Методические рекомендации для решения расчетных задач для студентов обучающихся по специальности: «Организация питания»: квалифи

КГУ «Агротехнический колледж №5,а.Бозайгыр,

Шортандинский район»

ХИМИЯ

Методические рекомендации для решения расчетных задач для студентов обучающихся по специальности:

«Организация питания»: квалификация: «Повар, кондитер»

а.Бозайгыр-2018

Рассмотрено и одобрено решением комиссии методического объединения КГУ «Агротехнический колледж №5,а.Бозайгыр,Шортандинский район».

Протокол № от « » 2017г.

Руководитель методического объединения:___________ Нурсейт Б.

Химия. Специальность:«Организация питания», «Фермерское хозяйство».

Разработала: преподаватель химии и биологии 2 категории Курманбаева Г.Ж.

Данная методическая разработка предназначена для студентов обучающихся в агротехническом колледже по специальности: :«Организация питания», квалификации:

« Повар, кондитер»

Решение задач осуществляют помощь в иллюстрации изучаемой темы конкретным практическим применением, в результате более осознанно воспринимаются теоретические основы химии.

-2-

Введение.

Научить студентов решать задачи одна из актуальнейших задач преподавания химии. Большое значение в учебном процессе придается практической направленности обучения, поэтому умение решать задачи один из определяющих факторов при оценке уровня знании студентов. Химическая задача – это модель проблемной ситуации, решение которой требует от обучающихся мыслительных и практических действий на основе знания законов, теорий и методов химии, направленная на закрепление, расширение знаний и развитие химического мышления.

Значение решения задач это практическое применение теоретического материала, приложение научных знаний на практике. Решение задач как средство контроля и самоконтроля развивает навыки самостоятельной работы; помогает определить степень усвоения знаний и умений и их использования на практике; позволяет выявлять пробелы в знаниях и умениях обучающихся и разрабатывать тактику их устранения. Решение задач — это способ осуществления межпредметных связей, а также связи химической науки с жизнью.

В конце сборника есть таблица с физическими величинами, используемые при решении задач по химии.

Содержание

1. Введение………………………………………………............

2. Общие алгоритмы решения задач…………………………………….............................................................

3.Расчет задач по химическим формулам …………………………………………………………………………..

4. Решение задач по химическим уравнениям…………….... ………..................................................................

5. Решение расчетных задач на определения молярной концентрации.................................................................................................

6. Решение расчетных задач с использованием понятия «моль». ……..................................................................................................

7. Решение расчетных задач с использованием плотностей, относительных плотностей и молярным объёма газа…………………........................................................................................

8. Расчеты по термохимическим уравнениям ……………………………….

9. Решение задач на определения скорости химической реакции…………………………………………………………………………….

10. Решение задач на избыток и недостаток…………..………………………...................................................

11.Решение расчетных задач на определение объемной доли газа, массовой доли примесей……………………………………………………….

12. Решение расчетных задач на определение массовой доли растворенного вещества………………………………………………………………………….

13. Решение задач на вычисления при разбавлении и концентрировании раствора…………………………………………………………………………..

14. Решение расчетных задач на определение массовой доли выхода продукта реакции от теоретически возможного……………………………………………………………………….

15. Решение задач на вывод формулы углеводорода…………………………………………………………………

16. Рекомендуемая литература……………………………………………………………………….

17. Физические величины, используемые при решении задач по химии ……..................................................................................................................

Общие алгоритмы решения задач

При решении задач необходимо руководствоваться несколькими простыми правилами:

- Нужно внимательно прочитать условие задачи;

-Записать, что дано и что нужно найти;

- Если необходимо нужно перевести, единицы физических величин в единицы, системы СИ (некоторые внесистемные единицы допускаются, например, литры);

- При необходимости записывается уравнения реакции и расставляются коэффициенты;

-Решать задачу, используя понятие о количестве вещества, а не метод составления пропорций;

-Записать ответ.

В целях успешной подготовки по химии следует внимательно рассмотреть решения задач, приводимых в тексте, а также самостоятельно решить достаточное число их. Именно в процессе решения задач будут закреплены основные теоретические положения курса химии. Решать задачи необходимо на протяжении всего времени изучения химии и подготовки к экзамену.

Расчет задач по химическим формулам

По химической формуле можно вычислить как хими­ческий состав, так и молекулярную массу.

Определяемый по химическим формулам количест­венный состав имеет огромное значение для многочислен­ных расчетов, которые производятся по химическому со­ставу.

1. Вычисление относительной молекулярной массы вещества М_r.

Вычисление относительной молекулярной массы ве­щества по химической формуле производится путем сло­жения произведений относительных атомных масс элемен­тов на соответствующие индексы в химической формуле.

Например: Найти относительную молекулярную массу сульфата натрия Na₂S0₄.

Решение:

M_r(Na₂S0₄) = Ar(Na) • 2 + Ar(S) + Аr (О) • 4 = 23•2+ 32+ 16• 4= 46+ 32+ 64 = 142

2. Нахождение отношения масс элементов по химической формуле сложного вещества.

Задача. Найдите отношение масс элементов в гид­роксиде кальция.

Решение:

1. Находим относительную молекулярную массу молярную массу гидроксида кальция:

Mr(Са(ОН)₂) = 40+ 16•2+ 1 • 2= 74

2) Находим молярную массу гидроксида кальция:

М(Са(ОН)₂) = 74•1 г/моль =74 г/моль

3. Находим отношение масс кальция, кислорода и водоро­да:

Са:О:Н=40:32:2 упрощаем, сокращая все на 2

Са:О:Н=20:16:1

Ответ: отношение масс кальция, кислорода и водорода в гидроксиде кальция равно 20:16:1

3. Нахождения содержание массовых долей элементов в сложных веществах

Массовая доля элемента ω(Э) % - это отношение массы данного элемента m (Э) во взятой молекуле вещества к молекулярной массе этого вещества Mr (в-ва).

Массовую долю элемента выражают в долях от единицы или в процентах:

ω(Э) = m (Э) / Мr(в-ва) (1)

ω% (Э) = m(Э) · 100%/Мr(в-ва)

Как правило, для расчетов массовой доли элемента берут порцию вещества, равную молярной массе вещества, тогда масса данного элемента в этой порции равна его молярной массе, умноженной на число атомов данного элемента в молекуле.

ω(Э) = Ar (Э) / Мr(в-ва) (1)

ω% (Э) = Ar(Э) • 100%/Мr(в-ва)

Задача. Определите массовые доли химических элементов в серной кислоте H2SO4 и выразите их в процентах.

Решение:

1) Вычисляем относительную молекулярную массу серной кислоты:

Mr (H2SO4) = 1 · 2 + 32 + 16 · 4 = 98

2) Находим массу молярную массу гидроксида кальция:

М(Са(ОН)2) = 98•1 г/моль =98 г/моль

3) Вычисляем массовые доли элементов.

Для этого численное значение массы элемента (с учетом индекса) делят на молярную массу вещества:

Учитывая это и обозначая массовую долю элемента буквой ω, вычисления массовых долей проводят так:

ω(Н) = 2 : 98 = 0,0204, или 2,04%;

ω(S) = 32 : 98 = 0,3265, или 32,65%;

ω(О) = 64 : 98 =0,6531, или 65,31%

Проверяем правильность вычисления. Сумма массовых долей должна быть ровна 1,0 или 100%

0,0204+0,3265+0,6531=1 (мас. д.)

2,04%+32,65%+65,31%= 100%

Ответ: элементарный состав серной кислоты следующий: массовая доля водорода 0,0204, или 2,04% массовая доля серы 0,3265, или 32,65% массовая доля кислорода 0,6531, или 65,31%

Задачи для самостоятельного решения:

1. Пользуясь периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева, укажите относительные атомные массы алюминия, хлора, натрия, кислорода, азота, фосфора.

2. Вычислите относительную молекулярную массу CaCO3, H2SO4, C6H12O6,C4H10, CuSO4*5H2O, NaCO3*10H2O

3. Вычислите относительную молекулярную массу фосфорной кислоты, если известно, что соотношение атомов водорода, фосфора и кислорода в молекуле равно соответственно 3:1:4.

4. Найди отношения масс элемента сульфате натрия, хлориде магния, оксиде алюминия, гидроксиде бария.

5. Определите массовые доли химических элементов в С2Н4,С6Н6, Са(ОН)2 и выразите их в процента

Решение задач по химическим уравнениям.

Химическим уравнением (уравнением химической реакции) называют условную запись химической реакции с помощью химических формул, числовых коэффициентов и математических символов. В уравнении химической реакции в левой части пишутся формулы взятых для реакции веществ, а вправой части уравнения реакции - формулы продуктов реакции. В правильно составленном уравнении реакции число атомов каждого элемента в левой и правой части уравнения реакции от знака равенства должно быть одинаковым. Для составления уравнения реакции, необходимо знать, какие вещества вступают в реакцию и какие образуются в результате реакции.

При составлении уравнений необходимо помнить, что, уравнивая число атомов в левой и правой половинах равенства, мы не имеем права изменять формулы веществ. Уравнивание достигается только правильным подбором коэффициентов.

В уравнении химической реакции каждая формула изображает один моль соответствующего вещества. Поэтому, зная молярные массы элементов в уравнении реакции, можно найти соотношение между массами веществ, вступающих в реакцию и образующихся в результате ее протекания. Если в уравнении реакции участвуют вещества в газообразном состоянии, то уравнение реакции позволяет найти их объемные отношения.

При решении задач по уравнениям химических реакций рекомендуется соблюдать последовательность:

1. Если даны вещества с примесями, то сначала вычисляют массу чистого вещества, содержащегося в примеси.

2. Составляют уравнение химической реакции.

3. В уравнении одной чертой подчеркивают химические формулы веществ, данные которых (m, V, v) указаны в условиях задачи, а двумя чертами — формулы тех веществ, данные которых требуется вычислить.

4. По уравнению реакции определяют: количество (моль) тех веществ, формулы которых подчеркнуты (одной или двумя чертами). Коэффициент, стоящий перед формулами подчеркнутых (в данном случае) веществ, будет показывать количества данных веществ (v): Мп М, V, Vm.

5. Найденные значения пишут под соответствующими химическими формулами и производят вычисления. Расчеты по уравнениям

Пример решения задач:

Задача №1: Сколько меди можно получить из 16г сернокислой меди при действии необходимого количества железа?

1. Записать условие задачи: