Учебно-методическое пособие по химии на тему: "Решение задач по уравнениям химических реакций с использованием логических схем.
учебно-методическое пособие по химии (8 класс) по теме

Учебно – методическое пособие по химии (8-9 класс) на тему:

Решение задач по уравнениям химических реакций с использованием логических схем.

Автор: Руснак А.П.

ГБОУ школа № 181 Центрального района Санкт - Петербурга

 Решить задачу,  как в жизни, так и на уроках химии – достаточно непросто. Необходимо разобраться в сущности этой задачи, проанализировать её, составить план решения задачи, выполнить определённые действия и получить желаемый результат. Решение задачи – это маленькое исследование, которое требует  и химической логики и не всегда стандартного решения. Каждый раз надо спрашивать, почему я поступил именно так, а не иначе? Решение задач на уроках химии способствует развитию как предметных так  метапредметных действий:

Регулятивные УУД

1.самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности

2.выдвигать версии решения проблемы, выбирать из предложенных и искать самостоятельно  средства достижения цели

3.составлять (индивидуально или в группе) план решения проблемы

  Познавательные УУД    

1.анализировать

2.строить логическое рассуждение

3.преобразовывать информацию  из одного вида в другой

 Все задачи, решаемые с использованием уравнений химических реакций, основываются  на основе закона сохранения массы веществ: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, получившихся в результате реакции.

Схема решения задач:

Условие задачи  →  Запись уравнения →   Расчеты по уравнению→   Ответ

                                                     ХР                                          ХР

Порядок решения задач:

1. Краткая запись условия задачи.
2. Запись уравнения химической реакции.
3. Запись известных и неизвестных величин над формулами веществ.
4. Запись под формулами веществ количества вещества, молярные массы и массы (или молярные объемы и объемы) веществ.
5. Составление и решение пропорции.

     6.Запись ответа задачи

 В решении задачи выделяют две части: химическую и математическую.

        Химическая  часть задачи включает действия:

чтение текста;

запись условия задачи;

исследование задачи – определение типа задачи;

анализ задачи – составление плана решения.

         Математическая часть задачи включает действия:

выбор способа решения;

решение (расчеты);

запись ответа;

анализ (проверка) решения;

Образец решения задачи:

Задача: Вычислите  количества вещества и массу оксида меди, полученного при окислении 6,4 г. меди.

Дано:                           Решение

m(Cu) = 6,4 г              Составим схему решения задачи:                                                                

Найти:m(CuO)-?

            n (CuO)-?            m(Cu) →     n (Cu)  →   n(CuO)   →    m(CuO)      

                                                             ∕                                          ∕

                                                   M(Cu)                                M(CuO)

1.              =0,1 моль

                                    0,1 моль                     n

                                     2Cu    +   O2  =   2CuO            

                                  n = 2моль             n = 2 моль 

                                  или  n(CuO)=n(Cu)=0,1 моль.  

                                  2)    =8г.

                                   Ответ: 8 г CuO;0,1моль CuO.

Задача: По уравнению реакции KClO3→KCl+O2   рассчитай количество вещества и массу  KClO3 , необходимое для получения кислорода объёмом 67,2 литра.

     Дано:                             Решение

     V(O2  ) = 67,2л              Составим схему решения задачи:                                                        Найти:m(KClO3),

            n (KClO3)-?            V(O2) →     n (O2)  →   n(KClO3)   →    m(KClO3)      

                                                                    ∕                                          ∕

                                                       Vm=22,4 л/моль                    M(KClO3)

                                   1)            =3 моль

                                       n                          3моль

                                    2 KClO3 → 2KCl+3O2  

                                  n = 2моль             n = 3 моль 

                                  2)или  n(KClO3)= n (O2)=*3моль=2моль

                                  3) M=39+35,5+3*16=122,5

                                  4)   =245г.

                                   Ответ: 245 г KClO3;2 моль KClO3.

Вычисления по химическим уравнениям, если одно из исходных веществ содержит примеси.

Абсолютно чистого вещества в природе не бывает, поэтому в химических производствах вынуждены использовать исходные вещества, содержащие примеси.

Содержание примеси обычно выражают в долях от единицы (или выражают в %).

Для вычисления массы основного вещества, содержащегося в смеси, используют формулу 2.

1)   (1)      

2)ω(в-ва)          (2)

3)m(технич.) = m(осн.в.) + m(прим.)  (3)

Решение задачи следует начать  с расчета массовой доли основного вещества.

Далее необходимо определить его массу и количество вещества.

Записать  уравнение нужной реакции со всеми коэффициентами.

По уравнению реакции определить количество вещества

Далее рассчитываются масса или объем требуемого вещества.

Задача: Какой объем углекислого газа (н. у) выделится при прокаливании 5 кг. известняка, в котором массовая доля некарбонатных примесей  равна 20%.

 Дано:                                  Решение задачи:                                                                

 mтех(CaCO3) = 5кг.              

 ω (примесей) =20%          Составим схему решения задачи :

_________________

Найти:V (CO2)-?

mтех(CaCO3) →   m (CaCO3)  →   n(CaCO3)   → n(CO2) →  V(CO2)  

                                                             ∕                                         ∕

                                    ↑                 M(CaCO3)                  Vm=22,4 л/моль                                  

ω (примесей) →   ω(CaCO3)  

1)       

2) 100%

    ω(в-ва)

   80%=4000г.      M=40+12+3*16=100

3)            =40 моль

4) Запишем уравнение реакции и найдем n(CO2):

    CaCO3 →   CaO + CO2

n(CO2)=n(CaCO3) = 40 моль.  

5)           

       =896 л.    

  Ответ: 896 л. CO2.

Вычисления по химическим уравнениям, если одно из исходных веществ дано в избытке.

Если в условии задачи есть числовые данные (массы или объемы) по обоим веществам, участвующим в реакции, то, возможно, одно из них находится в избытке.

Поэтому решение задачи следует начать  с расчета количеств этих веществ.

Далее необходимо записать  уравнение нужной реакции со всеми коэффициентами.

По коэффициентам в уравнении и найденным количествам веществ, следует  определить, какое из веществ находится в избытке, а какое – в недостатке.

В уравнении реакции над формулой вещества, находящегося в недостатке, записываем его количество  и с учетом коэффициентов находим количества остальных веществ, участвующих в реакции.

Далее рассчитываются массы или объемы остальных веществ.

Задача: К раствору, содержащему соляную кислоту массой  36,5 г. прибавили оксид меди (II) массой 8 г. Вычисли количества вещества полученной соли.

Д а н о:                                  Решение задачи:

m (HСl)=36,5г                      Составим схему решения задачи:

m (CuO) = 8г                     

n(CuCl2)-?

m (HСl)            n  (HСl)

                         M (HСl)                                          n (CuCl2)-?

m (CuO)           n  (CuO)

                         M (CuO)

CuO+ 2HСl = CuCl2+ H2 O

1 моль   2 моль  

М(HCl) = 36,5г/моль;       n(HCl) =36,5г: 36,5г/моль = 0,1 моль

М(CuO) = 80г/моль;         n(CuO) = 8  г: 80г/моль = 0,1 моль

                         0,1моль         0,1моль                      x

                           CuO       +   2 HCl          =   CuCl2 + H2 O

    2)                    1 моль           2 моль                  1моль

                           0,1        >        0,1                     

                        1                     2      

  Вещество CuO– в избытке, расчёт по веществу HCl.

     3)   n(CuСl2)=    * n(HCl)=  0,05 моль.                        

    Ответ: 0,05 моль CuСl2.