ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 15
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Методические указания к выполнению
внеаудиторной самостоятельной работы №5
Тема: 1.5. Растворы. ТЭД.
Время контроля:занятие №23 (1 семестр)
Время на выполнение работы: 7 часов
Учебно-методическое и информационное обеспечение:
Основные источники:
1. Учебно-методическое пособие по химии для студентов 1 курса, глава 1.5.
2. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: учебник для 11 кл. - М. Просвещение, 2017, гл.4
3. Химия. 11 класс. Углубленный уровень: учебник / Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И., Дроздов А.А., Лунин В.В., М., Дрофа, 2014., стр.310-318.
Интернет-ресурсы:
-
Образовательный ресурс по химии «Алхимик» http://www.alhimik.ru/ -
Видео уроки по химии URL http://www.videouroki. net/filecom.php? fileid=98665112
Требования к оформлению работы: (см. «Введение в курс химии или правила игры» и Методические указания к выполнению внеаудиторной самостоятельной работы №5»)
Студент должен знать:
- важнейшие понятия: растворы, истинные растворы, растворение, растворимость, насыщенный раствор, концентрация растворенного вещества, электролиты и неэлектролиты, процесс диссоциации, степень диссоциации, сильные и слабые электролиты, константа диссоциации; кислота и основание согласно протонной теории, понятие ионного произведения воды, водородного показателя, кислотность среды, гидролиз соли, буферные растворы.
- механизм процесса растворения, понятие насыщенного раствора как состояния равновесия системы и меру растворимости вещества, влияние на растворимость веществ их природы, температуры и давления;
- способы выражения содержания растворенного вещества в растворе (массовая доля вещества, молярная концентрация) и алгоритм приготовления растворов с заданной концентрацией;
- основные положения ТЭД, алгоритм написания ионных уравнений, условия при которых реакции ионного обмена становятся практически необратимыми;
- основные положения протонной теории кислот и оснований: понятие о сопряженных кислотно-основных парах, понятие о воде как о слабом амфотерном электролите;
- кислотность среды, водородный показатель;
- понятие гидролиза солей, как процесса обратного реакции нейтрализации, признаки протекания гидролиза, правила гидролиза.
Студент должен уметь:
- объяснять влияние условий (температура, перемешивание) на скорость процесса растворения, определять влияние условий на величину растворимости вещества;
- рассчитывать содержание вещества в насыщенном растворе и готовить его;
- определять принадлежность вещества к электролитам, сдвиг равновесия в растворе слабого электролита при изменении концентрации одноименного иона;
- записывать уравнения диссоциации электролитов, пояснять их с помощью константы диссоциации и степени диссоциации;
- записывать полные и сокращенные ионные уравнения реакций обмена ионами, делать выводы о полноте протекания реакции ионного обмена;
- объяснять проявления водой свойств слабого амфотерного электролита, записывать уравнения диссоциации воды, определять кислотность среды с помощью универсального индикатора и рН-метра и делать расчеты с помощью формул Кw=[H+]∙[OH-] и pH = -lg [H+]
- определять кислотность среды с помощью универсального индикатора, объяснять полученные результаты;
- определять возможность протекания гидролиза в растворах солей и кислотность среды растворов солей, записывать ионные уравнения гидролиза.
Виды самостоятельной работы студентов:
1.Составление словаря
2.Составление алгоритмов
3.Решение задач и упражнений
4.Написание реферативного сообщения
5.Выполнение домашних лабораторных опытов
Вопросы и содержание материала для самостоятельного изучения,
алгоритм выполнения самостоятельной работы:
I. Составить словарь терминов и выучить их:
Растворы, истинные растворы, растворение, растворимость, насыщенный раствор, концентрация растворенного вещества, электролиты и неэлектролиты, процесс диссоциации, степень диссоциации, сильные и слабые электролиты, константа диссоциации, понятие кислоты и основания согласно протонной теории, ионное произведение воды, водородный показатель, гидролиз, буферные растворы.
II. Ответьте на вопросы
№1 Что происходит при растворении твердого вещества в жидкости? Почему растворение называют сложным физико-химическим процессом?
№2 Что такое «насыщенный раствор»? Как получить насыщенный раствор? Как из насыщенного раствора получить ненасыщенный (не изменяя его состава)?
№3 Что такое растворимость вещества? Перечислите факторы, от которых зависит растворимость.
№4 В чем суть «золотого правила растворимости»? Приведите примеры.
№5 Как зависит растворимость от температуры? Как растворимость зависит от давления?
№6 Пользуясь графиком (см. лекцию) определите растворимость нитрата калия при 40оС. Сколько г этой соли можно растворить в 1 л воды при 40оС? Что произойдет, если 1 л такого раствора охладить до 20оС? Почему?
№7 Пользуясь графиком (см. лекцию) определите растворимость в воде кислорода при 20оС. Какой объем кислорода может растворится в 0,5 л воды? Что произойдет, если нагреть эту воду до 40оС?
№8 Что такое осмос? Что такое осмотическое давление? От чего зависит величина осмотического давления?
№9 В каком растворе осмотическое давление больше: А) в 0,1М растворе сахара или 0,1М растворе поваренной соли? Б) в 1% растворе белка или в 1% растворе глюкозы?
№10 Что такое изотонические растворы? Почему для внутривенного введения используют только изотонические растворы?
Ш. Выполните опыты.
1. Приготовление насыщенного раствора сахара.
Оборудование: стеклянные банки 2 шт на 500 мл, пластиковая ложка
Реактивы: сахар.
Правила безопасной работы: Нельзя нагревать стеклянные банки с раствором на открытом огне.
Инструкция: Налейте в стакан 100 мл горячей воды (примерно 60 ̊С). Возьмите кристаллы сахара на кончик чайной ложки, опустите их в воду и перемешайте. Что наблюдаете? Почему? Можно ли назвать полученный раствор – насыщенным? Насыпьте в стакан еще немного сахара и опять перемешайте. Изменится ли от этого концентрация сахара в растворе? Повторяйте свои действия до тех пор, пока на дне не останется сахар, который не будет растворяться даже после перемешивания. Можно ли назвать полученный раствор – насыщенным? Насыпьте еще немного сахара и перемешайте. Изменится ли от этого концентрация сахара в растворе? Слейте аккуратно раствор с осадка во второй стакан и оставьте его на 2 часа в холодном месте. Что наблюдаете? Почему?
Оформление: Кратко опишите свои действия и наблюдения, ответьте на вопросы (см. инструкцию), сделайте вывод, что такое насыщенный раствор и как можно его приготовить.
2*. Выращивание кристалла из насыщенного раствора.
Оборудование: стеклянные банки 2 шт на 500 мл, пластиковая ложка
Реактивы: медный купорос.
Правила безопасной работы: Нельзя нагревать стеклянные банки с раствором на открытом огне. После работы с раствором сульфата меди обязательно помойте руки.
Инструкция: Приготовьте насыщенный раствор медного купороса (см. предыдущий опыт). Растворимость сульфата меди при 600С составляет примерно 50 грамм на 100 грамм воды. Рассчитайте сколько грамм соли может раствориться во взятой вами воде и взвесьте немного больше. Отделите полученный раствор от кристаллов соли методом декантации (дайте отстояться и аккуратно слейте прозрачную часть). Охладите слитый вами раствор, внесите в раствор затравку для кристаллизации (крупный кристалл медного купороса). Оставьте банку с раствором в спокойном холодном месте на сутки.
Оформление: Сфотографируйте полученный кристалл, распечатайте фото и на этом же листе опишите свои действия и наблюдения. Вместо медного купороса можно взять квасцы или калийную селитру.
IV Ответьте на вопросы:
1) Что такое молярная концентрация раствора и по какой формуле она вычисляется?
2) Что такое «процентная концентрация» раствора, и как ее вычислить?
Сделайте расчеты для приготовления растворов (подготовка к лабораторному опыту). Выучите алгоритм приготовления растворов.
№1 Как приготовить 200 мл 0,2М раствора гидроксида калия?
№2 Как приготовить 200 г 3% раствора соды?
№3 Как приготовить 1% раствор марганцовки из 500 г 5% раствора?
V Выполните упражнения.
№1 Выпишите из списка веществ электролиты. Напишите уравнения диссоциации для каждого из них. На какие три группы по составу можно разделить эти вещества? Назовите эти электролиты.
Al2(SO4)3, C2H5OH, HCl, MgCl2, H2SO4, C6H12O6 , NaOH, Na3PO4, Ba(OH)2.
№2. Пользуясь таблицей растворимости запишите уравнение диссоциации для: а) хлорида кальция, б) сульфат натрия, в) гидроксид калия, г) фосфорная кислота
, д) нитрат магния. Для кого из них можно записать несколько уравнений процесса диссоциации? Почему?
№3 Напишите формулы веществ, которые при диссоциации дают ионы: а) Ba2+и OH-, б) Ca2+и NO3-, в) H+ и NO3-. Назовите эти вещества.
№4* Пользуясь алгоритмом (см. лекцию) напишите молекулярное, полное ионное и сокращенное уравнение. Выполните вариант 1, сверьте результаты с ответами. Если все верно, или допущены 1-2 незначительные ошибки, переходите ко 2 варианту. Если ошибок много – еще раз решите 1 вариант. После выполнения 2 варианта снова проверьте работу. Если все правильно, переходите к следующему номеру, если нет – еще раз попробуйте самостоятельно написать ионные уравнения из 2 варианта
Вариант 1.
а) CaCl2 + Na2CO3 => CaCO3 + NaCl
б) HNO3 + Ba(OH)2 => Ba(NO3)2 + H2O
в) KOH + CuSO4 => Cu(OH)2 + K2SO4
Вариант ІІ.
а) FeCl2 + NaOH =>
б) Na2SO4 + BaCl2 =>
в) H3PO4 + KOH =>
г ) NaCl + AgNO3 = >
д) (NH4)2SO4 + NaOH=>
е) Mg(OH)2 + HCl =>
Ответык 1 варианту.
а) CaCl2 + Na2CO3 => CaCO3 + NaCl
Ca2+ + 2Cl- + 2 Na + + CO32- => CaCO3 +2 Na + + 2Cl-
Ca2+ + CO32- => CaCO3
б) 2HNO3 + Ba(OH)2 =>Ba(NO3)2 + 2H2O
2H+ + 2NO3- + Ba2+ +2OH- => Ba2+ + 2NO3- + 2H2O
H++ OH- => H2O
в) KOH + CuSO4 => Cu(OH)2 + K2SO4
2K+ + 2OH- + Cu2+ + SO42- => Cu(OH)2 + 2K+ + SO42-
2OH- + Cu2+ => Cu(OH)2
Ответы ко 2 варианту
а) FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl
Fe2+ + 2Cl- + 2Na+ + 2OH- = Fe(OH)3 + 2Na++ 2Cl-
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
б) Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4
2Na+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = BaSO4 +2Na+ +2Cl-
SO42- + Ba2+ = BaSO4
в) H3PO4 + KOH = K3PO4 + 3H2O
3H+ + PO43- + 3K+ + 3OH- = 3K+ + PO43- + 3H2O
H+ + OH- = H2O
г) NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3
Na+ + Cl- + Ag+ + NO3- = AgCl + Na+ + NO3--
Ag+ + Cl- = AgCl
д) (NH4)2SO4