Химия. Вводный курс. Учебно-методическое пособие

Железо реагирует с сульфатом меди (II), образуются сульфат железа (II) и медь.

2.Что (Именительный (1) падеж) разлагается на что (Винительный (4) падеж)

Карбонат кальция разлагается на оксид кальция и оксид углеро-

да (IV).

3.Другие часто встречающиеся при описании химических реакций лексико-грамматические конструкции представлены в табл. 10.1

61

Упражнения и задания

1.Подберите к данным словам однокоренные слова: соедине-

ние, разложение, замещение, обмен.

2.Перестройте предложения по образцу, используя синонимичные конструкции с глаголами являться и называться. Исполь-

зуйте прямой и обратный порядок слов.

Образец: Оксиды – это сложные вещества, которые состоят из двух элементов, один из которых – кислород. Оксиды являются сложными веществами, которые состоят из двух элементов, один из которых – кислород. Оксидами называются сложные вещества, которые состоят из двух элементов, один из которых – кислород. Сложные вещества, которые состоят из двух элементов, один из которых кислород, называются оксидами.

1.Химическая реакция – это химическое явление. 2. Реакции соединения – это реакции, в результате которых из двух или нескольких простых или сложных веществ образуется одно новое сложное вещество. 3. Реакции разложения – это реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуются несколько новых простых или сложных веществ. 4. Реакции замещения – это реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы в молекулах сложных веществ. 5. Реакции обмена – это реакции, в результате которых молекулы двух веществ обмениваются своими составными частями, образуя молекулы двух новых веществ.

3. Ответьте на вопросы, используя синонимичные конструк-

ции с глаголами назваться и являться.

1.Какие явления называются химическими?

2.Что такое химическая реакция?

3.Какая реакция называется реакцией соединения?

4.Какая реакция называется реакцией разложения?

5.Какая реакция называется реакцией замещения?

6.Какая реакция называется реакцией обмена?

4. Составьте вопросы, ответами на которые будут следующие предложения:

1.При химических реакциях образуются новые вещества.

2.Образоване новых веществ с новыми свойствами – это химическое явление.

62

3.Реакции соединения – это реакции, в результате которых из двух или нескольких простых или сложных веществ образуется одно новое сложное вещество.

4.Реакции разложения являются реакциями, в результате которых из одного сложного вещества образуются несколько новых простых или сложных веществ.

5.Реакциями замещения называются реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы в молекулах сложных веществ.

6.Реакции, в результате которых молекулы двух веществ обмениваются своими составными частями, образуя молекулы двух новых веществ, называются реакциями обмена.

5.Замените предложения синонимичными. Используйте синонимичную конструкцию номер 1 раздела «Грамматика». Запишите описанные уравнения реакций. Определите типы химических реакций.

Образец: Оксид кальция соединяется с оксидом углерода (IV), образуется карбонат кальция. Оксид кальция взаимодействует с оксидом углерода (IV), образуется карбонат кальция. Оксид кальция реагирует с оксидом углерода (IV), образуется карбонат кальция.

1.Водород соединяется с кислородом, образуется вода. 2. Оксид ртути (II) разлагается на ртуть и кислород. 3. Карбонат кальция разлагается на оксид кальция и оксид углерода (IV). 4. Железо соединяется

ссульфатом меди (II), образуются сульфат железа (II) и медь. 5. Йодид калия соединяется с хлором, образуются йод и хлорид калия. 6. Соляная кислота соединяется с гидроксидом натрия, образуются хлорид натрия и вода. 7. Оксид меди (II) соединяется с серной кислотой, образуются сульфат меди (II) и вода.

6.Вставьте в тексте вместо точек нужные слова или формулы веществ. В случае затруднений можно использовать текст «Типы химических реакций».

По признаку изменения числа исходных и конечных веществ реакции делят на следующие типы: …, …, … и … Реакции соединения – это реакции, в результате которых из двух или нескольких простых или сложных веществ образуется одно новое …

2Н2 + О2 = 2 …

Водород соединяется с …, образуется вода.

63

Реакции … – это реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуются несколько новых простых или сложных веществ.

… = CаO + CO2↑

Карбонат кальция разлагается на оксид кальция и … Реакции замещения – это реакции, в результате которых атомы

простого вещества … атомы в молекулах сложных веществ. Fe + CuSO4 = FeSO4 + …

Железо соединяется с …, образуются сульфат железа (II) и медь. Реакции … – это реакции, в результате которых молекулы двух

веществ обмениваются своими составными частями, образуя молекулы двух новых веществ.

НСl + NaОН = … + Н2О

…соединяется с гидроксидом натрия, образуются хлорид натрия

ивода.

7.Закончите следующие химические реакции и определите их тип. Прочитайте полученные реакции, используя образец упражнения 5.

8. Прочитайте уравнения реакции, используя лексикограмматическую модель «Химические реакции» (табл. 10.1). Определите типы химических реакций.

SO2 + Н2О = H2SO3

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 2НСl + Zn = ZnCl2 + Н2 Mg + О2 = 2MgO

KОН + HNO3 = KNO3+Н2О CaО + SiO2 = CaSiO3↓

2Аl + 6НСl = 2АlСl3 + 3Н2

NH3 + HCl = NH4Cl

Mg + 2НСl = MgCl2 + Н2↑

9. Вставьте в уравнения реакций вместо точек нужные формулы веществ. Определите типы химических реакций. Прочитайте полученные реакции, используя образец упражнения 5.

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + …

64

2Аl(ОН)3 + 3 … = Al2(SO4)3 + 6Н2О

Мn2О7+ … = 2НМnО4

Fe(OH)3 + 3HCl = … +3H2O C + … = CO2↑

2Cu(NO3)2 = 2 … + 4NO2↑ + O2↑ Na2O + H2O = 2 …

Р2О5 + 3 … = 2H3PO4

Ca(OH)2 = CaO + …

SO3 + 2KOH = K2SO4 + … ZnO + 2НС1 = … + Н2О 2H3PO4 = … + 3H2O

… + BaCl2 = BaSO4↓ + 2НCl FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + …

СаСl2 + … = СаСО3↓ + 2NaCl

10.Составьте план текста.

11.Законспектируйте главную информацию из текста в соответствии с составленным планом.

12.Подготовьте рассказ на тему «Типы химических реакций» по плану:

1.Реакции соединения.

2.Реакции разложения.

3.Реакции замещения.

4.Реакции обмена.

65

Занятие 11

ЭК З О Т Е Р М И Ч Е С К И Е И Э Н Д О Т Е Р М И Ч Е С К И Е

РЕ А К Ц И И . Т Е П Л О В О Й Э Ф Ф Е К Т Р Е А К Ц И Й

Текст

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, называются химическими реакциями. По признаку выделения или поглощения теплоты реакции делят на экзотермические и эндотермические.

Экзотермические – это реакции, которые протекают с выделением теплоты. Например, реакция образования хлороводорода из водорода и хлора:

Н2 + Сl2 = 2НСl + Q.

Эндотермические – это реакции, которые протекают с поглощением теплоты из окружающей среды. Например, реакция образования оксида азота (II) из азота и кислорода протекает только при высокой температуре:

N2+O2 + Q = 2NO.

Количество выделенной или поглощенной теплоты называют тепловым эффектом процесса. Часто тепловой эффект включают в химические уравнения реакции.

Раздел химии, изучающий тепловые эффекты различных процессов, называется термохимией.

Тепловой эффект указывают при помощи величины ∆Н, которая называется изменением энтальпии. Если ∆Н<0, то теплота выделяется (экзотермическая реакция), если ∆Н>0, то теплота поглощается (эндотермическая реакция).

Н2 + Сl2 = 2НСl , ∆Н<0 (экзотермическая реакция); N2+O2 = 2NO , ∆Н>0 (эндотермическая реакция).

Энтальпия имеет размерность энергии килоджоуль (кДж) или килокалория (ккал).

1 ккал ≈ 4,184 кДж.

Если реакция соединения протекает с выделением теплоты, то обратная ей реакция – реакция разложения – будет идти с поглощением теплоты. Если же реакция соединения протекает с поглощением теплоты, то обратная ей реакция разложения будет протекать с выделением теплоты. Например, при образовании 1 моль оксида азота (II) ∆Н равно +21,6 ккал, а ∆Н разложения 1 моль того же оксида азота (II) равно –21,6 ккал.

66

Слова и словосочетания

Грамматика

1. Синонимичные конструкции:

Что (Именительный (1) падеж) имеет размерность что (Имени-

тельный (1) падеж).

Энтальпия имеет размерность килоджоуль.

Что (Именительный (1) падеж) измеряется в чем (Предложный (6) падеж).

Энтальпия измеряется в килоджоулях. 2. Разное использование одного глагола:

а) Что (Именительный (1) падеж) имеет размерность что (Име-

нительный (1) падеж).

Энтальпия имеет размерность килоджоуль.

Что (Именительный (1) падеж) имеет размерность чего (Роди-

тельный (2) падеж).

Энтальпия имеет размерность энергии.

б) Что (Именительный (1) падеж) измеряется чем (Творительный (5) падеж).

Давление измеряется барометром.

Что (Именительный (1) падеж) измеряется в чем (Предложный (6) падеж).

Давление измеряется в паскалях.

3. Что (Именительный (1) падеж) протекает с чем (Творительный (5) падеж).

Экзотермическая реакция протекает с выделением теплоты.

67

Упражнения и задания

1. Образуйте прилагательные от существительных.

Образец: чугун – чугунный.

Выделение, поглощение, хлороводород, эффект, разложение, реакция.

2. Подберите к данным словам однокоренные: поглощение,

выделение, температура, тепло, эффект, разложение, изменение.

3.Подберите прилагательные к существительным: реакция,

теплота, эффект, среда.

4.Перестройте предложения по образцу, используя синонимичные конструкции с глаголами являться и называться. Исполь-

зуйте прямой и обратный порядок слов.

Образец: Оксиды – это сложные вещества, которые состоят из двух элементов, один из которых – кислород. Оксиды являются сложными веществами, которые состоят из двух элементов, один из которых – кислород. Оксидами называются сложные вещества, которые состоят из двух элементов, один из которых – кислород. Сложные вещества, которые состоят из двух элементов, один из которых – кислород, называются оксидами.

1.Экзотермические – это реакции, которые протекают с выделением теплоты. 2. Эндотермические – это реакции, которые протекают

споглощением теплоты из окружающей среды. 3. Количество выделенной или поглощенной теплоты называют тепловым эффектом процесса. 4. Термохимя – это раздел химии, изучающий тепловые эффекты различных процессов.

5. Ответьте на вопросы:

1.Какие явления называются химическими?

2.Какая реакция называется экзотермической?

3.Какая реакция называется эндотермической?

4.Что называется тепловым эффектом реакции?

5.Какую науку называют термохимией?

6.С помощью какой величины указывают тепловой эффект реак-

ции?

7.Что показывает надпись ∆Н<0?

8.О чем говорит надпись ∆Н>0?

68

6.Составьте вопросы, ответами на которые будут следующие предложения:

1.Энтальпия имеет размерность энергии килоджоуль (кДж) или килокалория (ккал).

2.Эндотермические – это реакции, которые протекают с поглощением теплоты из окружающей среды.

3.Экзотермические – это реакции, которые протекают с выделением теплоты.

4.Тепловой эффект указывают при помощи величины ∆Н, которая называется изменением энтальпии.

5.Если ∆Н<0, то протекает экзотермическая реакция.

6.Если ∆Н>0, то протекает эндотермическая реакция.

7.Термохимя – это раздел химии, изучающий тепловые эффекты различных процессов.

7.Вставьте вместо точек размерность физической величины. Замените предложения синонимичными. Используйте синонимичную конструкцию номер 1 раздела «Грамматика».

Образец: Энтальпия имеет размерность … Энтальпия имеет размерность килоджоуль. Энтальпия измеряется в килоджоулях.

1.Длина имеет размерность ... 2. Давление имеет размерность ...

3.Температура имеет размерность ... 4. Концентрация имеет размерность ... 5. Скорость имеет размерность ... 6. Количество вещества имеет размерность ... 7. Плотность имеет размерность ... 8. Объем имеет размерность ... 9. Масса имеет размерность ... 10. Энергия имеет размерность ... 11. Заряд имеет размерность ...

8.Составьте план текста.

9.Законспектируйте главную информацию из текста в соответствии с составленным планом.

10.Подготовьте рассказ на тему «Экзотермические и эндотермические реакции. Тепловой эффект реакций».

69

Занятие 12 У Г Л Е Р О Д . П О Д Г Р У П П А У Г Л Е Р О Д А

Текст

Углерод (С) находится в главной подгруппе IV группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Подгруппу углерода составляют углерод (C), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn) и свинец (Pb). На внешнем энергетическом уровне атомов этих элементов содержится 4 электрона. Элементы подгруппы углерода проявляют степени окисления +4 или – 4, +2.

В природе углерод находится в виде органических и неорганических соединений. Простое вещество углерод имеет две аллотропные модификации: – алмаз и графит. Эти твердые простые вещества имеют различную структуру.

Алмаз – прозрачное кристаллическое вещество. Он является самым твердым из всех природных веществ, плохо проводит электрический ток. Алмаз применяется для резки стекла, бурения горных пород, изготовления ювелирных изделий.

Графит – темно-серое кристаллическое вещество. Хорошо проводит электричество, но хуже металлов. Атомы углерода в графите расположены параллельными слоями. Расстояние между соседними слоями очень велико по сравнению с расстоянием между атомами одного слоя. Поэтому графит легко расщепляется на отдельные чешуйки. Графит применяется для изготовления карандашей и электродов.

Явление, когда химические элементы образуют в свободном виде несколько простых веществ, которые отличаются по строению и свойствам, называется аллотропией. Простые вещества, имеющие одинаковый состав, но разные строение и свойства, называются аллотропными модификациями.

При обычных условиях углерод химически мало активен. При высокой температуре реагирует с неметаллами и металлами.

Соединения углерода с металлами называются карбидами. При нагревании оксида кальция образуется карбид кальция:

CaO + 3C = CaC2 + CO↑.

Углерод является сильным восстановителем и используется для получения различных металлов:

2ZnO + C = 2Zn + CO2↑;

2PbO + C = 2Pb + CO2↑.

70