Тема: Співвідношення об'ємів газів у хімічних реакціях. Закон об'ємних співвідношень Гей-Люссака. Розв'язування вправ та задач.

Мета:

Ознайомити учнів із законом об’ємних співвідношень газів.

Навчити розв’язувати розрахункові задачі за хімічними рівняннями, що включають об’єми газів.

Розвивати логічне мислення та вміння аналізувати кількісні характеристики речовин.

                                             Хід уроку

І. Організаційний етап (2 хв)

•      Вітання, перевірка присутніх.
•      Налаштування на роботу: «Сьогодні ми дізнаємося, чому гази — найзручніші речовини для хімічних розрахунків».

ІІ. Актуалізація опорних знань (5 хв)

Бесіда за питаннями:

1. Сформулюйте закон Авогадро. (В однакових об'ємах різних газів за однакових умов (температури та тиску) міститься однакова кількість молекул).
2. Що таке молярний об'єм (Vm)? Чому він дорівнює за н.у.? Молярний об'єм — це об'єм, який займає 1 моль будь-якої речовини (у даному контексті — газу). Молярний об'єм будь-якого газу становить приблизно 22,4 л/моль).
3. Чи залежить об'єм 1 моль газу від його хімічної природи? (Ні, не залежить. Це унікальна особливість саме газоподібного стану. На відміну від твердих речовин чи рідин, де молекули розташовані впритул, у газах відстані між молекулами в десятки разів більші за розміри самих молекул. Тому власний розмір молекул (їхня хімічна природа) майже не впливає на загальний об'єм. Весь об'єм газу — це переважно «порожнеча» між частинками, яка залежить лише від зовнішніх умов: температури та тиску).

ІІІ. Вивчення нового матеріалу (15 хв)

1. Історична довідка

У 1808 році Жозеф Луї Гей-Люссак встановив закон, який значно спростив розрахунки в хімії газів.

2. Формулювання закону

При незмінних температурі та тиску об'єми газів, що вступають у реакцію та утворюються в результаті неї, співвідносяться між собою як невеликі цілі числа.

3. Хімічний зміст

Ці «цілі числа» — це коефіцієнти у рівнянні реакції.

Наприклад: Реакція горіння водню:

2H2+O2=2H2O

Співвідношення об'ємів:

V(H2) : V(O2) : V(H2O) = 2 : 1 : 2.

Це означає, що для спалювання 2 літрів водню потрібно 1 літр кисню, і утвориться 2 літри водяної пари.

ІV. Розв'язування задач (15 хв)

Задача 1. Обчисліть об'єм кисню, необхідний для спалювання 5 л етину (C2H2).

Розв'язання:

Складаємо рівняння: 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O.

За законом Гей-Люссака: V(C2H2) : V(O2) = 2 : 5.

Складаємо пропорцію:

2 л C2H2 — 5 л O2

5 л C2H2 — x л O2

x = 5 × 5 ÷ 2 = 12,5 л.

Відповідь: 12,5 л O2.

Задача 2. Який об'єм хлору вступив у реакцію з воднем, якщо утворилося 30 л хлороводню?

H2 + Cl2 = 2HCl

V(Cl2) : V(HCl) = 1 : 2

Cl2 = 1л

HCl = 2л

x л (Cl2) – 30л (HCl)

x = 30л × 1 ÷ 2 = 15л

V. Узагальнення та систематизація (5 хв)

•      Чи можна використовувати цей закон, якщо одна з речовин у реакції — рідина? (Ні, тільки для газів).
•      Чи обов'язково переводити об'єм у молі, якщо в задачі дано літри одного газу і треба знайти літри іншого? (Ні, можна використовувати коефіцієнти напряму).

VІ. Домашнє завдання (3 хв)

1. Опрацювати параграф (назва за підручником).
2. Виконати вправу (наприклад, розрахувати об'єм повітря для спалювання 10 л пропану, враховуючи, що кисню в повітрі 21%).