chemistry2014for-eng / УМК для инженерных специальностей ЗАОЧНОЕ / Химия для инженерных специальностей

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

Учреждение образования «БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра химии

ХИМИЯ

Методические указания по выполнению блочно-модульных заданий

для студентов инженерных специальностей

Горки

БГСХА

2012

УДК 54(072)

ББК 24я73

Х46

Рекомендовано методической комиссией мелиоративно-строительного факультета. Протокол № 10 от 11 июня 2012 г.

Авторы:

кандидаты сельскохозяйственных наук, доценты

О. В. Поддубная, И. В. Ковалева, А. В. Шершнев;

кандидаты химических наук, доценты Т. В. Булак, К. В. Седнев

Рецензент:

кандидат технических наук, доцент В. В. Дятлов

Химия : методические указания по выполнению блочноХ46 модульных заданий / О. В. Поддубная [и др.]. – Горки :

БГСХА, 2012. – 84 с.

Представлен материал, предназначенный для самостоятельной подготовки студентов к блочно-модульному контролю. Приведены указания по изучению основных разделов дисциплины «Химия». Предложены теоретические вопросы, типовые варианты заданий и методика их выполнения.

Для студентов инженерных специальностей.

УДК 54(072)

ББК 24я73

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия», 2012

ВВЕДЕНИЕ

Знание химии необходимо для плодотворной деятельности инженера любой специальности. Изучение химии позволяет получить современное научное представление о материи и формах ее движения, о веществе как одном из видов движущейся материи, о механизме превращения химических соединений, о свойствах технических материалов и применении химических процессов в сельском хозяйстве и в современной экологической практике. В связи с этим необходимы прочное усвоение основных законов химии и теории химии, овладение техникой химических расчетов, выработка навыков самостоятельного выполнения химических экспериментов и обобщения наблюдаемых фактов.

Цель изучения химии – освоить современные представления о строениях как атомов и молекул, так и вещества в целом, а также об основных законах, управляющих процессами превращения веществ. В результате студенты должны овладеть основами квантово-механи- ческого подхода к описанию микромира, строения атомов, молекул и конденсированных форм вещества; понимать обоснование периодического закона; уметь проводить элементарные химико-термодинами- ческие и кинетические расчеты; знать основы электрохимии; получить навыки проведения простых химических опытов. Качество химических знаний будущих инженеров-механиков приобретает особенно важное значение в связи с необходимостью использования новых материалов, повышения надежности современной техники и решения экологических проблем.

Цель данной разработки – сформировать у студентов целостное восприятие химии, показать ее тесную связь с материаловедением, инженерными конструкциями, сделать изучение химии как можно более эффективным и увлекательным. Полученные знания химии также необходимы для успешного последующего изучения специальных дисциплин.

Преподавание химии и основ химического анализа студентам инженерного профиля требует издания соответствующих методических рекомендаций, так как использование специальных пособий и учебников является весьма затруднительным. Основными формами учебных занятий студентов являются работа в сотрудничестве с преподавателем и самостоятельная работа над учебным материалом. В курсе хи-

мии она слагается из следующих элементов: посещение лекций; выполнение лабораторного практикума; изучение дисциплины по учебникам и учебным пособиям; выполнение заданий; индивидуальные консультации; сдача зачета по лабораторному практикуму; сдача экзамена по всему курсу.

Основной путь усвоения знаний и приобретения навыков творческого мышления у студентов первого курса – это всесторонняя деятельность с использованием блочно-модульной системы оценки знаний. С учетом данного подхода в методических указаниях представлена подробная методика решения блочно-модульных заданий по основным разделам изучаемой дисциплины. В разработке рассмотрены практические задания 10 тем курса (на выбор в виде 10 вариантов по каждой теме).

В данных методических указаниях, составленных в соответствии со стандартами и учебной программой, студентам предлагаются типовые задания по разделам дисциплины «Химия». Теоретическое изучение вопросов программы основывается на работе с учебными пособиями и учебниками, приведенными в списке литературы, а также при необходимости на поиске дополнительной информации, использовании приемов творческого мышления.

Для того чтобы ориентироваться на полный объем контроля знаний, студентам предлагаются теоретические вопросы и примерные варианты модульных заданий. Следует также обратить внимание на специальную информацию, которую можно применить к сельскохозяйственным и экологическим объектам.

Авторы методической разработки надеются, что такой подход к процессу обучения позволит студентам лучше понять и качественно усвоить материал курса химии и в конечном итоге даст возможность получить высокие оценки по модульной системе.

4

Тема 1 . КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. ЗАКОНЫ СТЕХИОМЕТРИИ

Цель: расширение и углубление базовых знаний студентов по основным положениям атомно-молекулярного учения и законам стехиометрии.

Задачи: закрепить основные понятия и законы химии; рассмотреть эквивалент и закон эквивалентных отношений; усвоить свойства основных классов неорганических соединений, знать их особенности; приобрести навыки решения задач.

Методика выполнения блочно-модульных заданий

Задание 1. Дать ответы на предложенные теоретические вопросы, используя лекционный материал и учебные пособия.

Задание 2. Химические свойства оснований. От ве т . Химические свойства оснований:

Задание 3. Написать уравнения диссоциации следующих соединений: гидроксида калия, ортофосфорной кислоты, сульфата хрома (III), гидросульфида натрия, гидроксонитрата магния.

От ве т . Уравнения диссоциации: гидроксида калия: КOH → К+ + ОН ;

ортофосфорной кислоты: Н3РО4 ↔ Н+ + Н2РО4 ;

Н2РО4 ↔ Н+ + НРО42 ; НРО42¯ ↔ Н+ + РО43 ;

сульфата хрома (III): Cr2(SO4)3 ↔ 2Сr3+ + 3SO42 ;

гидросульфида натрия: NaHS → Na+ + HS ; HS↔ Н+ + S2 ;

гидроксонитрата магния: МgOHNO3 → MgOH+ + NO3 ; MgOH+ ↔ Мg2+ + OH .

Задание 4. Закончить уравнения реакций и назвать продукты:

5

натрия Задание 5. Найти массу, объем, число молекул, которые содержат-

ся в 5 моль N2.

От ве т : М(N2) = 28 г/моль;

V = Vm ∙ n = 22,4 ∙ 5 = 112 л; m = M ∙ n = 28 ∙ 5 = 140 г;

Nмол = NA ∙ n = 6,02 ∙ 1023 ∙ 5 = 3,1 ∙ 1024 молекул.

Задание 6. Рассчитать молярные массы эквивалентов: а) в соедине-

ниях: CrO3 , Mn(OH)4, HNO2, Ca3(PO4)2;

б) по реакции: N2O5 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2H2O.

От ве т . Расчет молярных масс эквивалентов:

а) в соединениях: CrO3 : Мэкв(CrO3 ) = 52 ∙ 1/6 + 16 ∙ 1/2 = 16,7 г/моль;

Mn(OH4) : Мэкв(1/4Mn( OH)4 ) = 123 ∙ 1/4 = 30,7 г/моль; HNO2 : Мэкв(HNO2) = 1 ∙ 47 = 47 г/моль;

Ca3(PO4)2 : Мэкв(1/6 Ca3(PO4)2) = 310 ∙ 1/6 = 51,7 г/моль; б) по реакции: N2O5 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2H2O;

Мэкв(1/2N2O5) = 108 ∙ 1/2 = 54 г/моль.

Задание 7. Получить и назвать соли, которые образуются при взаимодействии Fe(OH)2 и HNO2.

да (IV) оксид углерода (II).

От ве т . Уравнения химических реакций превращений:

6

1) C + О2 CO2;

2) 2CO2 + Mg(OH)2 Mg(HCO3)2;

3) Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 MgCO3 + CaCO3 + 2H2O;

Вариант 1

1.Закон кратных отношений.

2.Химические свойства основных оксидов.

3.Написать уравнения диссоциации следующих соединений:

а) гидроксида бария; б) азотной кислоты; в) карбоната натрия; г) гидроксохлорида кальция; д) гидросульфида калия.

цинка хлорид цинка.

Вариант 2

1.Закон Авогадро.

2.Химические свойства кислотных оксидов.

3.Написать уравнения диссоциации следующих соединений:

а) аммония; б) серной кислоты; в) нитрата бария; г) гидроксобромида железа (II); д) дигидрофосфата натрия.

4. Закончить уравнения реакций и назвать соединения:

5.Рассчитать число молекул, массу и объем в 2 моль O2.

6.Рассчитать молярные массы эквивалентов:

а) в соединениях: CuSO4, Cr2O3, HNO3, Al(OH)3; б) по реакции: SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O.

7

Вариант 3

1.Закон сохранения массы и энергии.

2.Химические свойства амфотерных оксидов.

3.Написать уравнения диссоциации следующих соединений: а) сульфата алюминия; б) ортофосфорной кислоты; в) гидроксида натрия; г) гидросульфида калия; д) гидроксохлорида магния.

4.Закончить уравнения реакций и назвать соединения:

Вариант 4

1.Закон постоянства состава.

2.Химические свойства кислот на примере соляной кислоты.

3.Написать уравнения диссоциации следующих соединений: а) хромата калия; б) серной кислоты; в) гидроксида алюминия; г) гидроксонитрата бария; д) гидрофосфата натрия.

4.Закончить уравнения реакций и назвать соединения:

5. Рассчитать объем, число моль и молекул, которое содержится в

17 г H2S.

6. Рассчитать молярные массы эквивалентов:

а) в соединениях: SO2, H2SiO3, Fe2(SO4)3, LiOH;

б) по реакции: H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O.

8

7. Получить и назвать все соли, которые образуются при взаимо-

действии Ba(OH)2 и H2CO3.

нитрат олова (IV) гидроксид олова (IV).

Вариант 5

1.Закон эквивалентов.

2.Химические свойства оснований на примере гидроксида натрия.

3.Написать уравнения диссоциации следующих соединений: а) сульфата натрия; б) гидроксида калия; в) гидрокарбоната калия; г) пирофосфорной кислоты; д) гидроксонитрата бария.

4.Закончить уравнения реакций и назвать соединения:

5.Рассчитать массу, число молекул и моль, которое содержится в

44,8 л Cl2.

6.Рассчитать молярные массы эквивалентов:

а) в соединениях: Fe(OH)3, Na2CO3, Cl2O5, H2S;

Вариант 6

1.Закон простых объемных отношений.

2.Химические свойства средних солей.

3.Написать уравнения диссоциации следующих соединений: а) гидроксида цинка; б) хромовой кислоты; в) карбоната аммония; г) гидросиликата натрия; д) гидроксонитрата магния.

4.Закончить уравнения реакций и назвать соединения:

5.Рассчитать массу, число молекул, объем, которые имеет 3 моль аммиака NH3.

6.Рассчитать молярные массы эквивалентов:

а) в соединениях: H3PO4, KOH, Fe(NO3)3, Cr2O3; б) по реакции: CO2 + NaOH NaHCO3 + H2O.

9

7. Получить и назвать все соли, которые образуются при взаимо-

Вариант 7

1.Моль. Молярная масса. Молярный объем.

2.Характеристика кислых солей.

3.Написать уравнения диссоциации следующих соединений: а) се-

5.Рассчитать массу, число атомов, которые имеет 4 моль бария.

6.Рассчитать молярные массы эквивалентов:

а) в соединениях: Ca3(PO4)2, HClO4, B2O3, Ca(OH)2; б) по реакции: N2O5 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + H2O.

Вариант 8

1.Эквивалент. Молярная масса эквивалента.

2.Характеристика основных солей.

3.Написать уравнения диссоциации следующих соединений: а) суль-

фида натрия; б) гидроксида аммония; в) хлорной кислоты; г) гидрокарбоната калия; д) гидроксобромида кальция.

4. Закончить уравнения реакций и назвать соединения:

5.Найти число моль, молекул и объем, которые имеет 64 г O2.

6.Рассчитать молярную массу эквивалентов:

а) в соединениях: CrO3, Ba(NO2)2, H2SO3, NH4OH; б) по реакции: SO3 + LiOH LiHSO4.

10