на уроках достаточно часто приходится решать , в которых используются методы и приемы, вызывающие затруднения у учащихся, и учителю приходится брать на себя функции учителя и, в тоже время, с содержанием, с использованием специальных терминов сложно объяснить без специальной подготовки учителю . так родилась идея подготовить и провести серию факультативных занятий совместно учителем и по решению на смеси с учащимися 9 классов.
тема: решение с использованием понятия “массовая доля растворённого вещества. разбавление и концентрирование растворов” (интеграция и )
цели:
существенно расширить круг с содержанием;
показать возможность решенияспособом;
научить делать осознанный выбор способа и метода решения на уроке ;
показать наличие межпредметных связей в области и .
учитель : количественный состав раствора выражается его концентрацией, которая имеет разные формы выражения. чаще всего используют массовую концентрацию или массовую долю растворённого вещества. вспомним формулу для выражения массовой доли растворённого вещества.
ученик:
массовая доля растворённого вещества обозначается – w р.в.
массовая доля растворённого вещества – это отношение массы растворённого вещества к массе раствора: w (р.в.) = m (р.в.)/m (р-ра) x 100%.
масса раствора складывается из массы растворённого вещества и массы растворителя: m (р-ра) = m (р.в.) + m (р-ля)
формула для массовой доли растворённого вещества будет выглядеть следующим образом: w (р.в.) = m (р.в.)/ m (р.в.) + m (р-ля) x 100%
преобразуем данную формулу и выразим массу растворённого вещества и массу раствора: m (р.в.) = w (р.в.) x m (р-ра)/100%, m (р-ра) =m (р.в.)/w (р.в.) x 100%
учитель : предлагаю решить , используя предложенные формулы.
. сколько грамм йода и спирта нужно взять для приготовления 500 грамм 5%-ной йодной настойки?
развернуть таблицу
дано: решение:
m (р-ра)=500 г. w (р.в.)=m(р.в.)/m(р-ра)
w (р.в.)=5%=0,05 w (р.в.)=m(i2)/m(наст.)
найти: m (i2)=w(р.в.)x m(наст.)
m(i2)=? m(i2)=0,05 x 500 г.=25 г.
m(спирта)=? m(р-ра)=m(i2)+m(спирта)
m(спирта)=m(р-ра)-m(i2)
m(спирта)=500 г.-25г.=475 г.
развернуть таблицу
ответ: m (i2)=25 г., m (спирта)=475 г.
учитель : часто в работе лабораторий приходится готовить растворы с определённой массовой долей растворённого вещества смешиванием двух растворов или разбавлением крепкого раствора водой. перед приготовлением раствора нужно провести определённые арифметические расчёты.
. смешаны 100 грамм раствора с массовой долей некоторого вещества 20% и 50 грамм раствора с массовой долей этого вещества 32%. вычислите массовую долю растворённого вещества во вновь полученном растворе.
учитель : решим эту , используя правило смешения.
запишем условие в таблицу:
развернуть таблицу
1 раствор
2 раствор
3 раствор
масса раствора
m1=100 г.
m2=50 г.
m3=m1+m2
массовая доля растворённого вещества %
w1=0,2
w2=0,32
w3
масса растворённого в-ва в растворе
m1w1
m2w2
m3w3
развернуть таблицу
решим , используя правило смешения:
m1w1+m2w2=m3w3
m1w1+m2w2=(m1+m2) w3
m1w1+m2w2=m1w3+m2w3
m1w1-m1w3=m2w2-m2w2
m1(w1-w3)=m2(w3-w2)
m1/m2=(w3-w2)/(w1-w3)
вывод.
отношение массы первого раствора к массе второго равно отношению разности массовых долей смеси и второго раствора к разности массовых долей первого раствора и смеси:
m1/m2=(w3-w2)/(w1-w3)
100: 50=(w3-0,32): (0,2-w3)
100(0,2-w3)=50(w3-0,32)
20-100w3=50w3-16
20+16=50w3+100w3
36=150w3
w3=0,24
ответ: массовая доля растворённого вещества во вновь полученном растворе составляет 24%.
учитель : эту можно решить, используя преобразования:
решение.
1.найдём массу растворённого вещества в каждом из растворов:
20% от 100 г 32% от 50 г
0,2х100=20(г) 0,32х50=16(г)
2.найдём массу растворённого вещества в смеси:
20+16=36(г)
3.найдём массу раствора:
100+50=150(г)
4.пусть концентрация полученного раствора составляет х%, тогда масса растворённого вещества в смеси:
n(HCl)=m(HCl)/M(HCl)=7,3 г/36,5 г/моль=0,2 моль n(NH3)=V(NH3)/Vm=5,6 л/22,4 л/моль=0,25 моль-в избытке, значит реакцию решаем через хлороводород(HCl): m(NH4Cl)=m(HCl)*M(NH4Cl)/M(HCl)=7,3 г*53,5 г/моль/36,5 г/моль=10,7 г. ответ:m(NH4Cl)=10,7 г. 3.Уравнение реакции: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Определяем количества вещества реагентов: n(Zn) = 13/65 = 0,2 моль n(H2SO4) = 30/98 = 0,306 моль
Из уравнения реакции следует, что кислота и цинк реагируют в соотношении 1:1, однако расчеты показывают, что цинк взят в недостатке, поэтому объем выделившегося водорода рассчитываем по цинку:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 13 г х л 65 г 22,4 л Отсюда х = 4,48 л
ответ: 4,48 л 4.H₂SO₄+NaOH=NaHSO₄+H₂O 1. находим массы веществ в растворе: m(H₂SO₄)=mр-ра*ω/100=200*12/100=24 г m(NaOH=100*8/100=8 г 2. находим количество: n(H₂SO₄)=m/M=24/98=0.24 моль, где М-молекулярная масса n(NaOH)=8/40=0.2 моль т.к n(H₂SO₄)>n(NaOH), значит гидроксида натрия в недостатке, считаем по нему 3. n(NaHSO₄)=n(NaOH)=0.2 моль ответ: количества 0,2 моль гидросульфата натрия образуется 5.Уравнение реакции: 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O Масса KOH = 153.5*0.16*1.14=28 грамм По уравнению: 28/112 > 19.6/98 => серная кислота в недостатке => v(H2SO4)=v(K2SO4)=0.2 Масса K2SO4 = 0.2 * (39*2+32+16*4)=34.8 грамм ответ: 34.8 грамм 6.6. Смешали 100 г раствора, содержащего нитрат серебра массой 10,2 г, с раствором массой 50 г, содержащим ортофосфат натрия массой 6, 56 г. Определите массовые доли солей в полученном растворе. (ответ: 3,6% NaNO3; 2,3% Na3PO4) 7.Дано: m(Ca(OH)2) = 3.7г V(CO2) = 1.68л Найти: m(CaCO3) = ?
Решение: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O 1) n = m : M ; M(Ca(OH)2) = 74г/моль ; n(Ca(OH)2) = 3.7г : 74г/моль = 0,05моль. 2) n = V : Vm ; n(CO2) = 1.68л : 22,4л/моль = 0,075моль 3) Как видно из пунктов решения 1 и 2 оксид углерода (IV) дан в избытке, значит дальнейшие расчёты необходимо вести по гидроксиду кальция. 4) Как видно из уравнения реакции n(Ca(OH)2) = n(CaCO3), следовательно n(CaCO3) = 0,05 моль. 5) m = n * M ; M(CaCO3) = 100г/моль ; m(CaCO3) = 0.05 моль * 100г/моль = 5г ответ: 5 г. 8.Ba(NO3)2+K2SO4---> 2KNO3+BaSO4 Сначала определим ск. молей того и другого вещества взяли для реакции: n(Ba(NO3)2= 522/261=2 моля n(K2SO4)=522/174= 3 моля Расчет ведем по тому веществу, которое взято с недостатком- по нитрату бария. 522 нитрата бария Х сульфата бария 261 г нитрата бария 233 г сульфата бария Х=522*233/261= 466 г BaSO4 9.0,1 моль х моль
ответ:
учи
объяснение:
на уроках достаточно часто приходится решать , в которых используются методы и приемы, вызывающие затруднения у учащихся, и учителю приходится брать на себя функции учителя и, в тоже время, с содержанием, с использованием специальных терминов сложно объяснить без специальной подготовки учителю . так родилась идея подготовить и провести серию факультативных занятий совместно учителем и по решению на смеси с учащимися 9 классов.
тема: решение с использованием понятия “массовая доля растворённого вещества. разбавление и концентрирование растворов” (интеграция и )
цели:
существенно расширить круг с содержанием;
показать возможность решенияспособом;
научить делать осознанный выбор способа и метода решения на уроке ;
показать наличие межпредметных связей в области и .
оборудование: компьютер, мультимедийная приставка, экран, презентация.
ход урока.
учитель : количественный состав раствора выражается его концентрацией, которая имеет разные формы выражения. чаще всего используют массовую концентрацию или массовую долю растворённого вещества. вспомним формулу для выражения массовой доли растворённого вещества.
ученик:
массовая доля растворённого вещества обозначается – w р.в.
массовая доля растворённого вещества – это отношение массы растворённого вещества к массе раствора: w (р.в.) = m (р.в.)/m (р-ра) x 100%.
масса раствора складывается из массы растворённого вещества и массы растворителя: m (р-ра) = m (р.в.) + m (р-ля)
формула для массовой доли растворённого вещества будет выглядеть следующим образом: w (р.в.) = m (р.в.)/ m (р.в.) + m (р-ля) x 100%
преобразуем данную формулу и выразим массу растворённого вещества и массу раствора: m (р.в.) = w (р.в.) x m (р-ра)/100%, m (р-ра) =m (р.в.)/w (р.в.) x 100%
учитель : предлагаю решить , используя предложенные формулы.
. сколько грамм йода и спирта нужно взять для приготовления 500 грамм 5%-ной йодной настойки?
развернуть таблицу
дано: решение:
m (р-ра)=500 г. w (р.в.)=m(р.в.)/m(р-ра)
w (р.в.)=5%=0,05 w (р.в.)=m(i2)/m(наст.)
найти: m (i2)=w(р.в.)x m(наст.)
m(i2)=? m(i2)=0,05 x 500 г.=25 г.
m(спирта)=? m(р-ра)=m(i2)+m(спирта)
m(спирта)=m(р-ра)-m(i2)
m(спирта)=500 г.-25г.=475 г.
развернуть таблицу
ответ: m (i2)=25 г., m (спирта)=475 г.
учитель : часто в работе лабораторий приходится готовить растворы с определённой массовой долей растворённого вещества смешиванием двух растворов или разбавлением крепкого раствора водой. перед приготовлением раствора нужно провести определённые арифметические расчёты.
. смешаны 100 грамм раствора с массовой долей некоторого вещества 20% и 50 грамм раствора с массовой долей этого вещества 32%. вычислите массовую долю растворённого вещества во вновь полученном растворе.
учитель : решим эту , используя правило смешения.
запишем условие в таблицу:
развернуть таблицу
1 раствор
2 раствор
3 раствор
масса раствора
m1=100 г.
m2=50 г.
m3=m1+m2
массовая доля растворённого вещества %
w1=0,2
w2=0,32
w3
масса растворённого в-ва в растворе
m1w1
m2w2
m3w3
развернуть таблицу
решим , используя правило смешения:
m1w1+m2w2=m3w3
m1w1+m2w2=(m1+m2) w3
m1w1+m2w2=m1w3+m2w3
m1w1-m1w3=m2w2-m2w2
m1(w1-w3)=m2(w3-w2)
m1/m2=(w3-w2)/(w1-w3)
вывод.
отношение массы первого раствора к массе второго равно отношению разности массовых долей смеси и второго раствора к разности массовых долей первого раствора и смеси:
m1/m2=(w3-w2)/(w1-w3)
100: 50=(w3-0,32): (0,2-w3)
100(0,2-w3)=50(w3-0,32)
20-100w3=50w3-16
20+16=50w3+100w3
36=150w3
w3=0,24
ответ: массовая доля растворённого вещества во вновь полученном растворе составляет 24%.
учитель : эту можно решить, используя преобразования:
решение.
1.найдём массу растворённого вещества в каждом из растворов:
20% от 100 г 32% от 50 г
0,2х100=20(г) 0,32х50=16(г)
2.найдём массу растворённого вещества в смеси:
20+16=36(г)
3.найдём массу раствора:
100+50=150(г)
4.пусть концентрация полученного раствора составляет х%, тогда масса растворённого вещества в смеси:
х% от 150 г
n MgO = 0,1 моль
n HNO3= 0,24 моль, следовательно в недостатке у нас MgO, поэтому решаем по нему.
n Mg(NO3)2 = 0,1 моль, m Mg(NO3)2 = 148*0,1 = 14,8 г
2.5,6 л 7,3 г x г
NH3 + HCl = NH4Cl22,4 л/моль 36,5 г/моль 53,5 г/моль
n(HCl)=m(HCl)/M(HCl)=7,3 г/36,5 г/моль=0,2 моль
n(NH3)=V(NH3)/Vm=5,6 л/22,4 л/моль=0,25 моль-в избытке, значит реакцию решаем через хлороводород(HCl):
m(NH4Cl)=m(HCl)*M(NH4Cl)/M(HCl)=7,3 г*53,5 г/моль/36,5 г/моль=10,7 г.
ответ:m(NH4Cl)=10,7 г.
3.Уравнение реакции:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Определяем количества вещества реагентов:
n(Zn) = 13/65 = 0,2 моль
n(H2SO4) = 30/98 = 0,306 моль
Из уравнения реакции следует, что кислота и цинк реагируют в соотношении 1:1, однако расчеты показывают, что цинк взят в недостатке, поэтому объем выделившегося водорода рассчитываем по цинку:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
13 г х л
65 г 22,4 л
Отсюда х = 4,48 л
ответ: 4,48 л
4.H₂SO₄+NaOH=NaHSO₄+H₂O
1. находим массы веществ в растворе:
m(H₂SO₄)=mр-ра*ω/100=200*12/100=24 г
m(NaOH=100*8/100=8 г
2. находим количество:
n(H₂SO₄)=m/M=24/98=0.24 моль, где М-молекулярная масса
n(NaOH)=8/40=0.2 моль
т.к n(H₂SO₄)>n(NaOH), значит гидроксида натрия в недостатке, считаем по нему
3. n(NaHSO₄)=n(NaOH)=0.2 моль
ответ: количества 0,2 моль гидросульфата натрия образуется
5.Уравнение реакции: 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
Масса KOH = 153.5*0.16*1.14=28 грамм
По уравнению: 28/112 > 19.6/98 => серная кислота в недостатке => v(H2SO4)=v(K2SO4)=0.2
Масса K2SO4 = 0.2 * (39*2+32+16*4)=34.8 грамм
ответ: 34.8 грамм
6.6. Смешали 100 г раствора, содержащего нитрат серебра массой 10,2 г, с раствором массой 50 г, содержащим ортофосфат натрия массой 6, 56 г. Определите массовые доли солей в полученном растворе. (ответ: 3,6% NaNO3; 2,3% Na3PO4)
7.Дано:
m(Ca(OH)2) = 3.7г
V(CO2) = 1.68л
Найти:
m(CaCO3) = ?
Решение:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
1) n = m : M ; M(Ca(OH)2) = 74г/моль ;
n(Ca(OH)2) = 3.7г : 74г/моль = 0,05моль.
2) n = V : Vm ; n(CO2) = 1.68л : 22,4л/моль = 0,075моль
3) Как видно из пунктов решения 1 и 2 оксид углерода (IV) дан в избытке, значит дальнейшие расчёты необходимо вести по гидроксиду кальция.
4) Как видно из уравнения реакции n(Ca(OH)2) = n(CaCO3), следовательно n(CaCO3) = 0,05 моль.
5) m = n * M ; M(CaCO3) = 100г/моль ;
m(CaCO3) = 0.05 моль * 100г/моль = 5г
ответ: 5 г.
8.Ba(NO3)2+K2SO4---> 2KNO3+BaSO4
Сначала определим ск. молей того и другого вещества взяли для реакции:
n(Ba(NO3)2= 522/261=2 моля
n(K2SO4)=522/174= 3 моля
Расчет ведем по тому веществу, которое взято с недостатком- по нитрату бария.
522 нитрата бария Х сульфата бария
261 г нитрата бария 233 г сульфата бария
Х=522*233/261= 466 г BaSO4
9.0,1 моль х моль
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
1 моль 1 моль
n = m/M
M(Zn) = 65 г/моль
n(Zn) = 6,5 г / 65 г/моль = 0,1 моль
0,1 = х
1 1
х = 0,1
n(H2) = 0,1 моль
V = Vm*n
V(H2) = 22,4 дм3/моль * 0,1 моль = 2,24 дм3 (или 2,24 л)
ответ: 2,24 дм3 (или 2,24 л)
10.K₂O + 2HNO₃ = 2KNO₃ + H₂O
1) Определим, какое из реагирующих веществ в избытке
М(K₂O) = 39 * 2 + 16 = 94 г/моль
n(K₂O) = 47 : 94 = 0,5 моль
М(HNO₃) = 1 + 14 + 16 * 3 = 63 г/моль
n(HNO₃) = 40 : 63 = 0,635 моль
по уравнению реакции видно, что с 1 моль K₂O реагирует 2 моль HNO₃, следовательно, с 0,5 моль K₂O должно прореагировать:
n(HNO₃) = 0,5 * 2 : 1 = 1 моль
а фактически реагирует только 0,635 моль. Значит, K₂O - в избытке, дальнейшие расчеты ведем по HNO₃
2) Определим массу образовавшегося KNO₃
М(KNO₃) = 39 + 14 + 16 * 3 = 101 г/моль
m(KNO₃) = (40 г * 101 г/моль * 2 моль) : (63 г/моль * 2 моль) = 64,13 г