Элективный курс для учащихся 10-х классов "Решение задач по органической химии повышенного уровня сложности" (стр. 6 из 7)

Для проверки на основе предыдущей задачи составляем новое условие и решаем.

Раствор какой концентрации получится, если после окисления 12,32г метанола полученный формальдегид (выход составил 60% от теоретически возможного) растворили в 224 мл воды?

Решение:

n(CH₃OH)=m/M=12,32:32=0,385(моль);

n(CH₂O)= n(CH₃OH)= 0,385(моль), т.к. число атомов одинаково.

m(CH₂O, теор.)=M n= 30^.0,385=11,55(г);

m(CH₂O, прак.)= m(CH₂O, теор.)^. w_вых.(CH₂O):100%=11,55^.60:100=6,93(г);

m(H₂O)=Vp=224^.1=224(г):

m(р-ра)= m(CH₂O, прак.)+ m(H₂O)=6,93+224=230,93(г);

w(CH₂O)= m(CH₂O, прак.): m(р-ра)^.100%=6,93:230,93^.100=3(%).

Тема 6. Задачи на смеси (в р-цию вступает 2 и более в-в или одно в-во участвует в нескольких р-циях).

Основные понятия, законы и формулы: смесь, массовые, молярные, объемные доли.

Составляем задачу на смеси и решаем её ( можно сделать в обратном порядке).

Возьмем смесь, состоящую из 16г метана и 56г этена. Подсчитаем сколько л кислорода необходимо для сжигания данной смеси и сколько г углекислого газа при этом образуется.

n(CH₄)=m/M=16:16=1(моль); n(C₂H₄)=56:28=2(моль).

по условию 1мольx y

CH₄ + 2 O₂ - CO₂ + 2 H₂O x=2(моль); y=1(моль).

по уравнению 1моль 2моль 1моль 2моль

по условию 2мольa b

C₂H₄ + 3 O₂ -2 CO₂ + 2 H₂O a=6(моль); b=4(моль).

по уравнению 1моль 3моль 2моль 2моль

n(O₂)=x+a=2+6=8(моль) ; V(O₂)=V_m n=22,4^.8=179,2(л).

n(CO₂)=y+b=1+4=5(моль);m(CO₂)=M^.n=44^.5=220(г).

Задача: Найти массовые доли веществ в смеси массой 72г, состоящей из метана и этена, если известно что для полного её сгорания необходимо 179,2л кислорода. В результате данной реакции образуется 220г углекислого газа.

Решение:

Пусть в смеси было х моль метана и у моль этена.

по условию х моль2х моль х моль

CH₄ + 2 O₂ - CO₂ + 2 H₂O

8моль 5моль по условию у моль 3у моль 2у моль

C₂H₄ + 3 O₂ -2CO₂ + 2 H₂O

n(O₂)=V/V_m= 179,2: 22,4=8(моль) => 2х+3у=8 =>x=1; y=2.

n(CO₂)=m/M=220:44=5(моль) =>х+2у=5

m(CH₄)=M^.n=16^.1=16(г), m(C₂H₄)=m(смеси)-m(C₂H₄)=72-16=56(г).

Задание. Составить и решить задачу на смеси, где дано одно вещество и две химические реакции с ним.

Тема 7. Задачи «с продолжением». Комплексные задачи.

У некоторых химических реакций возможно «продолжение»,т.е. протекание ещё одной реакции между продуктами реакции, продуктом реакции и избытком исходного вещества или реакция протекает ступенчато.

Решаем задачу. Найти массы продуктов, образующихся после реакции 1моль метана и 2 моль хлора.

Решение:

по условию 1 моль 1,5 моль-избыток

CH₄ + Cl₂ - CH₃Cl + HCl

	CH4	Cl2	CH3Cl	HCl
до р-ции	1 моль	1,5 моль	0	0
вз-ет	1 моль	1 моль	0	0
послер-ции	0	0,5 моль	1 моль	1 моль

1 моль0,5 моль-недостаток

CH₃Cl + Cl₂ - CH₂Cl₂ + HCl

	CH3Cl	Cl2	CH2Cl2	HCl
до р-ции	1 моль	0,5 моль	0	0
вз-ет	0,5 моль	0,5 моль	0	0
послер-ции	0,5 моль	0	0,5 моль	(1*+0,5)моль

*-из реакции №1

n(CH₃Cl)=0,5(моль), m(CH₃Cl)=M n= 50,5^.0,5=25,25(г);

41

n(CH₂Cl₂)=0,5(моль), m(CH₂Cl₂)=M n=85^.0,5=42,5(г);

n(HCl)=1,5(моль), m(HCl)=M n=36,5^.1,5=54,75(г).

Многие задачи сочетают в себе несколько типов задач( и решить их может только ученик, знающий всю химию, а не только материал отдельного параграфа), подобные задачи относят к комбинированным.

Составление условий подобных задач для учеников затруднительно. Чтобы продолжить линию самостоятельного решения и проверки задач, можно давать задачи с ответами.

Решаем задачу. При взаимодействии 12,5г смеси соединений, образующейся при каталитическом окислении метилового спирта и не содержащей углекислого газа, с избытком аммиачного раствора оксида серебра выделилось 43,2г осадка, а при обработке такого же количества той же смеси избытком карбоната бария выделилось 1,12л газа (н.у.). Рассчитайте, сколько процентов метилового спирта осталось в смеси, полученной после его окислении. (Ответ: 0,512)

Решение:

Из смеси метанола, метаналя и метановой кислоты с карбонатом калия взаимодействует только кислота =>

n(CO₂)=V/V_m= 1,12:22,4=0,05(моль);

по условиюх моль0,05моль

2HCOOH + BaCO₃ - (HCOO)₂Ba + H₂O + CO₂

по уравнению 2моль 1моль

=> x=2^.0,05:1=0,1(моль);

n(Ag)=m/M=43,2: 108=0,4(моль)-количество вещества осадка, образующегося при взаимодействии смеси с аммиачным раствором оксида серебра . Т.к. мы знаем сколько было кислоты, рассчитаем сколько было альдегида.

по условию0,1моль у моль

HCOOH + Ag₂O - 2Ag + CO₂ + H₂O (1)

по уравнению 1моль1моль

=> у= n₁(Ag)=0,2(моль);

n₂(Ag)=0,4-0,2=0,2(моль)

по условию z моль 0,2 моль

HCOH +2Ag₂O - 4Ag + CO₂ + H₂O (2)

по уравнению 1моль 4 моль

=> z=n(HCOH )=1^.0,2:4=0,05(моль);

m(HCOH)=Mn=30^.0,05=1,5(г);

m(HCOOH)=Mn=46^.0,1=4,6(г);

m(CH₃OH)=Mn=m(смеси)-m(HCOOH)- m(HCOH)=12,5-1,5-4,6=6,4(г);

w(CH₃OH)=m(CH₃OH)/m(смеси)=6,4:12,5=0,512.

2.6.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Для учителей:

1.Габриелян О.С. Орган. химия : Учебн. для 10 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. изучением химии / О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов, А.А.Карцова. –М.: Просвещение, 2004.

2.Кузьменко Н.Е. Химия. Для школьников ст. классов и поступающих в вузы / Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин, В.А.Попков. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век» : ООО «Издательство « Мир и Образование», 2002.

3.Кушнарёв А.А. Задачи по химии для старшеклассников и абитуриентов. – М.: Школа-Пресс, 1999.

4.Содержание и технологии предпрофильной подготовки и профильного обучения. Часть 6. Методические рекомендации по химии / Авт.-сост. М.А.Ахметов; Под ред. Т.Ф.Есенковой, В.В.Зарубиной. – Ульяновск: УИПКПРО,2005.

5.Химия для гуманитариев / Сост. Н.В.Ширшина. – Волгоград: Учитель, 2005.

Химия. 10 класс: Поурочные планы. По учебнику: Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н. и др. Химия, 10 класс / Авт.-сост. Денисова В.Г. – Волгоград: Учитель, 2004.

6.Шамова М.О. Учимся решать расчетные задачи по химии: технология и алгоритмы решения.—М.: Школа-Пресс, 1999.

7.Элективные курсы в системе предпрофильной подготовки: Учебно-методическое пособие / Отв. ред. Т.Б.Качкина. – Ульяновск: УИПКПРО, 2004.

Для учеников:

1.Габриелян О.С. Орган. химия : Учебн. для 10 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. изучением химии / О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов, А.А.Карцова. –М.: Просвещение, 2004.

2.Кузьменко Н.Е. Химия. Для школьников ст. классов и поступающих в вузы / Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин, В.А.Попков. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век» : ООО «Издательство « Мир и Образование», 2002.

3.Кушнарёв А.А. Задачи по химии для старшеклассников и абитуриентов. – М.: Школа-Пресс, 1999.

4.Шамова М.О. Учимся решать расчетные задачи по химии: технология и алгоритмы решения.—М.: Школа-Пресс, 1999.

3.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, в этой работе собрана информация о том, что такое элективные курсы, их назначение и требования к содержанию и программе; дана программа элективного курса для учащихся 10-х классов «Решение задач по органической химии повышенного уровня сложности; подробно изложены методические рекомендации по содержанию и проведению некоторых занятий, причем основной упор делается на самостоятельную работу учащихся с задачами.

Разработка программы элективных курсов – сложный и длительный процесс(в некоторых случаях, я думаю, непрекращающийся, т.к. каждый год работы, каждый урок, каждое взаимодействие учителя и ученика обогащает опыт, приводит к новым выводам). И даже если требования программы четко сформулированы, понятно, что одна и та же программа может быть использована по-разному в зависимости от компетентности и личных особенностей учителя и способностей учеников и т.д. Также как и результаты прохождения курсов могут быть различными. В любом случае необходимо делать поправки в зависимости от объективных и субъективных причин.

Составление моей программы было вызвано необходимостью поддержания и развития навыка решения задач в условиях отсутствия профильного класса с углубленным изучением химии у учеников, которые предполагали сдавать химию как вступительный экзамен.

Успешное решение задач предполагает обширные и глубокие знания по химии. Это необходимо учитывать, чтобы курсы не превратились в натаскивание на задачи. Кроме того любой процесс обучения должен обеспечивать развитие интеллектуальной, потребностно-мотивационной, эмоционально-чувственной, волевой и др. сфер личности учащихся, что обеспечивает осознанное, действенное усвоение материала. Я считаю, что главное на занятиях – это работа учеников. Истинный интерес к учению у учеников возникает в ходе успешной деятельности, когда они испытывают чувство удовлетворения от результатов своего труда. Высокий темп работы, ограничения по времени, разнообразные по содержанию и способам решения

задачи могут вызвать затруднения. В любом случае переходить к следующей теме можно только при условии успешного освоения предыдущей. Хотя расчасовка и последовательность тем данной программы это итог многолетней работы, можно внести необходимые изменения. Некоторые темы сознательно объединены, чтобы размыть границу между различными типами задач и подготовить учащихся к решению комбинированных задач.

Создавая условия для проявления самостоятельности, мы подводим учеников к необходимости развития и самоопределения. При этом им приходится брать на себя большую долю ответственности за результаты работы на себя, что в свою очередь приводит к объективной самооценке. Именно поэтому на занятиях необходимо не только рассматривать свойства веществ, алгоритмы решения задач, «правильное» оформление (таблицы, рисунки, схемы, пропорции, помогающие не запутаться в условиях задач), но и обучать приемам самостоятельной проверки решения.