III. Усвоение новых знаний

Учитель химии: Решим задачу на определение молекулярной формулы вещества на основании результатов количественного анализа (массовой доли элементов) и относительной плотности.

Задача 1.

Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 80%, а водорода – 20%, относительная плотность по водороду равна 15.

1-й способ решения (соотношение атомов).

На каждой парте алгоритм решения задачи (Приложение 1)ниже.

1. Внимательно прочитайте условие задачи и кратко запишите его

Дано:

 (C) = 80%  (Н) = 20% D (H₂) = 15 _____________ Mr (С_хН_y) – ?

2. Определите соотношение атомов в молекуле, разделив массовые доли каждого из элементов на их относительные атомные массы (учитель математики)

3. Установите соотношение атомов

4. Напишите простейшую формулу (учитель химии)

Учитывая соотношение можно записать – СН₃

5. Определите относительную молекулярную массу углеводорода

Mr (CH₃) = 15 Mr (С_хН_y) = D H₂ • Mr H₂ = 15 • 2 = 30

6. Установите, во сколько раз истинная относительная молекулярная масса углеводорода больше относительной молекулярной массы простейшей его молекулы

7. Напишите истинную формулу углеводорода, увеличив число атомов каждого элемента в 2 раза СН₃ – С₂Н₆

8. Запишите ответ

Ответ: молекулярная формула углеводорода – С₂Н₆ (этан).

Учитель математики:Решение задачи вторым способом.

2-й способ решения (способ пропорции).

На каждой парте алгоритм решения задачи (Приложение 2).ниже

1. Внимательно прочитайте условие задачи и кратко запишите его

Дано:

 (Н) = 20% D (H₂) = 15 ______________ Mr (С_хН_y) – ?

2. Определите массу водорода, содержащегося в веществе (составьте на основании логического рассуждения пропорцию и решите ее) Процентное содержание элементов в веществе есть не что иное, как отношение массы атомов данного элемента к массе атомов второго элемента и т.д., т.е. На 80 мас.ч. углерода приходится 20 мас.ч. водорода. А на 1 моль атомов углерода, масса которого m(C) = 12 г (М(С) = 12 г/моль), приходится х г водорода.

Составьте пропорцию:

80 : 12 = 20 : х,

Это составляет 3 моль атомов водорода (М (Н) = 1 г/моль).

3. Установите соотношение атомов элементов в молекуле данного вещества, приведя их значения к целым числам n (C) : n (H) = 1 : 3

4. Напишите простейшую формулу вещества и рассчитайте по ней относительную молекулярную массу СН₃

Mr (CH3) = 15

5. Определите истинную относительную молекулярную массу Mr (С_хН_y) = D H₂ • Mr H₂ = 15 • 2 = 30

6. Установите, во сколько раз истинная относительная молекулярная масса углеводорода больше относительной молекулярной массы простейшей его молекулы

7. Напишите истинную формулу углеводорода, увеличив число атомов каждого элемента в 2 раза СН₃ – С₂Н₆

8. Напишите ответ

Ответ: молекулярная формула вещества С₂Н₆ – этан.

Учитель химии: Решение задачи третьим способом.

3-й способ решения (по формуле расчета массовой доли элемента в веществе)

На каждой парте алгоритм решения задачи (Приложение 3).ниже

1. Внимательно прочитайте условие задачи и кратко запишите его

Дано:

 (C) = 80%  (Н) = 20% D (H₂) = 15 ____________ Mr (С_хН_y) – ?

2. Запишите формулы расчета массовой доли элемента вещества.

;

;

Mr = 2 ^. D H2;

3. Все данные внесите в формулу

4. Установите соотношение атомов

n(C) : n(H) = 2 : 6

5. Напишите формулу вещества С₂Н₆

6. Запишите ответ

Ответ: молекулярная формула вещества С₂Н₆ – этан.

Учитель химии:

4-й способ (по нахождению доли части от целого)

1. Mr = 2 • D H2 Mr = 2 • 15 = 30

2. По относительной молекулярной массе (целое) и массовой доле элемента в веществе (доля части от целого) найдите массу элемента в веществе (часть от целого):  b = C •  , где С – целое , b – часть от целого,   – массовая доля части. На долю углерода приходится: 30 • 0,8 = 24 На долю водорода приходится: 30 • 0,2 = 6

3. Число атомов элементов в молекуле газообразного вещества определяют как частное от деления полученных чисел на относительные атомные массы соответствующих элементов:

n (C) = 24 : 12 = 2 n (Н) = 6 : 1 = 1

4. Установите соотношение атомов n(C) : n(H) = 2 : 6

5. Запишите формулу вещества С₂Н₆

6. Запишите ответ

Ответ: молекулярная формула вещества С₂Н₆ – этан.

Учитель математики:

5-й способ (математический)

1. По относительной плотности вычисляем относительную молекулярную массу вещества:

Mr (CH₃) = 15 Mr (С_хН_y) = D H₂ • Mr H₂ = 15 • 2 = 30

2. Предположим, что углеводород имеет формулу С_хН_у, тогда, подставим относительные атомные массы элементов, получим:

12х + у = 30.

3. Общая формула углеводорода – С_хH_2х+2.

Для углеводородов значение у будет равно или меньше (в случае непредельных углеводородов) значения 2х + 2:

4. Из уравнения находим значение у = 30 – 12х, подставляем его в неравенство и получаем:

Если х = 2, то у = 2 ? 2 + 2 = 6. Если х >2.

Например, если х = 3, то 12х + у = 36 + у > 30, что не соответствует уравнению 12х + у = 30.

у = 30 – 12х 12х + 2х + 2 = 30 14х = 30 – 2 14х = 28 х = 28 : 14 х = 2, тогда если х = 2, то 2х + 2 = 2 ^. 2 + 2 = 6.

5. Формула углеводорода: С₂Н₆

Учитель химии:

IV. Закрепление новых знаний (работа по группам)

На каждой парте листы с задачами (Приложение 4).

1 группа – решение задачи 1 способом (соотношение атомов). 2 группа – решение задачи 2 способом (способ пропорции). 3 группа – решение задачи 3 способом (по формуле расчета массовой доли элемента в веществе). 4 группа – решение задачи 4 способом (по нахождению доли части от целого). 5 группа – решение задачи 5 способом (математический)

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Приложение 1. Алгоритм решения задачи

Задача 1.

Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 80%, а водорода – 20%, относительная плотность по водороду равна 15.

1 – й способ решения (соотношение атомов).

Алгоритм решения задачи	Решение задачи
1. Внимательно прочитайте условие задачи и кратко запишите его
2. Определите соотношение атомов в молекуле, разделив массовые доли каждого из элементов на их относительные атомные массы
3. Установите соотношение атомов
Напишите простейшую формулу
5. Определите относительную молекулярную массу углеводорода
6. Установите, во сколько раз истинная относительная молекулярная масса углеводорода больше относительной молекулярной массы простейшей его молекулы
7. Напишите истинную формулу углеводорода, увеличив число атомов каждого элемента
8. Запишите ответ

Приложение 2. Алгоритм решения задачи

Задача 1.

Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 80%, а водорода – 20%, относительная плотность по водороду равна 15.

2 – й способ решения (способ пропорции).

Алгоритм решения задачи	Решение задачи
1. Внимательно прочитайте условие задачи и кратко запишите его
2. Определите массу водорода, содержащегося в веществе (составьте на основании логического рассуждения пропорцию и решите ее)
3. Установите соотношение атомов элементов в молекуле данного вещества, приведя их значения к целым числам
4. Напишите простейшую формулу вещества и рассчитайте по ней относительную молекулярную массу
5. Определите истинную относительную молекулярную массу
6. Установите, во сколько раз истинная относительная молекулярная масса углеводорода больше относительной молекулярной массы простейшей его молекулы
7. Напишите истинную формулу углеводорода, увеличив число атомов каждого элемента
8. Напишите ответ

Приложение 3. Алгоритм решения задачи

Задача 1.

Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 80%, а водорода – 20%, относительная плотность по водороду равна 15.

3- й способ решения (по формуле расчета массовой доли элемента в веществе)

Алгоритм решения задачи	Решение задачи
1. Внимательно прочитайте условие задачи и кратко запишите его
2. Запишите формулы расчета массовой доли элемента вещества.
3. Все данные внесите в формулу
4. Установите соотношение атомов
5. Напишите формулу вещества
6. Запишите ответ

Приложение 4.

Задачи для самостоятельного решения дома.

1. В углеводороде массовая доля углерода равна 84%. Относительная плотность паров углеводорода по воздуху равна 3,45. Определите эмпирическую формулу углеводорода.

2. Массовая доля углерода в углеводороде равна 85,71%, водорода – 14,29%. Относительная плотность углеводорода по азоту равна 1. Выведите молекулярную формулу углеводорода, напишите его структурную формулу.

3. Массовая доля водорода в углеводороде 7,7%. Молярная масса углеводорода 78 г/моль. Выведите формулу вещества.

4. В углеводороде массовые доли углерода и водорода соответственно равны 82,76 и 17,24%. Относительная плотность углеводорода по воздуху равна 2,0. выведите его молекулярную формулу.

5. Относительная плотность алкана по воздуху равна 1,52. Выведите его молекулярную формулу.

Ссылка на презентацию урока по решению задач

--------------------

http://www.myshared.ru/slide/147119/#

ссылка на решебник к учебнику

http://www.otbet.ru/gdz/class-10/himiya/reshebnik-gabrielyan-o-s/

ссылка на интерактивный сайт, где можно задать вопрос по задачам

http://znanija.com/task/3062919

---------------------------------------------------------------------------------

Методика решения задач по химии к ЕГЭ часть 3

С-5

           Задачи на вывод формул соединений – это задания С5 из 3 части экзаменационной работы ЕГЭ. При выводе формул нужно различать простейшую и истинную формулы. Простейшая формула показывает соотношение числа атомов каждого элемента. Истинная формула показывает точный количественный состав.

           Например, простейшая формула бензола СН, она показывает, что на один атом углерода в молекуле бензола приходится один атом водорода. Истинная формула бензола, показывающая точный количественный состав молекулы – С6Н6. Чтобы установить истинную формулу, нужно знать истинную молекулярную (молярную) массу, она в целое число раз больше массы, найденной по простейшей формуле. На это число нужно умножить индексы в простейшей формуле, чтобы получить истинную формулу.

            Если в условии задачи нет данных для нахождения истинной молярной массы, а найденная простейшая формула явно не соответствует истинной, то полученные индексы нужно увеличить в два раза. Например, получилась простейшая формула С3Н7, значит, истинная будет С6Н14

           При всём многообразии задач на вывод формул можно выделить несколько основных типов. Рассмотрим алгоритмы решений этих задач наиболее простыми способами.