Конспект урока по химии для 10 класса «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.
|
Ход занятия |
Деятельность учителя |
Деятельность учащихся |
|
Организационный этап 3 мин. |
Работать будем в рабочих листах, по ходу урока заполняем. Сл. - 1 Умение решать химические задачи – важная составляющая знаний по предмету. Один из типов задач в курсе 10 класса – это задачи на вывод молекулярной формулы органического вещества по массовым долям и относительной плотности газа (ЕГЭ). |
Подготовка к занятию. Внимательно слушают учителя. |
|
Актуализация знаний 10 мин. |
Сл.-2 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. Сл. -3 Мы с вами познакомились с первым классом органических веществ. Что это за класс? Какова общая формула класса? 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. Сл. -4 Часто используется при решении задач понятие эмпирическая формула. Как вы понимает слово эмпирический? 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. Сл. -5 Что такое массовая доля? 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: Чтобы найти массовую долю углерода в этом веществе, надо его массу разделить на массу всего вещества: Сл.- 6 Если записать эту формулу в общем виде, то получится следующее выражение: ω(х.э.) = Сл.-7 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) |
Внимательно слушают учителя. Фронтальная работа учащихся. Устно отвечаю на вопросы. По ходу беседы делают записи в рабочем листе. 1.Алканы. 2. СnH2n+2 3. Качественную и количественную. 4. Основанный на опыте, опирающийся на непосредственные наблюдения, эксперимент. 5. Массовая доля элемента — это его содержание в веществе в процентах по массе. 6. D - это величина, которая показывает, во сколько раз газ Мr1 тяжелее газа Mr2. |
|
Решение задач по теме «Нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов» 20 мин. |
Сл.-8 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) =
б) если ω дана в долях:
n(Э) = 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. Сл.-9 Давайте решим задачу на вывод молекулярной формулы. Выведите формулу вещества, содержащего 82,75% углерода и 17,25 % водорода. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2. Решите следующую задачу в парах на рабочих листах самостоятельно. |
Внимательно слушают, делают записи по ходу рассказа. Обсуждают краткую запись задачи. Заполняют рабочий лист. 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% Найти: СхНу Решение: 1. Применяем формулу (1) Mr(в-ва) = 29 * 2 =58 2. Находим количество атомов С по формуле (2) n(С) = 3. Находим количество атомов Н по формуле (2) n(Н) = 4. Вычисляем молярную массу С4Н10 Мr(С4Н10) =12 * 4 + 1 * 10 = 58 5. Вычисленная молекулярная масса совпадает с (1), задача решена. Ответ: С4Н10 Решают, обсуждают. |
|
Закрепление знаний. 10 мин. |
А теперь попробуем самостоятельно решить задачи, используя алгоритм. Вам выданы задачи. Самостоятельно решите задачи на предложенных рабочих листах. |
Учащиеся решают задачи и записывают на предложенных листах. Выполненное задание сдают учителю. |
|
Рефлексия. 2 мин. |
Запишите и решите дома задачу. Домашнее задание: задача. Массовая доля углерода в углеводороде составляет 85,7%. Плотность углеводорода по воздуху равна 1,931.Определите формулу. Как вы считаете: - удалось ли вам справиться с предложенными сегодня задачами? - какое задание было для вас наиболее интересным и почему? - какое задание было для вас наиболее сложным? |
Записывают домашнее задание. |
Технологическая карта урока
|
Тема урока |
Решение задач на нахождение молекулярной формулы органических веществ по массовым долям и относительной плотности газов. |
|
|
Цели урока |
Деятельностная |
Формирование УУД при изучении алгоритма решения задач на вывод молекулярной формулы и в процессе решения задач. |
|
Предметно – дидактическая |
Изучение алгоритма решения задач на вывод молекулярной формулы по массовым долям и относительной плотности. |
|
|
Планируемые результаты урока |
Предметные |
Знают обозначение общей молекулярной формулы, массовой доли, относительной плотности газа. Знают определение молекулярной формулы, эмпирической формулы, знают формулы массовой доли, относительной плотности. Решают задачи на нахождение молекулярной формулы по массовым долям и относительной плотности газа. |
|
Метапредметные |
Анализируют текст задачи, работают в группах, оценивают свою работу на уроке. |
|
|
Личностные |
Убеждаются в познаваемости окружающего мира, проявляют интерес к премету. |
|
|
Тип урока |
По ведущей дидактической цели |
Изучение нового материала. |
|
По способу организации |
Комбинированный |
|
|
По ведущему методу обучения |
Репродуктивный |
|
|
Методы обучения |
Основной |
Объяснительно-иллюстративный |
|
Дополнительный |
Беседа, рассказ, самостоятельная работа |
|
|
Основные вопросы урока |
1.Понятия массовая доля, относительная плотность газа. 2.Алгоритм решения задач на вывод молекулярной формулы вещества по массовым долям и относительной плотности. |
|
|
Средства обучения |
ТСО, презентация, учебник, рабочие листы, карточки с задачами, лист контроля умений и навыков у каждого учащегося, цветовые сигналы. |
|
Ход урока:
|
Этапы урока |
Методы обучения |
Учебно – познавательные задачи урока |
Формируемые УУД |
Методы оценки / самооценки |
|
|
Деятельность учителя |
Деятельность ученика |
||||
|
1. Орг. этап |
Приветствует учащихся, проверяет их готовность к уроку. Предлагает обсудить тему урока. |
Приветствуют учителя, готовят рабочее место. Участвуют в постановке темы урока. Записывают на рабочих листах тему урока. |
Регулятивные, коммуникативные. |
||
|
2.Актуализация опорных знаний |
Фронтальная беседа. |
1.Что это за класс? 2. Какова общая формула класса? 3. Какую информацию несет молекулярная формула? 4. Как вы понимает слово эмпирический?
5 Что такое массовая доля? 6. Что такое относительная плотность вещества? |
Отвечают на вопросы учителя. Делают записи в рабочих листах по ходу беседы. 1.Алканы. 2. СnH2n+2 3. Качественную и количественную. 4. Основанный на опыте, опирающийся на непосредственные наблюдения, эксперимент. 5. Массовая доля элемента — это его содержание в веществе в процентах по массе 6. D - это величина, которая показывает, во сколько раз газ Мr1 тяжелее газа Mr2. |
Общеучебные, коммуникативные. |
Совместное обсуждение. |
|
3. Формирование новых ЗУН |
Беседа с элементами монологической речи. |
Для решения любой задачи, что необходимо определить? Давайте определим алгоритм действий для решения задач на вывод молекулярной формулы вещества по массовым долям и относительной плотности газа. Запишем наш алгоритм действий. Теперь решим вместе одну задачу. |
Отвечают на вопросы, обсуждают, приходят к общему выводу. 1.Алгоритм действий. Обсуждают, приходят к общему выводу. Полученный план действий, записывают. Обсуждают краткую запись задачи. Один ученик решает у доски , а остальные на рабочих листах |
Анализ, моделирование алгоритма, запись результатов. |
Совместное обсуждение. |
|
4. Развитие способов умственной деятельности |
Самостоятельная работа в парах. Самостоятельная работа индивидуальная. |
Предлагает выполнить задание в парах на рабочих листах самостоятельно. Решите две задачи самостоятельно. |
Работают в парах. Обсуждают полученный результат, консультируются с учителем. Выполняют самостоятельную работу на рабочих листах. |
Регулятивные, коммуникативные. |
Взаимопроверка. |
|
5.Завершающий этап |
Рефлексия. Домашнее задание |
Даёт информацию о домашнем задании. Домашнее задание: задача. Массовая доля углерода в углеводороде составляет 85,7%. Плотность углеводорода по воздуху равна 1,931.Определите формулу. Как вы считаете: - удалось ли вам справиться с предложенными сегодня задачами? - какое задание было для вас наиболее интересным и почему? - какое задание было для вас наиболее сложным? |
Записывают домашнее задание. |
|
Самооценка |
