§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.
Есептер мен тапсырмалар
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.
Достарыңызбен бөлісу: |
