Урок з теми "Обчислення кількості речовини, маси або об’єму продукту за рівнянням хімічної реакції, якщо один з реагентів взято у надлишку".

Тема: Обчислення кількості речовини, маси або об’єму продукту за рівнянням хімічної реакції, якщо один з реагентів взято у надлишку.

Мета: Формувати навички роз’язання розрахункових задач на обчислення кількості речовини, маси або об’єму продукту за рівнянням хімічної реакції, якщо один з реагентів взято у надлишку.

Хід уроку:

І.Організаційний етап.

Привітання, побажання хорошого настрою.

ІІ. Етап актуалізації знань.

Завдання для фронтальної роботи:

За рівнянням реакції   2HCl + Mg = MgCl₂ + H₂  обчисліть:

а) Яка кількість речовини магнію прореагує з 1 моль хлоридної кислоти? Яка кількість речовини водню та магній хлориду утвориться внаслідок реакції? (усно)

б) Яка кількість речовини водню утвориться при взаємодій хлоридної кислоти з 48 г магнію? (усно)

Розповідь вчителя: Отже, ви  знаєте, що речовини взаємодіють у певних співвідношеннях. І якщо нам відомі кількісні дані (маса, об’єм або кількість речовини) однієї речовини, що приймає участь у реакції, ми можемо знайти кількість речовини, масу або об’єм інших речовин.

ІІІ. Підготовка учнів до роботи на основному етапі.

 «Мозковий штурм»

За рівнянням реакції   Mg + Cl₂ = MgCl₂ обчисліть яка кількість речовини магній хлориду утвориться при взаємодії 0,5 моль магнію з 0,6 моль хлору? (усно)

Яку речовину, магній чи хлор, візьмете для обчислень? Чому?

Розповідь вчителя: Для здійснення деяких реакцій вчені або технологи беруть одного з реагентів більше, ніж потрібно за хімічним рівнянням, тобто в надлишку. Це забезпечує повнішу взаємодію іншої речовини та достатню швидкість реакції не тільки на її початку, а й при завершенні.

Реакція між речовинами відбувається доти, доки повністю прореагує одна з них, а надлишок іншої речовини залишається. Він участі у реакції не бере. Кількісні дані про цю речовину (масу, об’єм або кількість речовини) не можна використовувати під час розрахунків за хімічними рівняннями, оскільки в реакцію вступає тільки певна частина цієї речовини.

Сьогодні на уроці ми будемо вчитися обчислювати кількість речовини, масу або об’єм продукту за рівнянням хімічної реакції, якщо один з реагентів взято у надлишку, отже тема уроку …  (учні формулюють тему уроку).

ІV. Етап засвоєння нових знань і способів дій.

Розповідь вчителя: Задачі на надлишок дуже просто виявити: в умові зазначено дані обох речовин, що взаємодіють між собою, хоча зазвичай для розрахунків за хімічними рівняннями достатньо знати дані лише про один реагент.

Розв’язуючи задачі цього типу потрібно:

1. З’ясувати, який з реагентів взятий у надлишку.

2.  Дальші обчислення робити за тією речовиною, яка прореагувала повністю.

Наприклад,

Магній масою 12 г помістили в розчин, маса хлоридної кислоти в якому 146г. Визначте об’єм водню (н.у.), що виділиться під час реакції.

Дано:                               Розв’язання:

m(Mg) = 12г      1. Складемо рівняння реакції:

m(HCl) = 146г         2HCl + Mg = MgCl₂ + H₂  

V(H₂) = ?            2. Обчислимо кількість речовини кожного        

                                реагенту:

                               n(Mg) = = 0,5 (моль) 

                               n(HCl) = = 4 (моль)

                           3. Визначимо, яка з речовин у надлишку:

                               n(Mg) : n(HCl)

                                   1     :    2      -  за рівнянням реакції

                                  0,5   :    4      -  за умовою задачі

                             Отже, НСl – у надлишку

                          4. Визначимо кількість речовини водню (за 

                              рівнянням реакції):

                              n(H₂) = n(Mg) = 0,5 (моль)

                          5. Обчислимо об’єм водню:

                              V(H₂) = n · V_m  = 0,5 · 22,4 = 11,2 (л)

Відповідь: об’єм водню – 11,2 л.  

 (Розв’язування задачі можна пояснити вже за готовим розв’язком на слайді презентації)   

V. Етап перевірки первинного розуміння.

Завдання

З переліку оберіть задачу на надлишок, поясніть чому обрали саме цю задачу і складіть план її розв’язку :

а) Обчисліть об’єм водню (н.у.), необхідний для добування 85 г амоніаку, якщо відносний вихід продукту реакції становить 45%.

б)  Гідроген хлорид, об’ємом 7 л розчинили у воді, об’ємом 500 мл. Обчисліть масову частку кислоти в отриманому розчині.

в) Для одержання гідроген хлориду змішали хлор, масою142 г  і водень, об’ємом 112 л . Обчисліть масу одержаного гідроген хлориду.

Очікувана відповідь:

До задач на надлишок належіть задача в , оскільки саме в цієї задачі дано об’єми обох реагентів.

Щоб розв’язати цю задачу треба:

1. Обчислити кількості речовин хлору та водню.

2. Визначити, яка речовина взята у надлишку.

3. Обчислити кількість речовини гідроген хлориду, за речовиною, яка повністю вступила в реакцію.

3. Обчислити масу гідроген хлориду.

VІ. Етап закріплення нових знань і способів дій.

Спілкування «питання – відповідь»:

1. Що є ознакою того, що дана задача на надлишок? (в умові зазначено масу, об’єм або кількість речовини для обох реагентів).

2. Як потрібно розв’язувати задачі цього типу (на надлишок)?

(1. З’ясувати, який з реагентів взятий у надлишку.

2.  Дальші обчислення робити за тією речовиною, яка прореагувала повністю)

3. Якщо дано маси або об’єми реагентів, як визначити , який з них взятий у надлишку? (обчислити та порівняти їх кількості речовин)

4. Чому для реакцій інколи вчені або технологи беруть одного з реагентів більше, ніж потрібно за хімічним рівнянням? (Це забезпечує повнішу взаємодію іншої речовини та достатню швидкість реакції не тільки на її початку, а й при завершенні).

VІІ. Етап застосування знань і способів дій.

Розв’яжіть раніше обрану задачу

Очікувана відповідь:

Дано:                               Розв’язання:

m(Cl₂) = 142г       1. Складемо рівняння реакції:

V(H₂) = 112 л             Cl₂ + Н₂ = 2НСl

m(HCl) = ?            2. Обчислимо кількість речовини кожного        

                                  реагенту:

                                 М(Cl₂) = 35,5 ∙ 2 = 71 (г/моль)

                                  n(Cl₂) = = 2 (моль) 

                                 n(H₂) = = 5 (моль)

                              3. Визначимо, яка з речовин у надлишку:

                                  n(Cl₂) : n(H₂)

                                      1     :    1      -  за рівнянням реакції

                                      2     :    5      -  за умовою задачі

                                 Отже, H₂  – у надлишку

                             4. Визначимо кількість речовини хлоридної

                                 кислоти  (за  рівнянням реакції):

                                 n(HСl) = n(Cl₂) ∙ 2 = 4 (моль)

                             5. Обчислимо масу хлоридної кислоти:

                                 М(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 (г/моль)

                                 m(HCl) =  n · М  = 4 · 36,5 = 146 (г)

 Відповідь: маса хлоридної кислоти – 146 г.       

VІІІ. Етап узагальнення та систематизації знань.

За рівнянням реакції HCl + NaOH = NaCl + H₂O складіть задачу на надлишок.

Учні, за допомогою вчителя,  складають задачу одну для всього класу. Можна одразу визначити, яка речовина буде у надлишку і, відповідно до цього, визначати масу і об’єм речовин. Можна брати будь-які числа, все одно якась речовина буде у надлишку.

1. Яку речовину візьмемо у надлишку, а яка витратиться повністю?

2. В якому співвідношенні ( за умовою майбутньої задачі) реагуватиме речовини?

3. Який  об’єм хлороводню візьмемо для реакції?

4. Яку масу натрій гідроксиду візьмемо для реакції?

5. Масу якої речовини – натрій хлориду чи води – будемо знаходити?

6. Сформулюйте умову задачі.

Очікувана відповідь:

 Яка маса натрій хлориду (води) утвориться при взаємодії хлороводню об’ємом ? л з розчином, що містить натрій гідроксид масою ? г?

Більш підготовлені учні можуть самостійно скласти, а потім і розв’язати, задачу зі своїми даними.

Завдання:  Розв’яжіть складену задачу.

Один учень розв’язує задачу на дошці, інші, у разі потреби, допомагають і також розв’язують в зошиті.

Учні, які самостійно розв’яжуть задачу раніше ніж на дошці, також можуть отримати оцінку.

Учні, які склали власну задачу, розв’язують її самостійно у зошитах на оцінку.

ІХ. Етап корекції знань і способів дій.

 Закінчіть речення:

1. Ознакою задачі на надлишок є … . (в умові задачі зазначено дані

     обох речовин, що взаємодіють між собою)

2. Щоб розв’язати задачу на надлишок треба:

    Обчислити … .  (кількості речовин реагентів)

    Визначити … . (яка речовина взята у надлишку)

    Дальші обчислення робити за тією речовиною, яка …  

    (прореагувала   повністю)

3. Для здійснення деяких реакцій технологи беруть одного з

    реагентів більше, ніж потрібно за хімічним рівнянням тому,

    що   … .   (це забезпечує повнішу взаємодію іншої речовини та достатню

     швидкість реакції)

Х. Етап інформації про домашнє завдання.

1. Опрацювати параграф … .

2. Розв’язати задачу

На 10 балів: До розчину, що містить70 г сульфатної кислоти додали купрум (ІІ) гідроксид масою 60 г. Обчисліть масу утвореної солі.

На 12 балів: Скласти та розв’язати задачу на надлишок.

ХІ. Етап підбиття підсумків заняття.

ХІІ. Етап рефлексії.

1. Про що ви дізнались сьогодні на уроці?

2. Що ви знали раніше?

3. Що було нове?