Поурочное планирование по химии на тему «Вычисление массовой доли выхода продукта реакции» (9 класс)

Дата:

Класс: 9

Учитель:

Предмет: Химия

Тема: «Вычисление массовой доли выхода продукта реакции».

Контролируемые элементы содержания

• Расчеты объемных отношений газов при химических реакциях

Контролируемые умения

• Проводить вычисления по химическим формулам и уравнениям

Проверяемые элементы содержания

• Расчеты объемных отношений газов при химических реакциях

Предметные умения

• Критически оценивать и интерпретировать химическую информацию, содержащуюся в сообщениях средств массовой информации, ресурсах Интернета, научно-популярных статьях с точки зрения естественно-научной корректности в целях выявления ошибочных суждений и формирования собственной позиции

Личностные результаты

• Сформированность основ экологической культуры, соответствующей современному уровню экологического мышления

Функциональная грамотность

• Оценивать научные аргументы и доказательства из различных источников (например, газета, интернет, журналы)

Тип урока: Комбинированный урок

Библиотека ЦОК: https://m.edsoo.ru/00adec8a

БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ УРОКА:

1. Вхождение в тему урока и создание условий для осознанного восприятия нового материала

1. Мотивация на учебную деятельность

Будь внимательней, дружок

Начинаем мы урок,

Предстоит тебе опять

Решать, отгадывать, считать.

1. Актуализация опорных знаний

• Проверка выполнения д/з

• Фронтальный опрос по предыдущим темам

1. Целеполагание

Определяем причину и сущность ситуации, которые описываются в задачах “на выход продукта от теоретического”.

В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной. Почему?

• Многие химические реакции обратимы и не доходят до конца.

• При взаимодействии органических веществ часто образуются побочные продукты.

• При гетерогенных реакциях вещества плохо перемешиваются, и часть веществ просто не вступает в реакции.

• Часть газообразных веществ может улетучиться.

• При получении осадков часть вещества может остаться в растворе.

Вывод:

• масса теоретическая всегда больше практической;

• объём теоретический всегда больше объёма практического.

1. Освоение нового материала

1. Осуществление учебных действий по освоению нового материала

Теоретический выход составляет 100%, практический выход всегда меньше 100%.

Количество продукта, рассчитанное по уравнению реакции, - теоретический выход, соответствует 100%.

Массовая (мольная, объемная) доля выхода продукта реакции η или ω — это соотношение массы (количества вещества, объема) продукта, которая практически получена в ходе реакции, m пр., к массе (количеству, объему) продукта, которая рассчитана теоретически, m теор.: η = m пр. /m теор.

Массовую (мольную, объемную) долю выхода продукта реакции можно выражать в долях, а можно в процентах: η = m пр. /m теор. ·100%

Доля выхода продукта реакции ( n - “этта”) - это отношение массы полученного вещества к массе, которая должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции.

Три типа задач с понятием “выход продукта”:

1. Даны массы исходного вещества и продукта реакции. Определить выход продукта.

1. Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции. Определить массу продукта.

1. Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.

Алгоритмы решения задач трёх типов:

1. Определение выхода продукта в % от теоретически возможного.

1. Запишите уравнение химической реакции и расставьте коэффициенты.

2. Под формулами веществ напишите количество вещества согласно коэффициентам.

3. Практически полученная масса известна.

4. Определите теоретическую массу.

5. Определите выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножив на 100%.

6. Запишите ответ.

2) Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта.

1. Запишите “дано” и “найти”, запишите уравнение, расставьте коэффициенты.

2. Найдите теоретическое количество вещества для исходных веществ. n =

3. Найдите теоретическое количество вещества продукта реакции, согласно коэффициентам.

4. Вычислите теоретические массу или объем продукта реакции.

m = M _* n или V = V_m * n

5. Вычислите практические массу или объем продукта реакции (умножьте массу теоретическую или объем теоретический на долю выхода).

3) Расчет массы исходного вещества, если известны масса продукта реакции и выход продукта.

1. По известному практическому объёму или массе, найдите теоретический объём или массу (используя долю выхода продукта).

2. Найдите теоретическое количество вещества для продукта.

3. Найдите теоретическое количество вещества для исходного вещества, согласно коэффициентам.

4. С помощью теоретического количества вещества найдите массу или объем исходных веществ в реакции.

2.2. Проверка первичного усвоения

Первый тип задач – Известны масса (объём) исходного вещества и масса (объём) продукта реакции. Необходимо определить выход продукта реакции в %.

Задача 1. При взаимодействии магния массой 1,2 г с раствором серной кислоты получили соль массой 5, 5 г. Определите выход продукта реакции (%).

1. Записываем краткое условие задачи

Дано:

m (Mg) = 1,2 г

m _{практическая} (MgSO4) = 5,5 г

_____________________

Найти: =?

2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты.

Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции.

3. Находим по ПСХЭ молярные массы подчёркнутых веществ

M(Mg) = 24 г/моль

M(MgSO4) = 24 + 32 + 4 · 16 = 120 г/моль

4. Находим количество вещества реагента по формулам

ν(Mg) = 1,2 г / 24(г/моль) = 0,05 моль

5. По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (νтеор) и теоретическую массу (m_теор) продукта реакции

m = ν · M

m_теор (MgSO4) = M(MgSO4) · ν_теор (MgSO4) =

= 120 г/моль · 0,05 моль = 6 г

6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле

(MgSO4)=(5,5г ·100%)/6г=91,7%

Ответ: Выход сульфата магния составляет 91,7% по сравнению с теоретическим

Второй тип задач – Известны масса (объём) исходного вещества (реагента) и выход (в %) продукта реакции. Необходимо найти практическую массу (объём) продукта реакции.

Задача 2. Вычислите массу карбида кальция, образовавшегося при действии угля на оксид кальция массой 16,8 г, если выход составляет 80%.

1. Записываем краткое условие задачи

Дано:

m(CaO) = 16,8 г

=80% или 0,8

_________________

Найти:

m практ (CaC2) = ?

2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты.

Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции.

3. Находим по ПСХЭ молярные массы подчёркнутых веществ

M(CaO) = 40 + 16 = 56 г/моль

M(CaC2) = 40 + 2 · 12 = 64г/моль

4. Находим количество вещества реагента по формулам

ν(CaO)=16,8 (г) / 56 (г/моль) = 0,3 моль

5. По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (νтеор) и теоретическую массу (mтеор) продукта реакции

6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле

m практич (CaC2) = 0,8 · 19,2 г = 15,36 г

Ответ: m практич (CaC2) = 15,36 г

Третий тип задач – Известны масса (объём) практически полученного вещества и выход этого продукта реакции. Необходимо вычислить массу (объём) исходного вещества.

Задача 3. Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите, какую массу карбоната натрия нужно взять для получения оксида углерода (IV) объёмом 28,56 л (н. у.). Практический выход продукта 85%.

1. Записываем краткое условие задачи

Дано: н. у.

Vm = 22,4 л/моль

V_{практич}(CO2) = 28,56 л

= 85% или 0,85

____________________

Найти:

m(Na2CO3) =?

2. Находим по ПСХЭ молярные массы веществ, если это необходимо

M (Na2CO3) =2·23 + 12 + 3·16 = 106 г/моль

3. Вычисляем теоретически полученный объём (массу) и количество вещества продукта реакции, используя формулы:

Vтеоретич(CO2) =

= 28,56 л / 0,85 = 33,6 л

ν(CO2) = 33,6 (л) / 22,4 (л/моль) = 1,5 моль

4. Запишем УХР. Расставим коэффициенты.

Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции.

5. Находим количество вещества реагента по УХР

По УХР:

, следовательно

ν(Na2CO3) = ν(CO2) = 1,5 моль

5. Определяем массу (объём) реагента по формуле:

m = ν · M

V = ν · Vm m = ν · M m(Na2CO3) = 106 г/моль · 1,5 моль = 159 г

1. Применение изученного материала.

1. Применение знаний, в том числе в новых ситуациях

Первый тип задач – Известны масса (объём) исходного вещества и масса (объём) продукта реакции. Необходимо определить выход продукта реакции в %.

Задача 1. При взаимодействии магния массой 1,2 г с раствором серной кислоты получили соль массой 5, 5 г. Определите выход продукта реакции (%).

Второй тип задач – Известны масса (объём) исходного вещества (реагента) и выход (в %) продукта реакции. Необходимо найти практическую массу (объём) продукта реакции.

Задача 2. Вычислите массу карбида кальция, образовавшегося при действии угля на оксид кальция массой 16,8 г, если выход составляет 80%.

Третий тип задач – Известны масса (объём) практически полученного вещества и выход этого продукта реакции. Необходимо вычислить массу (объём) исходного вещества.

Задача 3. Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите, какую массу карбоната натрия нужно взять для получения оксида углерода (IV) объёмом 28,56 л (н. у.). Практический выход продукта 85%.

1. Систематизация знаний и умений

Известны масса (объём) практически полученного вещества и выход этого продукта реакции. Необходимо вычислить массу (объём) исходного вещества.

Задача 3. Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите, какую массу карбоната натрия нужно взять для получения оксида углерода (IV) объёмом 28,56 л (н. у.). Практический выход продукта 85%.

(Ответ должен содержать следующее значение: 159 гр)

1. Проверка приобретенных знаний, умений и навыков

4.1 Диагностика/самодиагностика

Вопросы для самопроверки:

• Что такое массовая доля выхода продукта?

• Перечислите три типа задач с понятием “выход продукта”

• Расскажите про алгоритм решения задач всех троих типов по отдельности

1. Подведение итогов, домашнее задание

1. Рефлексия

• Что изучали сегодня на уроке?

• Чему научились?

• На каком этапе возникли затруднения?

• На сколько баллов вы оцениваете свою работу на уроке по 5-бальной шкале оценивания?

1. Домашнее задание.

При взаимодействии натрия количеством вещества 0, 5 моль с водой получили водород объёмом 4,2 л (н. у.). Вычислите практический выход газа (%).