Розв’язування розрахункових задач з органічної хімії.

Розв’язування розрахункових задач з органічної хімії у 9 класі

                                                                      З М І С Т

Передмова …………………………………………………………………………………….4

1.Орієнтовне календарне планування  (  9 клас  ІІ семестр)……………………………… .5

2.Алгоритми розв’язування задач……………………………………………………………8

2.1.Виведення формули вуглеводню за масовими частками елементів та відносною густиною…………………………………………………………………………………8

            2.2.Знаходження маси,об’єму,кількості речовини за формулами……………………9

            2.3.Приготування розчинів…………………………………………………………….12

2.4.Знаходження маси, кількості речовини та об’єму реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням…………………………………………………………………16

2.5. Знаходження маси, кількості речовини та об’єму реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням…………………………………………………………………20

3.Тексти розрахункових задач…………………………………………………………………..

            3.1.Виведення формули вуглеводню за масовими частками елементів та відносною густиною………………………………………………………………………………..26

            3.2.Знаходження маси,об’єму,кількості речовини за формулами…………………..27

            3.3.Приготування розчинів……………………………………………………………28

3.4.Знаходження маси,кількості речовини та об’єму реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням…………………………………………………………………29

3.5. Знаходження маси,кількості речовини та об’єму реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням…………………………………………………………………30

4.Використана література……………………………………………………………………..31

ПЕРЕДМОВА

Обгрунтування обраної теми.

У програмі МОН України для загальноосвітніх навчальних закладів «Хімія 7-11 кл.» ( Київ, 2005) зазначається, що метою навчання хімії є формування засобами навчального предмета ключових компетентностей учнів, необхідних для їх соціалізації, творчої самореалізації особистості, розуміння природничо-наукової картини світу, вироблення екологічного стилю мислення.

Один із найважливіших  засобів - розв’язування розрахункових задач. Саме їм у навчальних програмах 7 та 8 класів відводиться достатня кількість годин.  У  9 класі в темі 3 «Найважливіші органічні сполуки»( ІІ семестр) є лише 1 година на обчислення  об’ємних  співвідношень газів. Хоча  у державних вимогах до рівня загальноосвітньої підготовки учнів зазначено, що учень розв’язує  розрахункові задачі вивчених раніше типів  на прикладі органічних сполук. Тому, творча група пропонує  із  резервних годин  5 годин відвести на розв’язування задач, алгоритми для яких представлені в даній методичній розробці. Кожен алгоритм містить потрібний теоретичний матеріал та необхідні формули. Також  до поданих типів розрахунків підібрані  тексти  задач.

  Запропоновані матеріали будуть використовуватись вчителями під час будь-якого уроку, для самостійних чи домашніх робіт та при підготовці учнів до олімпіад з хімії.

1.ОРІЄНТОВНЕ КАЛЕНДАРНЕ ПЛАНУВАННЯ.

Хімія 9 клас

ІІ семестр  2 год. на тиждень

33.  Гомологи метану. Молекулярні та структурні формули, назви. Фізичні властивості гомологів метану.

34.Структурні формули органічних речовин. Моделі молекул. Значення моделювання у хімії. Лабораторний дослід № 6: Виготовлення моделей молекул вуглеводнів (парафінів).

35. Алкени, етилен. Молекулярна, електронна, структурна формули етилену, фізичні властивості. Гомологи етилену.

36. Алкіни, ацетилен. Молекулярна, електронна, структурна формули ацетилену, фізичні властивості. Гомологи ацетилену.

37.Розв’язування задач на виведення формули вуглеводню за масовими частками елементів та відносною густиною.*

38.   Хімічні властивості вуглеводнів: відношення до розчинів кислот, лугів, калій перманганату, реакції повного окиснення, заміщення, приєднання водню і галогенів.

39.Відношення об’ємів газів у хімічних реакціях.

40.Застосування вуглеводнів.

41. Поняття про полімери на прикладі поліетилену. Застосування поліетилену. Лабораторний дослід № 7: Ознайомлення зі зразками виробів із поліетилену.

42. Оксигеновмісні органічні сполуки. Спирти: метанол, етанол, гліцерин. Функціональна група. Молекулярні, електронні, структурні формули метанолу і етанолу, фізичні властивості.

 43. Хімічні властивості спиртів: повне окиснення, взаємодія з натрієм. Застосування метанолу, етанолу, гліцерину. Лабораторний дослід № 8: Досліди з гліцерином: розчинність у воді, взаємодія з купрум(ІІ) гідроксидом.

44. Отруйність спиртів, їх згубна дія на організм людини.

45. Розв’язування  задач на знаходження маси, об’єму, кількості речовини за  формулами.*

46.Карбонові кислоти. Оцтова (етанова) кислота. Функціональна карбоксильна група. Молекулярна та структурна формули оцтової кислоти, фізичні властивості.

47. Хімічні властивості оцтової кислоти: електролітична дисоціація; взаємодія з індикаторами, металами, лугами, солями, спиртами. Застосування оцтової к-ти. Лабораторний дослід № 9: Дія оцтової кислоти на індикатори. Лабораторний дослід

№ 10: Взаємодія оцтової кислоти з металами, лугами, солями.

48.Практична робота № 4. «Властивості оцтової кислоти».

49.Поняття про вищі (насичені і ненасичені) кислоти. Систематизація знань про кислоти.

 50.Жири, склад жирів, їх утворення. Гідроліз та гідрування жирів. Жири у природі. Біологічна роль жирів.

51.Розв’язування  задач, пов’язаних з приготуванням розчинів.*

52. Вуглеводи: глюкоза, сахароза. Молекулярна формула глюкози, фізичні властивості, поширення у природі. Лабораторний дослід № 11: Взаємодія глюкози з купрум(ІІ) гідроксидом.

53.Сахароза. Молекулярна формула, поширення у природі.  Загальна схема виробництва цукру.

54.Вуглеводи: крохмаль, целюлоза. Молекулярні формули, поширення в природі. Полімерна будова крохмалю й целюлози. Реакція їх гідролізу. Лабораторний дослід №12: Відношення крохмалю до води (розчинність, утворення клейстеру). Лабораторний дослід № 13: Взаємодія крохмалю з йодом. Застосування вуглеводів, їхня біологічна роль.

55. Амінооцтова кислота, її молекулярна та структурна формули, фізичні властивості. Функціональні аміно- та карбоксильна групи. Амфотерні властивості, утворення пептидів.

 56.Розв’язування   задач на знаходження маси, кількості речовини та об’єму  реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням .*

 57.Білки: склад і будова. Гідроліз, денатурація, кольорові реакції білків. Лабораторний дослід № 14: Кольорові реакції білків.  Біологічна роль амінокислот і білків.

58.Нуклеїнові кислоти: склад і будова (у заг. вигляді). Біологічна роль нуклеїнових кислот.
59.Природні та синтетичні органічні сполуки. Значення продуктів органічної хімії.

60. Практична робота № 5. «Розв’язування експериментальних задач».              61.Розвязування  розрахункових задач на знаходження маси, кількості речовини та об’єму  реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням .*

62.Контрольна робота по темі : «Найважливіші органічні сполуки».

ТЕМА 4. Узагальнення знань з хімії.

63.Місце хімії серед наук про природу. Роль хімічних знань у пізнанні природи.

64.Значення хімічних процесів у природі.

65.Роль хімії у житті суспільства.

66.Підсумково – узагальнюючий урок.

*Примітка: кожен вчитель на свій розсуд може змінювати подану послідовність типів розрахункових задач та їх місце в календарному плануванні.

2. АЛГОРИТМИ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

2.1.Алгоритм розв’язування задач на виведення формули вуглеводню за масовими частками елементів та відносною густиною.

                                                      (до 37уроку )

Що потрібно знати:

Виведення молекулярної формули речовини - означає розрахувати індекси біля кожного хімічного елемента. Наприклад, якщо молекула містить атоми С, Н,  то С_xН_y  - формула, яка відображає кількісний склад вуглеводню. Кількість атомів кожного елемента можна обчислити за формулою:

    (А)

                                                                                     

Відносну молекулярну масу речовини можна визначити за відносною густиною газуватої сполуки:

Мr(С_х Н_у )=2 D_H2 (1),          Мr(С_х Н_у )=32 D_О2 (2)           Мr(С_х Н_у )=29 Dпов. (3)

Послідовність дій	Приклад виконання
1. Прочитайте умову задачі	Визначте молекулярну формулу вуглеводню, який містить 80% Карбону та 20% Гідрогену. Відносна густина вуглеводню за воднем становить 15.
2. Запишіть скорочений запис умови задачі	Дано: w(C) = 80% w(H) = 20% Dн2 =15 СхНу – ?
3. Обчисліть відносну молекулярну масу вуглеводню за формулою 1	Мr (CxHy) =2 Dн2= 2×15 = 30
4. Обчисліть кількість атомів Карбону за формулою (А).	Х=.
5. Обчисліть кількість атомів Гідрогену за формулою (А).	У=
6. Запишіть відповідь.	формула вуглеводню С2Н6

2.2.Алгоритм розв’язування задач на знаходження маси, об’єму, кількості речовини за формулами.

                                                              ( до 45 уроку )

Задача на  обчислення кількості речовини за відомою масою речовини

Що потрібно знати:

1.                Кількість речовини – це фізична величина, що визначається числом структурних частинок, що містяться в даній порції речовини.

2.                Математична формула кількості речовини:  , де М-молярна маса речовини в г/моль; m –маса речовини в грамах.

3.                Одиниця вимірювання кількості речовини: моль

Задача1

Послідовність дій	Приклад
1.                Аналізуємо умову задачі	Якій кількості речовини відповідає етанол масою 184 г?
2.                Записуємо скорочену умову задачі	Дано: m(С2Н5ОН)=184г (С2Н5ОН)=?
3.                Записуємо формулу для знаходження кількості речовини
4.                Обчислюємо молярну масу етанолу	r(С2Н5ОН)=2Ar (С)+  6Ar (Н)+ Ar (О) r(С2Н5ОН)=12∙2+1∙6+16∙1=46 (С2Н5ОН)=46г/моль
5.                Обчислюємо  кількість речовини	(С2Н5ОН)=  =  = 4 моль
6.                Записуємо відповідь	Відповідь: n (С2Н5ОН)=  4 моль

Задача  на обчислення маси певного об’єму газу за нормальних умов

Що потрібно знати:

1.                Молярна маса речовини – це фізична величина, що дорівнює відношенню маси речовини до відповідної кількості речовини.

2.                Математична формула молярної маси:  (1) , де m-маса речовини в грамах; n- кількість речовини в молях.

3.                Молярний об’єм – це відношення об’єму газу до відповідної кількості речовини. За нормальних умов молярний об’єм газу  _m становить 22,4л/моль.

4.                Математична формула молярного об’єму газу:  _m=  (2), де n- кількість речовини в молях; V – об’єм газу в л .

Задача2

Порядок виконання дій	Приклад
1.                Аналізуємо умову задачі	Обчисліть масу етину (С2Н2)  об’ємом 33,6л (н.у)
2.                Записуємо скорочену умову задачі	Дано:  (С2Н2)=  33,6л m(С2Н2)= ?
3.                Записуємо формулу (2) для знаходження молярного об’єму газу	Оскільки в умові задачі зазначено об’єм С2Н2, то використовуємо формулу (2): V m=
4.                З формули (2) виводимо формулу для визначення кількості речовини та робимо розрахунки	== 1,5 моль(С2Н2)
5.                Обчислюємо молярну масу речовини	М(С2Н2) = 12∙2+1∙2 = 26 г/моль
6.                З формули (1) записуємо, чому дорівнює маса певної кількості речовини
7.                Обчислюємо масу газу	m(С2Н2) = 1,5 моль∙26 г/моль = 39 г
8.                Записуємо відповідь	m(С2Н2) = 39 г

Задача  на обчислення об’єму газу за відомою кількістю речовини

Що потрібно знати:

1.                Кількість речовини – це фізична величина, що визначається числом структурних частинок, що містяться в даній порції речовини.

2.                Математична формула кількості речовини: , де V – об’єм газу в л

3.                За нормальних умов молярний об’єм газу становить 22,4л/моль.

Задача 3

Послідовність  дій	Приклад
1.                Аналізуємо умову задачі	Обчисліть об’єм етену (С2Н4) (н.у)  кількістю речовини 3 моль.
2.                Записуємо скорочену умову задачі	Дано: (С2Н4)= 3 моль      (С2Н4)=?
3.                Записуємо формулу для знаходження кількості речовини з використанням молярного об’єму газу
4.                Знаходимо математичний вираз обчислення об’єму
5.                Обчислюємо за формулою об’єм газу	(С2Н4)= 3 моль ∙ 22,4л/моль =67,2л
6.                Записуємо відповідь	(С2Н4)= 67,2л

2.3.Алгоритм розв’язування задач, пов’язаних з приготуванням розчинів.

                                                                ( до 51 уроку )

Що потрібно знати:

 

 концентрацію розчиненої речовини виражають через масову частку. Масова частка розчиненої речовини дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до загальної маси розчину. Її виражають у частках від цілого або у відсотках:

W(р.р.)  =        

W(р.р.) – масова частка розчиненої речовини;

m(розч. реч)- маса розчиненої речовини;

m(розчину)- загальна маса розчину.

З даної формули можна вивести похідні:

   

m (розч. реч) = m (розчину) · W(р.р.)(2)

 m (розчину) = (3)

    Для обчислення маси розчину, коли відомі об’єм і густина використовують формулу:

m (розчину)= V(розчину) ·ρ(розчину),  де:

V(розчину) – об’єм розчину

ρ(розчину) – густина розчину.

№ п/п	Послідовність дій	Приклад
	Задача 1
1.1.	Прочитати текст задачі:	Яку масу оцтової кислоти і води треба взяти для приготування розчину масою 50 г з масовою часткою розчиненої речовини 9% ?
1.2.	Записати скорочену умову задачі за допомогою позначень:	Дано: m (розчину) = 50 г              W(С2Н4О2) = 9% = 0, 09 m (С2Н4О2) = ?                                                 m (Н2О) = ?
1.3.	Обчислити масу оцтової кислоти, яку треба взяти:	W(С2Н4О2)   =   ,  звідси          m (розч. реч) = m (розчину) · W(р.р.)                         m (С2Н4О2) = 50 г · 0,09 = 4,5 г
1.4.	Обчислити масу води, яку треба взяти:	m (Н2О) = m (розчину) - m (розч. реч) = 50 – 4,5 = 45,5 г
1.5.	Написати відповідь:	m (С2Н4О2) = 4,5 г m (Н2О) = 45,5 г
	Задача 2
2.1.	Прочитати текст задачі:	Обчислити масову частку етанолу в розчині, виготовленому з 80 г води та 40 г спирту.
2.2.	Записати скорочену умову задачі за допомогою позначень:	Дано:                                                   m (Н2О) = 80 г                    m (С2Н6О) = 40 г W(С2Н6О) =  ?
2.3.	Визначити формулу для обчислення масової частки розчиненої речовини: використовують формулу:	W  =             ( 1)
2.4.	Обчислити масу розчину:	m (розчину) =  m (Н2О) + m (розч. реч) m (розчину) = 80 г + 40 г = 120 г
2.5.	Підставити дані у  формулу  (1):	W (С2Н6О)   =    = 0,33, або 33%
2.6.	Написати відповідь:	W = 0,33 або 33%
	Задача 3
3.1.	Прочитати текст задачі:	Визначте маси розчинів з масовою часткою оцтової кислоти 10% та 90% , необхідні для приготування 160 г розчину з масовою часткою кислоти 30%.
3.2.	Записати скорочену умову задачі за допомогою позначень:	W1 (С2Н4О2) = 10% W2 (С2Н4О2) = 90% W3 (С2Н4О2) = 30% m3 (розчину) = 160 г m1 (розчину) = ? m2 (розчину) = ?
3.3.	Знайти найпростіший спосіб розв’язування цієї задачі – за правилом діагоналей (квадрат Пірсона):	W1                        W2 – W3                                                                                                   W3                                            W2                W3 – W1
3.4.	Підставити числові значення:	10                        90 – 30 = 60 30                   90                                      30 – 10 = 20
3.5.	Зробити аналіз отриманих результатів:	На підставі  записів бачимо, що в результаті змішування 60 г розчину з W 10% і 20 г розчину з W 90% виготовляють:  60 + 20 = 80 г розчину  з W 30%
3.6.	Зробити аналіз отриманих результатів:	За умовою задачі необхідно виготовити 160 г, а не 80 г розчину з W 30%. Тому виконаємо обчислення: 160 г : 80 г = 2 Отже, маса кожного розчину має бути вдвічі більшою: 60 г · 2 = 120 г (розчину з W 10%) 20 г · 2 = 40 г (розчину з W 90%)
3.7.	Написати відповідь:	m1 (розчину) = 120 г m2 (розчину) = 40 г

Задача 4

4.1.	Прочитати текст задачі:	Обчисліть масу оцтової кислоти, яка міститься в 200 мл розчину з масовою часткою кислоти 80% і густиною 1,07 г/мл.
4.2.	Записати скорочену умову задачі за допомогою позначень:	Дано:                                             Vрозч. = 200мл                     W(С2Н4О2) = 80%= 0,8  ρ = 1,07 г/мл                                   m (С2Н4О2) = ?
4.3.	Записати формулу для обчислення маси розчиненої речовини:	m (розч. реч) = m (розчину) · W (2)
4.4.	Записати формулу для обчислення маси розчину,  якщо відомі його об’єм і густина:	m (розчину) = V · ρ
4.5.	Підставити дані у формулу (3) :	m (розчину) = 200 мл  · 1,07 г/мл = 214 г
4.6.	Підставити дані у формулу (2) :	m (С2Н4О2) = 214 г · 0,8 = 171,2 г
4.7.	Написати відповідь:	m (С2Н4О2) = 171,2 г
	Задача 5
5.1.	Прочитати текст задачі:	За рецептом приготування «Огірків свіжих, консервованих» необхідно використати 6%-й розчин оцтової кислоти.  Але зараз наша промисловість випускає 9%-й. Проведіть необхідні розрахунки і обчисліть яку масу 9%-го розчину оцтової кислоти і води необхідно взяти, щоб приготувати 1200 г 6%-го розчину оцту.
5.2	Записати скорочену умову задачі за допомогою позначень:	Дано: m (розчину 6%) = 1200 г W(С2Н4О2) = 6% = 0, 06 m (Н2О) = ? m (розчину 9%)= ?
5.3.	Записати формулу для обчислення маси розчиненої речовини в 1200г 6%-го розчину та підставити дані:	m (розч. реч) = m (розчину) · W m (С2Н4О2)= 1200 г · 0,06= 72 г
5.4.	Записати формулу для обчислення маси 9%-го розчину, в якому міститиметься 72 г речовини та підставити дані:	m (розчину )= m (розчину 9%)=
5.5.	Обчислити масу води:	m (Н2О) = 1200 г – 800 г = 400 г
5.6.	Написати відповідь:	m (Н2О) = 400 г m (розчину 9%)= 800 г

2.4.Алгоритм розв’язування задач на знаходження маси, кількості речовини та об’єму  реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням.

                                                          ( до 56 уроку )

Що потрібно знати: якщо в умові задачі йдеться про взаємодію двох речовин, або про одержання однієї речовини з іншої, то така розрахункова задача розв’язується з допомогою рівняння реакції, за яким складається пропорція. Основна вимога для пропорції, щоб по одній і тій самій речовині дані були записані в однакових величинах: маса до маси (г),або кількість речовини до кількості речовини (моль),або об’єм до об’єму (л). Щоб дотриматись цієї вимоги, потрібно користуватись формулами:

m = n· M ;     V = n· V_m

№	Послідовність дій	Приклад
1.	Задача 1. Прочитати текст задачі	Яка маса глюкози утвориться під час гідролізу сахарози масою 34,2г?
2.	Записати скорочену умову за допомогою позначень	Дано: m(C12H22O11) = 34,2г    | -----------------------------| m(C6H12O6) = ?             |
3.	Скласти рівняння реакції, підібрати коефіцієнти	С12Н22О11  +  Н2О  =  С6Н12О6  +  С6Н12О6
4.	Підкреслити речовини, про які йдеться в  задачі. Над формулами записати дані із скороченого запису, а під рисками - кількість речовини (коефіцієнти перед формулами речовин).	34,2 г                           х г С 12Н 22О 11  +  Н 2О  = С6Н12О6  +  С 6Н 12О 6 ---------------                    -----------    1 моль                            1 моль
5.	Для знаходження х потрібно скласти пропорцію. Кількість речовини можна перетворити на масу.	Основна формула для перетворення молів в грами  m = n M n = 1 моль M (C12H22O11) =12·12 + 1· 22 + 11·16 =342г/моль M (C6H12O6) = 6·12 + 1·12 + 6·16 =180г/моль m (C12H22O11) =1 моль·342г/моль =342г m (C6H12O6) = 1моль·180 г/моль = 180г
6.	Щоб скласти пропорцію, можна підписати знайдені маси у рівнянні	34,2 г                         х г С12Н22О11 + Н2О  =  С6Н12О6  +  С6Н12О6 ------------                  -----------  1 моль                        1моль     342 г                         180 г
7.	Пропорція і її розв’язок	34,2 г                х г                       34,2г·180г ---------     =      --------      ;    х = ---------------- =18г 342 г                180 г                        342г
8.	Записати відповідь	Відповідь : m ( C6H12O6) =18 г

Задача 2

№	Послідовність дій	Приклад
1.	Прочитати текст задачі	Обчисліть масу фруктози, яка утворилась під час повного гідролізу сахарози масою 684 г.
2.	Записати скорочену умову за допомогою позначень	Дано: m(C12H22O11) = 684г   | ----------------------------| m(C6H12O6) = ?            |
3.	Скласти рівняння реакції, підібрати коефіцієнти	С12Н22О11  +  Н2О  =  С6Н12О6  +  С6Н12О6
4.	Підкреслити речовини про які йдеться в  задачі. Над формулами записати дані із скороченого запису,а під рисками - кількість речовини (коефіцієнти перед формулами речовин).	684 г                           х г С 12Н 22О 11  +  Н 2О  = С6Н12О6  +  С 6Н 12О 6 ---------------                    -----------    1 моль                            1 моль
5.	Для знаходження х потрібно скласти пропорцію. Масу речовини можна перетворити на кількість речовини.	Основна формула для перетворення грамів в молі :               ;                  n = 1 моль M (C12H22O11) =12·12 + 1· 22 + 11·16 =342г/моль n (C12H22O11) =684г: 342г/моль = 2 моль
6.	Щоб скласти пропорцію, можна підписати знайдену кількість речовини у рівнянні	2 моль                         х моль С12Н22О11 + Н2О  =  С6Н12О6  +  С6Н12О6 ------------                  -------------  1 моль                        1моль
7.	Пропорція і її розв’язок . Оскільки знайдено кількість речовини фруктози, а потрібно масу, то виконується  додаткова  дія: знаходиться маса.	2 моль              х моль          2моль·1моль     ---------     =      --------    ; х = ---------------- =2моль 1моль              1моль                   1моль M (C6H12O6) = 6·12 + 1·12 + 6·16 =180г/моль m (C6H12O6) = 2моль·180 г/моль = 360г
8.	Записати відповідь	Відповідь : m ( C6H12O6) =360г

Що потрібно знати: при розв’язуванні розрахункових задач за рівнянням реакції потрібно також використовувати формули:

                                                де :   - М -  молярна маса речовини (г/моль)

                                              - m - маса речовини (г)

                                                        - n – кількість речовини (моль);        

          V=V_m ∙ n                                                                                                                                                             де:    - Vm – молярний об’єм =22,4л/мол

- V - об’єм (л)

                                                        -  n - кількість речовини (моль)

№	Послідовність дій	Приклад
1.	Задача 3. Прочитати текст задачі.	Глюкоза утворюється в процесі фотосинтезу за рівнянням реакції: 6CO2+6H2O = C6H12O6+6O2 .Обчислити об’єм кисню, що утворюється, якщо в реакцію вступає вуглекислий газ та вода масою 54г.
2.	За умовою задачі записати її скорочений запис.	Дано: m(H2O)=54г ────────┤ V(O2) - ?
3.	Записати рівняння реакції утворення глюкози.	6CO2+6H2O = C6H12O6+6O2
4.	Обчислити молярну масу води	M(H2O) = 2∙1+16=18 г⁄моль
5.	Використовуючи формулу для знаходження молярної маси, обчислити кількість речовини води.	;  ;
6.	Перед складанням пропорції, у рівнянні реакції, підкреслити речовини по яких будемо її складати.	Це   H2O   i   O2
7.	Скласти пропорцію. Верхня частина пропорції складається за рівнянням реакції, а нижня за умовою задачі.	6моль (H2O)   ------------      6моль(O2) 3моль (H2O)  -------------       х моль(O2)
8.	Записати формулу для знаходження об’єму речовини.	V =  Vm ∙ n Vm =  22,4 л⁄моль
9.	Обчислити об’єм речовини кисню, за відомою кількістю речовини.	V(O2) =  Vm ∙ n(O2) V(O2) =  22,4 л⁄моль ∙ 3моль = 67,2л
10.	Записати відповідь задачі.	Відповідь: V(O2) = 67,2л

2.5.Алгоритм розв’язування задач на знаходження маси,кількості речовини та об’єму  реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням.

(до61 уроку )

 Що потрібно знати:

 якщо в умові задачі йдеться про взаємодію двох речовин,або про одержання однієї речовини з іншої, то така розрахункова задача розв’язується з допомогою рівняння реакції, за яким складається пропорція. Основна вимога для пропорції,щоб по одній і тій самій речовині дані були записані в однакових величинах: маса до маси (г),або кількість речовини до кількості речовини (моль),або об’єм до об’єму (л).

№п/п	Послідовність дій	Приклад
1.	Задача 1. Прочитати текст задачі.	Етиленові вуглеводні вступають в реакції приєднання. Обчислити об’єм етану, що утворюється в результаті реакції гідрування етену, кількістю речовини 2моль.
2.	За умовою задачі записати   її скорочений запис.	Дано: n (С2Н4) = 2моль ──────────┤ V(С2Н6) - ?
3.	Записати рівняння реакції гідрування етену.	С2Н4 + Н2 = С2Н6
4.	Перед складанням пропорції виділяємо речовини, за якими будемо складати пропорцію.	Це С2Н4 та С2Н6
5.	Скласти пропорцію. Верхня частина пропорції - за рівнянням реакції, а нижня - за умовою задачі.	1моль(С2Н4)                    1моль(С2Н6) ───────             =      ────────   2моль(С2Н4)               х моль (С2Н6)                2моль ∙ 1моль х(С2Н6)= ────────   = 2моль                       1моль
6.	Записати формулу для знаходження об’єму речовини.	V=  Vm ∙ n Vm = 22,4 л⁄моль
7.	Обчислити об’єм речовини етану, за відомою кількістю речовини.	V(С2Н6) =  22,4л⁄моль ∙ 2моль = 44,8л
8.	Записати відповідь задачі.	Відповідь:V(С2Н6) = 44,8л

Що потрібно знати:

при розв’язуванні задач за рівнянням реакції потрібно використати  такі  формули:

;             

m – маса  речовини, вимірюється у грамах,   кілограмах;

M  -  молярна маса, вимірюється  г/ моль ;

V- об’єм  газу, вимірюється у л  або м³ ;

Vm – молярний об’єм газу  22,4 л/моль.

№ п/п	Послідовність дій	Приклад
1.	Задача 2. Прочитати текст задачі.	Обчисліть  кількість речовини глюкози, що утвориться внаслідок гідролізу крохмалю, масою 30г.
2.	Записати скорочену умову задачі за допомогою позначень.	Дано :                                m (С6Н10О5 ) n = 30г. _______________  n( С 6Н 10О 5)n =?
3.	Запишіть рівняння  хімічної  реакції, підберіть до нього  коефіцієнти (урівняйте його). Підкресліть відому  за умовою задачі речовину однією рискою, а невідому – двома і надпишіть  зверху дані задачі, а знизу кількість речовини по рівнянню реакції.	30г                                    х  (С6 Н10 О5) n  + nH2O =  nC6H12O6  1 моль                            n  моль
4	Обчисліть  кількість відомої речовини за формулою.	Обчислюємо  кількість  речовини  (С6Н10О5  )n  за  формулою                              M( (С6 H 10 O5 )n) = 162 n   г /моль.     n ((С6 Н10 О5)n) = 30г : 162 n г/моль = 0,185 n  моль ≈ 0,2n  моль.
5	Складаємо пропорцію  і обчислюємо кількість глюкози:	0,2 n моль :  1 моль = х : n моль  n(C6H12O6  ) =  0,2n моль  n моль = 0,2n2  моль                                                                1моль
6	Запишіть відповідь	Відповідь :    nC6H12O6  =  0,2n2 моль.

№ п/п	Послідовність дій	Приклад
1.	Задача 3. Прочитати текст задачі.	Обчисліть кількість речовини кисню, що утворився внаслідок фотосинтезу, якщо при цьому витратилось 67,2л вуглекислого газу.
2.	Записати скорочену умову задачі за допомогою позначень.	Дано:   V(CO2 ) = 672 л          n(O2 )= ?
3.	Запишіть рівняння  хімічної  реакції , підберіть до нього  коефіцієнти(урівняйте його). Підкресліть відому  за умовою задачі речовину однією рискою, а невідому – двома.	672 л                                          х моль  6 CO2 + 6 H2O =    C6H12O6 + 6 O2        6 моль                                      6 моль
	Обчисліть  кількість відомої речовини за формулою.	Обчислюємо кількість речовини CO2  за формулою : n (CO2 ) = 67,2л  / 22,4л/моль = 3 моль
5.	Складаємо пропорцію і обчислюємо кількість кисню:	3 моль : 6 моль = х : 6 моль        Х = 3моль   6моль = 3 моль.                       6моль
6.	Запишіть відповідь	Відповідь  :     n (O2 ) = 3моль.

3.ТЕКСТИ РОЗРАХУНКОВИХ ЗАДАЧ.

3.1.Виведення формули вуглеводню за масовими частками елементів та відносною густиною.

                                                      (до 37 уроку)

1. Виведіть молекулярну формулу вуглеводню, масова частка Карбону в якому 85,7%, а відносна густина парів речовини за воднем становить 21.

2. Масові частки елементів у складі органічної речовини становлять: Карбон – 75%, Гідроген – 25%. Відносна густина цієї речовини за гелієм = 4. Знайдіть молекулярну формулу речовини.

3.Масова частка Карбону у складі речовини – 84%. Відносна густина його парів за киснем становить 3,125. Знайдіть молекулярну формулу речовини.

4.Масові частки елемента у складі сполуки: Карбон – 85,7% і Гідроген – 14,29%. Відносна густина за воднем = 28. Знайдіть її формулу.

5.Масові частки елементів у складі речовини становлять: Карбон – 85,71% і Гідроген. Густина парів вуглеводню за повітрям становить 2,896. Знайдіть молекулярну формулу речовини.

3.2. Знаходження маси, об’єму, кількості речовини за формулами.

                                                    ( до 45 уроку)

1. Якій кількості речовини відповідає етанол масою 92 г?

2.Обчисліть масу етину  об’ємом 6,72л (н.у)

3.Обчисліть об’єм етену  кількістю речовини 3,5 моль.

4.Знайти кількість речовини етену об’ємом 5,6л.

5.Знайти масу метанолу кількістю речовини 0,5 моль.

6.Якій об’єм займає бутан кількістю речовини 4 моль?

3.3. Приготуванням розчинів.

                                                        (до 51 уроку)

1.Обчисліть масу метанолу та води, які необхідно взяти для приготування розчину масою 60 г з масовою часткою спирту 20%.

2. Обчислити масову частку оцтової кислоти в розчині, виготовленому з 150 г води та  15 г кислоти.

3. Скільки грамів розчину з масовою часткою етанолу 40% і розчину з масовою часткою етанолу 90% необхідно для приготування 200 г розчину цієї ж речовини з масовою часткою 60% ?

4. 500 мл розчину (густина 0,8 г/мл) з масовою часткою етанолу 95% розбавили 200 г води. Яка масова частка спирту в утвореному розчині?

5.  Обчисліть, яку масу  води необхідно додати до100 г 97% розчину етилового спирту,  щоб отримати   63% розчин цієї речовини.

3.4.Знаходження маси,кількості речовини та об’єму  реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням.  (до 56 уроку)

1.Глюкозу, масою 1260 кг, піддали спиртовому бродінню. Яка маса етанолу при цьому утворилась?

2*.Целюлоза,добута переробкою 1600 кг льону,масова частка целюлози в якому становить 0,84, прогідролізувала. Обчисліть масу глюкози,яка при цьому утворилась.

3.Аміноетанова (амінооцтова) кислота, масою 67,5г ,вступила в реакцію з натрій гідроксидом. Яка маса солі  натрій аміноацетату утворилась?

4.Яка маса целюлози потрібна для повного окиснення (горіння),щоб утворилось 132 г карбон (VI ) оксиду (вуглекислого газу)?

5.Хлоридна кислота кількістю речовини 5 моль повністю прореагувала з аміноетановою(амінооцтовою ) кислотою. Яка маса солі при цьому утворилась?

6*.Крохмаль – природний полімер,що утворюється в процесі фотосинтезу.  Яка маса вуглекислого газу асимілюється,щоб утворилось 1458 кг крохмалю? Використайте рівняння поетапного утворення кромалю, тобто 1 етап –взаємодія вуглекислого газу та води,а 2 етап – полімеризація глюкози в крохмаль.

7.Аміноетанова (амінооцтова)кислота кількістю речовини 0,1 моль прореагувала з калій гідроксидом. Яка маса води при цьому утворилась?

Примітка: задачі * можна пропонувати учням з високим рівнем навчальних досягнень.

 8.В результаті горіння метанолу утворюється карбон (ІV) оксид ( вуглекислий газ) та вода. Обчислити об’єм вуглекислого газу, якщо в реакцію горіння вступить метанол масою 64г.

9.Обчислити об’єм водню, що виділився при взаємодії натрію з гліцерином, масою 184г.

10.Спиртове бродіння глюкози відбувається за рівнянням: C6H12O6 = 2C2H5OH+2CO2.  Обчислити об’єм вуглекислого газу, що виділився, якщо в реакцію вступило 90г глюкози

11.Оцтова кислота, масою 120г, про взаємодіяла з магнієм. Обчислити об’єм водню, що виділився при цьому.

3.5.Знаходження маси,кількості речовини та об’єму  реагентів чи продуктів реакції за хімічним рівнянням.

 (до 61 уроку)

1.У промисловості етин ( ацетилен) добувають термічним розкладанням метану. Реакція відбувається за рівнянням 2СН4 = С2Н2+3Н2. Обчислити об’єм етину, що утворився, якщо в реакцію вступив метан, кількістю 3моль

2.Для насичених вуглеводнів характерні реакції заміщення, зокрема галогенування. Обчислити об’єм хлорметану, якщо в реакцію з метаном вступає хлор, кількістю речовини 4моль.

3.Рівняння реакції окиснення  глюкози :С6Н12О2  + 6О2 =  6СО2 + 6Н2О. Обчислити об’єм вуглекислого газу, якщо  глюкози взято, кількістю речовини 2моль.

4.Лабораторний спосіб добування  етену (етилену)-дегідратація етанолу:      С2Н5ОН = С2Н4 + Н2О. Обчислити об’єм утвореного етену, якщо в реакцію вступає етанол, кількістю речовини 4моль.

5.Обчисліть  кількість речовини  етилового спирту, який виділиться під  час бродіння глюкози, масою 90 г.

6.Обчисліть  кількість  глюкози , що утвориться внаслідок гідролізу  целюлози, масою 70г.

7.Обчисліть  кількість  речовини  крохмалю, необхідного для  одержання глюкози, масою 300г.

8.Яку кількість  речовини  глюкози можна добути  з крохмалю,  масою 1500г ? 9.Яка кількість речовини  глюкози утвориться  під час гідролізу  сахарози масою 68,4 г ?

10.Обчисліть кількість вуглецю , яку можна одержати в результаті повного обвуглювання 13,68 г сахарози концентрованою сульфатною кислотою.

11.Обчисліть кількість  натрій гідроксиду, який  витратиться під час повної  взаємодії з амінооцтовою кислотою,  масою 80 г.

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1.Попель П.П., Крикля Л.С.,Хімія 8 Київ, Видавництво «Академія», 2005

2.Програма Міністерства освіти і науки України для загальноосвітніх навчальних закладів Хімія 7-11, Київ, Перун, Ірпінь, 2005

3.Гладюк М.І. «Розрахункові задачі та способи їх розв’язування» Тернопіль, Видавництво «Мандрівець», 2006

4.Савчин М.М., Сидорович Д.П. «Органічна хімія. Задачі, вправи,тести». Львів, ВНТЛ, 2009