Методические рекомендации решения расчетных задач по химии в 9 классе

Решение расчетных задач одна из составляющих преподавания химии. В соответствии с ФГОС большое значение придается практической направленности обучения, поэтому умение решать расчетные задачи является одним из определяющих факторов при оценке уровня знании учащихся. Процесс решения включает запись условия, нахождения путей решения и математический расчет.

Указывая типы расчетных задач, необходимо выработать определенную методику обучения решения типовых задач.

С чего начать?

1. Начать с ознакомления учащихся с типовыми задачами.

2. Решая задачу, надо думать не над тем, к какому типу она относится, где искать образцы решения, умеешь ли ты решать такие задачи или не умеешь, а как приступать к решению задачи, т.е. подойти к ней с различных позиции.

3. Для формирования устойчивых умений и навыков нужны многократные повторы в решении задач, но решать надо задачи разноплановые, варьируя физические величины.

4. Обучать логическому мышлению, искать и находить оптимально последовательные пути, ведущие к получению результата. В этой связи лучше использовать алгоритм решения задач. Это своего рода теоретические концепции, принципы, которые «прокручиваются» в голове всякий раз в строгой последовательности, когда осуществляется процесс решения задач.

Все расчеты в химии (и по формулам и по уравнениям) ведутся только

по чистому веществу. Если имеется смесь веществ (руда, раствор, газовая система), необходимо по имеющимся данным рассчитать, массу чистого вещества или объем, приходящийся на долю данного газа.

Расчеты ведутся только по той части вещества, которая полностью вступила в реакцию.

При решении задач использую алгоритмы.

Решения задач по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ дано в избытке.

1. Сделать запись условия задачи.

2.Составьте уравнение реакции.

3.Найти по уравнению количество вещества, молярную массу, массу или объем для тех веществ, которые указаны в условии задачи.

4. Найти количество вещества реагирующих соединений.

5.Вычислить, какое количество вещества дано в избытке.

6. Вычислить, массу, объем, количество вещества по тому веществу, которое дано в недостатке.

7.Ответ.

Задача

К раствору, содержащему 85,5г гидроксила бария, прилили раствор содержащий 63г азотной кислоты. Определите массу образовавшей соли.

1) Дано:

m(Ba(OH)₂₎= 85,5г 2) Ва(ОН)₂ + 2НNО₃ = Ва( NО₃)₂ + 2Н₂О

m(HNO₃)= 63г

Найти m(Ba(NO₃)₂)-? 3) моль 1 2 1

М,г\моль 171 63 261

m,г 171 126 261

4) ν=m/M ν(Ba(OH)₂)=85,5/171=0,5моль

ν(HNO₃)=63/63=1моль

5)По уравнению видно, что 1моль гидрооксида бария взаимодействий

с 2 молями азотной кислоты. Сколько потребуется азотной кислоты для взаимодействия с 0,5моль гидрооксида бария?

1моль Ва(ОН)₂ : 2моль (HNO₃) = Х моль Ва(ОН)₂ : 1моль HNO₃

Х=2*0,5/1=1моль

По условию задачи дано 0,5 моль Ва (ОН)2 и 1 моль азотной кислоты, следовательно гидрооксид бария в недостатке, а азотная кислота в избытке. Решим задачу « по недостатку».

85,5 г Ва(ОН)₂ - Х г ( Ва( NО ₃ )₂

171 г Ва(ОН)₂ - 261 г ( Ва( NО ₃ )₂

Х= 261*85,5/171 = 130,5 г ( Ва( NО ₃ )₂

Ответ: 130,5 г

Решите задачи:

№ 2.

На 5,6 г соли подействовали раствором, содержащим 6,3 г НNО3.

Определите массу образовавшейся соли.

№ 3

На 20 г карбоната кальция подействовали раствором, содержащим 6,3 г НNО3. Определите объём выделившегося газа оксида углерода ( IV).

№ 4

На 4,4 г сульфида железа (II) подействовали раствором, содержащим 7,3 г хлороводорода. Определите массу образовавшейся соли.

При решении задач такого типа используем понятие « мольный фактор».

2 тип. Расчёт массы веществ по уравнению реакции при известной

массе вещества, содержащего примеси.

Алгоритм.

1. Краткая запись условия задачи.

2. Написать уравнение реакции.

3. Найти по уравнению реакции количество вещества ( ), молярную массу (М), массу (m), объём (V) для тех веществ, которые указаны в условии задачи.

4. Найти массу (m), количество вещества ( ), объём ( V) ( для газообразных веществ) чистого вещества.

5. Составить пропорцию по чистому веществу и произвести расчёт.

6. Записать ответ.

Задача.

Какая масса жжёной извести, в которой массовая доля оксида кальция составляет 90% ( 0,9), может быть получена из 800 т карбоната кальция?

1) Дано: 2) СаСО₃ --- СаО + СО₂

ω ( СаО) – 90% 3) М 100г/м 56 г/м

m( СаСО₃)= 800т m 100 т 56 г

m ( СаО) - ? 4) Сколько можно получить СаО без примесей?

800 т х т

СаСО₃ СаО + СО₂

100 т 56 т

800 т СаСО_{3 -----} х т ( CaO)

100 т ( CaCO₃)--- 56 ( CaO)

X= 56*800/ 100 = 448 т ( чистого СаО)

5) Находим массу жженой извести с примесями по формуле:

ω= (m_{чистого вещества} /m_{примеси} ) *100%

m_пр. = m _{чист в/ва} *100%

ω

m _пр. = 448 *100% = 4480 = 497,8 т.

90 % 90

Ответ : 447,8 г.

3 тип

Вычисление массы продукта реакции, если известна массовая доля выхода продукта реакции по сравнению с теоретическим возможным.

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

1. Кратко записать условие задачи;

1. Написать уравнение реакции

3. Рассчитать количество вещества (v), молярную массу (m), объем ( V)

Для газообразных веществ в уравнении реакции.

4. Рассчитать по уравнению реакции (по условию задачи) выход продукта ( w ), это будет теоретический выход.

5.Теоретическиий выход принимаем за 100%, практический выход рассчитываем по формуле:

η=(m_{практического} /m_{теоритического} )*100% , η= выход

Задача:

Из 140т жженой извести получили 182т гашеной извести. Сколько массовых долей, это составляет от теоретически возможного выхода?

Дано:

m ( СаО)= 140т 2) СаО + Н₂ О = Са(ОН)₂

m ( Са (ОН)₂=182т М 56г\м 74г\м

η =? m 56г 74

3) По уравнению реакций находим теоретически возможный выход.

CaO+H₂O---- Ca(OH)₂

140т (CaO)------Х т (Ca(OН)₂)

56т (CaO) -------74 т (Ca(OН)₂

Х=140*74/56=185т(теоретический выход)

4) Находим практический выход:

η= (m_{практического} /m_{теоритического} )*100%

η = 182/185*100=98,38%(практического

Ответ: практического выход 98,38%.

4 тип

Вычисление массы вещества (исходного или получаемого) по уравнению реакции, если известна масса другого вещества (получаемого или исходного)

АЛГОРИТМ

1. Кратко записать условие задачи

2. Написать уравнение реакции

3. Определить необходимые количественные характеристики

( ν, Mr, M, m,V) и записать их под соответствующими формулами веществ в уравнении.

4. найти массу при 100%- oм выходе продукта реакции по уравнению.

5. Записать ответ

Задача

Какая масса гидроксида натрия образуется при взаимодействии 2,3 г натрия

с водой?

1) Дано: 2) 2Na + 2H₂O------2NaOH + H₂

m(Na)=2,3г M 23г/моль 40г/моль

m(NaOH)=? m 46г 80г

2,3г(Na)-------х г (NaOH)

46г(Na) -------80г (NaOH)

X=80*2,3/46=4г

Ответ: 4г(NaOН)

5 тип

Определение массы(ν,v) продукта реакции при его известном практическом выходе

Алгоритм

1. кратко записать условие задачи.

2. написать уравнение реакции

3. определить необходимые количественные характеристики ( ν, M, m,V) и записать их под соответствующими формулами веществ в уравнении.

4. по уравнению реакции рассчитать массу ( ν,v) продукта реакции

5. Приняв вычисленную массу за 100%, найти массу (ν,v) продукта,

Соответствующую по условию задачи (можно использовать формулу

η= (m_{практического} /m_{теоритического} )*100%

6. Записать ответ.

Сульфат меди массой 320 г прореагировал с достаточным количеством

гидрооксида Na. Рассчитайте массу (CaOH)₂ , выпавшего в осадок, если

выход продукта составляет 80%.

320г Хг-80%

1) Дано: 2) CuSO₄ + 2NaOH-----Na₂SO₄ + Сu(OH)₂

n(CuSO₄)=320г М 160г/моль 98г/моль

η(Сu(OH)₂)=80% n 160г 98г

n(Сu(OH)₂)=?

3) 320г(CuSO₄)------- Хг(Сu(OH)₂)

160г(CuSO₄)------- 98г(Сu(OH)₂)

Х=98*320/160=196г(Сu(OH)₂)

4) η= (m_{практического} /m_{теоритического} )*100%

m_пр. = η* m _{теорит.} =80*196=156,8г

100% 100

Ответ: 156,8г.