4. Химиялық есепті шығаруда
физикалық және математикалық білімдерді пайдалану
Оқушылар химияны оқуға кіріскенде оларда біршама физикадан,
математикадан алған білімдері болады. Сондықтан есеп шығарғанда оларды пайдалану керек. Оқыту процесінде оқушыларға қолданылатын жалпы физикалық өлшем бірліктерді қалай пайдалану керек екендігін үйрету керек.
Кесте №1. Физикалық өлшем бірліктерін белгілеу
Өлшемі
|
Бірлігі
|
Мысал
|
Мазмұны
|
белгісі
|
Мазмұны
|
белгісі
|
Зат массасы
|
m
|
килограмм
|
Кг
|
m (Н2О)=3кг
|
Атом массасы
|
mа
|
килограмм
|
Кг
|
m а (О)=26,5·10 -27кг
|
Зат мөлшері
|
Ν,n
|
Моль
|
моль
|
γ(НСl)=0,5моль
|
Молярлық масса
|
М
|
Кг/моль
г/моль
|
Кг/моль
г/моль
|
М(СаО)=56·10 -3кг/моль
М(СаО)=56 г/моль
|
Салыстырмалы атомдық масса
|
Аr
|
шексіз
|
-
|
Аr (С)=12
|
Салыстырмалы молекулалық масса
|
Мr
|
шексіз
|
|
Мr(СаСО3)=100
|
Көлем
|
V
|
Куб/метр
Литр
|
М3
Л
|
V(СО2)=2,5м3
V(КОН)ерт=35л
|
Молярлық көлем
|
Vм
|
Куб метр/моль
Литр/моль
|
М3/моль
л/моль
|
Vм(СО2)=22,4·10-3 м3/моль
Vм(О2)=22,4 л/моль
|
Тығыздық
|
Ρ
|
Кг/м3
г/см3
|
Кг/м3
г/см3
|
ρ (Н2SO4)=1840кг/м3
ρ (Н2SO4)=1,84г/м3
|
Молекула саны
|
N
|
|
Моль-1
|
N(Н2О)=3·1023
|
Массалық үлес
|
W
|
|
|
w ( С)=0,27=27%
|
Салыстырмалы тығыздық а) ауа
|
dауа
|
|
|
dауа(СО2)=1,5
|
б) сутегі
|
dН2
|
|
|
dН2(СН2)=8
|
Молекула саны
|
N
|
|
|
N(Н2О)=3·1023
|
Элементтің массалық үлесі
|
W
|
|
|
w ( С)=27%
w ( К 2СО 3)=15%
|
Зат шығымының массалық үлесі
|
η
|
шексіз
|
-
|
Η (НNO3)=82%
|
Заттың көлемдік мөлшері
|
φ
|
шексіз
|
-
|
φ (О2)=21%
|
Молярлық концентрация
|
С
|
Моль/литр
|
Моль/м3
Моль/л
|
С(К2СО3)=0,05моль/л
|
Эквиваленттік молярлық концентр.
|
Сэ
|
Моль/л
|
Моль/л
|
Сэ(1/2 Н2SO4)=0,1моль/л
|
Заттың ерігіштігі
|
S
|
г/л
|
г/л
|
S(КСl)=450г/л
|
Қысым
|
Р
|
Паскаль
|
Па
|
Р(О2)=132кПа
|
Температура
|
Т
t
|
Кельвин
градус цельсия
|
К
0С
|
Т=273,16К
t=15 0С
|
Хим.реакц.жылд.
|
υ
|
моль/м3секунд
|
моль/м3с
|
υ=0,01моль/м3с
|
Жылу саны
|
Q
|
Джоуль
|
Дж
|
Q=318Дж=0,318кДж
|
Молярлық энталпия
|
Нм
|
Джоуль/моль
|
Дж/моль
|
∆Нобр298(SО2(г))=-296,9 кДж/моль
|
Молярлық энтропия
|
Sм
|
|
дж/мольК
|
S0298(SО2)(г)=248,1кДж
/мольК
|
Термодинамикалық потенциал
|
G
|
|
Дж
|
∆G0298(SО2)(г)=-300,1
кДж/моль
|
Есеп шығарғанда мына ұғымдарды дұрыс пайдалана білу керек: заттың саны,
мөлшері, моль, молярлық масса, молярлық көлем. Физикалық өлшем жүйесі
екі бөліктен тұрады:
Негізгі физикалық өлшем (масса, көлем, зат мөлшері)
Туынды физикалық өлшемдер. Бұл бірлікті былай көрсетеміз:
М , г/моль
m ,кг(г) γ (моль)
ρ Vm
V,м3(л)
Физикалық өлшемдер арасындағы байланысты формула арқылы өрнектеуге болады.
Vm= V/ ν ; М = m / ν ; ρ = m / V
Есеп шығарғанда есептің мазмұнындағы өлшем бірлікті нақты анықтай білу керек. Мысалы, зат мөлшері десек бұл ұғым екі өлшемді біріктіреді: зат массасы (г/моль) және заттың көлемі (л/моль)
Есептеу кезінде сандық мәннің қасына міндетті түрде оның өлшемін де жазу керек. Мысалы: а) М(МдО) = 40г/моль немесе 40·10-3 кг/моль
Тығыздыққа байланысты: б) газға p (О2)=1,429 г/л ; қатты, сұйық затқа
ρ (Н2SО4) = 1840 кг/м3
Көлемге байланысты: в) Vm=22,4·10-3 м3/моль немесе 22,4 л/моль деп жазылады. Есептеу кезінде сандық өлшеммен бірге, өлшем бірліктері де қатар жүреді. Мысалы, массасы 1кг тең NаОН мөлшерін былай анықтаймыз:
ν = m / М m (NаОН) =1кг =1000г ; М (NаОН) = 40г/моль
ν(NаОН) = 1000 г/моль / 40 г = 25 моль
Есеп шығарғанда алгебралық тәсілдерді де пайдалануға болады. Мысалы:
Есеп №2. 200мл ерітіндіде 20г NаОН бар. Сілті ерітіндісінің молярлық концентрациясын анықтаңдар.
V (NаОН)=200мл C= ν/ V; ν= m/М; С = m / V ·М
m(NаОН)=20г
C(NаОН)=? C(NаОН)= 20 г/моль/ 40г ·0,20л = 0,25моль/л
М(NаОН)= 40г/моль
Сонымен химиялық есептерді шығарғанда мынадай қорытынды жасауға болады:
1.Есеп шығарту химияны оқыту процесінің негізгі компоненті болып саналады. Жүйелі түрде әртүрлі есептерді шығарту арқылы (жазбаша,ауызша,сапалық) оқушыларды есеп шығартуға үйретуге болады.
2.Есеп шығаруда мынаны ескеру керек: химиялық құбылыстың екі жағы бар: сандық және сапалықтың бірлігі. Сондықтан ең бірінші есептің химиялық бөліміне назар аудару керек, сосын барып есептеу керек.
3.Есеп шығарғанда есеп шығарудың алгоритмдік жүйесін сақтаған жөн.Сонда оқушылар іс-әрекеттерін бір бағытта жұмсайды.
4. Есептің шартын дұрыс жаза білу-есепті шығарудағы ең негізгі нәрсе болып саналады.
5. Есептің физикалық өлшем бірліктерін дұрыс пайдалана білуге оқушыларды үйрету керек.
Өзін-өзі бақылау сұрақтары
1. Мына мәліметтер нені білдіреді: Аr(O); Ar(Си); Mr; m0 (Ji); m(Ji);
m0(Н)=1,66·10-27кг; М(СО2); Mr(С2Н5ОН); m0(СО2)=7,3·10-23кг; Mr(СО2)=44;
ω(Н2SO4); С(NаОН)=0,1моль/л; γ(Н2О); γ(Аl); η(Ғе); V(СО2); Vm; dн2(СО2)=22;
ω=m/Vp; η = mтеорН2SО4/ mтеорН2SО4 ; NА; dауа(СО2)=1,5; p(Н2SO4)=1840кг/м3.
2.Шартты таңбалар арқылы белгілеу: а) салыстырмалы кальции атомының массасы, б) кальцийдің молярлық массасы, кальций ионының молярлық массасы.
3. Мына таңбалар нені білдіреді: а) Мг(СН3СООН); М(СН3СООН)г/моль; m(СН3СООН); mМ(СН3СООН); б) ω(S)=(Н2SО4); ω(Н)=(СН4); аммиак шығымының массалық үлесі η(NН3)=30%; в) V(С3Н6); Vm(С2Н2).
4. №3 №4 есепті шығарып графикалық анализ жасаңдар.23бет Д.Ерыгин «Методика решения задач по химии»
5. №4-38 №4-39 есептерді шығару
6. Элементтердің массалық үлесін анықтаңдар: Н2SО4 (ω(Н); ω(S); ω(О)-? ω(NаОН)-? ω(NН4NО3)-?
7. Төмендегі өлшемдердің айырмашылығы мен ұқсастығы қандай: оттегі атомының массасы, оттегінің салыстырмалы атомының массасы, оттегі молекуласының салыстырмалы массасы, оттегі атомының молярлық массасы, оттегінің массасы. Осыларды арнаулы белгілер арқылы өрнектеңдер.
8. №5-80, №5-84 , №5-111, №11-86 есептерді талдаңдар. Жоспарын құру.
9. Лабораторияда тек қана кристальдық сода бар. Массалық үлесі 0,05 тен 600г Nа2СО3 ерітінді алу үшін қанша грамм сода және қандай көлем су алу қажет.
10. 700г 14,2% Nа2SО4 ерітіндісін дайындау үшін қанша грамм глаубер тұзы мен су қажет.
Әдебиеттер:
Ерыгин Д.П., Шишкин Е.А. Методика решения задач по химии. - М.: Просвещение, 1989 - 173 с.
БекішевК.Б. Химия есептері (оқу құралы)Алматы. «Білім».2007ж
Усманова М.Б.,Сақариянова К.Н. Химия сандық есептер шығару әдістемесі Алматы «Атамұра» 2004
Дайнеко В.И. Как научить школьников решать задачи по органической химии.М.-Пр. 1987.
Химия:Жалпы білім беретін 11-сыныбына арналған оқулық / Ә .Темірболатова ,
Н.Нұрахметов, Р.Жұмаділова ,С.Әлімжанова. Алматы : «Мектеп» баспасы ,-2007.
Химия:Жалпы білім беретін 10-сыныбына арналған оқулық /Н.Н.Нұрахметов, К.Б.Бекишев, Н.Н.Заграничная. Алматы : «Мектеп» баспасы ,-2005. –
Химия:Жалпы білім беретін 9-сыныбына арналған оқулық /И.Нұғыманов , Р.Жұмаділова , Ж.Кембебаева . Алматы : «Мектеп» баспасы ,-2005. -
Химия:Жалпы білім беретін 8-сыныбына арналған оқулық /Н.Н.Нұрахметов, К.Сарманова ,К.Жексембина Алматы : «Мектеп» баспасы ,-2005. -176б
ТемірболатоваӘ.Е.Химия есептері мен жаттығуларының жинағы. Алматы:Рауан, 2000. 96б
Когисов С.М. Сапалық есептерді шығарудың әдістері. Ақтөбе, 2006, https://www.google.kz/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=
№3,4 дәріс Химиялық есептерді шығарудың әдістері
Жоспары:
Химиялық есептерді шығаруда қолданылатын негізгі әдістер
Химиялық есептерді шығарудың графикалық әдістері
Алгебралық әдіспен есеп шығару
Типтік есептерді шешу үлгілері
Химиядан есептер шығарғанда көбінесе мұғалім дәстүрлі бір әдіспен
қана есеп шығартуды үйретеді. Мүндай әдіспен есеп шығарту көбінесе
оқушылардың ойлау іс-әрекетінің дамуына кедергі келтіреді. Олардың жеке
ерекшелігі ескерілмей, мұғалімнің іс-әрекетімен ғана шектелуіне мәжібұр
етеді. Сондықтан да әрбір есептің жеке ерекшелігіне қарай, оны шығарғанда
бірнеше әдіспен шығаруды көрсеткен жөн. Сонда ғана оқушылар өздеріне
тиімді әдіспен есептерді шығара алады. Есептер шығарғанда оқушылардың
математикалық дайындықтарын да ескеру қажет. Әртүрлі әдіспен есептерді
шығарту арқылы оқушылардың ойлау-іс әрекеттерін дамытуға болады.
Әртүрлі әдіспен есептерді шығартуды екі мысал арқылы көрсетейік.
Есеп 5-7. Заводқа 464т. магнитті теміртас Fe3O4 бар руда әкелінді. Осы
рудада неше тонна темір бар? (формула арқылы есептеу)
Есеп 11-48. 16г. SO2 түзілуі үшін HCl-мен неше грамм Na2SO4
реакцияласуы керек? (реакция теңдеуі арқылы шығарылады)
Бірінші есепте химиялық процесс туралы сөз қозғамаған, тек формула
арқылы рудадағы темірдің (Fe) массасын табу керек деген. Формуладан
Fe3O4 көрініп тұр, егер 1 моль Fe3O4 алсақ, онда темір 3 моль болады, егер
руданың моль санын 2 есе арттырсақ, онда соған сәйкес темірдің де моль
саны 2есе артады. Яғни руданын массасы мен темірдің массасының арасында
тура пропорциональдық тәуелділік бар.
Ал, екінші есепте химиялық реакцияға қатысқан заттар арасында тура тәуелділік бар. Есептің шартында үш зат туралы айтылған. Нәтижесінде SO2 түзіледі. Реакция теңдеуін жазғанда түзілген H2SO3 тұрақсыз екендігін оқушыларға ескерту керек. Ол SO2 мен H2O айырылады. Реакция теңдеуін жазып, мынадай қорытынды жасаймыз:
SO2
N a2SO4 + HCl = 2NaCl +H2SO3
H2O
Теңдеу бойынша бір моль Na2SO3 пен бір моль HCl қосылып бір моль SO2 түзіледі. Мұнда да бір-бірімен тура тәуелділік бар. Күкіртті газды SO2 қанша алсақ, сонша Na2SO3 көбейту не азайту керек. Енді осы тура тәуелділікті пайдаланып есепті әртүрлі әдіспен шығарайық.
Достарыңызбен бөлісу: |