Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна»
ХИМИЯ Методические указания к выполнению контрольных работ для студентов заочной сокращенной формы обучения
по направлениям 100700 «торговое дело», 100800 «товароведение», 262000 «технология изделий легкой промышленности», 262200 «конструирование изделий легкой промышленности» (степень «бакалавр»)
Составители: Войтова Н.В. Колесникова О.А. Тугай И.Д. Санкт-Петербург 2012 УТВЕРЖДЕНО на заседании методической комиссии Регионального института непрерывного обучения протокол № 1 от 14.09.2012
Рецензент Р.Ф.Витковская
Оригинал подготовлен составителями и издан в авторской редакции Подписано в печать 11.10.12. Формат 60х84 1/16. Усл. Печ. л. 2.2.
Тираж 100. Заказ 285/12. Электронный адрес: http://alt-rinpo.sutd.ru/
Отпечатано в типографии СПГУТД. 191028 Санкт-Петербург, ул. Моховая, 26
Общие методические указания Химия, являясь одной из фундаментальных естественно-научных дисциплин, изучает материальный мир, законы его развития, химическую форму движения материи. С успехами химии и смежных с ней наук связано появление новых источников энергии, создание синтетических материалов, расширение сырьевой базы. Химические знания необходимы не только для понимания основ создания новых материалов и технологическитх процессов, но и для сохранения здоровья людей. Отсутствие элементарной «химической кцльтуры» пагубно отражается на окружающей среде и ставит человечкство на край экологической пропасти.
Химия является одним из основных предметов, составляющих методологическую базу подготовки специалистов в области естественных и технических наук. Знание химии необходимо для успешного последующего изучения общенаучных и специальных дисциплин.
Основной вид занятий студентов-заочников — самостоятельная работа над учеьным материалом. В курсе химии она слагается из следующих элементов: изучение дисциплины по учебникам и учебным пособиям; выполнение контрольных заданий; выполнение лабораторного практикума; индивидуальные консультации (очные и письменные); посещение лекций; сдача зачета по лабораторному практикуму; сдача экзамена по всему курсу.
Работа с книгой. Курс общей и неорганической химии рекомендуется изучать по темам в соответствии с разделами программы. Чтобы лучше запомнить и усвоить изучаемый материал, надо обязательно иметь рабочую тетрадь и заносить в нее формулировки законов и основных понятий химии, новы незнакомын термины и названия, формулы и уравнения реакций и т.п. Изучая курс, обращайтесь к предметному указателю в конце книги. Пока тот или иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к экзамену. Изучение курса должно обязательно сопровождаться выполнением упражнений и решением задач. Решение задач— один из лучших методов прочного усвоения проверки и закрепления теоретического материала.
Контрольные задания. В процесе изучения курса химии студент должен выполнить две контрольные работы. К выполнению контрольной работы можно приступать только тогда, когда будет усвоена определенная часть курса и тщательно разобраны решения притмеров типовых задач, приведенных в данном пособии по соответствующим темам.
Решение задач и ответы на теоретические вопросы должны быть коротко, но четко обоснованы. При решении числовых задач приводится весь ход решения и математические преобразования.
Контрольная работа выполняется в отдельной тетради. Номера и условия задач переписываются в порядке, указанном в контрольной работе. В конце работы приводится список использованной литературы. Работа подписывается студентом с указанием даты и представляется для рецензирования.
Если контрольная работа не зачтена, ее нужно выполнить повторно в соответствии с указаниями рецензента и отдать на рецензирование вместе с незачтенной работой. Исправления следует выполнять в конце тетради, а не в рецензированном тексте.
Таблица вариантов контрольных заданий приведена в конце пособия. Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, преподавателем не рецензируется и не зачитывается, как сданная.
Лабораторные занятия студенту необходимо выполнить по основным разделам курса. Студенты, пропустившие отдельные темы занятий, отрабатывают их на кафедре по соглашению с преподавателем.
Зачет. Выполнив лабораторный практикум, студенты сдают зачет. Для сдачи зачета необходимо уметь изложить ход выполненных опытов, объяснить результаты работы и выводы из них, уметь составлять уравнения реакций.
Экзамен. К сдаче экзамена допускаются студенты, которые выполнили контрольные задания и сдали зачет по лабораторному практикуму. Экзаменатору студенты предоставляют зачетную книжку, направление на экзамен и зачтенные контрольные работы.
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 1 Тема 1. Атомно-молекулярное учение. Основные химические понятия и законы Создание атомно-молекулярного учения относится к концу XVIII – началу XIX века. Основные положения этой теории заключаются в следующем:
1. Вещества состоят из молекул; молекулы различных веществ различаются между собой химическим составом, химическими и физическими свойствами.
2. Молекулы находятся в непрерывном движении. Скорость движения зависит от агрегатного состояния вещества.
3. В ходе химических реакций образуются новые вещества, молекулы которых имеют иной качественный и количественный состав.
4. Молекулы состоят из атомов. Свойства атомов одного элемента одинаковы, и отличаются от свойств атомов других элементов.
Атом – мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства. Молекула состоит из атомов, связанных химическими связями. Молекула является мельчайшей частицей вещества, обладающей его свойствами. За единицу количества вещества в химии принято такое количество вещества, которое содержит 6,02∙1023 структурных единиц. Эта единица количества вещества называется молем (), а число 6,02∙1023 числом Авогадро.(NA). Массу одного моля вещества называют молярной массой вещества(М). Она численно равна молекулярной массе вещества. Моль, масса и молярная масса вещества связаны между собой. = m/M
где:
|
| — количество вещества (моль);
|
| m
| — масса вещества в граммах;
|
| M
| — молярная масса вещества в г/моль.
|
а также = n/NA
где:
|
| — количество вещества (моль);
|
| n
| — число молекул;
|
| NA
| — число Авогадро (моль-1).
|
Одним из основных законов химии является закон сохранения массы веществ (М.Ломоносов, 1741 г.) «Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, полученных после реакции». Используя этот закон, можно устанавливать количественные соотношения между веществами, участвующими в химических реакциях.
А. Авогадро установил, что в равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул.(закон Авогадро) Из этого закона вытекают следствия:
I. Одинаковое число молекул различных газов при одинаковых внешних условиях будет занимать одинаковый объем. 1 моль любого газа при нормальных условиях (температура 273 К и давление 101,3 кПа) будет занимать объем 22,4 л. Этот объем называют молярный объем газа (Vо).
= V/V0
где:
|
| — количество вещества (моль);
|
| V
| — объем газа (л);
|
| V0
| — молярный объем газа (л/моль).
|
II. Относительная плотность одного газа по другому (D) равна отношению молярной массы исследуемого газа к молярной массе газа, с которым проводится сравнение. D=M1/М2
где:
| D
| — плотность одного газа по другому (безразмерная величина);
|
| M1
| — молярная масса неизвестного газа (г/моль);
|
| M2
| — молярная масса газа с которым проводят сравнение (г/моль).
|
Чтобы было понятно, с каким газом проводят сравнение, ставят индекс DH2 (плотность по водороду, т.е. сравнение проводят с водородом)
где:
|
| — молярная масса водорода равная 2 г/моль;
|
| M(х)
| — молярная масса неизвестного газа (г/моль).
|
тогда
Зная плотность одного газа по другому, можно вычислить молярную массу газа, если химическая формула его неизвестна. Пример 1. Какой объем займут при н.у. 8 г кислорода?
Молярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль. Найдем, сколько молей составляют 8 г кислорода.
= m/M = 8/32 = 0.25 моль.
Используя следствие из закона Авогадро можно записать V=Vo∙, подставляем полученное значение и получаем V = 0,25∙22,4 = 5,6 л
Пример 2. Чему равна молярная масса газа и его плотность по воздуху, если 11 грамм его занимают объем 5,6 л (н.у.)? М(х) = m/; = V/V0 =>
Dвозд. = М(х)/М возд. М возд.= 29 г/моль Dвозд. = 44/29 =1,52 Пример 3.Сколько атомов водорода содержится в 1,7 г аммиака?
Чтобы найти число атомов водорода в молекуле аммиака, нужно сначала найти число молекул аммиака
nмол.= ∙; = m/M; M(NH3) = 17 г/моль; nмол = 1,7/17∙6,02 1023 = 6,02∙1022. В каждой молекуле аммиака 3 атома водорода, поэтому общее число атомов водорода будет равно
n = 6,02∙1022 ∙ 3 = 1,8∙1023.
Контрольные задачи Сколько молей составляют 84 г азота? Какой объем займет эта масса газа при н.у.?
Какова масса 10 л хлороводорода (н.у.)?
Какова молярная масса газа, если 2 г его занимают объем 2,8 л (н.у.)?
Масса 1 литра газа при н.у. равна 2,143г. Найти молярную массу газа и его плотность по воздуху.
Плотность газа по водороду равна 35,5. Какой объем займут 5 г этого газа при н.у.?
Сколько молей, молекул и атомов содержится в 12 г озона?
Плотность газа по водороду 13. Найти массу 1 литра этого газа и его плотность по воздуху.
Плотность паров серы по воздуху равна 6,62. Сколько атомов содержится в молекуле парообразной серы?
Какова масса 1020молекул азота?
Сколько молекул содержится в 3,4 г сероводорода?
Чему равна масса 1 литра углекислого газа (н.у.)?
Сколько атомов водорода содержится в 0,28 г этана (С2Н6)?
Сколько молей и сколько молекул содержится в 4 г гидроксида натрия?
Где содержится больше молекул вещества: в 100 г серной кислоты или в 100 г воды?
Какой объем занимают при н.у. 3,01∙1022 молекул газа? Чему равна молярная масса этого газа, если вычисленный объем имеет массу 2,3 г?
Масса 1 л некоторого газа равна 2,86. Найти молярную массу газа и его плотность по азоту.
Сколько молекул содержится в 100 г воды?
Сколько атомов содержится в 0,71 г хлора?
Плотность газа по воздуху 1,586. Сколько молей составляют 11,5 г этого газа?
Какой объем займут 5 г некоторого газа(н.у.), если его плотность по водороду 8,5?
|