Конспект урока по химии для обучающихся 10 класса Тема урока: Решение задач на нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов.

Конспект урока по химии для обучающихся 10 класса

Тема урока: Решение задач на нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов.

Цели урока:

познакомить обучающихся с задачами данного типа и показать

способы решения задач на нахождение молекулярной формулы органических веществ по

массовым долям и относительной плотности газов.

Задачи урока:

- научить алгоритму решения задач данного типа;

- закрепить правила грамотного оформления условия задачи;

- развивать умения осуществлять самоконтроль и взаимоконтроль;

- создать на уроке атмосферу поиска и сотрудничества,

- развивать навыки химического мышления, логики учащихся;

- формировать у учащихся предметные компетенции, основанные на знаниях, умениях и

навыках в рамках раздела «Решение задач на вывод молекулярной формулы вещества»

при подготовке к ЕГЭ по химии.

Тип урока: комбинированный урок.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация, лист контроля умений и навыков у каждого учащегося, цветовые сигналы.

Структура урока.

I. Организационный этап. Постановка цели и мотивация учебно-познавательной деятельности учащихся.

II. Актуализация знаний (фронтальная форма работы). Решение задач .

III. Решение задач по теме «Нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов» (сочетание фронтальной и групповой форм работы, самооценка и групповая оценка).

IV. Закрепление знаний.

V. Рефлексия (самооценка).Домашнее задание.

Ход урока.

I. Организационный этап.

Умение решать химические задачи – важная составляющая знаний по предмету. Один из типов задач в курсе 10 класса – это задачи на нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов. Подобные задания входят в ЕГЭ.

II. Актуализация знаний.

Этот вид расчетов чрезвычайно важен для химической практики, т.к. позволяет на основании экспериментальных данных определить формулу вещества (простейшую и молекулярную). На основании данных качественного и количественного анализов вы находите сначала соотношение атомов в молекуле (или другой структурной единице вещества), т.е. его простейшую формулу.

Мы с вами познакомились с первым классом органических веществ. Это алканы.

Какова общая формула класса? ( СnH2n+2)

Вы уже имеете представление о разнообразии веществ этого класса. Наша цель сегодня познакомиться с методами определения молекулярной формулы вещества по массовым долям и относительной плотности газа.
Какую информацию несет молекулярная формула? ( качественную и количественную)

Часто используется при решении задач понятие эмпирическая формула. Как вы понимает слово эмпирический ? (основанный на опыте, опирающийся на непосредственные наблюдения, эксперимент)

Эмпирическая формула любого вещества – это формула, которая выражает простейшее целочисленное отношение элементов, содержащихся в данном веществе. Эмпирические формулы иногда называют простейшими формулами. Для вывода эмпирической формулы вещества достаточно знать его количественный состав ( массовые доли элементов).

Молекулярная (истинная) формула - формула, в которой отражается реальное число атомов каждого вида, входящих в молекулу вещества.
Например, С6Н6 — истинная формула бензола.

Что такое массовая доля? (массовая доля элемента — это его содержание в веществе в процентах по массе)
Например, в веществе состава С2Н4 содержится 2 атома углерода и 4 атома водорода. Если взять 1 молекулу такого вещества, то его молекулярная масса будет равна:
Мr(С2Н4) = 2 • 12 + 4 • 1 = 28 и там содержится 2 • 12 углерода.

Чтобы найти массовую долю углерода в этом веществе, надо его массу разделить на массу всего вещества:
ω(C) = 12 • 2 / 28 = 0,857 или 85,7%.
Если вещество имеет общую формулу СхНуОz, то массовые доли каждого их атомов так же равны отношению их массы к массе всего вещества. Масса х атомов С равна — 12х, масса у атомов Н — у, масса z атомов кислорода — 16z.
Тогда
ω(C) = 12 • х / (12х + у + 16z)

Если записать эту формулу в общем виде, то получится следующее выражение:

ω(х.э.) =

Что такое относительная плотность вещества? ( D - это величина, которая показывает, во сколько раз газ Мr1 тяжелее газа Mr2. )

D=Mr1/ Mr2

D(O₂)=Mr(газа)/Mr(O₂)

D(H₂)= Mr(газа)/Mr(H₂)

D(воздух) = Mr(газа)/Mr(воздух)

III. Решение задач по теме «Нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов»

Алгоритм решения задач.

1. Вычисляем молекулярную массу вещества.

Мr(в) = D(x)*Мr(х)       (1)

2. Вычисляем количество атомов элемента:

а) если ω дана в процентах:

n(Э) =          (2)

б) если ω дана в долях:

n(Э) =          (3)

3. Вычисляем молекулярную массу полученного вещества.

4. Если молекулярная масса полученного вещества равна молекулярной массе вещества (1), тогда задача решена правильно; если молекулярная масса полученного вещества отличается от молекулярной массы вещества (1), вычисляем разность и определяем количество атомов.

Пример:

Выведите формулу вещества, содержащего 82,75% углерода  и 17,25 % водорода. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2.

Дано:

ω(C) = 82,75%
ω(H) = 17,25%
D(возд) = 2
______________

Найти:

СхНу
Mr(воздуха) = 29

Решение:

1. Применяем формулу (1)

Mr(в-ва) = 29 * 2 =58

2.  Находим количество атомов С по формуле (2)

n(С) =   = 4

3. Находим количество атомов  Н по формуле (2)

n(Н) =   = 10

4. Вычисляем молярную массу С4Н10

Мr(С4Н10) =12 * 4 + 1 * 10 = 58

5. Вычисленная молекулярная масса совпадает с (1), задача решена.

Ответ: С4Н10

IV. Закрепление знаний.

Решить задачу в парах. Обсудить решение.

Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержащего 80% углерода и 20% водорода. Относительная плотность по водороду равна 15.

Самостоятельная работа.

Вариант 1

Задача 1. Выведите формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2 % водорода, если относительная плотность по водороду равна 22. (С₃Н₈)

Задача2. В углеводороде массовая доля углерода равна84%. Относительная плотность паров углеводорода по воздуху равна 3.45. Определите формулу углеводорода.( С₇ Н₁₆)

Дополнительное задание.

Некоторое вещество имеет относительную плотность паров углеводорода по кислороду равную 1, 375. Массовая доля водорода равна 18, 2%. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

На основании данных условия задания:

1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества;

2) запишите молекулярную формулу органического вещества ;

3) составьте возможную структурную формулу вещества , которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием соответствующего органического вещества с гидроксидом натрия. (С₃Н₈)

Вариант 2

Задача 3.Массовая доля углерода в углеводороде составляет 83,33%. Плотность углеводорода по водороду равна 36.Определите формулу. (С₅Н₁₂)

Задача 4.Определить формулу вещества, если оно содержит 84,21% С и 15,79% Н и имеет относительную плотность по воздуху, равную 3,93. (С₈Н₁₈)

Дополнительное задание.

Некоторое вещество имеет относительную плотность паров органического вещества по водороду 57. Массовая доля водорода равна 15,79%, углерода 83,33%. Выведите молекулярную формулу углеводорода. Данное соединение имеет линейный углеродный скелет.

На основании данных условия задания:

1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества;

2) запишите молекулярную формулу органического вещества;

3) составьте возможную структурную формулу вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием соответствующего органического вещества с гидроксидом натрия. (С₈Н₁₈)

V. Рефлексия (самооценка). Домашнее задание: задача. Массовая доля углерода в углеводороде составляет 85,7%. Плотность углеводорода по воздуху равна 1,931.Определите формулу.

Конспект урока.