Химия

Практическая работа №1

Составление формул бинарных соединений, их номенклатура. Электронное строение атома

Вариант 1

Задание 1. Дайте названия веществ, формулы которых приведены ниже, и укажите, формула какого вещества (простого или сложного) написана. К каким классам относятся сложные вещества? H3PO4, Al2O3, HgCl2, P4, Si, ZnSO4, HgO, H2SO3, NaOH, Zn, CaSiO3, SO3.

Задание 2. По названиям веществ составьте их формулы: оксид азота (I), оксид вольфрама (VI), сульфид алюминия, бромид свинца (II), иодид калия, фторид цинка, сульфид железа (II), сульфид серебра, нитрид лития, карбид алюминия, селенид натрия, фосфид кальция, хлорид аммония, сульфид аммония, оксид вольфрама (VI).

Задание 3. Указать элемент, в атоме которого

а) 25 протонов

б) 13 электронов

в) 5 энергетических уровней

г) 4 валентных электрона

Задание 4. Напишите электронные формулы атомов элементов №24 и №50

Вариант 2

Задание 1. Дайте названия веществ, формулы которых приведены ниже, и укажите, формула какого вещества (простого или сложного) написана. К каким классам относятся сложные вещества? Cu(OH)2, P2O5, Cl2, H2SiO3, CO2, K2CO3, HCl, Cu3(PO4)2, Ba(NO3)2, Al2(SO4)3, Zn(OH)2, SiO2.

Задание 2. По названиям веществ составьте их формулы: оксид натрия, оксид серебра, оксид цинка, оксид магния, оксид бора, оксид углерода (IV), оксид серы (VI), оксид алюминия, оксид марганца (IV), оксид марганца (VII), оксид меди (I), оксид ванадия (V), оксид железа (III), оксид золота (III), оксид азота (I).

Задание 3. Указать элемент, в атоме которого

а) 41 протон

б) 20 электронов

в) 3 энергетических уровня

г) 7 валентных электронов

Задание 4. Напишите электронные формулы атомов элементов № 37и № 30

Вопросы для контроля

1. Какое строение имеет электронная оболочка атома? Как определяется число электронов в ней?
2. Как определить максимальное количество электронов на энергетическом уровне?
3. Как определяется количество электронов на внешнем энергетическом уровне?
4. Что такое орбиталь? Какую форму имеют s- и р-орбитали? Какие электроны называются s- и р-электронами?
5. Что такое электронная формула?

Практическая работа 2

Свойства химических элементов в соответствии с их электронным строением и положением в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева

Вариант 1

1. Чему равен заряд ядра и число электронов в атомах С и Сu? Где используют простые вещества, которые образуют данные элементы.
2. Напишите формулы летучих водородных соединений элементов с порядковыми номерами 6, 15, 34. Укажите области применения этих водородных соединений.
3. Напишите электронные формулы частиц: Mn+2, Р-3. В состав каких соединений они входят, где применяют эти соединения.

Вариант 2

1. Чему равен заряд ядра и число электронов в атомах N и Al? Где используют простые вещества, которые образуют данные элементы.
2. Напишите формулы летучих водородных соединений элементов с порядковыми номерами 7, 16, 35. Укажите области применения этих водородных соединений.
3. Напишите электронные формулы частиц: Р+5, С-4. В состав каких соединений они входят, где применяют эти соединения.

Вариант 3

1. Чему равен заряд ядра и число электронов в атомах Be и Сl? Где используют простые вещества, которые образуют данные элементы.
2. Напишите формулы оксидов элементов с порядковыми номерами 15, 20, 55 в которых эти элементы имеют высшую валентность. Укажите области применения этих оксидов.
3. Напишите электронные формулы частиц: Сu+1, S-2. В состав каких соединений они входят, где применяют эти соединения.

Вариант 4

1. Чему равен заряд ядра и число электронов в атомах F и Zn? Где используют простые вещества, которые образуют данные элементы.
2. Напишите формулы оксидов элементов с порядковыми номерами 19, 35, 50 в которых эти элементы имеют высшую валентность. Укажите области применения этих оксидов.
3. Напишите электронные формулы частиц: Р+5, С-4. В состав каких соединений они входят, где применяют эти соединения.

Практической работы №4

Решение расчетных задач с использованием основных законов химии

Цель: повторить основные законы химии, научиться 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 (NA = 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 / Vm = m / M

Ход работы:

1. Внимательно прочитайте краткую теоретическую часть. Сделайте в тетрадь запись основных понятий и формул.
2. Самостоятельно решите ниже перечисленные задачи.

Задачи

Вариант 1

1. Пользуясь значениями атомных весов элементов из Периодической таблицы, рассчитайте молярную массу (г/моль) для следующих веществ: NaF, N2, NaOH, SO2, Ca3(PO4)2.

2. При грозовых разрядах в атмосфере происходит следующая реакция: N2 + O2= NO2. Уравняйте реакцию. Сколько молей азота потребуется для полного превращения 2 молей кислорода в NO2? Cколько это будет граммов азота? Сколько граммов NO2 образуется?

3. Напишите молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения.

Сu(OH)2+HCl →

К2СO3+H3SO4 →

4. Природный газ (метан CH4) не имеет никакого запаха. Чтобы легче обнаруживать его утечку из бытовых нагревательных приборов и газопроводов, к нему добавляют немного фосфина PH3, запах которого ("запах газа") ощущается, если в 10 м3 природного газа находится всего 0,01 мл фосфина. Рассчитайте число молекул фосфина в 0,01 мл (н.у.) этого газа.

5. Хлор - весьма ядовитый газ. Достаточно сказать, что это был первый газ, примененный как боевое отравляющее средство во время первой мировой войны. В каком объеме газообразного хлора Cl2 (при н.у.) число молекул равно 1×1025? Какова масса этого количества хлора?

Вариант 2

1. Пользуясь значениями атомных весов элементов из Периодической таблицы, рассчитайте молярную массу (г/моль) для следующих веществ: NaCl, O2, Mg(OH)2, CO2, Fe2(SO4)3.

2. При грозовых разрядах в атмосфере происходит превращение кислорода O2 в озон О3. Уравняйте реакцию. Сколько молей кислорода потребуется для полного превращения 5 моль кислорода в озон? Cколько это будет граммов кислорода? Сколько граммов О3 образуется?

3. Напишите молекулярные, полные и сокращенные ионные уравнения.

K2SO4 + BaNO3→

Ba(OH)2+H3PO4→

4. При сжигании дров в топке с неисправной вытяжной трубой образуется смесь очень ядовитого монооксида углерода и менее вредного диоксида углерода. Известно, что масса 100 л (при н.у.) этой газовой смеси равна 181,2 г. Определите объем каждого газа в смеси.

5. Газовые выбросы животноводческих ферм содержат соединение азота, относительная плотность которого по водороду равна 8,5. Определите его формулу.

Практическая работа №3

Закон Авогадро. Молярный объем газов. Относительная плотность газов. Объемные отношения газов при химических реакциях

Цель: сформировать понятие о молярном объеме газов, относительной плотности газов, совершенствовать навыки решения задач, используя закон Авогадро и следствие из него, вычислять объемы газов, участвующих в химических реакциях.

Ход работы

Теоретический материал

Закон Авогадро: в равных объёмах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул. (1811 г, итальянский учёный Амедео Авогадро)

Cледствия из закона Авогадро:

1 следствие: 

Одинаковое число молекул различных газов при одинаковых условиях занимает одинаковый объём.

Так, 6,02 ∙ 1023 молекул (1 моль) любого газа и любой смеси газов при (н.у.) занимает объём равный 22,4 л.

Такой объём называется молярным объёмом и обозначается Vm

Молярный объём – это постоянная величина для веществ – газов при нормальных условиях (н.у.):

Взаимосвязь молярной массы, молярного объёма, числа Авогадро и количества вещества:

υ = V / Vm = N / Na = m / M

M = ρVm

2 следствие:

Отношение масс одинаковых объёмов различных газов при одинаковых условиях равно отношению их молярных масс (поскольку в равных объёмах газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул и, следовательно, одинаковое число молей):

Это отношение называется относительной плотностью D (или d)  одного газа по другому.

D – показывает во сколько раз один газ тяжелее или легче другого и является безразмерной величиной.

Например,

DO2 (газа)= Mr(газа)/Mr(O2)=Mr(газа)/32;

DH2 (газа)=  Mr(газа)/Mr(H2)=Mr(газа)/2;

Dвоздуха (газа)= Mr(газа)/Mr(воздуха)=Mr(газа)/29.

Задача

Образец: Найдите относительную плотность газа N2 по воздуху?

Закон объемных отношений

Гей-Люссак, 1808 г.

"Объемы газов, вступающих в химические реакции, и  объемы газов, образующихся в результате реакции, относятся между собой как небольшие целые числа".

Следствие. Стехиометрические коэффициенты в  уравнениях химических реакций для молекул газообразных веществ показывают, в каких объемных отношениях реагируют или получаются газообразные вещества. 

V1:V2:V3 = ν1:ν2:ν3.

Коэффициенты, стоящие перед химическими знаками и формулами, показывают не только число молекул или формульных единиц, но и число молей, участвующих в реакции. Поэтому уравнения реакций между газами можно записать и так:

Если разделить указанные численные значения объемов реагирующих и образующихся газов на 22,4, то получатся простые целые числа, показывающие объемные отношения газов: 3 : 1 : 2. Следовательно, реакции между газообразными веществами подчиняются определенным закономерностям: при неизменном давлении объемы реагирующих и образующихся газов относятся между собой как небольшие целые числа.
Коэффициенты в уравнениях реакций показывают число объемов реагирующих и образующихся веществ:

Далее на конкретном примере дается алгоритм решения типовой задачи.      Задача. Вычислите объем углекислого газа (оксида углерода(IV)), который выделится при сгорании 2 л метана (н.у.).

Какой объём кислорода (н.у.) потребуется для полного сгорания 10 м3 пропана С3Н8 (н.у.)?

Задания для самостоятельного решения

Вариант 1

1. Какой объем занимают 5 моль О2 при н.у.?

2. Какое количество вещества содержит кислород объемом 0,224 л при н.у.?

3. Какой объем займут 8 г. газа О2 при н.у.?

4. В каком объеме содержится 12,04×1023 молекул водорода СО2 при н.у.?

5. Определите, какое число молекул (формульных единиц) содержат порции веществ, часто применяемых в быту: 5 г пищевой соды (гидрокарбоната натрия) NaHCO3, 0,01 моль иода 12,35 г поваренной соли (хлорида натрия) NaCl, 4 моль уксусной кислоты CH3COOH.

6. Хорошо известно, что легковой автомобиль загрязняет воздух вредными выбросами: на каждые 10 километров пути с его выхлопными газами в атмосферу попадает 7 моль монооксида углерода и 1 моль монооксида азота. Какая масса этих вредных веществ попадет в атмосферу при автомобильной поездке на дачу, которая расположена в 80 км от дома?

Вариант 2

1. Какова молярная масса газа, если 1 л. его имеет массу 3,17 г.? (Подсказка! m = ρ·V)

2. Относительная плотность газа этана по водороду равна 15. Найдите молярную массу этана.

3.Найдите относительную плотность газов по воздуху следующих газов: О2, Аr.

4. Вычислите объём кислорода, который потребуется для сжигания 5 м3 метана СН4 н.у.?

5. В школьном химическом кабинете пролили на пол немного соляной кислоты, и к концу урока она полностью испарилась. Хотя хлороводород сильно токсичен и при вдыхании оказывает раздражающее действие, ученики не почувствовали никакого постороннего запаха. Много ли молекул HCl оказалось в воздухе, если масса хлороводорода, перешедшего в газообразное состояние, равна 1 г? 

6. Одинаковое ли (и какое именно) число молекул содержится в 1 г воды H2O и в 1 г кислорода O2? Какова экологическая роль этих веществ на Земле?

Лабораторная работа №1

Типы химических реакций

Цель: провести опыты, используя предложенные растворы, уметь записывать реакции ионного обмена, знать условия протекания необратимых реакций.

Оборудование: штатив с пробирками, H2SO4, Zn, CuCl2, NaOH, HCl, Na2CO3, фенолфталеин.

Ход работы

Опыты

1. Реакции, идущие с образованием газа

1.1. В пробирку поместите кусочек мрамора и прилейте соляную кислоту. Запишите наблюдения и химическую реакцию в полном и сокращенном ионном виде.

1.2. В пробирку поместите кусочек меди и прилейте 1 мл раствора

азотной кислоты. Запишите наблюдения и химическую реакцию в полном и сокращенном ионном виде. Как называют выделяющийся газ.

2. Реакции, идущие с образованием осадка

2.1. В пробирку налейте 2 мл раствора соли CaCl2 и прилейте столько же  раствора Na2СO3. Запишите наблюдения и химическую реакцию в полном и сокращенном ионном виде.

2.2. В пробирку поместите 2 мл раствора соли CuSO4 и прилейте 2 мл раствора NaOH до образования осадка. Запишите наблюдения и химическую реакцию в полном и сокращенном ионном виде.

3. Реакции, идущие с образованием воды

3.1. В пробирку поместите 2 мл раствора HCl и 1 каплю индикатора метилового оранжевого, затем прилейте щелочи NaOH до изменения окраски раствора. Запишите наблюдения и химическую реакцию в полном и сокращенном ионном виде.

3.2. В пробирку поместите 2 мл раствора NaOH и добавьте раствор фенолфталеина, затем по каплям добавляем раствор серной кислоты. Запишите наблюдения и химическую реакцию в полном и сокращенном ионном виде.

Общий вывод:

Контрольные вопросы

1 уровень

1. При каких условиях возможны необратимые реакции?

2. Возможна ли реакция: HCl + KOH = H2O + KCl

2 уровень

1. Запишите типы химических реакций по имеющимся классификациям.

2. Допишите реакцию: ZnCl2 + NaOH = ? +? . Почему возможна эта необратимая реакция?

3 уровень

1. Запишите типы химических реакций по имеющимся классификациям, проделанных в лабораторной работе.

2. Запишите необратимую реакцию, которая протекает с выделением осадка.

Лабораторная работа №2

Идентификация неорганических веществ

Цель: закрепить знания о качественных реакциях, совершенствовать умения студентов решать экспериментальные задачи.

Оборудование: штатив с пробирками, растворы хлорида натрия, карбоната натрия, сульфата натрия, сульфата калия, ацетата натрия, нитрита аммония, хлорида аммония, хлорида бария, хлорида алюминия, нитрат серебра, индикаторная бумага, гидроксид натрия.

Ход работы

Задание 1.

С помощью качественных реакций определите, в какой из выданных вам пробирок находятся растворы карбоната натрия, сульфата натрия.

Задание 2.

С помощью качественных реакций определите, в какой из выданных вам пробирок находятся растворы хлорида аммония, хлорида бария.

Общий вывод:

Практическая работа №5

Номенклатура неорганических соединений

Задания для самостоятельного решения

Задания к дидактической карточке №1

1. Выпишите формулы простых веществ-неметаллов, назовите их.
2. Выпишите формулы простых веществ-металлов, назовите их.
3. Выпишите формулы оксидов, назовите их.
4. Выпишите формулы оснований, назовите их.
5. Выпишите формулы кислот, назовите их, назовите их.
6. Выпишите формулы солей, назовите их.
7. Рассчитайте относительную Мr веществ.
8. Определите степень окисления всех элементов.

Карточка №1

Карточка №2

Составить формулы соединений

Карточка № 3

Определить массовую долю каждого элемента в соединениях

Тема «Физико-химические свойства предельных и непредельных углеводородов»

Изучить тему «Алканы»  по плану

1. Определение, общая формула алканов. Алканы (orgchem.ru)
2. Гомологический ряд, формулы и названия алканов. Гомологический ряд алканов (orgchem.ru)
3. Номенклатура и изомерия алканов. Номенклатура алканов (orgchem.ru)
4. Химические свойства и применение алканов. 

Крекинг алканов (orgchem.ru)

Изомеризация алканов (orgchem.ru)

Реакции окисления алканов (orgchem.ru)

Реакции замещения (orgchem.ru)

5. Применение алканов.

Применение алканов (orgchem.ru)

Выполнить контрольный тест по теме  «Алканы» https://onlinetestpad.com/4eenp32ludxva