Конспект уроку «Виведення молекулярної формули органічної речовини» з хімії для 10 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 10 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Конспект розрахований на 45 хвилин. У ньому є алгоритм роботи з даними згоряння, 4 завдання для закріплення та 2 завдання на вибір удома. Учитель може провести урок без презентації, а учень використати відповіді для самоперевірки; слайди не передбачені.
Мета уроку
Знаннєві
- Учень або учениця називає продукти повного згоряння речовини, що містить лише Карбон, Гідроген і Оксиген.
- Учень або учениця записує співвідношення n(C) = n(CO₂), n(H) = 2n(H₂O) та M(X) = D₍H₂₎(X) · 2 г/моль.
- Учень або учениця пояснює на прикладі CH₂O та C₂H₄O₂ різницю між найпростішою і молекулярною формулами.
Діяльнісні
- Учень або учениця обчислює кількості Карбону й Гідрогену за даними про продукти згоряння.
- Учень або учениця визначає масу Оксигену за різницею мас для речовини, що містить лише Карбон, Гідроген і Оксиген, складає найпростішу формулу й перевіряє її за молярною масою.
- Учень або учениця складає та урівнює рівняння згоряння речовини з установленою формулою.
Ціннісні
- Учень або учениця наводить із підручника вимогу до холодоагентів щодо їхнього впливу на озоновий шар і пояснює, чому цей вплив варто враховувати під час вибору речовини.
Проблемне питання уроку
Як речовини можуть мати однакову найпростішу формулу CH₂O, але різні молекулярні формули?
Базові поняття і терміни
кількісний елементний аналіз, кількість речовини, молярна маса, відносна густина, найпростіша формула, молекулярна формула.
Міжпредметні зв'язки
- Фізика, молярний об’єм газів за нормальних умов і передавання теплоти холодильною машиною
- Географія, озоновий шар атмосфери та вплив холодоагентів на довкілля
Обладнання та реактиви
- Підручник Лашевської та Ющенка, с. 32–35
- Картки з умовою задачі та таблицею для розрахунків
- Фото таблички побутового холодильника з позначенням R600a
- Побутова мірна чашка, вода, ваги
- Проєктор для віртуальної демонстрації кількісного вловлювання продуктів згоряння
- Калькулятори
Демонстрації
Демонстрація вчителя з побутовою мірною чашкою та водою. Учитель показує на вагах масу налитої води 18 г. Учні обчислюють n(H₂O) = 18 г / (18 г/моль) = 1 моль. Це підготовка до розрахунку за масою води, наведеною в умові задачі, а не відтворення згоряння.
Фото таблички побутового холодильника з позначенням R600a. Учні обговорюють маркування холодоагенту на побутовому об’єкті, не відкриваючи холодильника.
Віртуальна демонстрація кількісного аналізу продуктів згоряння. На екрані показано 44,8 л CO₂ за нормальних умов і 36 г H₂O. Учні обчислюють n(CO₂) = 2 моль, n(H₂O) = 2 моль, а звідси n(C) = 2 моль і n(H) = 4 моль.
Безпека
- Жодних речовин не спалюємо в кабінеті. Кількісний аналіз продуктів згоряння розглядаємо лише у віртуальній демонстрації. Воду в мірну чашку наливає вчитель; речовини з кабінету не куштують.
- Не відкриваємо корпус холодильника, не від’єднуємо його трубки й не намагаємося отримати холодоагент. Якщо помічено пошкодження обладнання, його не торкаються та повідомляють учителя.
- Якщо речовина випадково потрапила на шкіру або в очі, негайно повідомляють учителя й промивають уражене місце великою кількістю води.
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент, 1 хв
- Актуалізація, 4 хв
- Мотивація, 3 хв
- Вивчення нового, 24 хв. 5 хв цільове читання, 7 хв розрахунок у парах, 12 хв демонстрації, обговорення й короткі відповіді про добування та фізіологічну дію
- Закріплення, 9 хв
- Рефлексія, 2 хв
- Домашнє завдання, 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Вітає клас, перевіряє готовність підручників, карток і калькуляторів.
Учні: Готують зошити й матеріали.
Зміст етапу
Учитель просить записати тему уроку. Очікуваний результат полягає в тому, що учні готові працювати з розрахунками.
Актуалізація — 4 хв
Учитель: Проводить мозковий штурм. Дає хвилину на п’ять коротких письмових відповідей, потім швидко звіряє їх із класом.
Учні: Кожен письмово відповідає в зошиті, після чого звіряє записи.
Зміст етапу
«Яка загальна формула алканів?» Очікувана відповідь, CₙH₂ₙ₊₂. «Як знайти молярну масу газу за відносною густиною за воднем?» Очікувана відповідь, M(X) = D₍H₂₎(X) · 2 г/моль. «Який молярний об’єм газу за нормальних умов?» Очікувана відповідь, 22,4 л/моль. «Як знайти кількість речовини за її масою?» Очікувана відповідь, n = m/M. «Чи визначає одна лише відносна густина формулу речовини, якщо її клас невідомий?» Очікувана відповідь, ні, потрібні дані про склад.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує заздалегідь підготовлені фото побутового холодильника з табличкою R600a та сторінку підручника з даними про холодоагенти. Не проводить досліду. Ставить проблемне питання й пропонує поки не відповідати на нього остаточно.
Учні: Розглядають маркування та висловлюють припущення.
Зміст етапу
«Як речовини можуть мати однакову найпростішу формулу CH₂O, але різні молекулярні формули?» Попереднє припущення учнів полягає в тому, що найпростіша формула не показує дійсної кількості атомів у молекулі. «Чому під час вибору холодоагенту важлива не лише його робота в холодильнику?» Учні згадують про вимогу нешкідливості для довкілля, зокрема озонового шару.
Вивчення нового — 24 хв
Учитель: Перші 5 хвилин спрямовує цільове читання с. 32–33. Просить знайти, куди переходять Карбон і Гідроген під час згоряння, та з’ясовує, як від CH₂O перейти до C₂H₄O₂. Наступні 7 хвилин допомагає парам заповнити схему розрахунку за задачею 1. Останні 12 хвилин показує на вагах масу 18 г налитої води й дає обчислити її кількість, проводить віртуальну демонстрацію з даними про продукти згоряння, обговорює фото холодильника та вимогу до холодоагентів. На завершення просить коротко відповісти на запитання зі с. 35 про добування CH₃Cl і фізіологічну дію фторотану.
Учні: Після читання записують дві ключові рівності. У парах заповнюють схему «продукти згоряння → кількості елементів → найпростіша формула → молекулярна формула». Спостерігають за зважуванням води, за показом ваг обчислюють n(H₂O) = 1 моль і пояснюють числові дані віртуальної демонстрації.
Зміст етапу
5 хв, цільове читання с. 32–33. Учні знаходять у тексті, що Карбон речовини X переходить до CO₂, а Гідроген до H₂O. Записують n(C) = n(CO₂) і n(H) = 2n(H₂O). За D₍H₂₎ = 30 знаходять M(X) = 30 · 2 г/моль = 60 г/моль. 7 хв, розрахунок у парах за задачею 1. Для 60 г X, 44,8 л CO₂ і 36 г H₂O учні знаходять n(C) = 2 моль, n(H) = 4 моль, m(O) = 60 − 24 − 4 = 32 г, n(O) = 2 моль. Співвідношення 1:2:1 дає CH₂O, а M(X) = 60 г/моль дає C₂H₄O₂. 12 хв, демонстрації, обговорення й короткі відповіді. Учитель наливає воду в побутову мірну чашку та показує на вагах масу налитої води 18 г. Учні обчислюють n(H₂O) = 18 г / (18 г/моль) = 1 моль. Учитель наголошує, що в задачі про згоряння масу води беруть з умови, а не з чашки. Під час віртуальної демонстрації учні бачать дані про продукти згоряння, 44,8 л CO₂ за нормальних умов і 36 г H₂O. Вони знаходять n(CO₂) = 44,8 / 22,4 = 2 моль, n(H₂O) = 36 / 18 = 2 моль, тому n(C) = 2 моль і n(H) = 4 моль. На фото холодильника знаходять R600a й за с. 35 називають вимогу нешкідливості холодоагентів для довкілля, зокрема озонового шару. Для добування CH₃Cl з метану записують CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl і називають реакцію заміщення; у кабінеті її не проводять. За с. 35 коротко відповідають, що фторотан є інгаляційним засобом для наркозу.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Роздає чотири завдання з розділу нижче. Пропонує спочатку виконати їх самостійно, потім швидко звірити відповіді в парах; за потреби дає диференційовану опору.
Учні: Виконують завдання, звіряють обчислення й виправляють помилки.
Рефлексія — 2 хв
Учитель: Повертає клас до проблемного питання. Просить коротку письмову відповідь, після чого запрошує двох охочих усно назвати крок розрахунку, який вони тепер можуть пояснити.
Учні: Пишуть одну відповідь на проблемне питання. Решту висловлюють лише усно.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Називає базове завдання і варіанти за вибором, уточнює, які обчислення потрібно показати.
Учні: Записують завдання та ставлять уточнювальні запитання.
Завдання для закріплення
Упізнай дані, потрібні для переходу від найпростішої формули CH₂O до молекулярної. Чи досить самого співвідношення 1:2:1?
Відповідь
Ні. Потрібна молярна маса речовини, яку в цій задачі можна знайти за відносною густиною.
Під час згоряння 1,5 г речовини X утворилися 2,2 г CO₂ і 0,9 г H₂O. Знайди кількості речовини атомів Карбону й Гідрогену в зразку.
Відповідь
n(CO₂) = 2,2/44 = 0,05 моль, тому n(C) = 0,05 моль. n(H₂O) = 0,9/18 = 0,05 моль, тому n(H) = 0,10 моль.
Для зразка з попереднього завдання відомо, що X містить лише Карбон, Гідроген і Оксиген, а D₍H₂₎(X) = 30. Виведи найпростішу й молекулярну формули.
Відповідь
m(C) = 0,6 г, m(H) = 0,1 г, m(O) = 1,5 − 0,6 − 0,1 = 0,8 г; n(O) = 0,05 моль. Співвідношення C:H:O дорівнює 0,05:0,10:0,05 = 1:2:1, отже, найпростіша формула CH₂O. M(X) = 30 · 2 г/моль = 60 г/моль, що вдвічі більше за 30 г/моль для CH₂O. Молекулярна формула C₂H₄O₂.
Склади й урівняй рівняння повного згоряння речовини з установленою молекулярною формулою C₂H₄O₂.
Відповідь
C₂H₄O₂ + 2O₂ → 2CO₂ + 2H₂O.
Диференціація
Сильним: Якщо основні завдання виконано раніше, визнач молекулярну формулу речовини за даними задачі 4 на с. 34–35. Не забудь урахувати Гідроген і у воді, і в HCl. Відповідь для самоперевірки, CH₃Cl.
Підтримка: Картка-опора зі зразком і місцем для власних даних. Зразок для згоряння 1 моль C₂H₆, утворюються 2 моль CO₂ і 3 моль H₂O, тому n(C) = 2 моль, n(H) = 6 моль; скорочене співвідношення дорівнює 1:3. У своєму завданні повтори порядок дій і заповни шаблон, підставивши власні дані. n(CO₂) = …/44; n(H₂O) = …/18; n(C) = …; n(H) = 2 · …; n(C):n(H) = … . У перший пропуск підстав масу CO₂ у грамах, а не його об’єм. Якщо задано об’єм CO₂ за нормальних умов, замість першого виразу запиши n(CO₂) = …/22,4.
Домашнє завдання
Базове: Опрацювати § 9, с. 32–35. Виконати завдання 3 з таблицею холодоагентів на с. 35. Для кожного рядка показати обчислення та перевірку формули за відносною густиною.
За вибором: За вибором виконати завдання 6 або 7 на с. 35. У завданні 6 врахувати Гідроген і у воді, і в гідроген хлориді.
Рефлексія
Прийом «Повернення до запитання». Кожен письмово завершує відповідь на проблемне питання одним-двома реченнями. Очікувана думка полягає в тому, що CH₂O показує лише найменше співвідношення атомів; за молярної маси 30 г/моль молекулярна формула може бути CH₂O, а за 60 г/моль молекулярна формула C₂H₄O₂. Після цього охочі усно називають крок алгоритму, який можуть пояснити однокласнику.
Місце уроку в темі
Попередній урок: На попередньому уроці визначали молекулярну формулу алкану за загальною формулою та відносною густиною; сьогодні використаємо вміння знаходити молярну масу.
Наступний урок: На наступному уроці застосуємо способи виведення формул до задач про вуглеводні.
Часті запитання
Як знайти формулу речовини за продуктами згоряння?
За кількістю CO₂ визначають кількість Карбону, а за кількістю H₂O кількість Гідрогену, що містилися в речовині. Якщо відома маса зразка й речовина містить лише Карбон, Гідроген та Оксиген, різниця між масою зразка й сумою мас Карбону та Гідрогену дорівнює масі Оксигену.
Чому кількість Гідрогену вдвічі більша за кількість води?
Кожна молекула H₂O містить два атоми Гідрогену. Тому кількість речовини атомів Гідрогену дорівнює 2n(H₂O).
Чим найпростіша формула відрізняється від молекулярної?
Найпростіша формула показує найменше ціле співвідношення атомів елементів. Молекулярна формула показує їхню дійсну кількість у молекулі, тому для переходу від найпростішої формули до молекулярної потрібна також молярна маса речовини.
Як використати відносну густину за воднем у задачі?
Молярну масу речовини обчислюють за співвідношенням M(X) = D₍H₂₎(X) · M(H₂) = D₍H₂₎(X) · 2 г/моль. Потім її порівнюють із молярною масою, що відповідає найпростішій формулі.
Навіщо в задачі про згоряння маса початкової речовини?
Вона дає змогу порівняти масу зразка із сумою мас Карбону й Гідрогену. Якщо за умовою речовина містить лише Карбон, Гідроген та Оксиген, різниця дорівнює масі Оксигену.
Чи можна визначити молекулярну формулу лише за масами CO₂ і H₂O?
Ці дані дають співвідношення кількостей Карбону й Гідрогену, але не завжди визначають повний склад речовини та дійсну кількість атомів у молекулі. Потрібні додаткові дані, зокрема про інші елементи в складі речовини та її молярну масу.
Джерела
- Лашевська, Ющенко. Хімія, 10 клас, с. 21–35
- Григорович. Хімія, 10 клас, с. 48–52
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
