Конспект уроку «Обчислення за хімічними рівняннями відносного виходу продукту реакції» з хімії для 11 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 11 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.
Матеріал містить план уроку на 45 хвилин, мозковий штурм, активності для вивчення нового з простою демонстрацією на побутових об’єктах та 4 завдання для закріплення з відповідями. Учитель може використати його для проведення уроку, а учень для самоперевірки: спочатку виконати завдання, потім звірити розв’язання. Перед уроком варто підготувати 6 слайдів зі схемами, умовами задач і алгоритмом.
«Математика є мовою, якою написана книга природи» - Галілео Галілей
Мета уроку
Знаннєві
- Учень або учениця записує формулу відносного виходу через практичну й теоретичну маси продукту.
- Учень або учениця називає, що теоретичну кількість продукту знаходять за рівнянням реакції, а практичну беруть з умови задачі.
- Учень або учениця пояснює, чому практичний вихід може бути меншим за теоретичний.
Діяльнісні
- Учень або учениця складає та урівнює рівняння реакції для розрахункової задачі.
- Учень або учениця обчислює теоретичну масу або об’єм продукту за рівнянням реакції.
- Учень або учениця обчислює відносний вихід або практичну кількість продукту й записує відповідь з одиницями.
Ціннісні
- Учень або учениця обґрунтовує, чому облік втрат продукту важливий для ощадливого використання сировини.
- Учень або учениця перевіряє, чи не перевищує практична кількість продукту теоретичну в задачах про звичайний вихід, і пояснює свою перевірку.
Проблемне питання уроку
Чому розрахунок за хімічним рівнянням обіцяє одну кількість продукту, а реально отримують іншу?
Базові поняття і терміни
відносний вихід продукту реакції, теоретична маса, практична маса, теоретичний об’єм, практичний об’єм, кількість речовини, η.
Міжпредметні зв'язки
- Фізика - порівняння відносного виходу продукту з коефіцієнтом корисної дії, згаданим у підручнику
- Математика - робота з відношеннями, пропорціями, відсотками та переведенням відсотків у частки від одиниці
Обладнання та реактиви
- Підручник Григоровича, 11 клас, § 12, с. 64–66
- Слайди з авторськими схемами та умовами задач
- Картки з короткими задачами
- Зошити, калькулятори
- Для демонстрації: кухонна сіль, склянка води, ложка, терези, паперовий фільтр або серветка для випарювання краплі розчину
Демонстрації
Віртуальне відтворення обчислення виходу SO₃ - учні бачать, як теоретичну масу 440 г порівнюють із практичною масою 392 г і отримують 89 %
Демонстрація на побутовому об’єкті зі шкільним реактивом: учитель зважує ложку кухонної солі, розчиняє її в склянці води, краплю розчину випарюють на серветці та зважують залишок. Реально одержана маса солі менша за початкову, бо частина продукту втрачається, і це наочно ілюструє втрати продукту та зв’язок із відносним виходом η
Безпека
- Демонстрацію проводять лише з кухонною сіллю та водою, без нагрівання відкритого полум’я в класі; склянку ставлять на піднос далеко від краю столу.
- Не куштувати й не нюхати речовини з навчальних матеріалів. Не торкатися невідомих речовин; у разі випадкового контакту негайно повідомити вчителя та промити шкіру водою.
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 - 5 хв
- Мотивація - 3 хв
- Вивчення нового - 21 хв
- Закріплення - 9 хв
- Рефлексія - 4 хв
- Домашнє завдання - 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Вітає клас, перевіряє готовність до роботи, просить відкрити зошити.
Учні: Готують зошити й підручники, налаштовуються на роботу.
Зміст етапу
Запишіть дату й тему уроку.
Актуалізація — 5 хв
Учитель: Проводить мозковий штурм. Просить кожного письмово відповісти в зошиті на п’ять коротких запитань, по одному рядку на відповідь, потім швидко звіряє відповіді фронтально.
Учні: Кожен самостійно записує відповіді в зошиті, після перевірки виправляє неточності.
Зміст етапу
1. Як обчислити кількість речовини за масою? Очікувана відповідь: n = m / M. 2. Як обчислити кількість речовини газу за його об’ємом за нормальних умов? Очікувана відповідь: n = V / Vₘ, де Vₘ = 22,4 л/моль. 3. Що показують коефіцієнти в урівняному рівнянні реакції? Очікувана відповідь: співвідношення кількостей речовини реагентів і продуктів. 4. Яку величину обчислюють за формулою m = n · M? Очікувана відповідь: масу речовини. 5. Як співвідносяться об’єми газів за однакових умов у реакції? Очікувана відповідь: відповідно до коефіцієнтів у рівнянні реакції.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує готову виставку побутових предметів і ліків, що ілюструють виробництво та споживання продуктів хімічних процесів, без дослідів. Ставить проблемне питання й повідомляє, що наприкінці клас сформулює відповідь.
Учні: Розглядають виставку, висловлюють припущення про причини різниці між розрахунковою та реальною кількістю продукту.
Зміст етапу
Проблемне питання: «Чому розрахунок за хімічним рівнянням обіцяє одну кількість продукту, а реально отримують іншу?» Очікувані попередні припущення: реакція може відбуватися не до кінця; частина продукту втрачається.
Вивчення нового — 21 хв
Учитель: Організовує активності. 1. Робота з текстом підручника, § 12, с. 64–66, 6 хвилин. 2. Заповнення таблиці в парах, 7 хвилин. 3. Демонстрація на побутовому об’єкті зі шкільним реактивом, 2 хвилини: учитель зважує ложку кухонної солі, розчиняє її в склянці води, краплю розчину випарюють на серветці, залишок зважують. Реально одержана маса менша за початкову, бо частина продукту втрачається під час перенесення та розчинення, і це наочно ілюструє втрати продукту та зв’язок із відносним виходом η. 4. Перегляд віртуального відтворення розрахунку SO₃ і відповіді на запитання спостереження, 6 хвилин. Показує Схему 1 під час пояснення формул, Схему 2 перед парною роботою, Схему 3 під час розбору прикладу.
Учні: Читають параграф і виписують визначення; у парах заповнюють таблицю «величина, що відома, теоретична величина, формула для η»; спостерігають демонстрацію з сіллю та пояснюють, чому маса залишку менша за початкову; переглядають віртуальне відтворення та відповідають на запитання.
Зміст етапу
Завдання до тексту: «Знайдіть визначення відносного виходу продукту реакції та запишіть формули для маси й об’єму». Очікувана відповідь: η = m(практ.) / m(теор.) або η = V(практ.) / V(теор.); у відсотках результат множать на 100 %. «Чому практичний вихід часто менший за теоретичний?» Очікувана відповідь: хімічна взаємодія може не відбутися до кінця, на підприємствах трапляються втрати цільового продукту. «Які величини можна порівнювати у формулі виходу?» Очікувана відповідь: величини, що стосуються лише продукту реакції, наприклад його практичну й теоретичну масу або об’єм. Таблиця в парах має містити три рядки: маса, об’єм, кількість речовини; очікувані формули відповідно η = m(практ.) / m(теор.), η = V(практ.) / V(теор.), η = n(практ.) / n(теор.). Запитання після демонстрації з сіллю: «Чому зважена маса залишку менша за масу початкової солі?» Очікувана відповідь: частина продукту втрачається, тому практична маса менша за теоретичну. Запитання після віртуального відтворення: «Яку масу SO₃ отримали б теоретично?» Очікувана відповідь: 440 г. «Яка маса є практичною?» Очікувана відповідь: 392 г. «Чому в рівняння для виходу підставляють маси SO₃, а не SO₂?» Очікувана відповідь: у формулі порівнюють практичну й теоретичну кількості саме продукту реакції. За прикладом з підручника 2SO₂ + O₂ → 2SO₃, n(SO₂) = 123,2 / 22,4 = 5,5 моль, n(теор.)(SO₃) = 5,5 моль, m(теор.)(SO₃) = 440 г, η = 392 / 440 = 0,89, або 89 %.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Пропонує чотири завдання у визначеному порядку, від упізнавання практичної величини до складання рівняння реакції. Організовує самостійну роботу, потім коротку взаємоперевірку.
Учні: Розв’язують завдання в зошитах, порівнюють відповіді в парах і за потреби виправляють обчислення.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Проводить прийом «Повернення до проблеми». Дає час на письмову відповідь, далі просить усно назвати один крок алгоритму й одне поняття, яке стало зрозумілішим.
Учні: Письмово відповідають на проблемне питання, усно називають крок алгоритму та термін уроку.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Записує базове завдання й завдання за вибором. Нагадує, що в розв’язанні слід показати рівняння реакції, теоретичний вихід і формулу η.
Учні: Записують домашнє завдання, уточнюють номери та умови виконання.
Завдання для закріплення
1. У задачі реально одержали 36 г продукту, а за рівнянням мало утворитися 45 г. Яка маса практична, а яка теоретична?
Відповідь
Практична маса дорівнює 36 г, теоретична маса дорівнює 45 г.
2. За теоретичної маси продукту 80 г реально одержали 60 г. Обчисліть відносний вихід у відсотках.
Відповідь
η = 60 / 80 · 100 % = 75 %.
3. За рівнянням реакції теоретично утворюється 120 л газу. Відносний вихід становить 75 %. Обчисліть практичний об’єм.
Відповідь
75 % = 0,75. V(практ.) = 120 л · 0,75 = 90 л.
4. Запишіть рівняння реакції добування етину з метану та вкажіть, яке співвідношення об’ємів метану й етину випливає з коефіцієнтів. Розрахуйте теоретичний об’єм етину з 200 л метану за однакових умов.
Відповідь
2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂. Об’ємне співвідношення CH₄ : C₂H₂ дорівнює 2 : 1. Теоретичний об’єм C₂H₂ становить 200 / 2 = 100 л.
Диференціація
Сильним: Розв’яжіть задачу у два кроки: за рівнянням 2SO₂ + O₂ → 2SO₃ із 44,8 л SO₂ за нормальних умов обчисліть теоретичну масу SO₃, а якщо практично одержали 128 г, знайдіть відносний вихід. Відповідь обґрунтуйте.
Підтримка: Опора для задачі на вихід: спочатку визначте, яка величина практична, а яка теоретична; запишіть η = практична / теоретична; переведіть відсотки в частку від одиниці, якщо обчислюєте практичну величину. Зразок на іншій реакції: якщо теоретична маса продукту реакції дорівнює 50 г, а практична 40 г, то η = 40 / 50 · 100 % = 80 %.
Домашнє завдання
Базове: Опрацювати Григорович, 11 клас, § 12, с. 64–66. Розв’язати завдання 168 і 169 на с. 66. Записати рівняння реакцій, знайти теоретичну масу продукту й обчислити відносний вихід.
За вибором: Скласти власну задачу, у якій потрібно знайти теоретичний вихід за відомими практичним виходом і відносним виходом. Навести розв’язання та перевірити, чи практична величина менша за теоретичну.
Рефлексія
Письмово кожен відповідає на проблемне питання уроку: «Чому розрахунок за хімічним рівнянням обіцяє одну кількість продукту, а реально отримують іншу?» Очікувана відповідь: розрахунок дає теоретичну кількість, а реально продукту може бути менше через неповний перебіг взаємодії та втрати цільового продукту. Усно учні називають один крок алгоритму й один термін, який можуть пояснити.
Місце уроку в темі
Попередній урок: На попередньому уроці вивчали хімічну рівновагу. Знання про перебіг хімічних реакцій допомагає зрозуміти, чому практичний вихід може відрізнятися від теоретичного.
Наступний урок: На наступному уроці продовжать розв’язувати задачі за хімічними рівняннями з урахуванням відносного виходу продукту реакції.
Часті запитання
Як обчислити відносний вихід продукту реакції?
Відносний вихід η дорівнює відношенню практичної кількості продукту до теоретичної. Для мас це η = m(практ.) / m(теор.), а у відсотках результат множать на 100 %.
Що таке практичний і теоретичний вихід?
Теоретичний вихід обчислюють за рівнянням реакції, виходячи з кількості реагентів. Практичний вихід показує, скільки продукту реально одержали або потрібно одержати.
Чому вихід продукту реакції зазвичай менший за 100 %?
Хімічна взаємодія може відбуватися не до кінця, а частина цільового продукту може втрачатися під час процесу. Тому практична кількість продукту часто менша за теоретично розраховану.
Як знайти практичну масу продукту, якщо відомі теоретична маса та вихід?
Переведіть відсотковий вихід у частку від одиниці й помножте теоретичну масу на цю частку. Наприклад, за виходу 80 % практична маса дорівнює 0,80 від теоретичної.
Як знайти теоретичну масу, якщо відомі практична маса та вихід?
Практичну масу поділіть на відносний вихід, виражений часткою від одиниці. Наприклад, якщо реально одержали 32 г за виходу 80 %, теоретична маса становить 32 / 0,80 = 40 г.
Чи можна обчислювати вихід реакції за об’ємом газу?
Так. Для одного й того самого продукту можна порівнювати практичний і теоретичний об’єми: η = V(практ.) / V(теор.). Якщо потрібен результат у відсотках, частку множать на 100 %.
Джерела
- Савчин. Хімія, 11 клас, с. 66–70
- Григорович. Хімія, 11 клас, с. 63–66
Цей самий матеріал в інших форматах
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.
