Разработка урока по химии на тему "Объемные соотношения газов в химических реакциях. Закон объемных соотношений газов"

Тема: Об'ємні відношення газів у хімічних реакціях. Закон об’ємних відношень газів.

Мета уроку:

- навчальна: ознайомити учнів із законом об’ємних відношень газів Гей – Люссака; сформувати вміння розв’язувати задачі з використанням закону Гей-Люссака;

- розвиваюча: поглибити представлення учнів про речовини в газоподібному агрегатному стані; удосконалювати уміння вирішувати розрахункові завдання, якщо в реакції беруть участь або утворюються газоподібні речовини;

- виховна: виховувати дбайливе ставлення учнів до оточуючого людину середовища, упевненість у своїх силах.

Обладнання: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва; картки-завдання.

Тип уроку: формування нових умінь і навичок.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Бесіда за питаннями:

1. У яких агрегатних станах можуть перебувати речовини?

2. Дайте характеристику газоподібному стану речовини.

3. Назвіть газоподібні речовини – гази. Укажіть розміщення в періодичній системі елементів, що входять до їх складу.

ІІІ. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Розповідь вчителя.

В процесі хімічних реакцій об'єм реагуючих речовин може змінюватися. Це відбувається найчастіше тоді, коли в реакції беруть участь газоподібні вихідні речовини або утворюються газоподібні продукти реакції. Об'єм будь-якого газу за постійних фізичних умов (температурі і тиску) пропорційний масі цього газу.

Зважувати газоподібні речовини досить проблематично, тому в практичних розрахунках маси газів зручніше замінити їх об'ємами.

Аналізуючи результати дослідів з газоподібними речовинами, французький вчений Жозеф Луї Гей-Люссак в 1808 році сформулював закон об'ємних відношень:

Об'єми газів, що вступають в реакцію і утворюються в результаті реакції, співвідносяться як невеликі цілі числа.

Наприклад: метан при високій температурі розкладається на ацетилен і водень

2C = + 3

2 моль 1 моль 3 моль

2 л 1 л 3 л

V(C): V(): V() = 2: 1: 3

закон застосовний також для реакцій за участю води у вигляді водяної пари

+ 5 = 3C+ 4

1 моль 5 моль 3 моль 4 моль

1 л 5 л 3 л 4 л

V(): V(): V(C): V() = 1: 5: 3: 4

Дослідження Гей-Люссака та відкриті ним закономірності стали вагомим внеском у розвиток уявлень про атоми й молекули. Зокрема, було зроблено висновки про те, що молекули водню, кисню, азоту, хлору тощо двохатомні. Якби, приміром, молекули водню й хлору були одноатомними то об'єм утвореного гідроген хлориду мав би бути такий самий, як об'єм водню (або хлору). Експериментально було визначено, що об’єм гідроген хлориду вдвічі більший за об'єм кожного з реагентів, тобто рівняння реакції таке:

Н₂ + Сl₂ = 2НСl

V(H₂): V(Сl ₂) : V(НСl) = 1:1:2

Проаналізуймо з огляду на відношення об'ємів газів у хімічних реакціях процес горіння метану. З хімічного рівняння

СН₄ + 20₂= С0₂ + 2Н₂0

очевидними є співвідношення між об'ємами газуватих реагентів і продуктів реакції: V(CH₄): V(0₂) : V(C0₂): V(Н₂0) = 1:2:1:2

Із наведених рівнянь реакцій видно, що об’єми газів, які беруть участь у реакції, дорівнюють їх стехіометричним коефіцієнтам.

V. ВАЛЕОПАУЗА

VI. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ ЗАКОНУ ГЕЙ-ЛЮССАКА

Розв'зування задачі.

На опалювання будинку об'ємом 100 м³ за місяць витрачають метан об'ємом 350 м³. Обчисліть об'єм кисню, який потрібен для згоряння цієї порції метану, та об'єми продуктів реакції (об'єми газуватих реагентів продуктів виміряно за однакових умов).

Робота в групах.

Клас поділяється на групи. Один учень із групи виходить і отримує завдання на картці. На обговорення завдання у групи відводиться декілька хвилин. Потім по ланцюжку учні виходячи один за одним записують на дошці розв’язок задачі. Яка група виконала завдання швидше, та і перемогла.

Картка 1. Який об’єм кисню (н.у.) витратиться на спалювання 30 л етилену?

Картка 2. Який об'єм кисню (н.у.) необхідний для повного спалювання 12 літрів бутану?

Картка 3. Який об'єм карбон (IV) оксиду (н.у.) виділяється при повному згоранні 2,75 літрів етилену?

VIІ. ПІДВЕДЕННЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VIІІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ