методические указания по выполнению практических работ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«рОСТОВСКОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ № 5»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

по дисциплине ОУД 12 «Химия»

для обучающихся по специальности

43.01.09 Повар, кондитер

Ростов-на-Дону

2023

Организация-разработчик:

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Ростовской области «Ростовское профессиональное училище № 5»

(ГБПОУ РО ПУ № 5)

Разработчик: Киселева О.А., преподаватель ГБПОУ РО ПУ № 5

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка……………………………………4

Общие рекомендации обучающимся по выполнению практических занятий……………………………………… 6

Критерии оценивания выполненных заданий…………6

Практическая работа № 1…………………………………..7

Практическая работа № 2…………………………………..9

Практическая работа № 3…………………………………..12

Практическая работа № 4…………………………………..13

Практическая работа № 5…………………………………..16

Практическая работа № 6…………………………………..18

Практическая работа № 7………………………………… 19

Практическая работа № 8………………………………… 20

Практическая работа № 9………………………………… 22

Практическая работа № 10………………………………. .24

Практическая работа № 11………………………………….25

Практическая работа № 12…………………………………..27

Практическая работа №13…………………………………..29

Практическая работа № 14…………………………………..32

Практическая работа № 15………………………………….35

Практическая работа № 16…………………………………..37

Литература 39

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Методические рекомендации по выполнению практических занятий по дисциплине ОУД 12 «Химия» предназначены для обучающихся по специальности: 43.01.09 Повар, кондитер

Цель методических рекомендаций состоит в обеспечении эффективности практических занятий, определении их содержания, установления требований к оформлению и результатам практических занятий.

Общий объём времени, отведённого на практические занятия, составляет 22 часа. Учет выполнения студентами практического занятия ведется преподавателем в учебном журнале согласно Положению об учебном журнале.

Практические занятия — формы организации обучения, на которых обучающиеся по заданию и под руководством преподавателя выполняют практические работы.

Выполнение практических занятий направлено на обобщение, систематизацию, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам; формирование умений применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и практической деятельности; развитие личностных качеств, направленных на устойчивое стремление к самосовершенствованию: самопознанию, самоконтролю, самооценке, саморегуляции и саморазвитию; развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов; выработку таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива; формирование общих и профессиональных компетенций.

Формыпрактическихзанятий студентов определяются содержанием учебной дисциплины «Химия», степенью подготовленности студентов.

Задачи практического занятия:

- закрепить знание теоретического материала по дисциплине«Химия», используя необходимый инструментарий, практическим путем (изучение теоретического материала, базовых понятий дисциплины, выполнение творческих и графических работ, подготовка к тестированию, устному опросу, диктанту и т. д.);

- применить полученные знания и умения для формирования собственной позиции (выполнение практических работ, написание исследовательской работы);

- содействовать развитию творческой личности, обладающей высокой зрелостью, готовностью и способностью преодолевать жизненные трудности.

Программой дисциплины предусматривается выполнение практических занятий, направленных на формирование элементов следующих компетенций, умений и знаний:

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ОБУЧАЮЩИМСЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Внимательно прочитайте методические рекомендации по выполнению практического задания.

Внимательно прочитайте пояснения, при необходимости повторите лекционный материал по конспектам и другим источникам, относящийся к теме практического задания.

Ответьте на контрольные вопросы, если они предложены.

Подготовьте все необходимое для выполнения задания, рационально подготовьте рабочее место.

Продумайте ход выполнения задания.

Если ваша работа связана с использованием ИКТ, проверьте наличие и работоспособность программного обеспечения, необходимого для выполнения задания.

Если при выполнении практического задания применяется групповое или коллективное выполнение задания, старайтесь поддерживать в коллективе нормальный психологический климат, грамотно распределить роли и обязанности. Вместе проводите анализ организации и промежуточные результаты практического задания микрогруппы.

При выполнении практического задания соблюдайте правила техники безопасности и охраны труда.

В процессе выполнения практического задания обращайтесь за консультациями к преподавателю, чтобы вовремя скорректировать свою деятельность, проверить правильность выполнения задания.

По окончании выполнения практического задания составьте письменный или устный отчет в соответствии с теми методическими указаниями по оформлению отчета, которые вы получили от преподавателя или в методических указаниях.

Сдайте готовую работу преподавателю для проверки.

Участвуйте в обсуждении и оценке полученных результатов практической работы (общегрупповом или в микрогруппах).

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ВЫПОЛНЕННЫХ ЗАДАНИЙ

Оценка умений решать расчетные  задачи.

Отметка «5»:

-   в логическом рассуждении и решении нет ошибок,  задача решена рациональным способом;

Отметка «4»:

-   в логическом рассуждении и решения нет существенных ошибок, но задача решена нерациональным способом,  или допущено не более двух несущественных ошибок.

Отметка «3»:

- в логическом рассуждении нет существенных ошибок, но допущена существенная ошибка в математических расчетах.

Отметка «2»:

- имеется существенные ошибки в логическом рассуждении и в решении; отсутствие ответа на задание.

Оценка письменных работ.

Отметка «5»:

-  ответ полный и правильный,  возможна несущественная ошибка.

Отметка «4»:

- ответ неполный или допущено не более двух несущественных ошибок.

Отметка «3»:

-  работа выполнена не менее чем наполовину, допущена одна существен ная ошибка и при этом две-три несущественные.

Отметка «2»:

-  работа выполнена меньше  чем наполовину или содержит несколько существенных ошибок.

-  работа не выполнена.

Практическая работа №1:«Сравнение неорганической и органической химии»

Цель: углубить знания по теме неорганическая и органическая химия, знать сходства и различия веществ.

1.Заполните таблицу:

2. Ответьте на вопросы:

1. Что такое органические вещества? Примеры

2. Особенности органических веществ.

3. Причины многообразия органических веществ.

4. Что такое гомологи? Приведите примеры.

5. Что такое структурная формула вещества? Приведите примеры.

6. Что такое изомеры? Приведите примеры

Эталон:

Сравнительная таблица

2

1. Органические соединения (ОС) - углеводороды и их производные. Примеры: метан, этан, пропан, этанол, нитрометан, бензол итд.

2. Отличия ОС от неорганических: а) Почти все горят и разлагаются при нагревании с окислителями с выделением углекислого газа; б) Большинство из них не диссоциирует на ионы; в) Имеют более низкие температуры фазовых переходов; г) Реакции ОС протекают значительно медленнее и часто не доходят до конца; д) ОС могут содержать последовательность углеродных атомов, соединенных в цепи (открытые и замкнутые); е) Среди ОС широко распространены явления изомерии, гомологии, изологии.

3. Многообразие ОС объясняется строением атома углерода. Он способен образовывать прочные связи почти с любым элементом, что связано с сочетанием 2 факторов: i) Наличием на внешнем энергетическом уровне 4 электронов (не склонен терять или присоединять электроны, т.е. давать ионы); ii) Малым размером атома.

4. Гомология - существование химически сходных между собой рядов веществ, которые отличаются друг от друга на 1 или несколько групп CH2, которые называют гомологической разностью (CH4 метан - С2Н6 этан - С3Н8 пропан).

5. Структурная формула - изображение соединения с известным порядком связей между всеми атомами с помощью валентных штрихов.

6. Изомерия - существование соединений одного и того же качественного и количественного состава, но различного строения. Примеры: н-бутан - изобутан, 1-пропанол - 2-пропанол). 

Практическая работа №2:Способы отображения строения

молекул органических веществ (формулы, модели)»

Цель работы:

Научиться составлять модели молекул органических веществ.

Научиться записывать структурные формулы углеводородов и назвать их по международной номенклатуре.

Теоретический материал. Углеводороды это органические вещества, состоящие из атомов углерода и водорода. Атом углерода во всех органических соединениях четырехвалентен. Атомы углерода могут образовывать цепочки прямые, разветвленные, замкнутые. Свойства веществ завися не только от качественного и количественного состава, но и от порядка соединения атомов между собой. Вещества, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разное строение называются изомерами. Приставки указывают количество ди – два, три – три, тетра - четыре; цикло - означает замкнутый.

Суффиксы в названии углеводородов указывают на наличие кратной связи:

ан одинарная связь между атомами углерода (С С);
ен двойная связь между атомами углерода (С = С);
ин тройная связь между атомами углерода (С С);
диен две двойных связи между атомами углерода (С = С С = С);

Радикалы: метил -СН₃; этил -С₂Н₅; хлор -Сl; бром -Br.

Пример. Составьте модель молекулы пропана.

Молекула пропана C₃H₈ содержит три атома углерода и восемь атомов водорода. Атомы углерода соединены между собой. Суффикс – ан указывает на наличие одинарной связи между атомами углерода. Атомы углерода располагаются под углом 10928 минут.

Молекула имеет форму пирамиды. Атомы углерода изображайте черными кругами, а атомы водорода – белыми, атомы хлора – зелеными.

При изображении моделей соблюдайте соотношение размеров атомов.

Молярную массу находим, пользуясь периодической таблицей

М (С₃Н₈ ) = 12 · 3 + 1 · 8 = 44 г/моль.

Что бы назвать углеводород надо:

Выбрать самую длинную цепочку.

Пронумеровать, начиная с того края, к которому ближе радикал или кратная связь.

Указать радикал, если радикалов несколько указывают каждый. (Цифра перед названием).

Назвать радикал, начиная с меньшего радикала.

Назвать самую длинную цепочку.

Указать положение кратной связи. (Цифра после названия).

Пример

При составлении формул по названию надо:

Определить число атомов углерода в цепочке.

Определить положение кратной связи. (Цифра после названия).

Определить положение радикалов. (Цифра перед названием).

Записать формулы радикалов.

В последнюю очередь определить количество и расставить атомы водорода.

Задание №1. Составьте модели молекул: а) бутана, б) циклопропана. Зарисуйте модели молекул в тетради. Напишите структурные формулы этих веществ. Найдите их молекулярные массы.

Задание №2. Составьве структтурные формулы веществ:

а) бутен-2, напишите его изомер;

б) 3,3 - диметилпентин-1.

Задание №3 Решите задачи:

Задача 1 Определить массовую долю углерода и водорода в метане.

Задача 2. Сажа применяется для производства резины. Определить сколько г сажи (С) можно получить при разложении 22 г пропана?

Решение :

Задание №1. Составьте модели молекул: а) бутана, б) циклопропана. Зарисуйте модели молекул в тетради. Напишите структурные формулы этих веществ. Найдите их молекулярные массы.

А) CH3-CH2-CH2-CH3Mr (C₄H₁₀) = Ar (C) * N (C) + Ar (H) * N (H) = 12 * 4 + 1 * 10 = 58;

Б) С помощью периодической системы Д. И. Менделеева вычислить молярную массу циклопропана:
M (C₃H₆) = Mr (C₃H₆) = Ar (C) * N (C) + Ar (H) * N (H) = 12 * 3 + 1 * 6 = 42 г/моль;

Задание №2. Составьте структурные формулы веществ:

а) бутен-2, напишите его изомер;

б) 3,3 - диметилпентин-1.

Задание №3 Решите задачи:

Задача 1 Определить массовую долю углерода и водорода в метане.

Дано:

CH4

Найти:

ω (C в CH4) - ?

ω (H в CH4) - ?

Решение:

1) С помощью периодической системы Д. И. Менделеева вычислить относительную молекулярную массу CH4:

Mr (CH4) = Ar (C) + Ar (H) * 4 = 12 + 1 * 4 = 16;

2) Вычислить массовую долю C в CH4:

ω (C в CH4) = N (C) * Ar (C) * 100% / Mr (CH4) = 1 * 12 * 100% / 16 = 75%;

3) Молекула метана состоит из двух химических элементов. Вычислить массовую долю H в CH4:

ω (H в CH4) = 100% - ω (C в CH4) = 100% - 75% = 25%.

Ответ: Массовая доля C в CH4 составляет 75%; H в CH4 - 25%.

Задача 2. Сажа применяется для производства резины. Определить сколько г сажи (С) можно получить при разложении 22 г пропана?

С3Н8=3С+4Н2
находим малярные массы пропана и углерода
М(С3Н8)=12*3+1*8=44г/моль
М(С)=12г/моль
подставляем в уравнение все что дано и найти сверху реакции, а малярные массы подписываем снизу получаем пропорцию
22/44=х/36,х=22*36/44=18г необх перевести в кг,т.е /на 1000=0,018кг.

Практическая работа №3 Изготовление молекул органических веществ

Цель:научиться изготавливать модели алканов, руководствуясь теорией химического строения органических веществ.повторить основы номенклатуры.

(Обсуждение размеров атомов, цвета. Изготовление заготовок)

Работа в парах.

Изготовьте молекулу метана.

Удалите атом водорода. Может ли в природе существовать такая частица? Что получилось? Хлорметан.

Изготовьте ещё один радикал метил.

Соедините. Что получилось? Какое положение теории строения органических веществ сейчас наблюдаете?

Постройте молекулу пропана. Как в пространстве выглядит пропан?

Постройте молекулу этилена.

Изготовьте молекулу ацетилена, этилового спирта,

По выданным вам названиям углеводородов, изготовьте формулы.

2 – метилпропан, бензол, циклобутан, дихлорэтан, пропин, пропилен, дихлорметан, 2-метилпропен.

Постройте молекулу любого органического вещества. Остальные будут называть это вещества.

10. Самостоятельная работа.Назовите по систематической номенклатуре вещества следующего состава и определите классы, к которым они относятся:

_{а) СН3} – СН₂ – СН – СН₂ – СН_{3 3метилпентан}

СН₃

_{б) СН2}Br– СН ₌ СН – СН₃

_в) СН₃ – СН₂ – СН _– С _≡ С– СН₃

СН₃

2. Составить структурные формулы следующих веществ:

_{а) 3-метилпентан;} СН₃ – СН₂ – СН – СН₂ – СН₃

СН₃

б) 2,3,4, -трихлоргексан;  

Сделайте вывод о причинах многообразия органических веществ ( связано со способностью атомов углерода соединяться в цепи различной длины.)

Практическая работа №4: «Способы переработки нефти и нефтепродуктов»

Цель:закрепить полученные знания по теме.

Часть А (задания с выбором ответа)

А1. Нефть – это смесь, состоящая

Только из жидких углеводородов

Только из газообразных углеводородов

Только из твердых углеводородов

Из жидких и растворенных в них газообразных и твердых углеводородов

А2. Укажите свойство, которое не относиться к нефти

Легче воды

Растворима в воде

Густая темная жидкость

Не имеет постоянной температуры кипения

А3. Укажите верное суждение: А) перегонка нефти – это физический процесс; Б) крекинг – это физический процесс

Верно только А

Верно только Б

Верны оба суждения

Оба суждения неверны

А4. Ректификационные газы, образующиеся при перегонке нефти, содержат преимущественно

Метан и этан

Этан и бутан

Бутан и пропан

Пропан и метан

А5. С увеличением числа атомов углерода в молекулах углеводородов температура кипения этих углеводородов

Уменьшается

Увеличивается

Не изменяется

Сначала увеличивается, потом уменьшается

А6. Укажите фракцию нефти с наибольшей температурой кипения

Керосин

Бензин

Лигроин

Мазут

А7. Укажите фракцию нефти с наименьшей температурой кипения

1) бензин

2) мазут

3) лигроин

4) керосин

А8. Укажите физический способ переработки нефти

Риформинг

Фракционная перегонка

Каталитический крекинг

Термический крекинг

А9. При термическом крекинге из одной молекула алкана образуются две молекулы

Алканов

Алкана и алкина

Алкенов

Алкана и алкена

А10. Детонационная устойчивость (октановое число) выше у бензинов, получаемых в ходе

Фракционной перегонки

Термического крекинга

Каталитического крекинга

Устойчивость одинаковая

А11. Процесс получения 2,2,4-триметилпентана (изооктана) из нормального октана:

СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃ (СН₃)₃С-СН2-СН(СН₃)-СН₃ это процесс

Ароматизации

Расщепления

Циклизации

Изомеризации

А12. Детонационная устойчивость будет наименьшей у бензина, который содержит углеводороды

Циклические

Линейного строения

Ароматические

Разветвленного строения

А13. Укажите верное суждение: А) качество бензина определяется его детонационной устойчивостью; Б) качество бензина характеризуется его октановым числом.

Верно только А

Верно только Б

Верны оба суждения

Оба суждение неверны

А14. Наилучшую детонационную устойчивость имеет бензин со следующим октановым числом

96

80

76

92

А15. Укажите углеводород, детонационную устойчивость которого принимают за 100

Н-гептан

2,3-диметипентан

Н-октан

изооктан

Часть В (задания с кратким ответом)

В1. Среди нижеперечисленных характеристик выберите те, которые относятся к нефти:

Темная маслянистая жидкость

Жидкость без запаха

Не растворяется в воде

Имеет определенную температуру кипения

Растворяется в воде

Состоит только из жидких компонентов

Легче воды

Ее компоненты служат пищей для некоторых бактерий

Ответ дайте в виде последовательности цифр в порядке их возрастания.

В2. Ниже перечисленные продукты перегонки нефти расположите в порядке увеличения температур ух кипения:

Дизельное топливо

Бензин

Мазут

Керосин

Лигроин

Ответ дайте в виде последовательности цифр.

В3. Установите соответствие между названием метода переработки нефти и характером процессов при этом методе. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.

В4. Установите соответствие между схемой процесса при переработке нефти и названием этого процесса. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.

В5. Установите соответствие между углеводородом и соответствующим ему изомером. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.

ОТВЕТЫ

Практическая работа №5 Упражнения по закреплению

знаний номенклатуры и изомерии.

Цель:закрепить полученные знания по теме,научиться применять при решении задач.

Решить предложенные задачи.

Правильно оформить их в тетрадь для практических работ.

Ответить на все вопросы для контроля.

Задание

Написать структурные формулы следующих углеводородов

Образец решения задания

Написать структурные формулы следующих углеводородов:

3-метил-4-этилгексан

3,4-диметилпентен-2

2-метил-5этилгексин-3.

Решение

1. Имеем 3-метил-4-этилгексан, молекула содержит в структуре гексан (С₆).

1.1. Записывают линейную углеродную цепь С₆: С–С–С–С–С–С.

1.2. Определяют, к какому классу углеводородов принадлежит данное соединение. Определение производят с помощью общих формул для углеводородов разных классов (C_nH_2n+2, C_nH_2n и т. п.). Вещество 3-метил-4-этилгексан – алкан, (n = 6). Значит, все связи в молекуле одинарные и нет циклов.

1.3. Нумеруют атомы С углеродной цепи (углеродного скелета) и при С-3 помещают метильную группу, при С-4 помещают этильную группу:

1.4. Записывают необходимое число атомов водорода при каждом углероде цепи, учитывая, что валентность углерода равна четырем. В результате получают изомер:

2. Имеем 3,4-диметилпентен-2, молекула содержит в структуре пентен (С₅) и одну двойную связь (суффикс -ен указывает на наличие одной двойной связи после 2 атома углерода)

2.1. Записывают линейную углеродную цепь С₅: С–С=С–С–С.

2.2. Определяют, к какому классу углеводородов принадлежит данное соединение. Определение производят с помощью общих формул для углеводородов разных классов (C_nH_2n+2, C_nH_2n и т. п.). Вещество 3,4-диметилпентен-2 – алкен, (n = 5). Значит, в молекуле есть одна двойная связь и нет циклов.

23. Нумеруют атомы С углеродной цепи (углеродного скелета) и при С-3 и С-4 помещают по одной метильной группе (приставка ди- в исходной молекуле указывает на наличие двух функциональных групп одного вида, в данном примере метильных групп):

2.4. Записывают необходимое число атомов водорода при каждом углероде цепи, учитывая, что валентность углерода равна четырем. В результате получают изомер:

3. Имеем 2-метил-5-этилгексин-3 молекула содержит в структуре гексин (С₆).

3.1. Записывают линейную углеродную цепь С₆: С–С–С–С–С–С.

3.2. Определяют, к какому классу углеводородов принадлежит данное соединение. Определение производят с помощью общих формул для углеводородов разных классов (C_nH_2n+2, C_nH_2n и т. п.). Вещество 2-метил-5этилгексин-3 – алкин, (n = 6). В молекуле есть одна тройная связь после 3 атома углерода (С-3) и нет циклов.

3.3. Нумеруют атомы С углеродной цепи (углеродного скелета) и при С-2 помещают одну метильньную группу, при С-5 помещают этильную группу:

3.4. Записывают необходимое число атомов водорода при каждом углероде цепи, учитывая, что валентность углерода равна четырем. В результате получают изомер:

Вопросы для контроля

Какова валентность углерода в органических соединениях?

Какие связи между атомами углерода вы знаете?

Что собой представляет - (сигма) и - (пи) связи?

Практическая работа №6.Решение задач и расшифровка цепочек превращений.

Цель: научиться применять знания по химическим свойствам алканов при решении задач.

1. Составьте уравнения реакций по схеме:

а) CH₄ → CH₃Cl →C₂H₆ → C₂H₅I

Назовите все вещества.

2. Составьте уравнения реакций по схемам:

а) C → CH₄ → CH₃Cl → C₂H₆ → C₂H₅Br

б) СH₄ → CH₃Br → C₂H₆ → C₂H₅Cl

Назовите все вещества.

3.Напишите уравнения хим. реакций к следующей схеме:

Углерод→ метан→ ? → этан → ? → бутан → оксид углерода (IV)

↓ ↓

ацетилен нитроэтан

Решение

1. Составьте уравнения реакций по схеме:

а) CH₄ → CH₃Cl →C₂H₆ → C₂H₅I

1.CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl.-хлорметан и соляная к-та

2.2СН₃Cl + 2Nа = СН₃–СН₃ + 2NаCl этан и хлорид натрия

3.C₂H₆ + HI → C₂H₅I + H₂йодэтани водород

Назовите все вещества.

2. Составьте уравнения реакций по схемам:

а) C → CH₄ → CH₃Cl → C₂H₆ → C₂H₅Br

С +2Н2 = СН4 - реакция соединения возможна при нагревании;

CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl – замещения происходит при освещении;

2CH3Cl + 2Na = C2H6 + 2NaCl – удлинение углеродной цепи - реакция Вюрца;

С2Н6 + Br2 = C2H5Br + HBr - бромирование;

б) СH₄ → CH₃Br → C₂H₆ → C₂H₅Cl

Назовите все вещества.

1.бромметан и бромводородная к-та

2. этан и бромиднатрия

3.-этилен и водород

4. хлорэтан

3.Напишите уравнения хим. реакций к следующей схеме:

Углерод→ метан→ ? → этан → ? → бутан → оксид углерода (IV)

↓ ↓

ацетилен нитроэтан

Запишем уравнения:

С +2Н2 = СН4 - реакция соединения возможна при нагревании;

CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl – замещения происходит при освещении;

2CH3Cl + 2Na = C2H6 + 2NaCl – удлинение углеродной цепи - реакция Вюрца;

С2Н6 + Br2 = C2H5Br + HBr - бромирование;

2C2H5Br + 2Na = C4H10 + 2NaBr - удлинение углеродной цепи – реакция Вюрца;

Н3С - СН2 - СН2 - СН3 = Н3С – СН - (СН3) - СН3 - изомеризации, получен изобутан;

2СН3 - СН(СН3) - СН3 + 13О2 = 8СО2 + 10Н2О - реакция горения, образовался оксид углерода(4);

Реакции показывают связь неорганического вещества углерод с алканами.

Практическая работа №7: Решение цепочек превращений

Цель: научиться применять знания по химическим свойствам алкенов при решении задач.

2. Дайте названия следующим углеводородам по систематической номенклатуре:

а) СН₃— СН — СН₂— СН₂— СН = СН₂

│

СН₃

б) СН₃—СН₂—СН₂—С = СН—СН₃

│

СН₂

│

СН₃

в) СН₃—СН₂—СН=СН—СН₂—СН₃

3. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

С₂Н₅Сl

а) С₂Н₄ → С₂Н₅ОН → С₄Н₆ → каучук

б) С₂Н₄ → С₂Н₆ → С₂Н₅Сl → С₂Н₄ → СО₂

Решение

А)

Б)

В)

Г)

2. Дайте названия следующим углеводородам по систематической номенклатуре:

а) СН₃— СН — СН₂— СН₂— СН = СН₂

│ 2 метилгексен1

СН₃

б) СН₃—СН₂—СН₂—С = СН—СН₃

│ 3 этенгексен 3

СН₂

│

СН₃

в) СН₃—СН₂—СН=СН—СН₂—СН₃ гексен 3

3. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) С₂Н₄ → С₂Н₅ОН → С₄Н₆ → каучук

Уравнения реакций: C2H4+H2O=> C2H5OH ( в присутствии сильной кислоты) 2C2H5OH => Н2С=СН-СН=СН2 + 2Н2O + Н2 ( 450°С, Al2O3,ZnO)

nН2С=СН-СН=СН2 => [-СН2-СН=СН-СН2-]n

б) С₂Н₄ → С₂Н₆ → С₂Н₅Сl → С₂Н₄ → СО₂

Практическая работа №8: Решение задач(арены)

Цель: научиться применять знания по химическим свойствам аренов при решении задач.

1. Составьте уравнения реакции с помощью которых можно осуществить следующие цепочки превращения :1)Бензол-->циклогексан-->хлорциклогексан-->1,1 дихлорциклогексан.2) Карбит алюминия -->метан-->ацетилен-->бензол .

2. Запишите реакции горения ацетилена, этикета, этана и бензола?

3.В чем заключается сходство химических свойств ацетилена и этилена?

Решение:

1.Напишите уравнения реакций получения из бензола цклогексана, хлорбензола, гексахлорбензола. Укажите условия протекания реакций.

С6Н6 – С6Н12 - С6Н11Cl - C6H12Cl2;

C6H6 + 3H2 = C6H12 - присоединения, получен циклогексан;

С6Н12 + Cl2 = C6H11Cl + HCl - замещения, выделяется хлорциклогексан;

С6Н11Cl + Cl2 = C6H10Cl2 + HCl - 1,1 дихлорциклогексан образуется на свету, в процессе реакции замещения.

2. Al4C3 – CH4 - C2H2 – C6H6;

Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4 - гидролиз карбида алюминия, выделяется метан;

2СН4 = С2Н2 + 3Н2 - разложение, крекинг метана, получен ацетилен;

3С2Н2 = С6Н6 - тримеризации, образовался бензол.

2.Запишите реакции горения ацетилена, этикета, этана и бензола?

Запишем уравнения:

2С₂Н₂ + 5О₂ = 4СО₂ + 2Н₂О + Q - горит ацетилен, выделяется тепло, углекислый газ, вода;

С₂Н₄ + 3О₂ = 2СО₂ + 2Н₂О + Q - горит этилен ярким светящимся пламенем;

2С₂Н₆ + 7О₂ = 4СО₂ + 6Н₂О + Q - процесс горения этана;

2С₆Н₆ + 9О₂ = 12СО₂ + 6Н₂О + Q - бензол горит сильно коптящим пламенем.

Приведены процессы горения углеводородов, которые сопровождаются выделением тепла.

3.В чем заключается сходство химических свойств ацетилена и этилена? 

Входящая в состав молекулы π-связь легко разрушается и даёт реакции присоединения.

Это симметричные молекулы, поэтому присоединение реагентов типа HX не происходит по правилу Марковникова.

Для них характерны реакции галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации, горения, окисления, полимеризации, но происходят они по-разному.

Характерны качественные реакции с бромной водой (её обесцвечивают).

Практическая работа №9 « Химические свойства спиртов»

Цель: научиться применять знания по химическим свойствам спиртов при решении задач.

Вариант 1.

1. В состав молекулы спирта входит функциональная группа

а) – CHO; б) – COOH; в) - NH_2; г) - OH .

2. Уберите «лишнее» вещество.

а) C₃H₇OH; б) C₂H₅OH; в) CH₃COH; г) CH₃OH.

3. Спирт, структурная формула которого CH₃-CH₂-CH-CH₂-OH

׀

CH₃

называется:

а) 2-метилпропанол; б) пентанол-1;

в) 2-метилбутанол-1; г) метилбутанол-1;

4. С увеличением относительной молекулярной массы растворимость спиртов

а) ухудшается; б) не изменяется; в) улучшается; г) изменяется.

5.С₂Н₅ОNа можно получить взаимодействием этанола с:

а) NaН; б) NaI; в) Na; г) NaОH.

6. Реакция этерификации это реакция взаимодействия между:

а) спиртом и кислотой; б) альдегидом и кислородом;

в) двумя одинаковыми спиртами; г) спиртом и основанием.

7. Этанол НЕ реагирует с

а) водой; б) гидроксидом меди (II); в) оксидом меди (II); г) кислородом.

8. При нагревании выше 140 ^оC в присутствии Н₂SO₄ из этанола получается:

а) метан; б) этиленгликоль; в) этилен; г) ацетилен.

9. Водородные связи НЕ устанавливаются между молекулами:

а) метанола; б) пропанола; в) воды; г) водорода.

10. При дегидратации изопропилового спирта образуется:

а) этилен; б) ацетилен; в) пропилен; в) пропин.

11.Сырьем для многих химических производств является:

а) метанол; б) этанол; в) пропанол; в) бутанол.

12 .Укажите пару, в которой оба вещества содержат функциональную группу -OH

а) ацетальдегид, фенол; б) метанол, фенол; в) пропанол, бензол;

г) формальдегид, этанол.

Вариант 2.

1. В состав молекулы спирта входит функциональная группа

а) – CHO; б) - OH ; в) - NH_2; г) –COOH .

2. Вещество CH₃ – CH – CH₂OH называется:

|

CH₃

а) 2 – метилпропанол – 1;

б) изобутанол;

в) бутанол – 1;

г) 2,2 – диметилэтанол.

3. Классифицируйте вещество CH₃-CH₂-CH-CH₃

׀

OH

а) одноатомный вторичный предельный спирт;

б) двуатомный первичный предельный спирт;

в) одноатомный первичный непредельный спирт;

г) одноатомный вторичный непредельный спирт.

4. Спирты, содержащие в молекуле до 15 углеродных атомов являются:

а) твердыми; б) все жидкостями; в) жидкостями и твердыми веществами;

г) в основном жидкостями.

5. Какой вид изомерии НЕ характерен для спиртов:

а) изомерия углеродного скелета; б) изомерия положения гидроксогруппы

в) межклассовая изомерия; г) изомерия положения связей.

6. Перевод С₂Н₄ → С₂Н₅ОН осуществляется реакцией:

а) горения; б) гидратации; в) дегидратации; г) гидрирования.

7.Какое соединение образуется при взаимодействии этилового спирта и бутановой кислоты:

а) С₂Н₅СООС₂Н₅; б) СН₃СООСН₃; в) С₃Н₇СОС₂Н₅ г) С₃Н₇СООС₂Н₅.

8.Продуктами реакции в реакции горения являются:

а) углекислый газ и вода; б) простой эфир; в) сложный эфир; г) соль.

9. Из спирта нельзя получить

а) сложный эфир; б) простой эфир;в) алкен; г) галоген.

10. В молекуле СН₃ОNа имеются следующие виды химической связи:

а)только ковалентная; б) ковалентная полярная и ковалентная неполярная;

в)только ионная; г) ковалентная полярная и ионная.

11. Каким веществом метанол окисляется в формальдегид:

а) водородом; б) натрием; в) оксидом меди (II); г) пероксидом водорода.

12. Этиловый спирт НЕ используется:

а) в медицине; б) в косметической промышленности;

в) пищевой промышленности; г) в сельском хозяйстве.

Ответы.

Практическая работа №10 «Изучение восстановительных свойств альдегидов: реакция «серебряного зеркала», восстановление гидроксида меди (II)»

Цель: закрепить знания о свойствах альдегидов и с помощью качественных реакций распознавать альдегиды среди органических соединений.

Опыт №1. Реакция «серебряного зеркала».

https://www.youtube.com/watch?time_continue=72&v=CeYvMRyVWkQ

Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, спички.

Реактивы: глюкоза (С₆Н₁₂О₆), CuSO4, NH₃ (р-р), AgNO_3.

Ход работы: в пробирку налейте азотнокислое серебро, затем раствор аммиака. К аммиачному раствору азотнокислого серебра приливаем раствор глюкозы. Смесь нагрейте на водяной бане до появления серебра на стенках пробирки.

Задание к опыту №1:

Запишите уравнение реакции.

Опыт № 2. Восстановление гидроксида меди (II).

https://www.youtube.com/watch?time_continue=75&v=b_Xs15uLxiA

Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, спички.

Реактивы:  10%-ный раствор NaOH , CuSO₄, формалин (HCOH).

1.Налейте в пробирку раствор гидроксида натрия, прилейте раствор медного купороса. Что наблюдаете?

2. Затем добавьте несколько капель раствора формалина. Пробирку с полученным раствором нагрейте. Что наблюдаете?

Задание к опыту №2:

1. Напишите уравнение реакции между сульфатом меди (II) и гидроксидом натрия.

2. Напишите уравнение реакции взаимодействия формалина с полученным раствором гидроксидом меди (II).

Запишите общий вывод по работе.

Решение

№ 12AgNO₃ + 4NH₃ + 3C₆H₁₂O₆ → 3C₆H₁₂O₇ + 3NH₄NO₃ + 2Ag

№ 2.

CuSO 4 + 2NaOH → Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4.

НСОН + Cu (OH)2 = HCOOH + Cu + H2O (реакция «медного зеркала»)

Вывод:Реакция «серебряного зеркала» — это качественная реакция на альдегиды.

Она состоит во взаимодействии альдегида RСНО с водно-аммиачным раствором оксида серебра(I), представляющим растворимое комплексное соединение [Ag(NН3)2]OH.

Реакцию проводят при температуре, близкой к температуре кипения воды (80–100 °С). В результате на стенках стеклянного сосуда (пробирки, колбы) образуется осадок металлического серебра — «cеребряное зеркало».

Практическая работа №11« Нахождение относительной молекулярной массы. Определение массовой доли химических элементов в сложном веществе»

Цель: закрепить знания о понятиях: относительная молекулярная масса вещества, массовая доля химических элементов в сложном веществе, уметь их рассчитывать.

Теоретическая часть

Относительная атомная масса (Ar) - безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента (с учетом процентного содержания изотопов в природе) к 1/12 массы атома 12C.

Относительная молекулярная масса (Mr) - безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода 12C.

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех элементов с учетом индексов.

Пример: Определить молекулярную массу вещества B₂O₃

Решение: Mr(B₂O₃) = 2 • Ar(B) + 3 • Ar(O) = 2 • 11 + 3 • 16 = 70

Массовая доля атомов элемента в данном веществе ω (Э) – это отношение относительной атомной массы этого элемента (Ar(X)), умноженной на число его атомов в молекуле (индекс) (n), к относительной молекулярной массе вещества (Mr).

Ar(Э) n Ar(Э) n 100%

ω (Х)= Mr(вещества) или ω (Х)= Mr(вещества)

Пример: Определить массовые доли (%) углерода и кислорода в углекислом газе СО₂.

Решение:

Вычисляем относительную молекулярную массу вещества: Mr(СО₂) = 12+16·2=44

Находим массовую долю углерода по формуле Ar(Э) n 100%

12 · 100% ω (Х) = Mr(вещества)

ω (С) = 44 =27,27%

Находим массовую долю кислорода

16·2 · 100%

ω (О) = 44 =72,73%

Практическая часть

Вычислите относительную молекулярную массу карбоната кальция, сульфата магния, нитрата серебра.

Вычислите массовые доли калия и азота в нитрате калия.

Вычислите массовые доли элементов в серной кислоте.

Вычислите массовые доли элементов в глюкозе.

Определите в каком веществе больше массовая доля кислорода:

а) в угарном газе СО или «веселящем газе» N₂O;

б) в углекислом газе СО₂ или сернистом газе SO₂.

Решение

Вычислите относительную молекулярную массу карбоната кальция, сульфата магния, нитрата серебра.

(CaCO3) = 40+12+16*3=100 г/моль

М(MgSO4) = 24+32+16*4= 120 г/моль

М(AgNO3) = 108+14+16*3= 170 г/моль

Вычислите массовые доли калия и азота в нитрате калия.

KNO3 - нитрат калия. Для начала найдем молярную массу KNO3, а она равна молекулярной (M=Mr). Следовательно: M(KNO3) = 39 + 14 + 16×3 = 101 гр/моль Найдем массовую долю всех элементов по формуле: 1) W%(K) = 39/101 × 100% = 38,6 = 39% 2) W%(N) = 14/101 × 100% = 13,9 = 14% 3) W%(O3) = 48/101 × 100% = 47,5 = 48%

Вычислите массовые доли элементов в серной кислоте.

H2SO4 Найти: w(H) - ? w(S) - ? w(O) - ? Решение: Запишем формулу для расчета массовых долей элементов, которые входят в состав серной кислоты. w = n * Ar / Mr Рассчитаем относительную молекулярную массу серной кислоты: Mr (H2SO4) = 1 * 2 + 32 + 16 * 4 = 98 Рассчитаем массовую долю водорода, который входит в состав кислоты. w(H) = 1 * 2 / 98 = 0,02 или 2% Рассчитаем массовую долю серы, которая входит в состав кислоты. w(S) = 32 / 98 = 0,33 или 33% Рассчитаем массовую долю кислорода, который входит в состав кислоты. w(O) = 4 * 16 / 98 = 0,65 или 65% Ответ: w(H) = 0,02 или 2%, w(S) = 0,33 или 33%, w(O) = 0,65 или 65%

Вычислите массовые доли элементов в глюкозе.

1. Формула глюкозы:

C6H12O6;

2. Массовая доля находится следующим образом:

ω = Ar (вещества) / М (раствора), где Ar - относительная атомная масса, М - молярная масса.

Для глюкозы: ω (вещества) = (Ar (вещества) * 6) / М (раствора C6H12O6) * 100%.

3. Подставляем соответственные значения в формулы для каждого вещества:

ω (С) = 72 / 180 * 100% = 40%;

ω (Н) = 12 / 180 * 100% = 6,67%;

ω (О) = 96 / 180 * 100% = 53,33%;

Ответ: ω (С) = 40%, ω (Н) = 6,67%, ω (О) = 53,33%.

5.Определите в каком веществе больше массовая доля кислорода:

а) в угарном газе СО или «веселящем газе» N2O;

б) в углекислом газе СО2 или сернистом газе SO2.

Для решения задачи 1 запишем дано: СО и N2O Найти: в каком из оксидов массовая доля кислорода больше. Решение: Запишем формулу для нахождения массовой доли. w = n * Ar / Mr Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида углерода (II) и массовую долю кислорода в нем. Mr(СО) = 12 + 16 = 28 w(О) = 16 / 28 = 0,57 или 57 % Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида азота (I) и массовую долю кислорода в нем. Mr(N2O) = 14 * 2 + 16 = 44 w(О) = 16 / 44 = 0,37 или 37 % Ответ: массовая доля кислорода больше в СО

Для решения задачи запишем дано: СО2 и SO2 Найти: в каком из оксидов массовая доля кислорода больше. Решение: Запишем формулу для нахождения массовой доли. w = n * Ar / Mr Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида углерода (IV) и массовую долю кислорода в нем. Mr(СО2) = 12 + 16 * 2 = 44 w(О) = 16 * 2 / 44 = 0,73 или 73 % Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида серы (IV) и массовую долю кислорода в нем. Mr(SО2) = 32 + 16 * 2 = 64 w(О) = 16 * 2 / 64 = 0,5 или 50 % Ответ: массовая доля кислорода больше в СО2

Практическая работа №12 Решение задач по основным законам химии

Цель: Ознакомиться с основными законами химии и научиться с их помощью решать элементарные расчетные задачи.

Краткая теоретическая часть: А́томная ма́сса (Ar) - значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы. В настоящее время атомная единица массы принята равной 1/12 массы нейтрального атома наиболее распространённого изотопа углерода ¹²C, поэтому атомная масса этого изотопа по определению равна точно 12. Измеряется в атомных единицах массы (а.е.м.)

Количество вещества (n) - физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы). Единица измерения количества вещества  - моль. Так как использовать в расчётах непосредственно количество молекул неудобно, потому что это число в реальных опытах слишком велико, вместо измерения количества молекул «в штуках», их измеряют в молях. Фактическое количество единиц вещества в 1 моле называется числом Авогадро (N_A = 6,022 141 79(30)·10²³ моль⁻¹).

Моля́рная ма́сса вещества (М) - масса одного моль вещества, выражается в г/моль.

Закон сохранения массы. Новые вещества не получаются из ничего и не могут обратиться в ничто. Масса (вес) реагентов всегда в точности равна массе (весу) продуктов химической реакции. Этот фундаментальный закон впервые открыл русский ученый М.В.Ломоносов

Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции. Теперь, с учетом закона сохранения массы, мы можем сформулировать правила составления химических уравнений:

1) Нужно знать формулы веществ, вступивших в реакцию (формулы реагентов) и формулы веществ, полученных в результате реакции (формулы продуктов).

2) Следует записать левую часть уравнения, где располагаются формулы реагентов (в любом порядке). Между формулами ставятся знаки "плюс".

3) Далее следует поставить знак равенства или стрелку и записать правую часть уравнения: формулы продуктов (в любом порядке) и знаки "плюс" между ними.

4) Число атомов каждого элемента в левой части уравнения должно быть равно числу атомов каждого элемента в правой части уравнения. Для достижения этого нужно подобрать и поставить перед формулами соответствующие коэффициенты.

5) Нельзя менять местами левую и правую части уравнения. Нельзя переносить формулы веществ из одной части уравнения в другую.

Пример правильно записанного уравнения химической реакции:

2Ag + S = Ag₂S

Газовые законы: Равные объемы любых газов (при одинаковых температуре и давлении) содержат равное число молекул. 1 МОЛЬ любого газа при нормальных условиях (н.у.) занимает объем 22,4 л- эта величина называется молярный объем газа(Vm).

n = V / V_m = m / M

Ход работы:

Внимательно прочитайте краткую теоретическую часть. Сделайте в тетрадь запись основных понятий и формул.

Самостоятельно решите ниже перечисленные задачи.

Сделайте вывод, опираясь на цель занятия.

Задачи:

1.Пользуясь значениями атомных весов элементов из Периодической таблицы, рассчитайте молярную массу (г/моль) для следующих веществ: NaF, N₂, NaOH, SO₂, Ca₃(PO₄)₂ .Сколько молекул содержится в 1 моле каждого из этих веществ?

M(NaF)=Ar(Na)+Ar(F)=42 г/моль M(N2)=Ar(N)*2=28 г/моль M(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=40 г/моль M(SO2)=Ar(S)+2Ar(O)=64 г/моль а. е. м =1/12Ar(C)=1/12*12=1г NA-чисто Авогадро (6.02*10^23 1/моль) a.е. м (NaF)=42г a.е. м (N2)=28г a.е. м (NaOH)=40г a.е. м (SO2)=64г M=a.e.м (вещества) *NA

В моле каждого вещества содержится ровно 6.02*10^23 молекул, частиц или атомов (зависит от рассматриваемого вещества)

Сколько молей кислорода содержится в 128 г кислорода?

Дано: m (O 2 ) = 128 г. Найти: γ (О 2 ) -?

Решение: γ = m / М, где Мг / моль = Mr

Мr (О 2 ) = 2 • Ar (O) = 2 • 16 = 32; M (O 2 ) = 32 г / моль;

γ (О 2 ) = 128г: 32г / моль = 4моль.

Ответ: γ (О 2 ) = 4моль.

3.В стакан налили 180 г воды. Сколько молекул воды в стакане? Сколько это молей H₂O?

Мr (H2O)=18г/моль масса воды- 180 грамм Если 1 молекула имеет массу 18 г/моль, тогда 180 грамм будут иметь 10 молекул воды. Ответ:10 молекул

4. Вычислите массу вещества, соответствующую 6 моль атомов серы.

Дано:
n (O в SO₂) = 6 моль

Найти:
n (SO₂) - ?

1) В 1 моль SO₂ (оксид серы (IV)) содержится 2 моль O (атомов кислорода);
2) Вычислить количество вещества оксида серы (IV). Для этого составить пропорцию и решить ее:
1 моль SO₂ - 2 моль O;
х моль SO₂ - 6 моль O;
х = 6 * 1 / 2 = 3 моль;
n (SO₂) = х = 3 моль.

Ответ: Количество вещества SO₂ составляет 3 моль.

Практическая работа №13: Составление электронных и электроннографических формул химических элементов.

Цель: обобщить знания об электронном строении атомов химических элементов; закрепить умения и навыки составления электронных формул атомов химических элементов, а также их графических изображений. Отработать основные понятия: «электронное облако», «атомная орбиталь», «радиус».

Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию

Какое строение имеет атом?

Какие элементарные частицы входят в состав ядра атома? Как определяется заряд ядра атома?

Что определяет сумма протонов и нейтронов?

Дайте определение химического элемента.

Как определить число протонов, нейтронов и электронов в атоме? Докажите, что атом  электронейтральная частица.

Дайте определение изотопа.

Задания для практического занятия:

Решить предложенные задачи.

Правильно оформить их в тетрадь для практических работ.

Задание 1

Образец решения задания № 1

Указать элемент, в атоме которого 30 протонов.

Алгоритм решения

Дано: N(p⁺) = 30.

Найти: элемент.

Решение

Известно, что число протонов N(p⁺) равно заряду ядра (Z) и порядковому номеру элемента в естественном ряду элементов (и в периодической системе элементов) N(p⁺) = Z.

Определяемый элемент имеет N(p⁺) = Z = 30.

В Периодической таблице Д.И. Менделеева это цинк (Zn).

Ответ: цинк (Zn)

Задание 2

Образец решения задания № 2

Назвать два элемента, в атоме которых 4 энергетических уровня.

Алгоритм решения

Дано: 4 энергетический уровень.

Найти: 2 элемента.

Решение

Номер периода в Периодической системе химических элементов им. Д.И. Менделеева указывает, сколько энергетических уровней имеет тот или иной элемент. Поэтому любой элемент из 4 периода относится к атомам, у которых 4 энергетических уровня.

Выберем два элемента из 4 периода Периодической системы химических элементов им. Д.И. Менделеева, например это могут быть калий (К), порядковый номер 19 и цинк (Zn), порядковый номер 30.

Ответ: калий (К), порядковый номер 19 и цинк (Zn), порядковый номер 30.

Задание 3

Образец решения задания № 3

Определить два элемента, в атоме которых на последнем энергетическом уровне 5 валентных электрона.

Алгоритм решения

Дано: 5 валентных электронов.

Найти: 2 элемента.

Решение

Число валентных электронов определяют с помощью Периодической таблицы Д.И. Менделеева, а именно, по номеру группы, в которой находится элемент (подгруппу при этом не учитывают).

Таким образом, найдем два элемента из 5 группы, пусть это будут: азот (N, порядковый номер 7) и фосфор (Р, порядковый номер 15).

Ответ: азот и фосфор.

Задание 4

Образец решения задания № 4

Указать местоположение элементов в периодической системе химических элементов, напишите электронные формулы атомов данных элементов:

а) № 41

б) № 68

Алгоритм решения

Дано: элементы с порядковыми номерами 41 и 68.

Найти: 1) месторасположение элементов в периодической системе химических элементов;

2) электронные формулы атомов элементов.

Решение

Элемент с порядковым номером 41  это ниобий (Nb). Элемент расположен в 5 периоде, значит у атома 5 энергетических уровней, в 6 ряду, следовательно у него 6 подуровней, 5 группе, побочной подгруппе, следовательно у элемента 5 валентных электронов.

Электронная конфигурация Nb: 1s²2s²2p⁶3s²3р⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s¹4d⁴.

Проверяем сумму электронов в атоме:

2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 + 6 + 1 + 4 = 41

Следовательно, электронная конфигурация атома написана верно.

Элемент с порядковым номером 68  это эрбий (Er). Элемент расположен в 6 периоде, значит у атома 6 энергетических уровней, в 8 ряду, следовательно у него 8 подуровней, в 3 группе, подгруппе лантаноидов, у элемента 14 валентных электронов.

Электронная конфигурация Er:

1s²2s²2p⁶3s²3р⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²6f¹²

Проверяем сумму электронов в атоме:

2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 + 6 + 2 + 10 + 6 + 2 + 12 = 68

Следовательно, электронная конфигурация атома написана верно.

Задание 5

Образец решения задания № 5

Чем сходны и чем отличаются по составу изотопы:

¹²₆С и ¹⁴₆C

Алгоритм решения

Дано: изотопы: ¹²₆ С и ¹⁴₆ C

Найти: сходства и различия изотопов.

Решение

Изотопы ¹²₆С и ¹⁴₆C отличаются массовым числом (А), но имеют одинаковый заряд ядра (Z), т.е. число протонов (N(p⁺) = 6) и число электронов (N(е^-) = 6). Также изотопы отличаются числом нейтронов (N(n⁰)).

Изотоп ¹²₆ С: Массовое число А = 12, число протонов N(p⁺) = 6, число электронов N(е^-) =6, число нейтронов N(n⁰) = 12 – 6 = 6.

Изотоп ¹⁴₆ С: Массое число А = 14, число протонов N(p⁺) = 6, число электронов N(е^-) =6, число нейтронов N(n⁰) = 14 – 6 = 8.

Практическая работа № 14«Характеристика элемента по его положению в ПСХЭ»

Цель: научиться применять полученные знания при решении задач

Электронная конфигурация атома.

Электроны атома находятся в непрерывном движении вокруг ядра. Энергия электронов отличается друг от друга, в соответствии с этим электроны занимают различные энергетические уровни.

Энергетические уровни подразделяются на несколько подуровней:

Первый уровень: Состоит из s-подуровня: одной "1s" ячейки, в которой помещаются 2 электрона (заполненный электронами - 1s2)

Второй уровень: Состоит из s-подуровня: одной "s" ячейки (2s2) и p-подуровня: трех "p" ячеек (2p6), на которых помещается 6 электронов

Третий уровень: Состоит из s-подуровня: одной "s" ячейки (3s2), p-подуровня: трех "p" ячеек (3p6) и d-подуровня: пяти "d" ячеек (3d10), в которых помещается 10 электронов.

Четвертый уровень: Состоит из s-подуровня: одной "s" ячейки (4s2), p-подуровня: трех "p" ячеек (4p6), d-подуровня: пяти "d" ячеек (4d10) и f-подуровня: семи "f" ячеек (4f14), на которых помещается 14 электронов.

Правила заполнения электронных орбиталей и примеры

Существует ряд правил, которые применяют при составлении электронных конфигураций атомов:

Сперва следует заполнить орбитали с наименьшей энергией, и только после переходить к энергетически более высоким

На орбитали (в одной "ячейке") не может располагаться более двух электронов

Орбитали заполняются электронами так: сначала в каждую ячейку помещают по одному электрону, после чего орбитали дополняются еще одним электроном с противоположным направлением

Порядок заполнения орбиталей: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s

Должно быть, вы обратили внимание на некоторое несоответствие: после 3p подуровня следует переход к 4s, хотя логично было бы заполнить до конца 4s подуровень. Однако природа распорядилась иначе. Запомните, что, только заполнив 4s подуровень двумя электронами, можно переходить к 3d подуровню.

Алгоритм составления схемы строения атома

1. Записать символ элемента – например Na 2. Записать значение заряда ядра атома натрия (заряд ядра со знаком + равен порядковому номеру элемента) – Na +11

3.   Далее   записать   количество   электронных   слоёв   в   атоме   (число электронных слоёв равно номеру периода, в котором находится элемент – натрий – в третьем периоде ПСХЭ)             Na +11 ) ) ) 4. Количество электронов начинать записывать с последнего электронного уровня   (слоя).   У   атомов   элементов   главных   подгрупп   на   последнем электронном   слое   число   электронов   равно   номеру   группы.   У   атомов элементов побочных подгрупп на последнем электронном слое всегда 2 электрона. Натрий в ПСХЭ находиться в I группе, главной подгруппе, значит у него на последнем электронном слое 1 электрон.                                                Na +11 ) ) )                                                                 1 5. На первом электронном слое всегда 2 электрона (кроме атома водорода)                                                Na +11 )  )  )                                                            2     1

6.  Количество   электронов   на   оставшемся   электронном   слое   считать   по разнице заряда атома и числа записанных электронов (11­3=8).                                                Na +11 )  )  )                                                            2 8 1 7. Далее записать электронную формулу (используя подсказку) 1s²2s²2p⁶3s¹ 8. Рассчитать количество электронов, протонов и нейтронов в атоме. Для атома натрия:  Р=11, е=11, N=23-­11=12.

Ход работы

Ответьте на задания, выбрав вещества из вашего варианта под номерами…(по указанию учителя).

Дайте название химических элементов из вашего варианта.

Определите местонахождение химического элемента из вашего варианта по номерами... в Периодической системе ХЭ, указав порядковый номер, номер группы, подгруппу, номер периода и ряд.

Запишите схему строения атомов химических элементов из вашего варианта под номерами...

Запишите электронную конфигурацию электронов в атомах химических электронов из предыдущего номера.

Определите, используя ПСХЭ, и запишите относительные атомные массы химических элементов из вашего варианта под номерами....

Укажите количество электронов, протонов и нейтронов в атомах химических элементов из вашего варианта под номерами…

Выпишите в два столбика химические знаки металлов и неметаллов из вашего варианта.

Образец для выполнения:

Вариант 5 № 3

Kr– криптон

№ 36, VIII группа, главная подгруппа, 4 период, 5 ряд.

Kr +36)₂)₈ )₁₈ )₈

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶

Ar (Kr) = 84

N ( e) =36, N (p) = 36, N (n) = 84-36=48

Неметалл

KrO₄, -

Практическая работа № 15: «Типы химической связи»

Цель: научиться применять полученные знания при выполнении упражнений.

1. Определите тип химической связи, укажите направление смещения электронов в следующих веществах:

Li₂O, HBr, KBr, Br₂O, Br₂. LiF, F₂, OF₂, P₂, CaC₂.

2. Из данного перечня выберите вещества с ионным характером связи:

H₂O, K₂O, HF, F₂O, KF, NaOH, H₂SO₄, Na₂SO₄.

3. Из данного перечня выберите вещества с ковалентной полярной связью: NaCl,HBr,C₆H₁₂O₆,Na₂CO₃,CH₄,CO₂,PH₃,K,S₈.

4. Вычислить массовую долю хлора в молекуле бертолетовой соли KClO₃.

5. Вычислите массовую долю азота в соединении N₂O₅.

6.Механизм образования ионной связи. Запишите схемы образования ионной связи между атомами: а) лития и хлора; б) кальция и кислорода; в) магния и брома.

Решение задач:

1.Определите объём (н.у.) аммиака, который полностью прореагировал с раствором азотной кислоты массой 25,2 г и массовой долей кислоты 20%.

2.К 376 г раствора с массовой долей нитрата меди (II) 7,5% добавили избыток раствора гидроксида калия. Определите массу выпавшего осадка.

3.К 150 г раствора карбоната натрия добавляли раствор хлорида кальция до прекращения выделения осадка. Масса осадка составила 12,0 г. Вычислите массовую долю карбоната натрия в исходном растворе.

Решение:

1. Определите тип химической связи, укажите направление смещения электронов в следующих веществах:

Li₂O, HBr, KBr, Br₂O, Br₂. LiF, F₂, OF₂,Li 

Оксид лития Li2O — ионная связь, смещение в сторону кислорода, так как его электроотрицательность больше.

Бромоводород HBr — ковалентная полярная связь, смещение в сторону Br.

Бромид калия KBr — ионная связь, смещение в сторону брома.

Бром Br2 — ковалентная неполярная связь, смещения нет.

Фторид лития LiF — ионная связь, смещение в сторону фтора.

Литий Li — металлическая связь.

Фтор F2 — ковалентная неполярная связь, смещения нет.

Фторид кислорода OF2 — ковалентная полярная связь, смещение в сторону фтора.

2. Из данного перечня выберите вещества с ионным характером связи:

H₂O, K₂O, HF, F₂O, KF, NaOH, H₂SO₄, Na₂SO₄./K₂O,NaOH,Na₂SO₄

3. Из данного перечня выберите вещества с ковалентной полярной связью: NaCl,HBr,C₆H₁₂O₆,Na₂CO₃,CH₄,CO₂,PH₃,K,S₈./HBr,C₆H₁₂O_6,CH₄,CO₂,PH₃,

4. Вычислить массовую долю хлора в молекуле бертолетовой соли KClO₃.

Mr (KClO3)=16*3+35+39=122 ω (Cl)= (35/122)*100%)=28,7%

Вычислите массовую долю азота в соединении N₂O₅.

Mr(N2O5) = 108 г/моль - молярная масса оксида Ar (N) = 14 г/ моль - атомная масса азота w(N) = 2*14/108 = 0.259 или 25,9% - массовая доля азота в оксиде азота (Y).

Решение задач:

1.Определите объём (н.у.) аммиака, который полностью прореагировал с раствором азотной кислоты массой 25,2 г и массовой долей кислоты 20%.

NH 3+ HNO 3= NH 4. NO 3 m (HNO 3)= 25,2 * 0,2 = 5,04 г n (HNO 3)= m / M = 5,04 / 63 = 0,08 моль n (NH 3)= n (HNO 3)= 0,08 моль. V (NH 3)= n * V m= 22,4 * 0,08 = 1,792 л Ответ: 1,792 л 

2.К 376 г раствора с массовой долей нитрата меди (II) 7,5% добавили избыток раствора гидроксида калия. Определите массу выпавшего осадка.

Определите массу выпавшего осадка. m р-ра = 376 г надо найти массу Cu (NO3) 2 = w Cu (NO3) 2*m р-ра = 0.075*376=28.2 г 28.2 x. Cu (NO3) 2+2KOH=Cu (OH) 2↓+2KNO3 188 98 x=98 г*28,2 г/188 г=14,7 г

3.К 150 г раствора карбоната натрия добавляли раствор хлорида кальция до прекращения выделения осадка. Масса осадка составила 12,0 г. Вычислите массовую долю карбоната натрия в исходном растворе.

m р-ра (Na₂CO₃) = 150 г
m (осадка) = 12,0 г

Найти:
ω (Na₂CO₃) - ?

1) Na₂CO₃ + CaCl₂ => CaCO₃ ↓ + 2NaCl;
2) M (CaCO₃) = Mr (CaCO₃) = Ar (Ca) * N (Ca) + Ar (C) * N (C) + Ar (O) * N (O) = 40 * 1 + 12 * 1 + 16 * 3 = 100 г/моль;
3) n (CaCO₃) = m / M = 12 / 100 = 0,12 моль;
4) n (Na₂CO₃) = n (CaCO₃) = 0,12 моль;
5) M (Na₂CO₃) = Mr (Na₂CO₃) = Ar (Na) * N (Na) + Ar (C) * N (C) + Ar (O) * N (O) = 23 * 2 + 12 * 1 + 16 * 3 = 106 г/моль;
6) m (Na₂CO₃) = n * M = 0,12 * 106 = 12,72 г;
7) ω (Na₂CO₃) = m * 100% / m р-ра = 12,72 * 100% / 150 = 8,5%.

Ответ: Массовая доля Na₂CO₃ составляет 8,5%.

Практическая работа №16 «Распознавание пластмасс и волокон»

Цель: Распознать образцы волокон и пластмасс

Содержание работы:

План выполнения работы

1.Изучить материал 

Распознавание пластмасс

Полиэтилен. Полупрозрачный, эластичный, жирный на ощупь материал. При нагревании размягчается, из расплава можно вытянуть нити. Горит синеватым пламенем, распространяя запах расплавленного парафина, продолжает гореть вне пламени.

Поливинилхлорид. Эластичный или жесткий материал, при нагревании быстро размягчается, разлагается с выделением хлороводорода. Горит коптящим пламенем, вне пламени не горит.

Полистирол. Может быть прозрачным и непрозрачным, часто хрупок. При нагревании размягчается, из расплава легко вытянуть нити. Горит коптящим пламенем, распространяя запах стирола, продолжает гореть вне пламени.

Полиметилметакрилат. Обычно прозрачен, может иметь различную окраску. При нагревании размягчается, нити не вытягиваются. Горит желтоватым пламенем с синей каймой и характерным потрескиванием, распространяя эфирный запах.

Фенолформальдегидная пластмасса. Темных тонов (от коричневого до черного). При нагревании разлагается. Загорается с трудом, распространяя запах фенола, вне пламени постепенно гаснет.

 Посмотреть видео по ссылке: https://yandex.ru/video/preview/?filmId=17533311431041263319&text=видео%20распознавание%20пластмасс%20и%20волокон&path=wizard&parent-reqid=1588846886729549-1251897734752011393500129-production-app-host-vla-web-yp-244&redircnt=1588846895.1

Распознавание волокон

В разных пакетах под номерами содержатся образцы волокон. Пользуясь приведенными ниже данными, определите, под каким номером какое волокно находится.

Хлопок. Горит быстро, распространяя запах жженой бумаги, после сгорания остается серый пепел.

Шерсть, натуральный шелк. Горит медленно, с запахом жженых перьев, после сгорания образуется черный шарик, при растирании превращающийся в порошок.

Ацетатное волокно. Горит быстро, образуя нехрупкий, спекшийся шарик темно-бурого цвета. В отличие от других волокон растворяется в ацетоне.

Капрон. При нагревании размягчается, затем плавится, из расплава можно вытянуть нити. Горит, распространяя неприятный запах.

Лавсан. При нагревании плавится, из расплава можно вытянуть нити. Горит коптящим пламенем с образованием темного блестящего шарика.

2.Посмотреть видео по ссылке: 

https://yandex.ru/video/preview/?filmId=13577549091342294352&text=видео+распознавание+пластмасс+и+волокон&path=wizard&parent-reqid=1588846886729549-1251897734752011393500129-production-app-host-vla-web-yp-244&redircnt=1588846895.1

3.Описать любые два вида  изделий из пластмасс  (полиэтилен (полиэтиленовый пакет и фенолформальдегид ( черная фишка домино) и  два вида изделий из волокон (шерсть или хлопок, капрон) по плану:

Цвет, внешний вид (визуальная характеристика)

Горит или нет. Характер горения. Запах.

В выводе указать по какому признаку можно отличить пластмассы и волокна.

Эталон

Вывод: для распознавания пластмасс и волокон можно использовать следующие методы:

Изучение внешнего вида, твёрдости, эластичности.

Изучение отношения вещества к нагреванию, характера горения и природы продуктов разложения.

Информационное обеспечение

Основные печатные издания

1.Ерохин Ю. М. Химия для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: учебник / Ю. М. Ерохин, И. Б. Ковалева. — М.: Издательский центр «Академия», 2020. — 448 с.

Основные электронные издания

1.Габриелян О.С., Остроумов И.Г.

Химия для профессий и специальностей технического профиля

учебник для студ. учреждений сред. проф. образования /— 9 ¬е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2020 — 272 с., [8] с. цв. ил.

https://academia-moscow.ru/catalogue/5398/482378/?ysclid=lmxjnnk5hj340283778

2. Методика реш. задач по химии_Ерыгин, Шишкин_1989 -176с.