Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов
)
Mr(P2O5) = 142
б) расчет массовой доли фосфора:
n(P) ( Ar(P) 2 ( 31
W(P) = (((((( ; W(P) = ((( = 0,4366 или (в долях единицы) 43,66 %
Mr(P2O5) 142
в) расчет массовой доли кислорода:
n(O) ( Ar(O) 5(16
W(O) = ((((((( ; W(O) = ((( = 0,5634 или 56,34 %
Mr(P2O5) 142
W(O) можно определить и следующим образом :
W(O) = 100% - W(P) = 100% - 43,66% = 56,34%
5. Определение отношения моль атомов элементов по формуле P2O5
n(P) = 2 ; n(O) = 5; n(P):n(O) = 2:5 .
6. Определение отношения масс элементов:
P2O5 m(P) = 2(31 = 62 ; m(O) = 5 (16 = 80 ; m(P):m(O) = 62:80 ,
сократим на 2
m(P):m(O) = 31:40 .
7. Определение валентности элементов по формуле P2O5
а) наименьшее общее кратное символов элементов, которые делятся на 2 и 5
равно 10.
б) число 10 делим на величину индекса каждого элемента и получаем
значение валентности элемента.
V II
P2O5 ( P2O5
10
наименьшее общее
кратное
8. На ряду с этим, по валентности можно составить формулу вещества.
Например, в оксиде фосфора валентность фосфора равна трем, а кислорода
двум.
III II
P O
Находим наименьшее общее кратное – число, которое делиться на 3 и 2 –
число 6. Это число (6) делим на соответствующие элементам значения
валентностей и получаем соответствующие элементам индексы:
для фосфора 6:3 = 2;
для кислорода 6:2 = 3
и составляем формулу вещества: P2O3 .
Приведем примеры задач на расчет по формуле:
№1. Соединение некоторого элемента имеет формулу Э3О4 , а массовая доля
элемента в нем 72,4%. Установите элемент [6].
Методика решения:
Дано: 1. Выразим массовую долю элемента:
Э3О4
n(Э) ( Ar(Э)
W(Э)= 72,4%, W(Э) = (((((( ;
или 0,724 Mr(Э3О4)
Э - ? 2. Примем Ar(Э) = X, тогда
Mr(Э3О4) = 3X + 4(16 = 3X +
64 .
3. Подставим принятые обозначения в формулу
3( X
0,724 = (((( ; находим Х
3(X + 64
2,172 ( Х + 46,34 = 3 ( Х ; 0,828 ( X = 46,34 ; X= 56.
Следовательно, Ar(Э) = 56; Элемент – железо.
№2. В результате обжига на воздухе 8,0 г сульфида молибдена было получено
7,2 г оксида молибдена (VI). Установите формулу исходного сульфида
молибдена [7].
Методика решения:
Дано: 1. По закону сохранения массы веществ
m(MoxSу) = 8,0 г m(Mo) до реакции = m(Mo) после реакции
след-но
m(MoO3) = 7,2 г n(Mo) до реакции = n(Mo) после реакции
MoxSу - ? 2. Определим количество вещества оксида
молибдена (VI)
m
7,2 г
n(MoO3) = (( = ((((( = 0,05
моль
M
144 г/моль
3. Определим количество вещества и массу молибдена
n(Mo) = n(MoO3) = 0,05 моль; m(Mo) = 0,05 ( 96 = 4,8 г
4. Найдем массу серы и количество вещества серы
m 3,2
m(S) = m(MoxSу) – m(Mo) = 8,0 – 4,8 = 3,2 г; n(S) = (( = (( = 0,10 моль
M 32
5. Найдем отношение количеств веществ молибдена и серы
n(Mo) : n(S) = 0,05:0,10 = 1:2
Следовательно, формула сульфида молибдена: MoS2
№3. Определить массу водорода в (г), содержащегося в 3,01 ( 1024 молекул
метана [8].
Методика решения:
Дано: Для решения задачи необходимо
последовательно
СH4 использовать следующие
формулы:
N(СH4) = 3,01 ( 1024 N
m
n = (( и n = (( ;
m(H) - ? NA
M
1. Находим количество вещества метана и водорода:
N(СH4)
n(СH4) = ((((((( ; где NA – постоянная Авогадро, равная 6,02 ( 1023
NA структурных
единиц.
3,01 ( 1024
n(СH4) = (((((( = 5 моль
6,02 ( 1023
n(H) = 4n (СH4) = 4 ( 5 = 20 моль атомов водорода
2. Определим массу водорода в (г):
m(H) = n(H) ( M(H) = 20 ( 1 = 20 г.
№4. Какова молекулярная формула углеводорода, содержащего 82,5% углерода.
Плотность паров по воздуху составляет 2 [9].
Методика решения:
Дано: 1. По относительной плотности паров
по воздуху
W(C) = 82,5% расчитаем относительную молекулярную
массу
Dвозд = 2 углеводорода СхНу
Mr(СхНу)
СхНу - ? Dвозд = ((((( ; Mr(возд) = 29
Mr(возд)
Mr(СхНу) = 29 ( 2 = 58 .
2. Используя формулу расчета массовой доли элемента, определим число атомов
углерода:
n(C) ( Ar(C) X ( 12
W(C) = (((((( ; n(C) = X ; 0,825 = ((( ; X = 4; n(C) = 4
Mr(СхНу) 58
3. Определим массовую долю элемента водорода и число его атомов:
W(H) = 100% - W(C) = 100 – 82,5 = 17,5%
n(H) ( Ar(H) Y ( 1
W(H) = (((((( ; n(H) = Y ; 0,175 = ((( ; Y = 10; n(H) = 10
Mr(СхНу) 58
Следовательно, формула углеводорода: С4H10 - бутан.
№5. Установите формулу кристаллогидрата MnCl2, если известно, что при его
обезвоживании массовая доля сухого остатка составила 63,63% от массы
кристаллогидрата [10].
Методика решения:
Дано: 1. Процесс обезвоживания кристаллогидрата
MnCl2 ( Х H2O можно выразить следующей схемой:
W(MnCl2) = 63,63% t(
MnCl2 ( Х H2O ( MnCl2
+ Х H2O
MnCl2 ( Х H2O - ?
Сухой остаток составит безводная соль MnCl2 ,
массовая доля которого 63,63%.
2. Выразим величину массовой доли сухого остатка:
Mr(MnCl2)
W(MnCl2) = ((((((((( ;
Mr(MnCl2 ( Х H2O)
3. Рассчитаем относительные молекулярные массы безводной и водной солей:
Mr(MnCl2) = 55 + 2 ( 35,5 = 126
Mr(MnCl2 ( Х H2O) = 126 + 18X
4. Подставим, найденные величины в формулу массовой доли и определим
значение Х:
126
0,6363 = ((((( ; 80,17 + 11,45 X = 126; 11,45 X = 45,83; X = 4 .
126 + 18 Х
Следовательно, формула кристаллогидрата: MnCl2 ( 4H2O
№6. Массовая доля серебра в соли предельной одноосновной органической
кислоты составляет 70,59%. Написать молекулярную формулу кислоты, если
известно, что она состоит из углерода, водорода и кислорода [11].
Методика решения:
Дано: Общая формула соли предельной
одноосновной орга-
W(Ag) = 70,59% нической кислоты имеет следующий вид:
C n H2n+1 COOH - ? C n H2n+1 COOAg
1. Выразим массовую долю серебра в общем виде:
n(Ag) ( Ar(Ag)
W(Ag) = (((((((((( ;
Mr(C n H2n+1 COOAg)
2. По формуле рассчитаем относительную молекулярную массу соли:
Mr(C n H2n+1 COOAg) = 12n + 2n + 1 +12 + 2 ( 16 + 108 = 14n + 153 .
3. Сведем данные в формулу массовой доли:
1 ( 108
0,7059 = ((((( ; 9,88n + 108 = 108; n=0
14n + 153
Следовательно: 14n – превращается в 0 и форму соли HCOOAg, а формула
кислоты HCOOH .
Часть 2. Место эксперимента и его роль в развитии мышления
школьников.
Одним из важнейших словесно – наглядных и словесно – наглядно –
практических методов обучения является химический эксперимент. Он играет
особую роль в обучении химии. Химический эксперимент знакомит учащихся не
только с самими явлениями, но и методами химической науки. Он помогает
вызвать интерес к предмету, научить наблюдать процессы, освоить приемы
работы, сформировать практические навыки и умения.
Следует отметить, что проблема химического эксперимента в методике
обстоятельно исследована. Большой вклад в нее внесли такие ученые как В.Н.
Верховский, В.В. Фельдт, К.Я. Парменов, В.В. Левченко, В.С. Полосин, Д.М.
Кирюшкин, Л.А. Цветков и другие.
К.Я. Парменов[13] не только уделял внимание технике эксперимента, но
и методике его включения в учебный процесс. Он отмечал, что при провидении
демонстрационного эксперимента необходимо подготовить учащихся к наблюдению
опыта и умело руководить этими наблюдениями. Особенно детально разработана
эта проблема В.С. Полосиным [14,15]. Он исследовал эффективность различных
способов приложения химического эксперимента, разработал методику
комплексного использования химического эксперимента в сочетании с другими
средствами обучения.
Химический эксперимент можно разделить на два вида: демонстрационный
и ученический. Демонстрационный эксперимент относится к словесно –
наглядным методам обучения.
Демонстрационным называют эксперимент, который
| |  скачать работу |
Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов |
