Элективный курс «Задачи по химии и способы их решения» (9 кл.)
рабочая программа по химии

                                                            МБОУ гимназияг.

г. Сафоново Смоленской области

учитель Петрущенкова Людмила Павловна

3. Элективный курс

                                                                       9 класс  

                                    « Задачи по химии и способы их решения»

4. Пояснительная записка
5. Данный курс по выбору предназначен для учащихся 9 классов. В данном курсе представлены типы расчетных задач, которые не рассматриваются в базовом курсе химии.

Курс содержит три блока: расчеты по химическим формулам, количественные характеристики растворов, вычисления по химическим уравнениям. Каждый блок начинается с теоретического введения, в котором рассматриваются разные способы решения задач. В дальнейшем учащиеся самостоятельно определяют способ решения – главное, чтобы он был рациональным и логически последовательным.

Решение задач способствует развитию логического мышления, прививает навык самостоятельной работы. Решение сложных задач – интересный и творческий процесс, результат его часто бывает оригинальным и нестандартным, таким образом, решение задач способствует самореализации ученика. Задачи обеспечивают закрепление теоретических знаний. Учат творчески применять их к новой ситуации.

Задачи курса:

1. Углубить знания учащихся по химии, научить их методически правильно и практически эффективно решать задачи.
2. Дать учащимся возможность реализовать и развить свой интерес к химии.
3. Предоставить учащимся возможность уточнить собственную готовность и способность осваивать в дальнейшем программу химии на повышенном уровне.
4. Создать учащимся условия для подготовки к мини-ЕГЭ по химии, для поступления в класс химико-биологического профиля.

Методы:

1. Фронтальный разбор способов решения задач.
2. Коллективное обсуждение решения наиболее сложных и нестандартных задач.
3. Решение расчетно-практических задач.
4. Составление учащимися оригинальных задач.
5. Работа учащихся над творческими проектами.

Планируемые результаты:

1. Учащиеся  научатся решать задачи по каждому блоку.
2. Смогут решать задачи повышенной  сложности.

3.   Учащиеся познакомятся с нестандартными задачами.

4   .По окончанию курса защита разработанных проектов.

По окончании курса учащиеся получат возможность:

• Производить расчеты по химическим формулам: определять среднюю молярную массу смеси, относительную плотность газовой смеси, состав газовой смеси;
• Производить вычисления состава растворов с использованием массовой доли растворенного вещества, молярной концентрации, растворимости;
• Производить расчеты по уравнениям: вычислять объемные отношения газов, определять состав смеси, массы продуктов реакции, если одно из реагирующих веществ дано в избытке.

Творческие задания:

• Подобрать из разных источников или (и) составить оригинальные задачи:
• а) определенного типа (например, «Газовые смеси»);
• б) по выбранной теме (например, «Соединения азота»);
• Составить задание для школьной олимпиады по химии для 9 класса; (все задачи сдаются в решенном виде);
• Смоделировать и изготовить прибор для определения массовой доли примесей в природных карбонатах, определения состава кристаллогидрата карбоната натрия, определения количественного состава какой либо смеси и т. п.

1. Программа курса

Тема 1. Расчеты по химическим формулам. 5 часов.

Основные понятия и законы химии. Количество вещества. Молярная масса. Постоянная закона Авогадро. Число структурных единиц. Молярный объем газа. Относительная плотность газа. Массовая доля элемента. Массовая доля вещества.  Мольная доля вещества. Средняя молекулярная масса смеси газов. Массовая доля газов в газовой смеси. Вычисления с использованием физических величин (количество вещества, молярный объем газа, относительная плотность газа, массовая доля) и постоянной Авогадро. Определение средней молекулярной массы смеси. Определение относительной плотности газовой смеси. Определение состава газовых смесей.

Тема 2. Растворы. 6 часов.

Массовая доля растворенного вещества. Правило смешения. Расчеты с использованием массовой доли растворенного вещества. Молярная концентрация. Расчетно-практические задачи на приготовление растворов заданной концентрации из чистого растворенного вещества и воды, кристаллогидрата и воды, другого раствора и воды. Растворимость веществ. Насыщенные растворы. Массовая доля вещества в насыщенном растворе. Решение задач на растворимость.

Тема 3. Вычисления по химическим уравнениям. 6 часов.

Закон объемных отношений газообразных веществ. Вычисление объемных отношений газов. Задачи, связанные с вычислением массовой доли вещества в образовавшемся растворе. Вычисление массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из реагирующих веществ дано в избытке: вещество, взятое в избытке, не реагирует с продуктом реакции; вещество, взятое в избытке, взаимодействует с продуктом реакции. Определение состава смеси, компоненты которой выборочно взаимодействуют с указанным реагентом. Защита творческих проектов.  

1. Тематическо-поурочный план

Типовые задачи

1. Расчеты по химическим формулам

1. Состав оксида некоторого металла может быть выражен простейшей формулой Ме2О3. Известно, что оксид массой 76,5 г содержит металл массой 40,5 г.  Какой металл образует оксид?

2. Оксид элемента Э имеет состав ЭО2. Массовая доля элемента в оксиде составляет 71,15%.  Какой элемент образует оксид? (Селен)

3. Массовая доля кислорода в оксиде трехвалентного элемента составляет 0,173. Вычислить молярную массу элемента.

4. Для реакции с 9,58 г металла, высший оксид которого имеет состав ЭО2, потребовалось 8,96 л (н. у.)  хлора. Какой это металл?  (Титан.)

5. Определить молярную массу благородного газа Х, плотность которого по водороду составляет 20. Назовите этот газ. (Аргон.)

6. При сжигании неизвестного вещества образовался азот, оксид углерода (IV) и вода. Установить формулу вещества, если его молярная масса равна 27 г/моль. (HCN)

7. Содержание оксида железа (III) по массе в руде составляет 60%. Вычислите массовую долю железа в руде. (42%)

8. Найдите плотность по азоту воздуха, имеющего следующий объемный состав: 20% кислорода, 79% азота, 1% аргона.

9. Рассчитайте среднюю молярную массу воздуха, имеющего следующий состав (в % по объему): 21% кислорода, 78% азота, 0,5% аргона и 0,5% углекислого газа.

10. Массовая доля кристаллизационной воды в железном купоросе составляет 45,3%.  Определите число молекул воды в формуле железного купороса (FeSO4*nH2O).

11. В кристаллогидрате сульфата марганца (II) массовая доля марганца равна 0,268. Определите количество вещества воды, приходящееся на 1 моль кристаллогидрата. Написать формулу соли. (MnSO4*3H2O).

12. Газовая смесь содержит равные массы кислорода и азота. Чему равно объемное соотношение между газами в этой смеси?

13. Плотность газовой смеси, состоящей из водорода и гелия, по воздуху составляет 0,1. Определите объемную долю этих газов в исходной смеси.

14. Смесь азота и углекислого газа объемом 14 л (н. у.) имеет массу 25,5 г. Определите объемную, мольную и массовую долю азота в смеси.

15. При н. у. плотность смеси, состоящей из азота и кислорода, составляет 1,35 г/л. Определите объемную и массовую доли (в %) газов в смеси.

16. Смесь азота и  оксида углерода (IV) объемом 14 л (н. у.) имеет массу 25,5 г.  Определите объемную, молярную и массовую доли (в %) азота в смеси. (20%, 20%, 13,7%)

17. Смесь водорода и кислорода объемом 13,44 л (н. у.) имеет массу 15 г.  Определите объемную и массовую долю кислорода в смеси (в %). (98,13%, 76,67%)

18. Смесь оксида углерода (IV) и аммиака объемом 12 л (н. у.)  имеет массу 18 г. Определите объем каждого газа в смеси и массовую долю (%) оксида углерода (IV). (4, 62 л аммиака, 7,38 л углекислого газа, 80,5%).

19. Смешали 300 л гелия и 100 л кислорода. Определить относительную плотность по водороду полученной смеси газов.

20. Смешали 56 л азота, 12 л кислорода, 32 л паров воды. Вычислите состав смеси (в процентах по массе). (62%, 15%, 23%).

21. Какой объем кислорода необходим для полного сгорания смеси метана и этана объемом 3 л, если плотность смеси по воздуху равна 0,6?  (6,45 л).

2. Растворы

1. Какую массу воды надо прибавить к раствору гидроксида натрия массой 150 г с массовой долей 10%, чтобы получить раствор с массовой долей 2%? (600 г)

2. Найдите объем аммиака, который необходимо растворить в 700 г воды, чтобы массовая доля аммиака в растворе составляла 15%. (163 л).

3. В лаборатории имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10% и 20%.  Какую массу каждого раствора надо взять для получения 300 г раствора с массовой долей соли 12%?

4. Какая масса воды и раствора с массовой долей хлорида магния 0,2 потребуется для приготовления раствора с массовой долей MgCl2 0,04 массой 300 г?

5. Сделайте расчет для приготовления 1 л 5%-ного раствора гидроксида натрия (р=1,054 г/мл).

6. Какой объем раствора с массовой долей серной кислоты 60% (р1=1,5 г/мл) и раствора с массовой долей серной кислоты 30% (р2=1,2 г/мл) надо взять для приготовления 240 г раствора с массовой долей кислоты 50%?

7. Какой объем 96%-ного (по массе) серной кислоты (р=1,84 г/мл) и какую массу воды нужно взять для приготовления 400 мл 5%-ного раствора серной кислоты (р=1,032 г/мл)?

8. Определите массы медного купороса CuSO4*5H2O и воды, необходимые для приготовления раствора сульфата меди (II) массой 40 кг с массовой долей CuSO4 2%?

9. Найти массы воды и кристаллогидрата BaCl2*2H2O, необходимые для приготовления 500 мл 5%-ного раствора хлорида бария (р=1,0275 г/мл).

10. Определите молярную концентрацию раствора, полученного при растворении сульфата натрия массой 42,6 г в воде массой 300 г, если плотность полученного раствора равна 1,12 г/мл.

11. Какой объем раствора с массовой долей серной кислоты 9,3% (р=1,05 г/мл) потребуется для приготовления раствора 0,35М H2SO4 объемом 40 мл?

12. К раствору объемом 500мл с массовой долей аммиака 28% (р=0,9 г/мл) прибавили воду объемом

1 л. Определите молярную концентрацию аммиака в полученном растворе.

13. Массовая доля хлорида аммония в насыщенном при 30 оС растворе равна 29,5%. Определите растворимость хлорида аммония при данной температуре.

14. Вычислите, какая масса нитрата калия выпадет в осадок, если 100 г насыщенного при температуре 70 оС раствора нитрата калия охладить до температуры 0 оС. Растворимость нитрата калия составляет 138 г при температуре 70 оС при температуре

0 оС.

15. Коэффициент растворимости  хлорида аммония при температуре 15 оС равен 35 г. Определите массовую долю хлорида аммония в насыщенном при температуре 15 оС  растворе.

16. В 730 г 12%-ной соляной кислоты растворили 33,6 л хлороводорода. Найдите массовую долю хлороводорода в полученном растворе. (18,14%)

3. 17. В 820 г 0,5%-ного раствора сернистой кислоты растворили еще 11,2 л сернистого газа. Какой стала массовая доля кислоты в полученном растворе?  (5,29%)

18. Найдите массовую долю гидроксида натрия в растворе, полученном при взаимодействии 69 г натрия и 130 мл воды. (61,2%)

19. В 400 г 5%-ного раствора гидроксида натрия добавили 92 г натрия. Какой стала массовая доля щелочи в полученном растворе?  (37,19%)

5. Вычисления по химическим уравнениям

1. К смеси метана и азота объемом 50 мл прибавили 100 мл кислорода. После сгорания метана и охлаждения продуктов реакции до исходной температуры объем газовой смеси составил 78 мл. Определите объемную долю (%) метана и азота в исходной смеси.

2. После взрыва 0,02 л смеси водорода с кислородом осталось 0,0032 л кислорода. Вычислите объемные доли газов в исходной смеси.

3. Объем смеси оксида углерода (II) и кислорода составляет 170 мл. После сжигания оксида углерода (II) объем уменьшился на 50 мл. Определите объемный состав исходной смеси.

4. Оксид фосфора (V) массой 21,3 г растворили в горячей воде массой 400 г. Вычислите массовую долю ортофосфорной кислоты в полученном растворе.

5. Для полного осаждения  ионов меди (II) в виде сульфида меди (II) из раствора массой 200 г с массовой долей сульфата меди (II) 16% необходим раствор сульфида натрия массой 50 г. Определите массовую долю сульфида натрия в растворе.

6. Определите массу соли, полученной при смешении раствора объемом 40 мл с массовой долей азотной кислоты 0,2 и плотностью 1,12 г/мл с раствором объемом 36 мл с массовой долей гидроксида натрия 0,15 и плотностью 1,17 г/мл.

7. Водный раствор, содержащий гидроксид кальция массой 3,7 г, поглотил углекислый газ, объемом 1,68 л (н. у.). Определите массу осадка.

8. К раствору массой 25 г с массовой долей хлорида алюминия 8% прилили 25 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Образовавшийся осадок отфильтровали и прокалили. Определите его массу и состав.

9. При растворении в соляной кислоте смеси железа и алюминия массой 11г выделился водород объемом 8,96 л. Определите массу каждого металла в исходной смеси.

10. Вычислите массу меди, железа и алюминия в смеси, если при действии на смесь массой 13 г раствором гидроксида натрия выделился газ объемом 6,72 л, а при действии соляной кислоты – газ объемом 8,96 л.

11. При растворении в серной кислоте сплава цинка с магнием массой 10 г выделилось 5,75 л (н. у.) водорода. Вычислите массовую долю (%) каждого металла в сплаве. (60%,40%)

12. При взаимодействии со щелочью 4,5 г сплава алюминия с магнием выделилось 3,36 л водорода (н. у.). Какова массовая доля алюминия в сплаве? (60%)

13. При разложении смеси карбонатов кальция и магния массой 7,1 г выделилось 3,3 г оксида углерода (IV). Определите массу каждой соли в смеси.  (5 г, 2,1 г)

14. При растворении в воде сплава натрия с калием массой 7,7 г выделилось 3,36 л водорода (н. у.). Вычислите массовую долю (%) каждого металла в сплаве.  (25,33%,74,67%)

15. При растворении в азотной кислоте сплава меди с серебром массой 6 г получили 14,68 г нитратов меди и серебра. Вычислите массовую долю (%) каждого металла в сплаве.  (64%, 36%)

16. Вычислите массу меди, железа и алюминия в смеси, если при действии на смесь массой 13 г раствором гидроксида натрия выделился газ объемом 6,72 л, а при действии соляной кислоты без доступа воздуха – газ объемом 8, 96 л (н. у.). (2 г, 5,6 г, 5,4 г).

17. Смесь магниевых и медных опилок массой 1,5 г обработали избытком соляной кислоты. В результате реакции выделился водород объемом 560 мл (н. у.). Определите массовую долю меди в смеси. (60%)

18. Смесь кремния и угля массой 20 г обработали избытком концентрированного раствора щелочи. В результате реакции выделился водород объемом 13,44 л (н. у.). Определите массовую долю кремния в исходной смеси.  (20%)

19. Для определения массовой доли оксида кальция в смеси его с карбонатом кальция образец смеси массой 0,8 г обработали соляной кислотой. В результате выделился газ объемом 112 мл (н. у.). Определите массовую долю оксида кальция в смеси (37,5%).

20. Имеется смесь порошков металлов: никеля, цинка и серебра. Часть этой смеси массой 4,58 г обработали концентрированным раствором щелочи, получив газ объемом 224 мл (н.у.). Другую часть той же смеси массой 11,45 г обработали разбавленной серной кислотой. При этом выделился газ, занимающий объем 2,24 л  (н. у.). Определите массовые доли металлов в смеси.  (38,65%, 14,19%, 47,16%)

6. Литература

1. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В.. Сборник задач и упражнений по химии для школьников и абитуриентов, М.; Оникс 21 век, 2017-544 с.

2. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г.. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. -.М.; Новая волна, 2016, 303 с.

3. В.Н.Доронькин. Универсальный задачник по химии. Для поступающих в вузы. – М.; ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д, 2004. – 480 с.

4. Лидин Р.А., Якимова Е.Е., Вотинова Н.А..  Химия.10-11 кл.; Учебное пособие.  (Дидактические материалы), - М.; Дрофа, 2009. –160 с.