Рефераты, курсовые, доклады; Элективный курс для учащихся 10-х классов "Решение задач по органической химии повышенного уров...- скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рус Укр Eng

Элективный курс для учащихся 10-х классов "Решение задач по органической химии повышенного уров...

(100-х)-2х+х=50,х=25(мл) => V(CH4)=25 мл, V(O2)=75 мл.

Проверяем:по условию 25 мл 75 мл-избыток

CH4 + 2 O2 à CO2 + 2 H2O(ж)

по уравнению 1 мл2 мл 1 мл

CH4

О2

CО2

до р-ции

25 мл

75 мл

0 мл

вз-ет

25 мл

50 мл

0 мл

послер-ции

0 мл

75-50=25 мл

25мл

V(смеси после р-ции)= V(смеси до р-ции) - V(газов вступивших в р-цию)+ +V( газов обр-ся после р-ции)=100-25-50+25=50(мл).

Составляем подобную задачу, включая в условие газовые законы.

Возьмем смесь, состоящую из 15л этана, 5л этена и 20л водорода.

по условию5л20л15л

C2H4+H2 à C2H6 ; C2H6- не вз-ет.

по уравнению 1л 1л 1л

C2H4

C2H6

до р-ции

5 л

20 л

15 л

вз-ет

5 л

0 л

послер-ции

0 л

20-5=15 л

15+5=20л

V(смеси после р-ции)= V(смеси до р-ции) - V(газов вступивших в р-цию)+ +V( газов обр-ся после р-ции)=40-5-5+5=35(л).

Пусть конечный объем смеси будет измерен при 270С и 0,5 атм.

Р0V0/T0=PV/T => V=P0V0T/T0P=1. 35.(27+273)/273.0.5=76,92(л);

Составляем условие задачи: к смеси этана и этена объемом 20л добавили столько же водорода. После реакции объем газовой смеси при 270С и 0,5 атм составил 76,92л. Определите объемы газов в смеси до реакции.

Решение: Пусть в исходной смеси было х л этена, тогда этана (20-х) л.

Вычисляем объем полученной после реакции смеси при н.у.:

Р0V0/T0=PV/T => V=PVT0/TP0=0,5.76,92.273/.(27+273).1=35(л).

C2H4+H2 à C2H6 ; C2H6- не вз-ет.

C2H4

C2H6

до р-ции

х л

20 л

(20-х) л

вз-ет

х л

0 л

послер-ции

0 л

(20-х) л

20-х+х=

20 л

( 20-х)+20=35; х=5(л)

или в данном случае, объем смеси после реакции изменяется за счет вступившего в реакцию водорода => 40-35=5(л) водорода, а соответственно и этена вступает в реакцию

После совместного решения ученики составляют самостоятельно условие подобной задачи, используя смеси в которых только одно вещество вступает в реакцию.

Тема 5. Задачи с использованием долей. Основные понятия, законы и формулы: массовые, молярные, объемные доли,

смеси, растворы, практическая доля выхода вещества в сравнении с теоретически возможным.

Решаем задачу на растворы, в которой происходит химическая реакция и концентрация веществ изменяется за счет вступления в химическую реакцию растворенного вещества, растворителя, выпадения осадка или выделения газа.

Металлический натрий массой 5,6 г добавили к 96% водному раствору этанола объемом 112,5 мл (0,8г/мл). Определите массовые доли веществ в растворе по окончании реакций.

Решение: т.к. условие задачи объемное, разбираем его на рисунке-схеме.

H2O H2 Na 5,6 г

C2H5OH96%;

112мл;

0,8 г/мл.

m(C2H5OH, р-р)=Vp=112,5.0,8=90(г); m(C2H5OH)=m(C2H5OH, р-р).w (C2H5OH)=90.0,96=86,4(г); n(C2H5OH)=m/M=86,4:46=1,8(моль).

m(H2O)= m(C2H5OH, р-р)- m(C2H5OH)=90-86,4=3,6(г); n(H2O)= m/M=3,6:18=0,2(моль).

n(Na)=m/M=5,6:23=0,24(моль).

по условию 0,24моль 0,2моль

2Na + 2H2O à 2NaOH + H2

по уравнению 2моль 2моль

избыток недостаток

H2O

NaOH

до р-ции

0,24моль

0,2моль

вз-ет

0,2моль

послер-ции

0,04моль

0,2моль

0,1моль

по условию 0,04моль 1,8моль

2Na + 2C2H5OH à 2C2H5ONa + H2

по уравнению 0,04моль0,04моль

недостатокизбыток

C2H5OH

C2H5ONa

до р-ции

0,04моль

1,8моль

вз-ет

0,04моль

послер-ции

1,76

0,04моль

0,02моль

m(р-ра)=m(C2H5OH, р-р)+m(Na)-m(H2)=90+5,6-(0.02+0,1).2=95,36(г).

Т.е. после реакции в растворе:

m(C2H5OH)=n.M=1,76.46=80,96(г),

w (C2H5OH)=m(C2H5OH) / m(р-ра)=80,96:95,36=0,85;

m (C2H5ONa)= n.M=0,04.68=2,72(г),

w(C2H5ONa)= m (C2H5ONa)/ m(р-ра)=2,72:95,36=0,03;

w(NaOH)= 1- w (C2H5OH)- w(C2H5ONa)=1-0,85-0,03=0,12.

Далее ученики составляют и решают подобную задачу (подбираем раствор из которого в ходе реакции выпадает осадок).

В реальных химических процессах из-за различных потерь масса образующихся продуктов часто бывает меньше той, которая должна образовываться в соответствии с теоретическими расчетами т.е. необходимо учитывать выход продукта реакции от теоретически возможного (в тех задачах, где доля выхода продукта не указана, предполагается, что она равна теоретической).

Решаем задачу: В результате окисления 12,32г метанола и растворения образовавшегося альдегида в 224 мл воды был получен 3%-ный формалин. Определите массовую долю выхода продукта реакции.

Решение: т.к. условие задачи объемное, разбираем его на рисунке-схеме.

224мл H2O

CH3OH [O]CH2O

12,32г 3%

n(CH3OH)=m/M=12,32:32=0,385(моль);

n(CH2O)= n(CH3OH)= 0,385(моль), т.к. число атомов одинаково.

m(CH2O, теор.)=M n= 30.0,385=11,55(г)

m(H2O)=Vp=224.1=224(г), w(H2O)=100-3=97(%)

m(CH2O) – 3%, => x – 3%, => m(CH2O, прак.) =224.3:97= 6,93(г)

m(H2O) – 97%.224 – 97%

wвых.(CH2O)= m(CH2O,прак.)/ m(CH2O, теор.)= 6,93:11,55=0,6.

Для проверки на основе предыдущей задачи составляем новое условие и решаем.

Раствор какой концентрации получится, если после окисления 12,32г метанола полученный формальдегид (выход составил 60% от теоретически возможного) растворили в 224 мл воды?

Решение:

n(CH3OH)=m/M=12,32:32=0,385(моль);

n(CH2O)= n(CH3OH)= 0,385(моль), т.к. число атомов одинаково.

m(CH2O, теор.)=M n= 30.0,385=11,55(г);

m(CH2O, прак.)= m(CH2O, теор.). wвых.(CH2O):100%=11,55.60:100=6,93(г);

m(H2O)=Vp=224.1=224(г):

m(р-ра)= m(CH2O, прак.)+ m(H2O)=6,93+224=230,93(г);

w(CH2O)= m(CH2O, прак.): m(р-ра).100%=6,93:230,93.100=3(%).

Тема 6. Задачи на смеси (в р-цию вступает 2 и более в-в или одно в-во участвует в нескольких р-циях).

Основные понятия, законы и формулы: смесь, массовые, молярные, объемные доли.

Составляем задачу на смеси и решаем её ( можно сделать в обратном порядке).

Возьмем смесь, состоящую из 16г метана и 56г этена. Подсчитаем сколько л кислорода необходимо для сжигания данной смеси и сколько г углекислого газа при этом образуется.

n(CH4)=m/M=16:16=1(моль); n(C2H4)=56:28=2(моль).

по условию 1мольx y

CH4 + 2 O2 à CO2 + 2 H2O x=2(моль); y=1(моль).

по уравнению 1моль 2моль 1моль 2моль

по условию 2мольa b

C2H4 + 3 O2 à2 CO2 + 2 H2O a=6(моль); b=4(моль).

по уравнению 1моль 3моль 2моль 2моль

n(O2)=x+a=2+6=8(моль) ; V(O2)=Vm n=22,4.8=179,2(л).

n(CO2)=y+b=1+4=5(моль);m(CO2)=M.n=44.5=220(г).

Задача: Найти массовые доли веществ в смеси массой 72г, состоящей из метана и этена, если известно что для полного её сгорания необходимо 179,2л кислорода. В результате данной реакции образуется 220г углекислого газа.

Решение:

Пусть в смеси было х моль метана и у моль этена.

по условию х моль2х моль х моль

CH4 + 2 O2 à CO2 + 2 H2O

8моль 5моль по условию у моль 3у моль 2у моль

C2H4 + 3 O2 à2CO2 + 2 H2O

n(O2)=V/Vm= 179,2: 22,4=8(моль) => 2х+3у=8 =>x=1; y=2.

n(CO2)=m/M=220:44=5(моль) =>х+2у=5

m(CH4)=M.n=16.1=16(г), m(C2H4)=m(смеси)-m(C2H4)=72-16=56(г).

Задание. Составить и решить задачу на смеси, где дано одно вещество и две химические реакции с ним.

Тема 7. Задачи «с продолжением». Комплексные задачи.

У некоторых химических реакций возможно «продолжение»,т.е. протекание ещё одной реакции между продуктами реакции, продуктом реакции и избытком исходного вещества или реакция протекает ступенчато.

Решаем задачу. Найти массы продуктов, образующихся после реакции 1моль метана и 2 моль хлора.

Решение:

по условию 1 моль 1,5 моль-избыток

CH4 + Cl2 à CH3Cl + HCl

CH4

Cl2

CH3Cl

HCl

до р-ции

1 моль

1,5 моль

вз-ет

1 моль

послер-ции

0,5 моль

1 моль

1 моль0,5 моль-недостаток

CH3Cl + Cl2 à CH2Cl2 + HCl

CH3Cl

Cl2

CH2Cl2

HCl

до р-ции

1 моль

0,5 моль

вз-ет

0,5 моль

послер-ции

0,5 моль

(1*+0,5)моль

*-из реакции №1

n(CH3Cl)=0,5(моль), m(CH3Cl)=M n= 50,5.0,5=25,25(г);

n(CH2Cl2)=0,5(моль), m(CH2Cl2)=M n=85.0,5=42,5(г);

n(HCl)=1,5(моль), m(HCl)=M n=36,5.1,5=54,75(г).

Многие задачи сочетают в себе несколько типов задач( и решить их может только ученик, знающий всю химию, а не только материал отдельного параграфа), подобные задачи относят к комбинированным.

Составление условий подобных задач для учеников затруднительно. Чтобы продолжить линию самостоятельного решения и проверки задач, можно давать задачи с ответами.

Решаем задачу. При взаимодействии 12,5г смеси соединений, образующейся при каталитическом окислении метилового спирта и не содержащей углекислого газа, с избытком аммиачного раствора оксида серебра выделилось 43,2г осадка, а при обработке такого же количества той же смеси избытком карбоната бария выделилось 1,12л газа (н.у.). Рассчитайте, сколько процентов метилового спирта осталось в смеси, полученной после его окислении. (Ответ: 0,512)

Решение:

Из смеси метанола, метаналя и метановой кислоты с карбонатом калия взаимодействует только кислота =>

n(CO2)=V/Vm= 1,12:22,4=0,05(моль);

по условиюх моль0,05моль

2HCOOH + BaCO3 à (HCOO)2Ba + H2O + CO2

по уравнению 2моль 1моль

=> x=2.0,05:1=0,1(моль);

n(Ag)=m/M=43,2: 108=0,4(моль)-количество вещества осадка, образующегося при взаимодействии смеси с аммиачным раствором оксида серебра . Т.к. мы знаем сколько было кислоты, рассчитаем сколько было альдегида.

по условию0,1моль у моль

HCOOH + Ag2O à 2Ag + CO2 + H2O (1)

по уравнению 1моль1моль

=> у= n1(Ag)=0,2(моль);

n2(Ag)=0,4-0,2=0,2(моль)

по условию z моль 0,2 моль

HCOH +2Ag2O à 4Ag + CO2 + H2O (2)

по уравнению 1моль 4 моль

=> z=n(HCOH )=1.0,2:4=0,05(моль);

m(HCOH)=Mn=30.0,05=1,5(г);

m(HCOOH)=Mn=46.0,1=4,6(г);

m(CH3OH)=Mn=m(смеси)-m(HCOOH)- m(HCOH)=12,5-1,5-4,6=6,4(г);

w(CH3OH)=m(CH3OH)/m(смеси)=6,4:12,5=0,512.

2.6.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Для учителей:

1.Габриелян О.С. Орган. химия : Учебн. для 10 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. изучением химии / О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов, А.А.Карцова. –М.: Просвещение, 2004.

2.Кузьменко Н.Е. Химия. Для школьников ст. классов и поступающих в вузы / Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин, В.А.Попков. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век» : ООО «Издательство « Мир и Образование», 2002.

3.Кушнарёв А.А. Задачи по химии для старшеклассников и абитуриентов. – М.: Школа-Пресс, 1999.

4.Содержание и технологии предпрофильной подготовки и профильного обучения. Часть 6. Методические рекомендации по химии / Авт.-сост. М.А.Ахметов; Под ред. Т.Ф.Есенковой, В.В.Зарубиной. – Ульяновск: УИПКПРО,2005.

5.Химия для гуманитариев / Сост. Н.В.Ширшина. – Волгоград: Учитель, 2005.

Химия. 10 класс: Поурочные планы. По учебнику: Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н. и др. Химия, 10 класс / Авт.-сост. Денисова В.Г. – Волгоград: Учитель, 2004.

6.Шамова М.О. Учимся решать расчетные задачи по химии: технология и алгоритмы решения.—М.: Школа-Пресс, 1999.

7.Элективные курсы в системе предпрофильной подготовки: Учебно-методическое пособие / Отв. ред. Т.Б.Качкина. – Ульяновск: УИПКПРО, 2004.

Для учеников:

3.Кушнарёв А.А. Задачи по химии для старшеклассников и абитуриентов. – М.: Школа-Пресс, 1999.

4.Шамова М.О. Учимся решать расчетные задачи по химии: технология и алгоритмы решения.—М.: Школа-Пресс, 1999.

3.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, в этой работе собрана информация о том, что такое элективные курсы, их назначение и требования к содержанию и программе; дана программа элективного курса для учащихся 10-х классов «Решение задач по органической химии повышенного уровня сложности; подробно изложены методические рекомендации по содержанию и проведению некоторых занятий, причем основной упор делается на самостоятельную работу учащихся с задачами.

Разработка программы элективных курсов – сложный и длительный процесс(в некоторых случаях, я думаю, непрекращающийся, т.к. каждый год работы, каждый урок, каждое взаимодействие учителя и ученика обогащает опыт, приводит к новым выводам). И даже если требования программы четко сформулированы, понятно, что одна и та же программа может быть использована по-разному в зависимости от компетентности и личных особенностей учителя и способностей учеников и т.д. Также как и результаты прохождения курсов могут быть различными. В любом случае необходимо делать поправки в зависимости от объективных и субъективных причин.

Составление моей программы было вызвано необходимостью поддержания и развития навыка решения задач в условиях отсутствия профильного класса с углубленным изучением химии у учеников, которые предполагали сдавать химию как вступительный экзамен.

Успешное решение задач предполагает обширные и глубокие знания по химии. Это необходимо учитывать, чтобы курсы не превратились в натаскивание на задачи. Кроме того любой процесс обучения должен обеспечивать развитие интеллектуальной, потребностно-мотивационной, эмоционально-чувственной, волевой и др. сфер личности учащихся, что обеспечивает осознанное, действенное усвоение материала. Я считаю, что главное на занятиях – это работа учеников. Истинный интерес к учению у учеников возникает в ходе успешной деятельности, когда они испытывают чувство удовлетворения от результатов своего труда. Высокий темп работы, ограничения по времени, разнообразные по содержанию и способам решения

задачи могут вызвать затруднения. В любом случае переходить к следующей теме можно только при условии успешного освоения предыдущей. Хотя расчасовка и последовательность тем данной программы это итог многолетней работы, можно внести необходимые изменения. Некоторые темы сознательно объединены, чтобы размыть границу между различными типами задач и подготовить учащихся к решению комбинированных задач.

Создавая условия для проявления самостоятельности, мы подводим учеников к необходимости развития и самоопределения. При этом им приходится брать на себя большую долю ответственности за результаты работы на себя, что в свою очередь приводит к объективной самооценке. Именно поэтому на занятиях необходимо не только рассматривать свойства веществ, алгоритмы решения задач, «правильное» оформление (таблицы, рисунки, схемы, пропорции, помогающие не запутаться в условиях задач), но и обучать приемам самостоятельной проверки решения.

В методических рекомендациях есть примеры задач по некоторым темам, что облегчает подготовку учителя к занятиям. Но самостоятельное решение задач учителем перед уроком необходимо, т.к. невозможно объяснить то, что сам не понимаешь. Литература для элективного курса носит рекомендательный характер. Лучше брать тот задачник, который учитель использовал на протяжении многих лет, естественно, если он отвечает требованиям для успешной подготовки к экзамену по химии.

Я надеюсь, что моя работа поможет более эффективному обучению химии, даст толчок к развитию учеников.

4.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3.Кушнарёв А.А. Задачи по химии для старшеклассников и абитуриентов. – М.: Школа-Пресс, 1999.

5.Химия для гуманитариев / Сост. Н.В.Ширшина. – Волгоград: Учитель, 2005.

6.Шамова М.О. Учимся решать расчетные задачи по химии: технология и алгоритмы решения.—М.: Школа-Пресс, 1999.

Страницы: 1, 2, 3, 4

Меню

Элективный курс для учащихся 10-х классов "Решение задач по органической химии повышенного уров...