Разработка представляет собой учебно-методический материал для проведения лабораторного практикума по химии (разделы «Химическая термодинамика», «Термохимия»), предназначенный для учащихся 9–11 классов. В рамках работы реализуется экспериментальное определение энтальпии реакции нейтрализации сильного основания (NaOH) сильной кислотой (HCl) методом калориметрии. Обучающимся предлагается решить комплекс задач: расчёт изменения энтальпии по экспериментальным данным, составление термохимического уравнения, формулирование гипотезы о расхождении экспериментальных и табличных значений теплового эффекта. Отдельное задание посвящено сравнительному анализу определений понятия «калориметрия» из различных источников с обоснованием выбора. Включены вопросы о термодинамической изоляции системы (обоснование необходимости калориметра вместо химического стакана). Экспериментальная часть предусматривает расчёт теплового эффекта реакции нейтрализации для заданных объёмов и концентраций реагентов. Домашнее исследование направлено на определение энергетической ценности пищевых продуктов методом косвенной калориметрии (расчёт по содержанию белков, жиров и углеводов) с последующим сравнением с заявленными производителем значениями. Таким образом, разработка реализует межпредметные связи (химия – биология – физика), формирует навыки термохимических расчётов и критического анализа данных. Методически обосновано использование деятельностного и исследовательского подходов.
Просмотр содержимого документа
«Исследовательская тетрадь "Способы определения тепловых эффектов химических реакций" (Химия, 11 класс)»
Ф
И ________________________________________________ класс ________ дата _________
Тема урока: ____________________________________________________________________
Задание №1. Определите изменение энтальпии при взаимодействии растворов гидроксида натрия и соляной кислоты. Составьте термохимическое уравнение, учитывая, что реагенты были взяты в количествах 1 моль.
Формула для расчета:
Уравнение реакции:
Решение:
Термохимическое уравнение:
З
адание №2. Запишите вашу собственную гипотезу, которая будет отвечать на вопрос:
«Имеется ли различие между экспериментально измеренным тепловым эффектом реакции нейтрализации и его значением, рассчитанным по табличным данным?
Задание №3. Используя учебник запишите определение понятия «Калориметрия».
Калориметрия - ____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
Найдите еще одно определение термина «калориметрия» из другого источника. Укажите автора и аргументируйте, почему вы выбираете данное определение.
Калориметрия - ____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________ Автор: ______________________
Аргументация: ____________________________________________________________________________
Задание №4. Ответьте на вопросы: «Почему для определения теплового эффекта необходимо использовать калориметр, а нельзя провести опыт в химическом стакане?» Опирайтесь на знания о термодинамических системах.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание №5. Решите экспериментальную задачу:
Экспериментальная задача. Определите тепловой эффект и энтальпию реакции нейтрализации раствора гидроксида натрия раствором соляной кислоты, объёмами 25 мл и концентрации 0,1 М каждый.
| Vщел, мл | Сщел, М | Vкис, мл | Скис, М | t0, oC | t, oC |
| | | | | | |
Решение:
Формула для расчета:
Термохимическое уравнение:
Задание №6. Запишите вывод, который отвечает на вопрос «Имеется ли различие между экспериментально измеренным тепловым эффектом реакции нейтрализации и его значением, рассчитанным по табличным данным?»
Вывод: ________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Задание №7. Проведите домашнее исследование – определите энергетическую ценность трёх любых продуктов. Сделайте вывод, совпадает ли измеренная вами величина с той, которая записана на упаковке. Ответ занесите в таблицу:
| Название продукта | Энергетическая ценность на упаковке, Qуп | Масса белков, mб | Масса жиров, mж | Масса углеводов, mугл | Энергетическая ценность, Q | Вывод: |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
Используя источники ответьте на вопрос, имеет ли связь метод калориметрии и энергетическая ценность продукта? Ответ поясните! __________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________