IVХимиялық есептерді шығаруда физикалық математикалық білімдерді пайдалану

Есеп шығарғанда қолданатын физикалық шамалардың шартты белгілері , аты , өлшем бірліктері

1. 
   Есеп шығаруда әр типті есептің алгоритімдік жүйесін сақтаған жөн. Сонда оқушылар іс – әрекеттерін бір бағытта жұмсайды.
   
2. 
   Есептің шартын дұрыс жаза білу есепті шығарудағы ең негізгі болып есептелінеді.
   
3. 
   Есептегі физикалық шамаларды, оның таңбасын, өлшем бірліктерін дұрыс пайдалана білуге оқушыларды үйрету керек.
   

Химиялық есептерді шығаруда мұғалім оқушылардың психологиялық жас ерекшелігін, білім деңгейлерін ескеру қажет. Егер оқушылардың кейбір есеп шығарудың білім деңгейі жоғары болса, кейбір есеп шығарудың әдістемелік бөлімдерін ескермей бірден жазылады.

Мысалы

2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂

Формулаларын пайдаланып алюминий мен күкірт қышқылының массасын сутектің көлемін (қ.ж.)есептеу керек.

6

Mr(Al)=27

m(Al)=M×V=27г/моль 2 моль=54 г

Mr(H₂SO₄)=1×2+32+(16×4)=98

M(H₂SO₄)=98г/моль

m(H₂SO₄)= 98г/моль×3 моль=294 г

V = V_m×

V₍H₂₎=22,4 л/моль×3 моль=67,2л

Осы әрекеттерден кейде ескермей бірден жазуға болады, оқушы түсініп, ойы жүйрік болса

2 Al +3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂

54г 294 г 67,2л

Есепті шығару алгоритмі

1. 
   Есептің қысқаша шартын жазу;
   
2. 
   Реакция теңдеуін құру;
   
3. 
   Формуланың үстіне берілгенін жазу;
   
4. 
   Қажетті шаманы тауып формула астына жазу;
   
5. 
   Зат массасын табу;
   

Б ерілгені 16 г

m(SO₂)=16г Na₂SO₃+ H₂SO₄= Na₂SO₄+ H₂SO₃ 64г

т /к m(Na₂SO₃) - ? 126г H₂O

Mr(SO₂)=32+(16×2)=64

M(SO₂)=64г/моль

m(SO₂)= 64г/моль×1 моль=64 г

Mr(Na₂SO₃ )=(23×2)+32+(16×3)=126

M(Na₂SO₃ )=126г/моль

m(Na₂SO₃ )=126г/моль×1 моль=126г

= x= = 31,5 г

Жауабы: 16г SO₂ алу үшін 31,5 г Na₂SO₃ керек

7

VI Химия сабағында сандық есептерді жаттығуларды пайдалану әдістемесі

Сандық есептерді, және жаттығуларды

1. 
   Жаңа сабақты түсіндіру кезінде, сабақты бекітуде, үйге тапсырма бергенде, күнделікті білімді тексеруге болады.
   
2. 
   Қайталау, қорытынды сабақта, өзіндік жұмыстарда, бақылау жұмысында, таңдау, факультативтіктің курсында пайдаланады.
   
3. 
   Химия пәнінен 8 – 11 класс типтік оқу бағдарламасы бойынша сандық есептер шығаруға 8класта – 10 сағат, 9 класта – 11 сағат, 10 класта – 12 сағат, 11класта – 7сағат берілген.
   

Химиялық формула бойынша қосылыстағы элементтің массалық үлесін есептеу.

1 – есеп

Күкірт қышқылы H₂SO₄ құрамындағы элементтердің массалық үлестерін есептеңдер.

Есепті 2 тәсілмен шығаруға болады.

1. 
   Дайын формула бойынша
   
2. 
   Пропорция арқылы.
   

Берілгені Массалық үлесін табу формуласы (1)

H₂SO₄ W(э) = ×100%

W(э) – элементтің массалық үлесі

т/к W(H)-? (э)-элементтің атом саны

W(S) -?

W(O) -?

1.H₂SO₄ – салыстырмалы молекулалық массасын табамыз

Mr (H₂SO₄) = (1×2)+32+(16×4) =98

2.Формула(1) бойынша сутектің, күкірттің оттектің массалық үлесін табамыз.

W(H)= ×100%=0,02×100%=2%

W(S)= ×100%=0,327×100%=32,7%

W(O)= ×100%=0,653×100%=65,3%

Тексеру: 2+32,7+65,3=100%

8

2 – тәсіл

1. 
   cутектің массалық үлесін табу
   

32——— x %

2. 
   күкірттің массалық үлесін табу
   

32———у%

3. 
   оттектің массалық үлесін табу
   

64——— %

Жауабы:W(H)=2%

W(S)=32,7%

W(O)= 65,3%

Элементтердің массалық үлестері бойынша заттың қарапайым формуласын табу

2 – есеп

Құрамында элементтердің массалық үлестері мынадай:

Na – 42,1 % , P – 18,9 % , O – 39%

Осы қосылыстың қарапайым формуласын табыңдар

Қосылыстағы натрий атомының санын – х,

фосфор атомының санын – у , оттек атомының санын – Z деп белгілейміз, қосылыс формуласын

9

Na_x P_y O_z деп жазуға болады. 1) бөлеміз

2) Зат формуласында атом сандарының қатынасы бүтін сандар болу керек. Сондықтан ең кіші санды бірлік ретінде алып, соған бөлеміз.

х:y:z = ÷ ÷ =3÷1÷4

Белгісіз заттың формуласы Na₃PO₄

Жауабы: Na₃PO₄ натрий фосфатының формуласы

3 – есеп

Заттың құрамында 80% көміртегі, 20% сутегі бар, оның сутегі бойынша тығыздығы 15 – ке тең. Осы заттың формуласын табыңд

Б ерілгені:

W (C) – 80% x:y = ÷ =6,6÷20=1÷3

W( H) =20% C H₃

D( H₂)=15 Mr (C_x H_y)= Mr(H₂) ×D(H₂)

т/к: C_x H_y - ? Mr (C_x H_y)=2×15=30

Mr (C H₃)=12+(1×3)=15

n = =2 (2еселеу)

4 – есеп

Қаныққан көмірcутектің малекулалық массасы 86 ға тең. Заттың формуласын табыңдар.

Қаныққан көміртектің жалпы формуласы C_n H_2n+2

10

Mr (C_n H_2n+2)=86

14n=86-2

Жауабы: Заттың формуласы C₆ H₁₄

Жаңа өнімдерінің массасы бойынша заттың малекулалық формуласын табу.

Есеп:

1. 
   Белгісіз заттың малекулалық массасы
   

2. 
   CO₂ құрамындағы көміртегінің массасын анықтау
   

44г CO₂———12г C х= =1,2г(С)

4. 
   г CO₂———xг C
   

3. 
   H₂O құрамындағы сутегі массасын анықтау
   

18 г H₂O———2 г H х= =0,3г(Н)

2,7 г H₂O———x г H

4. 
   Белгісіз зат құрамындағы оттегінің массасын анықтау.
   

m(О)= 2,3г-1,5г= 0,8г(О)

11

5. 
   2,3 г зат——— 1,2 гС х = =24г(С)
   

2,3 г зат——— 0,3гН у= =6г(Н)

46г зат ———у г Н

2,3 г зат———0,3гН z= =16г(O)

46г зат——— z г О

х:y:z= =2:6:1

С _хН_уО z С₂Н₆О

немесе бес амалды былай орындауға болады

х:y:z = =0,1:0,3:0,05

х:y:z= =2:6:1

С₂Н₆О этил спирті немесе диметил эфирі СН₃ - О – СН₃

Mr (С₂Н₆О) = (12×2)+(1×6)+16 =46

Теорияның мүмкіндікпен салыстырғандағы реакция өнімінің шығымына байланысты есептеулер

а) Бастапқы затпен реакция өнімі бойынша теориялық шығымды есептеу

Есеп:

10кг натрий гидроксидін кремнийдің оксидімен қосып балқытқанда 12,2кг натрий силикаты алынды. Натрий силикатының теориялық шығымын есептеңдер.

m(NaOH)=10кг 2 NaOH+ SiO₂= Na₂SiO₃+ H₂O

m(Na₂SiO₃)=12,2кг 80кг 122кг

т/к () Mr(NaOH)=23+16+1=40

M(NaOH)=40кг/моль

m(NaOH)= 40кг/моль×2моль=80кг

12

Mr (Na₂SiO₃)=(23×2)+28+(16×3)=122

m(Na₂SiO₃)= 122кг/моль×1 моль=122кг

15,25кг———100% х= =80%

12,2кг———х%

Жауабы: (Na₂SiO₃)=80%

б) Теориялық шығымы 80% болса, массасы 31 кг кальций фосфатына күкірт қышқылымен әсер еткенде алынатын фосфор қышқылының массасын есептеңдер

Б ерілгені: 31кг x

m(Ca₃(PO₄)₂)=31кг Ca₃(PO₄)₂+3 H₂SO₄= 3CaSO₄+ 2H₃ PO₄

(H₃PO₄)=80% 310кг 98кг

т/к m(H₃PO₄) =

х= =19,6кг

19,6кг———100% х= =15,6кг

х кг———80%

Жауабы: m(H₃PO₄)=15,68кг

әрекеттесуші заттардың біреуі артық мөлшерде берілгенде реакция теңдеуі бойынша реакция өнімін есептеу

Есеп: 20кг магний оксиді 94,5 г азот қыщқылымен әрекеттескенде түзілген тұздың массасын есептеңдер

13

Берілгені: 20г 94,5г xг

m(HNO₃)=94,5г Бастапқы заттардың әрқайсысының молярлық массасын, зат мөлшерін, зат

т/к m(Mg(NO₃)₂-? мөлшерін табамыз

Mr(MgO)=40 Mr(НNO₃)=63

M(MgO)=40г/моль M(HNO₃)=63г/моль

(MgO)= =0,5моль

(HNO₃)=1,5моль(артық) сондықтанесептеуді MgO бойынша жүргіземіз

Mr(Mg(NO₃)₂=148

M(Mg(NO₃)₂=148 г/моль

Формула бойынша m=M× есептеу

M(Mg(NO₃)₂=148 г/моль×0,5 моль=74г

немесе пропорция арқылы есептеуге болады.

Жауабы: m Mg(NO₃ )₂ =74г

Құрамында қоспасы бар заттардан алынған өнімнің массасын табу

Өндіріске байланысты есептерде көбінесе берілген шикізаттың құрамында қоспасы болып келетін мәліметтер болады. Бұл қоспалар өндірістік үрдіс кезінде тиісті өнімге айнала алмайды. Сондықтан да тиісті өнімге айналатын таза заттың массасын анықтау қажет болады.Оны формула арқылы анықтайды.

W(таза заттың)=m(таза зат/ m(қоспа)

m(таза зат/= m(қоспа)×W(таза зат)

Есеп: Құрамында 35% қоспасы бар 50 m фосфорит заводқа әкелінді

Таза кальций фосфатының массасын табыңдар.

Рудадағы таза кальций фосфатының мөлшерін табу.

14

100 %—35%=65%

W Ca₃(PO₄)₂ =65% немесе 0,65

m Ca₃(PO₄)₂ =50m×0,65=32,5m

m(қоспа)=50 m×0,35=17,5m

m(Ca₃(PO₄)₂)=50m-17,5m=32,5m

Жауабы: mCa₃ (PO₄)₂=32,5m

Ерітіндіге байланысты есептеулер

Ерітіндідегі заттың массалық үлесін есептеуге арналған формулалар

1.Еріген заттың массалық үлесін есептеу

W(еріген)= 100%

2.Еріген заттың массасын есептеу

m(ер зат)=W(ер.зат)×m(ерітінді)

3.Ерітіндінің массасын табу

m(ерітінді)=

немесе m(ерітінді)=

немесе m(ерітінді)=m(ер.зат)+m(еріткіш)

5.Еріткіштің массасын табу

m(еріткіш)= m(ерітінді)- m(ер зат)

6.Еріткіштің массалық үлесін табу

W(еріткіш)=100%- W(ер зат)

15

Есеп: Медицинада массалық үлесі 0,2% калий перманганатының ерітіндісін қолданады. Массасы 800г ерітіндіні дайындау үшін қанша марганцовка және су қажет?

m(ері)=800г

табу керек m(H₂ O)-?

m(KMnO₄)-?

100г ерітінді ———0,2г KMnO₄

800г ер-і ———хг KMnO₄

х= =1,6г

m(KMnO₄)=1,6г

m(H₂ O)=800-1,6=798,4г (мл)

судың тығыздығы 1 г/мл болғандықтан m(H₂ O) = V (H₂ O) ×

m(H₂ O)=798,4г(мл)× 1 г/мл= 798,4 мл

Жауабы: m(H₂ O)=798,4г(мл)

m(KMnO₄)=1,6г

Есеп: Массасы 20г тұзды 180г суда еріткенде түзілген ерітіндідегі тұздың массалық үлесін есептеңдер

1.Ерітінді массасын табамыз.

m(ер-і)=180г+20г=200г

2.Тұздың массалық үлесін табамыз.

W(тұз)= 10%

Жауабы: W(тұз)=10%

16