, изомерия, гомология;основные законы химии: сохранения массы веществ, постоянства состава, периодический закон;
основные теории химии: химической связи, электролитической диссоциации, строения органических соединений;
важнейшие вещества и материалы: основные металлы и сплавы; серная, соляная, азотная и уксусная кислоты; щелочи, аммиак, минеральные удобрения, метан, этилен, ацетилен, бензол, этанол, жиры, мыла, глюкоза, сахароза, крахмал, клетчатка, белки, искусственные и синтетические волокна, каучуки, пластмассы;
уметь называть изученные вещества по «тривиальной» или международной номенклатуре;
определять: валентность и степень окисления химических элементов, тип химической связи в соединениях, заряд иона, характер среды в водных растворах неорганических соединений, окислитель и восстановитель, принадлежность веществ к различным классам органических соединений;
характеризовать: элементы малых периодов по их положению в периодической системе Д.И.Менделеева; общие химические свойства металлов, неметаллов, основных классов неорганических и органических соединений; строение и химические свойства изученных органических соединений;
объяснять: зависимость свойств веществ от их состава и строения; природу химической связи (ионной, ковалентной, металлической), зависимость скорости химической реакции и положения химического равновесия от различных факторов;
выполнять химический эксперимент по распознаванию важнейших неорганических и органических веществ;
проводить самостоятельный поиск химической информации с использованием различных источников (научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета); использовать компьютерные технологии для обработки и передачи химической информации и ее представления в различных формах;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:
объяснения химических явлений, происходящих в природе, быту и на производстве;
определения возможности протекания химических превращений в различных условиях и оценки их последствий;
экологически грамотного поведения в окружающей среде;
оценки влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека и другие живые организмы;
безопасного обращения с горючими и токсичными веществами, лабораторным оборудованием;
приготовления растворов заданной концентрации в быту и на производстве;
критической оценки достоверности химической информации, поступающей из разных источников.
Тема 1. Строение атома. Периодический закон Д. И. Менделеева (8 часов).
частица.
электрона в конфигурация химических элементов.
Урок – семинар строение возможности химических окисления.
Периодическая разного типа. Перевод информации из свете учения о самостоятельно подобранных конкретных элементов и их информации от второстепенной. Перевод соединений в информации из одной знаковой системы в зависимости от другую (из таблицы в текст).
положения в Формирование умений элементарного Значение Умение формулировать свои мировоззренческие Периодическог Периодический кристаллическ связи. Единая химической Гибридизация орбиталей.
повторения по функционального анализа. Исследование химических зависимостей. Создание идеальных Гибридизация»
органических соединений А.
М. Бутлерова.
Использование элементов причинноследственного и структурнофункционального анализа. Исследование Бутлерова.
Современные направления Использование элементов причинноследственного и структурнофункционального анализа. Исследование Биополимеры.
Эластомеры.
экспериментал эксп.задач. Первичный инструктаж по т/б определению органической и неорганическо электронного составлении Энергетика химических химических химических реакций.
Химическое равновесие.
смещения химического равновесия.
равновесие Формулирование полученных результатов.
«Химические реакции».
Тема 4. Дисперсные системы. Растворы. Процессы, происходящие в растворах (8 часов).
системы.
характеристика растворов, растворение, растворимость.
кой следственного и структурнодиссоциации. функционального анализа. Исследование растворов зависимостей. Определение сущностных электролитов. характеристик изучаемого объекта неорганически органических экспериментал познавательной деятельности для решения ПР ьных задач по задач творческого и поискового характера.
теме:« Формулирование полученных результатов.
«Дисперсные происходящие свойства металлов.
гидроксиды металлов.
металлов.
44. природе.
Способы получения металлов.
46. элементов.
Химия d-, fэлементов.
обобщающего повторения по «Металлы»
неметаллов:
гидроксиды, водородные соединения.
неметаллов.
обобщающего повторения по «Неметаллы».
«Неметаллы».
неорганически стве растворов соляной и уксусной кислот с е кислоты. металлами, основаниями, солями.
неорганически органических неорганически е соединения.
свойства.ПР№ органических и неорганически х соединений.
Генетическая органических и неорганически соединений.ПР «Вещества, их «Вещества, их 64. производство.
контрольная работа(№5) 1.Определите химический элемент по составу его атома - 18 p+, 20 n0, 18 e-:
2. Общее число электронов у иона хрома 24Cr3+:
3.Максимальное число электронов, занимающих 3s - орбиталь, равно:
4.Число орбиталей на f - подуровне:
5.Наименьший радиус атома среди приведнных элементов имеет:
6. Из приведнных элементов 3-го периода наиболее ярко выражены неметаллические свойства имеет:
7. Ряд элементов, образующих оксиды с общей формулой RO:
8. К р-элементам относится:
9. Наиболее сходными химическими свойствами обладают простые вещества, образованные элементами:
10. Электронная формула атома 1s22s22p63s23p2. Формула его водородного соединения:
1. Электронная формула внешнего электронного слоя атома химического элемента …3s23p5. Определите этот элемент, составьте формулы его высшего оксида, летучего водородного соединения и гидроксида.
Какими свойствами (основными, кислотными или амфотерными) они обладают? Составьте его графическую формулу и определите валентные возможности атома этого химического элемента.
2. Составьте электронную и графическую формулы атома химического элемента № 22.
3. Расположите оксиды в порядке увеличения их кислотных свойств: P2O5, Al2O3, MgO, Na2O, B2O3.Напишите их гидроксиды.
1. Пара элементов, между которыми образуется ионная химическая связь:
а) углерод и сера б) водород и азот в) калий и кислород г) кремний и водород 2. Наименее полярной является связь:
3.Вещество, в молекуле которого нет «пи-связи»:
4. Атом углерода имеет степень окисления -3 и валентность 4 в соединении с формулой:
5. Атомную кристаллическую рештку имеет:
6.Вещество, между атомами которого существует водородная связь:
7. Группа формул соединений, в которых имеется только sp3-гибридизация:
8. Между атомами есть ковалентная связь, образованная по донорно-акцепторному механизму в молекуле:
1. Определите вид связи и напишите электронные и графические формулы веществ: C2H2, Br2, K3N.
2. Напишите реакцию полимеризации винилхлорида. Определите структурное звено и молекулярную массу полимера, если степень полимеризации равна 350.
3. Напишите все изомеры для вещества с формулой С4Н6 и назовите их.
а) эндотермической, обмена; в) обмена, экзотермической;
б) гетерогенной, обмена. г) обмена, каталитической;
Дайте характеристику этой реакции по всем известным вам классификациям.
Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронного баланса.
3. Сокращнное ионное уравнение реакции 2H+ + CO3 2- CO2 + H2O соответствует взаимодействию:
а) азотной кислоты с карбонатом натрия; в) соляной кислоты с карбонатом кальция;
б) угольной кислоты с гидроксидом калия; г) серной кислоты с оксидом углерода (IV).
Напишите полные ионные и молекулярные уравнения для этой реакции.
4. В водном растворе среда щелочная в случае:
Напишите сокращнное ионное уравнения гидролиза этой соли.
5. Какое из веществ подвергается гидролизу?
а) глюкоза б) тврдое мыло (стеарат натрия) в) серная кислота г) поваренная соль.
Напишите уравнение обратимого гидролиза и укажите условия смещения равновесия этого процесса в сторону продуктов гидролиза.
6. Какова будет скорость реакции при 40 0С, если при 20 0С она равна 0,4 моль/л.ч, а при повышении температуры на каждые 10 0С она возрастает в 3 раза?
7. Термохимическое уравнение полного сгорания ацетилена 2C2H2+5O2=4CO2+ 2H2O+2610 кДж При использовании 1,12л ацетилена выделится теплоты:
8*. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронного баланса.
CH3-CH=CH-CH3+KMnO4+H2O 1. Осуществите превращения и укажите условия их протекания (где необходимо):
С СН4 С2Н2 СО2 К2СО3 СаСО3 СаНСО3 СаСО 2. Напишите уравнения реакций взаимодействия воды со следующими веществами и укажите условия их протекания (где необходимо):
а) с натрием б) с оксидом натрия в) оксидом фосфора (V) г) с метиловым эфиром уксусной кислоты д) с ацетиленом.
3. Получите хлорид железа (III) тремя возможными способами.
4. Выведите формулу фосфорсодержащей кислоты, массовая доля фосфора в котором 37,8 %, кислорода – 58, %, водорода – 3,7 %.
5. Какое количество вещества и какой соли образуется при нейтрализации 1моль гидроксида натрия 490 г 40 % раствором серной кислоты?
1. Охарактеризуйте химический элемент под №12 по плану:
а) положение его в периодической системе химических элементов (период, группа, электронное семейство, металл или неметалл);
б) строение атома (электронная и графическая формулы, число протонов, электронов и нейтронов);
в) формула, вид химической связи в его высшем оксиде и свойства этого оксида (подтвердить уравнениями реакций);
г) формула гидроксида, вид химической связи в нм и его свойства (подтвердить уравнениями реакций).
2. Осуществите превращения:
SiO2 Si Mg2Si SiH4 SiO2 K2SiO а) охарактеризуйте реакцию 1 в соответствии с различными классификациями;
б) в реакции 4 расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
3. Осуществите превращения, укажите условия их протекания и назовите продукты реакций:
C2H5OH C2H4 C2H4Cl2 C2H2 C6H6 C6H5Cl 4. Вычислите объм ацетилена (н.у.), выделившегося при взаимодействии 0,4 моль карбида кальция и 7,2 г воды.
«Окислительно-восстановительные реакции».
H2S + O2 = S + H2O KMnO4 + Na2SO3+ NaOH = K2MnO4 + Na2SO4 + Na2MnO4 + H2O K2Cr2O7 + H2SO4 + SO2 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O HCOOH + Cl2 = CO2 + HCl 1. Во сколько раз возрастет скорость химической реакции при повышении температуры реакционной смеси от 450 до 850С, если известно, что с повышением температуры на каждые 10 0С скорость химической реакции возрастает в два раза?
2. Химической реакции в растворе отвечает уравнение А+В=С. Как изменится ее скорость если:
а) концентрацию вещества А увеличить в два раза, оставив концентрацию вещества В прежней;
б) концентрацию вещества В увеличить в два раза, оставив концентрацию вещества А прежней;
в) концентрацию обоих веществ увеличить в два раза;
г) увеличить в два раза давление на реагирующую смесь, предполагая, что в этом последнем случае реагируют между собой в смеси газообразные вещества?
3. В какую сторону смещается химическое равновесие при повышении температуры в следующих системах:
Поясните ответ. Изменится ли состояние равновесия в системе, записанной как уравнение реакции (а), если смесь веществ сжать? Почему?
1. Осуществите превращения:
Na2S Реакцию №2 рассмотреть как окислительно-восстановительную, а к реакции №6 напишите краткое ионное уравнение.
2. Определите, к какому классу относится соединение CrO3. Назовите его, определите агрегатное состояние, тип кристаллической рештки в нм и вид связи. Напишите два уравнения реакции, характеризующие его свойства, как представителя указанного вами класса. Напишите его гидроксид.
3. Титан в виде мелкого порошка получают восстановлением оксида титана (IV) гидридом кальция при нагревании в вакууме. При этом образуется титан и гидроксид кальция. Составьте уравнение этой реакции и рассчитайте, какую массу титана можно получить из титановой руды массой 40 кг, если массовая доля оксида титана (IV) в ней 93%. Массовая доля выхода титана составляет 90%.
4. Напишите уравнение электролиза водного раствора а) иодида калия, б) нитрата железа (II), в) хлорид меди (II). Электроды графитовые.
1. Осуществите превращения и определите степени окисления серы во всех соединениях:
Li2S S 2. Какие элементы неметаллы входят в V группу периодической системы Д. И. Менделеева? Составьте водородные соединения этих неметаллов и расположите их в порядке возрастания основных свойств.
Напишите уравнения горения этих веществ Составьте высшие кислородные соединения этих неметаллов и напишите соответствующие им гидроксиды.
3. Рассчитайте общий объм газов (н.у.), образующийся при сжигании 1 кг угля, содержащего 96% углерода, 1% серы и негорючие примеси.
1. Основным оксидом является:
2.Соединения, имеющие функциональную группу – СОН относятся к классу:
а) спиртов б) карбоновых кислот в) альдегидов г) сложных эфиров.
3. Амфотерным соединением не является:
а) гидроксид магния б) гидроксид цинка в) гидроксид железа (III) г) аминоуксусная кислота.
4. Металл, способный вытеснить водород из воды при комнатной температуре:
5. Для получения лития используют следующий метод:
восстановление LiCl магнием г) прокаливание карбоната лития с углм.
6.Даны: сажа, графит, фуллерен, алмаз. Количество элементов, образующих эти вещества:
7. Для нейтрализации серной кислоты можно использовать вещество:
8. Среди приведнных веществ щлочью является:
9. Для протекторной защиты стального корпуса корабля от коррозии нельзя использовать:
10. Кислотными свойствами обладают водородные соединения группы:
11. С концентрированной азотной кислотой не взаимодействует:
12. С раствором гидроксида калия реагирует:
13. Муравьиная кислота и гидроксид кальция относятся соответственно к классам:
неорганических кислот и оснований г) амфотерных гидроксидов.
14. Группа – ОН является функциональной для всех классов веществ группы:
а) альдегиды, щлочи, фенолы б) фенолы, основания, амины в) основания, спирты, фенолы г) щлочи, аминокислоты, эфиры.
15. Амфотерными соединениями являются:
а) этиламин и серная кислота б) этанол и нашатырный спирт в) уксусная кислота и гидроксид цинка г) глицин и гидроксид алюминия.
16. Натрий реагирует с обоими веществами пары:
17. Конечным веществом Х в цепочке превращений является:
18. Конечным веществом Х в цепочке превращений является:
в) метиловый эфир уксусной кислоты г) этиловый эфир муравьиной кислоты Периодический закон, строение атома, химическая связь.
1. Элемент находится в I группе, главной подгруппе, 3 периоде. Определите элемент (элемент А).
2. Составьте его электронную формулу (структуру).
3. Какое простое вещество образует элемент А (вещество А)?
4. Атом элемента содержит 9 электронов. Определите этот элемент (элемент Б).
5. Составьте его электронную формулу (структуру).
6. В каком периоде, в какой группе и подгруппе находится этот элемент?
7. Какое простое вещество образуют атомы элемента Б (вещество Б)?
8. Сравните атомы элементов А и Б по величине относительной электроотрицательности.
9. Составьте уравнение реакции взаимодействия веществ А и Б. Образуется вещество В. Назовите это вещество.
10. Составьте электронную формулу молекулы вещества В.
11Na – элемент натрий (А) 11Nа 1s 2s 2p 3s1 или 11Na)2e)8e)1e Число элекронов в атоме равно заряду его ядра и равно порядковому номеру элемента. Порядковый номер 9 имеет элемент фтор (Б) Элемент фтор находится во II периоде, 7 группе, главной подгруппе Фтор образует простое вещество фтор (Б) Фтор более электроотрицателен, чем натрий Оценка знаний:
6-7 баллов – 5 (отлично) 4,5-5,5 баллов – 4 (хорошо) 3,5-4 балла – 3 (удовлетворительно) Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева на основе учения о строении атома.
1. Атом элемента А на четвертом электронном слое имеет 1 электрон. Назовите этот элемент, напишите его химический символ (знак).
2. Составьте электронную формулу атома элемента А 3. Какое простое вещество образует элемент А (вещество А)?
4. Атом элемента Б на третьем электронном слое имеет 6 электронов. Назовите этот элемент, напишите его химический символ (знак).
5. Составьте электронную формулу атома элемента Б.
6. Какое простое вещество образует элемент Б (вещество Б)?
7. Составьте уравнение реакции взаимодействия веществ А и Б. Используйте уравнение электронного баланса. Образуется вещество В.
8. Укажите в уравнении окислитель и восстановитель.
9. Составьте электронную формулу молекулы вещества В.
10. Укажите тип связи в веществе В и тип кристаллической решетки.
Оценка знаний учащихся.
На первом, втором и третьем завершенных электронных слоях находится 2+8+8=18 электронов.
Всего в атоме элементов А находится 18+1= электронов. Число электронов в атоме равно заряду ядра и равно порядковому номеру элемента. Элемент Элемент калий образует простое вещество калий (R) На первом и втором завершенных электронных слоях находится 2+8=10 электронов. В атоме элемента Б находится 10+6=16 электронов. Число электронов в атоме равно заряду ядра и равно порядковому номеру Элемент сера образует простое вещество серу Атом калия отдает 1 электрон, калий- восстановитель, окисляется. Атом серы принимает 2 электрона, вераокислитель, восстанавливается.
В молекуле K2S связь ионная, тип кристаллической Оценка знаний:
8-9 баллов – 5 (отлично) 7-7,5 баллов – 4 (хорошо) 4,5-6,5 баллов – 3 (удовлетворительно) 1) Вычисление состава соединений, смесей, выведение формул соединений.
При решении химических задач часто возникает потребность проводить вычисления для нахождения соотношений составных частей в различных объектах. В качестве последних можно рассматривать химические соединения, смеси веществ, сплавы. Задачи этого типа приходиться решать не только химикам, но и представителям самых разнообразных профессий – агрономам, врачам, металлургам, геологам и т. д.
В задачах обычно рассматриваются объекты, которые состоят из компонентов. Количественный состав объектов удобно выражать в долях, которые составляют компоненты по отношению к целому объекту.
Употребляют массовую, объемную и молярную доли. Массовая доля w (X ) i-го компонента, входящего в состав объекта, равна отношению массы этого компонента m (X ) к массе объекта m (об) и выражается в долях единицы или в процентах:
Массу компонента в объекте вычисляют, умножив массу объекта на массовую долю компонента в нем:
Так, зная химический состав соединений, т. е. их формулы и молярные массы, можно вычислять массовые доли элементов в этих соединениях. И наоборот, зная массовые доли элементов в соединениях, можно находить молекулярную формулу соединения.
Ниже приведены примеры решения отдельных задач. Все они принадлежат к одному типу, поэтому алгоритмы их решения идентичны. В преобладающем большинстве случаев ход решения строится так:
обозначаем буквами неизвестные величины и формулируем их физический смысл; словесно формулируем смысл уравнений и неравенств, которые затем записываем с помощью символов; подставляем числовые значения; решаем систему уравнений и неравенств и даем ответ.
Задача № 1. Вывести формулу вещества с молярной массой 123 г/моль, если состав его, выраженный в массовых долях, следующий : углерод 58,5 %, водород 4,1 %, азот 11,4 %, кислород 26,0 % Решение: Формулу соединения условно можно записать Cx H y Nz Ot.
Искомые величины – числа атомов в молекуле ( индексы в данной формуле- x, y, z, t).
Массовые доли химических элементов в данном веществе можно выразить:
Составим уравнения, учитывая, что произведение молярной массы соединения на массовую долю данного элемента, входящего в его состав, равно молярной массе элемента, умноженной на его индекс в формуле соединения.
Решим каждое уравнение :
Ответ: формула соединения Задача № 2. В кристаллогидрате сульфата марганца ( II ) массовая доля марганца равна 0, 268. Определить количество вещества воды, приходящееся на 1 моль кристаллогидрата. Написать формулу соли.
Решение: Рассматриваемым объектом является 1 моль кристаллогидрата сульфата марганца (II ). Его формулу условно запишем MnSO4 nH 2 O, где n- искомая величина.
Составим уравнение, учитывая, что массовая доля марганца в кристаллогидрате равна отношению молярных масс марганца и данного кристаллогидрата:
Подставляя в уравнение вместо символов их числовые значения, получим: 0,268 =. Решая уравнение, найдм n = 3.
Ответ: 1 моль кристаллогидрата сульфата марганца ( II ) содержит 3 моль воды. Формула соли MnSO4 3H 2O.
Задача № 3. При полном сгорании 3,1 г органического вещества (М= 93 г моль ) образовалось 8, 8 г оксида углерода ( IV), 2,1 г воды и выделилось 0,47 г азота. Написать формулу вещества.
Решение: В общем виде соединение можно представить формулой С Х Н У N Z Ot, где х, у, z и t- искомые величины.
Составим уравнения, учитывая следующее:
1) масса углерода в сгоревшем веществе и в образовавшемся оксиде углерода 1) массы водорода в сгоревшем веществе и в образовавшейся воде равны:
2) масса азота в 3,1 г соединения равна 0,47 г:
3) молярная масса соединения равна сумме молярных масс каждого элемента, умноженных на соответствующие индексы в формуле:
Ответ: формула соединения Задача № 4. Массовая доля серебра в соли предельной одноосновной органической кислоты составляет 70, %. Написать молекулярную формулу этой кислоты, если известно, что она состоит из углерода, водорода и кислорода.
Аg С Х Н У 1ОZ.Индексы х, у и z-искомые величины.
Выражая молярную массу соли серебра через молярные массы составляющих е атомов, получим:
Составим уравнение, учитывая, что произведение молярной массы соли на массовую долю в ней серебра равно молярной массе серебра:
(107+12х+у+16z) 0,7059 108, откуда 12х + у + 16z = 46.
По условию задачи одноосновная предельная органическая кислота имеет общую формулу Искомые числа х и у одновременно удовлетворяют двум уравнениям:
Решая систему уравнений, получим х = 1, у = 2. Следовательно, формула кислоты Ответ: Формула кислоты - НСООН.
2) Задачи на газовые законы. Определение количественных отношений Расчты масс, количеств веществ и объмов газов обычно проводят с помощью алгебраических уравнений, как правило, на основе закона Авогадро. Рассмотрим некоторые особенности составления таких уравнений.
Иногда в задачах требуется произвести вычисления с газами, при смешении которых не происходит химического взаимодействия, а образуется смесь исходных газов. В таких случаях при составлении алгебраических уравнений учитывают, что масса газовой смеси равна сумме масс газов смеси. В уравнении массу каждого газа, а также смеси представляют как произведение количества вещества газа на его молярную массу: m = n* M. В отдельных задачах при составлении уравнений принимают во внимание, что количество вещества в газовой смеси равно сумме количеств веществ газов, которые были смешаны.
Если в условии задачи задана относительная плотность D некоторого газа, имеющего молярную массу М ( х ), по другому газу, имеющего молярную массу М ( а ), то можно использовать существующую зависимость между этими величинами: D = М ( х ) / М ( а ) – выражать молярную массу газа М ( х ) в виде произведения D M (a).
Во многих задачах рассматриваются газы, которые при смешении реагируют между собой, образуя газообразные продукты реакции. В таких случаях при составлении алгебраических уравнений учитывают, что объмы участвующих в реакции газов относятся как коэффициенты перед формулами соединений в уравнении химической реакции. Причм объмы газов должны быть взяты при одинаковой температуре и давлении. В алгебраических уравнениях отношение объмов реагирующих газов иногда удобно заменять отношением количеств веществ газов.
В процессе решения задач, касающихся газов, иногда полезно использовать информацию, которую можно представить в виде неравенств. Последние иногда непосредственно следуют из условия задачи. Однако в ряде случаев их можно составлять на основе известных свойств газов. Например, для любого газа относительная плотность по водороду больше единицы: DH > 1; средняя молярная масса газа, состоящего из молекул различных соединений, находится в пределах значений молярных масс этих соединений:
Иногда в условиях задач объм газа датся не при нормальных, а при каких-то других условиях. В этом случае, как обычно говорят, нужно привести объм к нормальным условиям. Для этого проще всего воспользоваться объединнным газовым законом, который математически выражается так:
Где V0 – объм газа при н.у., т.е. при нормальной температуре T0 = 273 K и при нормальном давлении P =101325 Па; V- объм газа при данной температуре T и данном давлении P.
Значение молярной массы газа, а также число молей газа можно найти при использовании уравнения Клапейрона - Менделеева:
Где P - давление газа, V- объм системы, m – масса газа, Т- абсолютная температура, R- универсальная газовая постоянная: R= 8,31 Дж / ( моль К ).
При расчтах газовых реакций нет необходимости определять число молей веществ, а достаточно пользоваться их объмами. Из закона Авогадро и основного закона стехиометрии вытекает следующее следствие отношение объмов газов, вступающих в реакцию, равно отношению коэффициентов в уравнении реакции. Это утверждение называется законом объмных отношении Гей-Люссака.
Задача № 1. Какой объм (н.у.) озонированного кислорода с молярной долей озона 24 % требуется для сжигания 11,2 л водорода.
Решение: Реакциям горения водорода отвечают уравнения:
Искомая величина V (смеси) – объм озонированного кислорода, необходимый для сжигания 11,2 л водорода.
Составим уравнения, учитывая, что количество вещества водорода равно сумме удвоенного количества кислорода и утроенного количества вещества озона.
11, Откуда V (смеси) =5 л.
Ответ: 5 л озонированного кислорода.
Задача № 2. К 30 л смеси, состоящей из этана и аммиака добавили 10 л хлороводорода, после чего плотность паров газовой смеси по воздуху стало равной 0,945. Вычислить объмные доли газов в исходной смеси.
Решение:
При добавлении хлороводорода происходит реакция NH 3 + HCl NH 4 Cl с образованием тврдого NH 4 Cl.
Конечная газовая смесь имеет среднюю молярную массу Мср = 0,945 29 = 27,4 г/ моль и состоит из этана ( М= 30 г/ моль) и аммиака (М= 17 г/ моль). Это означает, что аммиак в реакции - в избытке.
Если бы в избытке был хлороводород, то в конечной смеси вместо аммиака был хлороводород, и средняя молярная масса была бы больше 30 г/ моль.
Пусть в исходной смеси было х л аммиака и у л этана, тогда в конечной смеси содержатся ( х- 10) л аммиака и у л этана. Значения объма исходной смеси и молярной массы конечной смеси дают систему двух уравнений для х и у :
откуда следует х=14 л, у=16 л.
( NH 3 ) = 14/30 = 0,47, ( C 2 H 6 ) = 16/30 = 0,53.