การคำนวณอัตราส่วนปริมาตรของก๊าซในปฏิกิริยาเคมี
ในส่วนนี้จะใช้วัสดุของคู่มือระเบียบวิธี "การสอนการแก้ปัญหาในวิชาเคมี" ผู้เขียน - คอมไพเลอร์: ครูวิชาเคมีในหมวดหมู่สูงสุด, วิธีการของสถานศึกษา "โรงยิมหมายเลข 1 ใน Grodno" Tolkach L.Ya.; ระเบียบวิธีของแผนกการศึกษาและระเบียบวิธีของสถาบันการศึกษา "Grodno OIPK และ PRR and SO" Korobova N.P.
การคำนวณโดยใช้ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซ
การคำนวณความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซ
อัตราส่วนปริมาตรของก๊าซ
ก๊าซหนึ่งโมลภายใต้สภาวะเดียวกันจะมีปริมาตรเท่ากัน ดังนั้น ภายใต้สภาวะปกติ (น.ส.)เหล่านั้น. ที่ 0 °C และความดันบรรยากาศปกติเท่ากับ 101.3 kPa ก๊าซหนึ่งโมลมีปริมาตร22.4 dm3.
ทัศนคติปริมาตรของก๊าซต่อปริมาณเคมีที่สอดคล้องกันของสารคือปริมาณที่เรียกว่าปริมาณโมลของก๊าซ (Vm):
Vm = วี/ นdm 3 , มาจากไหนวี = Vm · น
เพื่อตรวจสอบว่าก๊าซมีน้ำหนักเบาหรือหนักกว่าเมื่อเทียบกับก๊าซอื่น การเปรียบเทียบความหนาแน่นของก๊าซก็เพียงพอแล้ว:
r 1 / r 2 = M 1 V 1 / M 2 V 2 \u003d M 1 / M 2 \u003d D 2.จากนิพจน์ข้างต้น จะเห็นได้ว่าการเปรียบเทียบความหนาแน่นของก๊าซ ก็เพียงพอแล้วที่จะเปรียบเทียบมวลโมลาร์ของพวกมัน
อัตราส่วนมวลโมลาร์ของก๊าซหนึ่งต่อมวลโมลาร์ของอีกก๊าซหนึ่งเป็นปริมาณที่เรียกว่า
ความหนาแน่นสัมพัทธ์ ( ดี 2 ) ของก๊าซหนึ่งไปยังอีกก๊าซหนึ่งเมื่อทราบความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซหนึ่งจากอีกก๊าซหนึ่ง คุณสามารถกำหนดมวลโมลาร์ของก๊าซได้:
เอ็ม
1 = เอ็ม 2 · ดี 2 .อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซ ดังนั้น "มวลโมลาร์" ของมันคือมวลอากาศที่มีปริมาตร 22.4 ลิตร ค่านี้เป็นตัวเลขเท่ากับ:
M อากาศ \u003d 29 g / mol
ตามกฎของอโวกาโดร จำนวนโมเลกุลของก๊าซต่าง ๆ ที่เท่ากันภายใต้สภาวะเดียวกันนั้นมีปริมาตรเท่ากัน
ผลสืบเนื่องที่สองต่อจากนี้
ที่อุณหภูมิและความดันคงที่ ปริมาตรของก๊าซที่ทำปฏิกิริยาจะสัมพันธ์กัน เช่นเดียวกับปริมาตรของผลิตภัณฑ์ก๊าซที่เกิดขึ้น เป็นจำนวนเต็มขนาดเล็ก
รูปแบบนี้กำหนดโดย Gay-Lussac ในรูปแบบของกฎอัตราส่วนปริมาตรของก๊าซ ดังนั้น หากสารก๊าซเกี่ยวข้องหรือเกิดขึ้นในปฏิกิริยาเคมี ก็สามารถสร้างอัตราส่วนปริมาตรได้จากสมการปฏิกิริยา
ปริมาตรของปฏิกิริยาและก๊าซที่เป็นผลจะเป็นสัดส่วนกับปริมาณทางเคมีของสารเหล่านี้:
V 1 / V 2 = n 1 / n 2 เช่น V1 และ V2
มีค่าเท่ากับค่าสัมประสิทธิ์ในสมการปฏิกิริยาตัวอย่างที่ 1 กระบอกสูบบรรจุไฮโดรเจนอัดแน่น 0.5 กก. ปริมาณเท่าไหร่ใช้ไฮโดรเจนในปริมาณนี้? เงื่อนไขปกติ.
วิธีการแก้:
1. คำนวณปริมาณสารเคมี
ไฮโดรเจน บรรจุอยู่ในบอลลูน:นู๋
(H 2) \u003d 500/2 \u003d 250 (โมล) โดยที่ M (H 2) \u003d 2 g / mol2. เนื่องจากภายใต้สภาวะปกติ ก๊าซใด ๆ 1 โมลมีปริมาตร 22.4
dm 3 แล้ววี = Vm · น, วี( ชม 2 ) = 22,4 * 250 \u003d 5600 (dm 3)
คำตอบ: 5600 dm 3
ตัวอย่าง2. องค์ประกอบ (เป็น%) ของโลหะผสมอลูมิเนียม - ทองแดงคืออะไรถ้าปล่อย 1.18 ลิตรระหว่างการบำบัด 1 กรัมด้วยกรดไฮโดรคลอริกส่วนเกินไฮโดรเจน?
วิธีการแก้:
1. เนื่องจากอะลูมิเนียมเท่านั้นที่จะทำปฏิกิริยากับกรด ดังนั้นเขียนสมการ:
2A1 + 6HC1 = 2A1C1 3 + 3ชม 2
2mol 3mol
2. คำนวณ ปริมาณสารเคมีไฮโดรเจน:
น(H 2 ) = 1.18/22.4= 0.05 (โมล)
3. จากสมการปฏิกิริยา เราคำนวณมวลของอะลูมิเนียมที่มีอยู่ในโลหะผสม:
อลูมิเนียม 3 โมล 2 โมล
0.05 โมล ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาถ้ามันทำปฏิกิริยาxโมลอลูมิเนียม
x \u003d 0.05 2/3 \u003d 0.033 (โมล)
ม( อัล) = 0.035 27 = 0.9 (g) โดยที่ M(Al) = 27 กรัม/โมล
5. คำนวณ เศษส่วนมวลของอะลูมิเนียมในโลหะผสม:
w(แต่l) = ม ( อัล ) / ม (โลหะผสม) , w( A1) = 0.9/1= 0.9 หรือ 90%
จากนั้นเศษส่วนมวลของทองแดงในโลหะผสมคือ 10%
ตอบ อะลูมิเนียม 90% ทองแดง 10%
ตัวอย่างที่ 3 กำหนดความหนาแน่นสัมพัทธ์ของ: ก) ออกซิเจนในอากาศb) คาร์บอนไดออกไซด์สำหรับไฮโดรเจน
วิธีการแก้:
1. ค้นหาความหนาแน่นสัมพัทธ์ของออกซิเจนในอากาศ:
ดี อากาศ (O 2 ) =เอ็ม(อ 2 )/เอ็ม (อากาศ) = 32/29= 1,1.
2. กำหนดความหนาแน่นสัมพัทธ์ของคาร์บอนไดออกไซด์โดยไฮโดรเจน
ดี H2 (CO 2 ) =เอ็ม(CO 2 )/เอ็ม(H 2) \u003d 44/2 \u003d 22.
คำตอบ: 1.1; 22
ตัวอย่างที่ 4 กำหนดปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซที่ประกอบด้วยออกซิเจน 0.5 โมล, ไฮโดรเจน 0.5 โมลและคาร์บอนไดออกไซด์ 0.5 โมล
วิธีการแก้:
1. ค้นหาปริมาณสารเคมีของส่วนผสมของก๊าซ:
น(สารผสม) \u003d 0.5 + 0.5 + 0.5 \u003d 1.5 (โมล)
2. คำนวณปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซ:
วี(สารผสม) \u003d 22.4 1.5 \u003d 33.6 (dm 3)
คำตอบ: 33.6 dm 3 สารผสม
ตัวอย่างที่ 5 คำนวณปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการเผาไหม้ 11.2 m 3 มีเทน CH 4 .
วิธีการแก้:
1. เราเขียนสมการปฏิกิริยาเคมีของการเผาไหม้มีเทน:
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
1 ตุ่น1 ตุ่น
1 ม. 3 1 ม. 3
2. ในการคำนวณปริมาตรของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เราเขียนและแก้สัดส่วน:
เมื่อเผา 1 ม. 3 CH 4 คุณจะได้รับ 1 ม. 3 CO 2
เมื่อเผาไหม้ 11.2 m 3 CH 4 จะกลายเป็น x ม. 3 CO 2
x \u003d 11.2 1 / 1 \u003d 11.2 (ม. 3)
ตอบ: 11.2 ม. 3 คาร์บอนไดออกไซด์
ตัวอย่างที่ 6 ถังเหล็กสำหรับเก็บก๊าซอัดถูกเติมด้วยออกซิเจนเหลวที่มีน้ำหนัก 8 กก.
ปริมาตรของออกซิเจนในสถานะก๊าซ (N.O. ) คืออะไร?
วิธีการแก้:
1. คำนวณปริมาณสารเคมีของออกซิเจนเหลว:
น( อู๋ 2 ) = 8000/32 = 250 (โมล)
2. คำนวณปริมาตรของก๊าซออกซิเจน:
วี( อู๋ 2 ) \u003d 22, 4 250 \u003d 5600 dm 3
คำตอบ: 5600 dm 3
ตัวอย่าง 7 คำนวณมวลอากาศด้วยปริมาตร 1 m 3 (n.o. ) หากมีเศษส่วนของไนโตรเจน 78 ปริมาตร 21 - ออกซิเจน 1 - อาร์กอน (ไม่รวมก๊าซอื่น ๆ )
วิธีการแก้:
1. ตามเงื่อนไขของปัญหา ปริมาตรของก๊าซในอากาศจะเท่ากันตามลำดับ:
วี( นู๋ 2 ) \u003d 1 0.78 \u003d 0.78 ม. 3;
วี(O 2) \u003d 1 0.21 \u003d 0.21 ม. 3
วี(แต่r) \u003d 1 0.01 \u003d 0.01 ม. 3
2. คำนวณปริมาณสารเคมีของก๊าซแต่ละชนิด:
น( นู๋ 2 ) = 0.78 / 22.4 10 -3 = 34.8 (โมล)
น(O 2) \u003d 0.21 / 22.4 10 -3 \u003d 9.4 (โมล)
น(แต่r) \u003d 0.01 / 22.4 10 -3 \u003d 0.45 (โมล)
3. เราคำนวณมวลของก๊าซ:
ม(นู๋ 2 ) = 34.8 28 = 974(ก.),
ม(O 2 ) = 9.4 32 = 30(ก.),
ม(แต่r) = 0.45 40 = 18(ร).
4. คำนวณมวลอากาศ:
ม(อากาศ) \u003d 974 + 301 + 18 \u003d 1293 (g) หรือ 1.293 กก.
คำตอบ: อากาศ 1.293 กก.
ตัวอย่างที่ 8 เมื่อจุดไฟในเครื่องวัดปริมาตรจะมีส่วนผสมของออกซิเจนและไฮโดรเจนที่มีปริมาตร 0.1 m 3 ปริมาตรของส่วนผสมลดลง 0.09 m 3 .
เล่มไหนไฮโดรเจนและออกซิเจนอยู่ในส่วนผสมเริ่มต้น ถ้าก๊าซที่เหลือไหม้ (ไม่มี) ?
วิธีการแก้:
1. เขียนสมการปฏิกิริยา:
2H 2 + อู๋ 2 = 2H 2 อู๋
2 โมล 1mol 2mol
2. เรากำหนดปริมาตรของก๊าซที่เข้าสู่ปฏิกิริยา
ปริมาณ ส่วนผสมของแก๊สลดลงเนื่องจากการก่อตัวของน้ำของเหลว ดังนั้นปริมาตรของก๊าซที่ทำปฏิกิริยาคือ 0.09 m 3 .
เพราะ ก๊าซ ทำปฏิกิริยาในอัตราส่วน 2:1 จากนั้นจาก 0.09 m 3 สองส่วน
ตกบนไฮโดรเจนและหนึ่ง - สู่ออกซิเจน ดังนั้นในปฏิกิริยา
ป้อน 0.06 m 3 ไฮโดรเจนและ 0.03 m 3 ออกซิเจน
3. เราคำนวณปริมาตรของก๊าซในส่วนผสมเริ่มต้น
เพราะ ก๊าซที่เหลือจะเผาไหม้จากนั้นก็คือไฮโดรเจน - 0.01 m 3 .
วี(ชม 2 ) = 0.01 + 0.06 = 0.07 (m 3 ) หรือ 70 ลิตร
วี(O 2 ) = 0.1 – 0.07 = 0.03 (m 3 ) หรือ 30 ลิตร
ตอบ ไฮโดรเจน 70 ลิตร ออกซิเจน 30 ลิตร
ตัวอย่างที่ 9 กำหนดความหนาแน่นของไฮโดรเจนของส่วนผสมของก๊าซที่ประกอบด้วยอาร์กอน 56 ลิตรและไนโตรเจน 28 ลิตร (N.O. )?
วิธีการแก้:
1. ตามคำจำกัดความของความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซ
ดี ชม 2 = เอ็ม (ผสม) / เอ็ม(ชม 2 ).
2. คำนวณปริมาณเคมีและมวลของส่วนผสมของก๊าซ:
น(อา) = 5.6/22.4= 2.5 (โมล);
น(นู๋ 2 ) = 28/22.4= 1.25 (โมล);
น(สารผสม) = 2.5 + 1.25 = 3.75 (โมล)
ม(อา) = 2.5 40 = 100 (ก.)
ม(นู๋ 2 ) = 1,25 28 = 35 (ก.),
ม(ส่วนผสม) \u003d 100 + 35 \u003d 135 (g) เพราะ
เอ็ม(เอr) = 40 กรัม/โมล เอ็ม (นู๋ 2 ) = 28 กรัม/โมล
3. คำนวณมวลโมลาร์ของส่วนผสม:
M(ส่วนผสม) = ม (ผสม) / น (ผสม) ;
M (ส่วนผสม) \u003d 135 / 3.75 \u003d 36 (g / mol)
4. คำนวณความหนาแน่นสัมพัทธ์ของส่วนผสมของก๊าซสำหรับไฮโดรเจน:
ดี ชม 2 = 36/2 = 18.
คำตอบ: 18
ตัวอย่าง 10 เป็นไปได้ไหมที่จะเผาถ่าน 3 กรัมให้หมดในขวดขนาด 3 ลิตรที่เติมออกซิเจน (n.o.s.)?
วิธีการแก้:
1. เราเขียนสมการสำหรับปฏิกิริยาของการเผาไหม้ถ่านหิน:
จาก + อู๋ 2 = ดังนั้น 2
1mol 1mol
2. เราคำนวณปริมาณทางเคมีของถ่านหิน:
น(จาก) = 3/12 = 0.25 (โมล) เพราะ M (C) \u003d 12 g / mol
ปริมาณออกซิเจนทางเคมีที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาจะเป็น 0.25 โมล (ตามสมการปฏิกิริยา)
3. เราคำนวณปริมาตรของออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ถ่านหิน 3 กรัม:
วี(อู๋ 2 ) = 0,25 22.4 = 5.6 (ล.)
4. เนื่องจากก๊าซใช้ปริมาตรของภาชนะที่มันตั้งอยู่ จึงมีออกซิเจน 3 ลิตร ดังนั้นจำนวนนี้จึงไม่เพียงพอ เพื่อเผาถ่าน 3 กรัม
ตอบ ไม่พอ
ตัวอย่างที่ 11 ปริมาตรของน้ำของเหลวจะเพิ่มขึ้นกี่ครั้งจากการเปลี่ยนเป็นไอน้ำที่ n.o.s.?
แผนการสอน Sycheva L.N.
ระดับ:__8___ วันที่: __________________
หัวข้อ “ปริมาตรของก๊าซโมล กฎของอโวกาโดร ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซ อัตราส่วนปริมาตรของก๊าซในปฏิกิริยาเคมี"
เป้า: เสริมทักษะการแก้ปัญหาโดยใช้สูตรและสมการปฏิกิริยาเคมี
งาน:
ดำเนินการสร้างแนวคิดของ "ตุ่น" ต่อไป
แนะนำนักเรียนให้รู้จักกฎของอโวกาโดรและขอบเขต
แนะนำแนวคิดของ "ปริมาตรโมลาร์", "ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซ";
พัฒนาความคิดเชิงตรรกะและความสามารถในการใช้ความรู้ที่ได้รับ
แผนการเรียน
แรงจูงใจของนักเรียน
การทำซ้ำข้อกำหนดและแนวคิดที่จำเป็น
การเรียนรู้เนื้อหาใหม่
การรวมบัญชี (ในแต่ละขั้นตอนของการศึกษาหัวข้อ);
การสะท้อน.
ระหว่างเรียน
ก่อนเข้าสู่หัวข้อใหม่ จำเป็นต้องทำซ้ำคำสำคัญ แนวคิด และสูตร:
"ไฝ" คืออะไร?
"มวลโมลาร์" คืออะไร?
"หมายเลขอโวกาโดร" คืออะไร?
คำจำกัดความของ "ปริมาณสาร" คืออะไร?
เขียนสูตรการหามวลโมลาร์ของสาร เลขอโวกาโดร
นักเรียนสองคนแก้ปัญหาที่กระดานดำ:
1. คำนวณมวลของน้ำ 3.5 โมล กำหนดจำนวนโมเลกุลที่มีอยู่ในปริมาณของสารนี้
2. ปริมาณธาตุเหล็กเท่ากับมวล 112 กรัม?
นักเรียนในพื้นที่ยังแก้ปัญหา: คำนวณปริมาณของสารออกซิเจนที่บรรจุอยู่ใน 3.2 กรัม จงหาจำนวนโมเลกุลของสารในปริมาณนี้
หลังจากเวลาอันสั้น (5 นาที) เราจะหารือถึงวิธีแก้ปัญหาทั้งหมด
คำอธิบาย กฎของอโวกาโดร: ปริมาตรของก๊าซต่าง ๆ ที่เท่ากันภายใต้เงื่อนไขเดียวกันมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน (ปริมาณสารเท่ากัน)
(นักเรียนในสมุดบันทึกจดบันทึกย่อ เน้นค่า 22.4 ลิตรคือปริมาตรที่บรรจุก๊าซ 1 โมลภายใต้สภาวะปกติ)
เราวิเคราะห์ตัวอย่างปัญหาการคำนวณ:
1. ปริมาณไนโตรเจน 11.2 ลิตร คือเท่าไร ?
2. ปริมาณออกซิเจน 10 โมลจะมีปริมาตรเท่าใด?
หลังจากนั้นนักเรียนจะได้รับงานอิสระในตัวเลือก:
| ออกกำลังกาย | ตัวเลือกที่ 1 | ตัวเลือกที่ 2 | ตัวเลือกที่ 3 | ตัวเลือกที่ 4 |
| ไฮโดรเจน | ออกซิเจน | |||
| กำหนดปริมาตรของก๊าซ | ออกซิเจน | ไฮโดรเจน |
||
| กำหนดปริมาณของสาร | ||||
| กำหนดมวล |
ในขั้นต่อไปของบทเรียน เราจะพิจารณาการใช้ค่าปริมาตรโมลาร์ (22.4 ลิตร) ในการแก้ปัญหาการคำนวณโดยใช้สมการของปฏิกิริยาเคมี:
1. ต้องใช้ออกซิเจนในปริมาณเท่าใดจึงจะสามารถทำปฏิกิริยากับทองแดง 6.4 กรัมได้?
2. ปริมาณอะลูมิเนียมถูกออกซิไดซ์ด้วยออกซิเจน 13.44 ลิตรเท่าใด
3. ปริมาณออกซิเจนที่ต้องใช้ในการเผาผลาญอีเทน 4 ลิตร (C 2 ชม 6 )?
จากตัวอย่างงานที่สาม ฉันแสดงให้นักเรียนเห็นวิธีแก้ปัญหาโดยใช้กฎอัตราส่วนปริมาตรของก๊าซ ฉันระบุว่าปัญหาเหล่านั้นได้รับการแก้ไขด้วยวิธีนี้ซึ่งเรากำลังพูดถึงเฉพาะสารที่เป็นก๊าซเท่านั้น ฉันเน้นนักเรียนไปที่สูตรและขอให้พวกเขาใส่ใจกับสูตรนี้ จำไว้
วัตถุประสงค์ของบทเรียน: เพื่อสร้างความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับกฎอัตราส่วนปริมาตรของสารก๊าซโดยใช้ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีของสารอินทรีย์ เพื่อสร้างความสามารถในการใช้กฎอัตราส่วนปริมาตรในการคำนวณตามสมการเคมี
ประเภทของบทเรียน: การก่อตัวของทักษะและความสามารถใหม่
รูปแบบของงาน: การฝึกปฏิบัติ (ฝึกด้วยตัวอย่าง แนวทางปฏิบัติที่มีผู้แนะนำและเป็นอิสระ)
อุปกรณ์ : การ์ดงาน
ครั้งที่สอง ตรวจการบ้าน. อัพเดทองค์ความรู้เบื้องต้น แรงจูงใจในกิจกรรมการเรียนรู้
1. การสนทนาหน้าผาก
1) เปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพของอัลเคน แอลคีน และอัลไคน์
2) ตั้งชื่อคุณสมบัติทางเคมีทั่วไปของไฮโดรคาร์บอน
3) ปฏิกิริยาใด (การเติม การแทนที่) เป็นเรื่องปกติสำหรับอัลเคน? ทำไม
4) ปฏิกิริยาใด (การเติม การแทนที่) เป็นเรื่องปกติสำหรับแอลคีน? ทำไม
5) จากสารที่ให้บนกระดาน ให้เลือกสารที่ทำให้น้ำโบรมีนเปลี่ยนสี ยกตัวอย่างสมการปฏิกิริยา
2. ตรวจการบ้าน
สาม. การเรียนรู้วัสดุใหม่
การสนทนาด้านหน้าเกี่ยวกับเนื้อหาของเกรด 8
ปริมาตรของก๊าซใด ๆ ในสภาวะปกติเป็นเท่าใด?
ก๊าซทั้งหมดถูกบีบอัดเท่ากัน มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเท่ากัน ปริมาตรของก๊าซไม่ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของโมเลกุลแต่ละโมเลกุล แต่ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างโมเลกุล ระยะห่างระหว่างโมเลกุลขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ พลังงาน และอุณหภูมิตามลำดับ
ตามกฎหมายเหล่านี้และการวิจัยของเขา นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี Amedeo Avogadro ได้กำหนดกฎหมายขึ้น:
ปริมาตรของก๊าซต่าง ๆ ที่เท่ากันมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน
ภายใต้สภาวะปกติ สารที่เป็นก๊าซจะมีโครงสร้างโมเลกุล โมเลกุลของแก๊สมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างกัน ดังนั้นปริมาตรของก๊าซจึงไม่ได้ถูกกำหนดโดยขนาดของอนุภาค (โมเลกุล) แต่โดยระยะห่างระหว่างพวกมัน ซึ่งใกล้เคียงกันสำหรับก๊าซใดๆ
A. Avogadro สรุปว่าถ้าเราใช้ 1 โมล นั่นคือ 6.02 1923 โมเลกุลของก๊าซใดๆ พวกมันจะมีปริมาตรเท่ากัน แต่ในขณะเดียวกัน ปริมาตรนี้ถูกวัดภายใต้สภาวะเดียวกัน นั่นคือ ที่อุณหภูมิและความดันเท่ากัน
เงื่อนไขภายใต้การคำนวณดังกล่าวเรียกว่าเงื่อนไขปกติ
สภาวะปกติ (n.v.):
T = 273 K หรือ t = 0 °C;
P = 101.3 kPa หรือ P = 1 atm = 760 mmHg ศิลปะ.
ปริมาตร 1 โมลของสารเรียกว่าปริมาตรโมลาร์ (Vm) สำหรับก๊าซภายใต้สภาวะปกติคือ 22.4 l / mol
ตามกฎของ Avogadro ก๊าซ 1 โมลใด ๆ มีปริมาตรเท่ากันภายใต้สภาวะปกติเท่ากับ 22.4 l / mol
ดังนั้นปริมาตรของสารตั้งต้นที่เป็นก๊าซและผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาจึงสัมพันธ์กันเป็นค่าสัมประสิทธิ์ในสมการปฏิกิริยา ความสม่ำเสมอนี้ใช้สำหรับการคำนวณทางเคมี
IV. การประยุกต์ใช้ความรู้เบื้องต้น
1. ฝึกฝนด้วยตัวอย่าง
ภารกิจที่ 1 คำนวณปริมาณคลอรีนที่เติมเอทิลีนได้ 5 ลิตร
ตอบ คลอรีน 5 ลิตร
ภารกิจที่ 2 คำนวณว่าต้องใช้ออกซิเจนเท่าใดในการเผาผลาญมีเทน 1 m3
คำตอบ: ออกซิเจน 2 ลบ.ม.
ภารกิจที่ 3 คำนวณปริมาตรของอะเซทิลีนสำหรับการเติมไฮโดรเจนโดยสมบูรณ์ซึ่งใช้ไฮโดรเจน 20 ลิตร
คำตอบ: อะเซทิลีน 10 ลิตร
2. แนวทางปฏิบัติ
ภารกิจที่ 4 คำนวณปริมาตรของออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ส่วนผสม 40 ลิตรที่มีก๊าซมีเทน 20% อีเทน 40% และอีเทน 40%
ตอบ ออกซิเจน 104 ลิตร
3. การปฏิบัติอิสระ
ภารกิจที่ 5 คำนวณปริมาตรของไฮโดรเจนที่จำเป็นสำหรับการเติมไฮโดรเจนอย่างสมบูรณ์ของสาร X
(นักเรียนกรอกตารางด้วยตนเองหลังจากทำงานเสร็จ พวกเขาจะตรวจคำตอบ)
ปริมาตรของสาร X, l |
สูตรสาร X |
สมการไฮโดรเจน |
ปริมาตรของไฮโดรเจน l |
|
ภารกิจที่ 6 คำนวณปริมาตรของอากาศ (ปริมาณออกซิเจนคิดเป็น 20% โดยปริมาตร) ซึ่งจะใช้สำหรับการเผาไหม้ของผสมที่สมบูรณ์
(นักเรียนแก้ปัญหาหนึ่งหรือสองงานอย่างอิสระสำหรับการประเมินตามคำแนะนำของครู)
ปริมาตรของส่วนผสม l |
||||||||
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
ดูเนื้อหาเอกสาร
“เคมี เกรด 9 อัตราส่วนปริมาตรของก๊าซในปฏิกิริยาเคมี การคำนวณอัตราส่วนปริมาตรของก๊าซโดยสมการเคมี»
บทเรียนเคมีในหัวข้อ "อัตราส่วนปริมาตรของก๊าซในปฏิกิริยาเคมี การคำนวณอัตราส่วนปริมาตรของก๊าซตามสมการเคมี»
บทที่ #3 เกี่ยวกับการคิดอย่างมีวิจารณญาณ
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:เพื่อสร้างความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับกฎความสัมพันธ์เชิงปริมาตรของสารก๊าซโดยใช้ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีของสารอินทรีย์ เพื่อสร้างความสามารถในการใช้กฎอัตราส่วนปริมาตรในการคำนวณตามสมการเคมี เพื่อปรับปรุงความสามารถของนักเรียนในการแก้ปัญหาการคำนวณตามสมการปฏิกิริยาเคมี เพื่อพัฒนาความสามารถของนักเรียนในการทำโจทย์เคมี พัฒนาความคิดเชิงวิพากษ์ เพื่อสร้างทัศนคติเชิงบวกต่อการศึกษาเรื่อง ทัศนคติที่รอบคอบต่องานที่ทำ
อุปกรณ์:การ์ดงาน
ระหว่างเรียน.
ฉัน.อุ่นเครื่อง(สนับสนุนให้นักเรียนแสดงความคิดของตนเอง)
ก. ฟรานส์ “เมื่อคนคิด เขามีความสงสัย แต่เขาแน่ใจว่าเมื่อใด…”
คุณจะจบประโยคนี้อย่างไร?
นักเรียนทำงานเป็นกลุ่ม จดตัวเลือกที่แนะนำ พวกเขาเลือกคนที่คิดว่าเหมาะสมกว่า
บทสรุป: "เมื่อคนคิด เขามีความสงสัย แต่เขาแน่ใจเมื่อกระทำ"
ฉันหวังว่ากรณีที่เราจะจัดการกับในบทเรียนจะสนใจคุณและคุณจะแสดงความสามารถและทักษะของคุณ
ครั้งที่สอง แรงจูงใจของกิจกรรมการเรียนรู้
ประกาศหัวข้อและวัตถุประสงค์ของบทเรียน
III ระดับของการอัปเดต
ใช้แผนภาพเวียนนา ระลึกถึงคุณสมบัติทางเคมีของแอลคีนและแอลไคน์
ปริมาตรของก๊าซใด ๆ ที่ n.o.
ตอบ: 22.4 ลิตร/โมล
กฎของอโวกาโดรถูกกำหนดอย่างไร?
ตอบ:ปริมาตรของก๊าซต่าง ๆ เท่ากันภายใต้สภาวะเดียวกัน (t, p) มีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน
บทสรุป:ปริมาตรของสารตั้งต้นของแก๊สและผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาสัมพันธ์กันตามค่าสัมประสิทธิ์ของพวกมันในสมการปฏิกิริยา ความสม่ำเสมอนี้ใช้สำหรับการคำนวณทางเคมี
งานสร้างสรรค์:(ทำให้สามารถตรวจสอบความรู้ต่อเนื่องของนักเรียนในหัวข้อได้)
ในท่อที่มีหมายเลขสามท่อปิดด้วยจุก ได้แก่ มีเทน เอทิลีน อะเซทิลีน จะทราบได้อย่างไรว่าก๊าซใดตั้งอยู่?
IV. ระดับการรับรู้(นำสื่อสู่จิตสำนึกของนักเรียนซึ่งขึ้นอยู่กับปัญหาการค้นหาความจริง)
การบรรยายเสริม ("ม้าหมุน": อันดับแรก ให้แนวคิดพื้นฐานสำหรับการแก้ปัญหา ในตอนท้าย นักเรียนจะจับคู่กัน แก้ปัญหาที่คล้ายกัน เขียนปัญหาที่คล้ายกันซึ่งคู่ข้างเคียงแก้ เป็นต้น)
ปริมาตรของคลอรีน (n.o.) ที่จะทำปฏิกิริยากับโพรพีน 7 ลิตร คือ
ก) 14 ลิตร; ข) 10 ลิตร; ค) 7 ลิตร; ง) 22.4 ลิตร
3. คำนวณปริมาตรของอากาศที่จะต้องใช้ในการเผาส่วนผสม
ซึ่งประกอบด้วยเอทิลีน 5 ลิตร และอะเซทิลีน (N.O.) 7 ลิตร
ระบุปริมาณไฮโดรเจนที่จำเป็นสำหรับการเติมไฮโดรเจนโดยสมบูรณ์ของเอทิลีน 7 ลิตรตามสมการปฏิกิริยา:
C 2 H 4 + H 2 \u003d C 2 H 6 a) 7 l; ข) 6 ลิตร; ค) 14 ลิตร; ง) 3.5 ลิตร
ทำงานเป็นคู่.นักเรียนรวมกันเป็นคู่เขียนปัญหาที่คล้ายกันซึ่งคู่ข้างเคียงแก้:
ปริมาตรของไฮโดรเจนที่จำเป็นสำหรับการเติมไฮโดรเจนอย่างสมบูรณ์คือบิวไทน์ 15 ลิตรคือ: ก) 15 ลิตร; ข) 30 ลิตร; ค) 7.5 ลิตร; ง) 3.5 ลิตร
ปริมาณคลอรีนที่จะเข้าร่วมกับอะเซทิลีน 5 ลิตรตามสมการปฏิกิริยา C 2 H 2 + 2Cl 2 \u003d C 2 H 2 Cl 2:
ก) 5 ลิตร; ข) 10 ลิตร; ค) 2.5 ลิตร; ง) 22.4 ลิตร
3. คำนวณปริมาณอากาศที่ต้องการใช้ในการเผาไหม้
อะเซทิลีน 10 ม. 3 (ไม่มี)
วี. การสะท้อน
เสร็จสิ้นภารกิจบนการ์ด
คำนวณปริมาตรของไฮโดรเจนที่จำเป็นสำหรับการเติมไฮโดรเจนอย่างสมบูรณ์ของสาร X
(นักเรียนกรอกตารางด้วยตนเองหลังจากทำงานเสร็จ พวกเขาจะตรวจคำตอบ)
| ปริมาตรของสาร X, l | สูตรสาร X | สมการไฮโดรเจน | ไฮโดรเจน l |
|
วีІ . บทสรุปของบทเรียน
กำลังจัดทำใบงานสำหรับบทเรียนต่อไป
วีІ ฉัน. สรุปบทเรียน
VIII. การบ้าน
ทำงานผ่านย่อหน้าที่ 23 ทำแบบฝึกหัด 206, 207 ในหน้า 149
อัตราส่วนปริมาตรของก๊าซในปฏิกิริยาเคมี
เป้า: รวบรวมความรู้เกี่ยวกับก๊าซ สามารถคำนวณอัตราส่วนปริมาตรของก๊าซได้ โดยใช้สมการเคมีโดยใช้กฎความสัมพันธ์เชิงปริมาตร ประยุกต์ใช้กฎของอโวกาโดรและแนวคิดของปริมาตรโมลาร์ในการแก้ปัญหา
อุปกรณ์: การ์ดที่มีภารกิจ กฎของอโวกาโดรบนกระดาน
ระหว่างเรียน:
ฉันองค์กร ช่วงเวลา
การทำซ้ำ
1. สารในสถานะก๊าซมีอะไรบ้าง?
(เอช2, นู๋ 2, O 2, CH 4, C 2 H 6)
2. แนวคิดอะไรที่เป็นแบบฉบับของก๊าซเหล่านี้? ("ปริมาณ")
3. นักวิทยาศาสตร์คนใดแนะนำว่าองค์ประกอบของก๊าซมี 2 อะตอมและอะตอมใด
(อ. อโวกาโดร, เอช 2, โอ 2, นู๋ 2 )
4. Avogadro ค้นพบกฎหมายอะไร?
(ในปริมาณที่เท่ากันของก๊าซต่างๆ ภายใต้สภาวะเดียวกัน (tและความดัน) มีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน)
5. ตามกฎของ Avogadro ก๊าซใด ๆ 1 โมลมีปริมาตรเท่ากับ (22.4 l / mol)
6. กฎข้อใดแสดงถึงปริมาตรของก๊าซ? (วีม. - ปริมาตรของฟันกราม)
7. เราพบสูตรอะไร:วี, วีเมตร ปริมาณของสาร?
วีม = วี วี = วี วี = วีม ∙ วี
วี วีม
II. กำลังศึกษาเนื้อหา
เมื่อสารตั้งต้นทำปฏิกิริยาและผลิตภัณฑ์ที่ได้รับอยู่ในสถานะก๊าซ อัตราส่วนปริมาตรสามารถหาได้จากสมการปฏิกิริยา
ตัวอย่างเช่น พิจารณาปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนกับคลอรีน ตัวอย่างเช่น สมการปฏิกิริยา:
H 2 + CI 2 = 2NS ฉัน
1 โมล 1 โมล 2 โมล
22.4 ลิตร/โมล 22.4 ลิตร/โมล 44.8 ลิตร/โมล
ดังที่คุณเห็น ไฮโดรเจน 1 โมลและคลอรีน 1 โมลทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างไฮโดรเจนคลอไรด์ 2 โมล หากเราลดค่าตัวเลขเหล่านี้ของไดรฟ์ข้อมูลลง 22.4 เราจะได้อัตราส่วนปริมาตร 1:1:2 ด้วยวิธีนี้ ยังสามารถกำหนดอัตราส่วนปริมาตรของสารก๊าซภายใต้สภาวะปกติได้อีกด้วย
กฎของอโวกาโดรซึ่งมีบทบาทสำคัญในการคำนวณทางเคมีของสารก๊าซ เกิดขึ้นดังนี้:
ในปริมาณที่เท่ากันภายใต้สภาวะภายนอกเดียวกัน ( t และความดัน) มีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน
จากกฎนี้มีผลตามมาว่าก๊าซ 1 โมลภายใต้สภาวะปกติจะมีปริมาตรเท่ากันเสมอ (ปริมาตรโมลาร์ของแก๊ส) เท่ากับ 22.4 ลิตร
ค่าสัมประสิทธิ์ในสมการปฏิกิริยาแสดงจำนวนโมลและจำนวนปริมาตรของสารที่เป็นก๊าซ
ตัวอย่าง: คำนวณปริมาณการใช้ออกซิเจนเมื่อไฮโดรเจน 10 ลบ.ม. ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน
มาเขียนสมการปฏิกิริยากัน
10 ลบ.ม. x ลบ.ม.
2H 2 + O 2 \u003d 2H2O
2 โมล 1 โมล
2 ลบ.ม. 1 ลบ.ม
จากสมการปฏิกิริยา เป็นที่ทราบกันว่าไฮโดรเจนและออกซิเจนทำปฏิกิริยาในอัตราส่วนปริมาตร 2:1
จากนั้น 10:2 = X:1, X = 5 ลบ.ม. ดังนั้นเพื่อให้ไฮโดรเจน 10 ลบ.ม. ทำปฏิกิริยา จำเป็นต้องใช้ออกซิเจน 5 ลบ.ม.
การคำนวณโดยใช้กฎของอโวกาโดร
ฉัน ประเภทงาน
การกำหนดปริมาณของสารจากปริมาตรของก๊าซที่ทราบและการคำนวณปริมาตรของก๊าซ (N.O. ) จากการผลิตปริมาณของสาร
ตัวอย่างที่ 1คำนวณจำนวนโมลของออกซิเจนซึ่งมีปริมาตรเท่ากับ n.o. บรรจุ 89.6 ลิตร
ตามสูตร วี = วีม ∙ วีหาปริมาณของสสารวี = วี
วีม
วี (อู๋ 2 ) = _____89.6ล___= 4 โมล
22.4 ลิตร/โมล คำตอบ: วี(อู๋ 2) = 4 โมล
ตัวอย่าง 2 ปริมาณออกซิเจน 1.5 โมลภายใต้สภาวะปกติคือเท่าไร?
วี (อู๋ 2 ) = วีม ∙ วี \u003d 22.4 l / mol ∙ 1.5 mol \u003d 33.6 l
II ประเภทงาน
การคำนวณปริมาตร (n.s.) จากมวลของสารที่เป็นก๊าซ
ตัวอย่าง. คำนวณปริมาตร (ที่ N.C. ) ที่มีออกซิเจน 96 กรัม ขั้นแรก หามวลโมลาร์ของออกซิเจน O 2. เท่ากับ M (O 2) \u003d 32 g / mol
ตอนนี้ตามสูตรม = เอ็ม ∙ วี หา.
วี (อู๋ 2 ) = ม = 96 กรัม____= 3 โมล
เอ็ม 32 กรัม/โมล
คำนวณปริมาตรที่ครอบครองโดยออกซิเจน 3 โมล (n.c. ) โดยใช้สูตรวี = วีม ∙ วี :
วี(อู๋ 2 ) \u003d 22.4 l / mol ∙ 3 mol \u003d 67.2 l
ตอบ: วี(อู๋ 2) = 67.2 ลิตร
สาม. การรวมบทเรียน
1. ทำงานกับอดีต หน้า 80 (8.9)
2. d / z: วรรค 29 หน้า 80 เช่น สิบ