Химиядан есептерді шығарудың әдістемесі
Алғы сөз ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
І.тарау. Химиялық есептерді шығарудың жалпы әдістемелік
талаптары
§1. Химиялық есептердің жүйесі , оның химия курсындағы
орны, есептердің классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
§2. Химиялық есептің екі бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
§ 3. Химиялық есепті талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
§ 4. Химиялық есепті шығаруда физикалық және математикалық
білімдерді пайдалану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 12
ІІ Тарау. Химиялық есептерді шығарудың әдістері
§1. Химиялық есептерді шығаруда қолданылатын негізгі әдістер.. 16
§2. Химиялық есептерді шығарудың графикалық әдістері ... ... .. 22
§3.Алгебралық әдіспен есеп шығару ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...25
§4. Типтік есептерді шешу үлгілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27
ІІІ. тарау. Оқушыларды есеп шығартуға үйретудің әдістемелік
ерекшеліктері
§ 1. Оқушыларды есеп шығартуға, үйретуге байланысты студент.
терге қажетті білім мен біліктерді қалыптастыру ... ... ... ... ... 36
§2. Есеп шығартуға үйретудің әдістемелік принциптер ... .. ..38
§ 3. Химия сабағында сандық есептерді пайдалану әдістемесі ... ..40
§4. Химиялық есептерді шығару арқылы оқушылардың білімдері
мен біліктерін пысықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 44
IV.Тарау. Бағдарлама бойынша оқушыларды есеп шығартуға
үйретудің әдістемесі
§ 1. 8 сынып есептері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...55
§2. 9 сынып есептері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..64
§ 3 10 сынып есептері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .69
V.Тарау. Курделі есептерді шығарудың әдістері
§ 1. Есептерді талдап, шығарту арқылы студенттердің ой . өрісін
дамыту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 73
§2. Қоспаның құрамындағы компоненттердің массаларын анықтауға
байланысты есептерді шығартуға үйрету ... ... ... ... ... ... ...76
Әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 80
І.тарау. Химиялық есептерді шығарудың жалпы әдістемелік
талаптары
§1. Химиялық есептердің жүйесі , оның химия курсындағы
орны, есептердің классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
§2. Химиялық есептің екі бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
§ 3. Химиялық есепті талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
§ 4. Химиялық есепті шығаруда физикалық және математикалық
білімдерді пайдалану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 12
ІІ Тарау. Химиялық есептерді шығарудың әдістері
§1. Химиялық есептерді шығаруда қолданылатын негізгі әдістер.. 16
§2. Химиялық есептерді шығарудың графикалық әдістері ... ... .. 22
§3.Алгебралық әдіспен есеп шығару ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...25
§4. Типтік есептерді шешу үлгілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27
ІІІ. тарау. Оқушыларды есеп шығартуға үйретудің әдістемелік
ерекшеліктері
§ 1. Оқушыларды есеп шығартуға, үйретуге байланысты студент.
терге қажетті білім мен біліктерді қалыптастыру ... ... ... ... ... 36
§2. Есеп шығартуға үйретудің әдістемелік принциптер ... .. ..38
§ 3. Химия сабағында сандық есептерді пайдалану әдістемесі ... ..40
§4. Химиялық есептерді шығару арқылы оқушылардың білімдері
мен біліктерін пысықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 44
IV.Тарау. Бағдарлама бойынша оқушыларды есеп шығартуға
үйретудің әдістемесі
§ 1. 8 сынып есептері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...55
§2. 9 сынып есептері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..64
§ 3 10 сынып есептері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .69
V.Тарау. Курделі есептерді шығарудың әдістері
§ 1. Есептерді талдап, шығарту арқылы студенттердің ой . өрісін
дамыту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 73
§2. Қоспаның құрамындағы компоненттердің массаларын анықтауға
байланысты есептерді шығартуға үйрету ... ... ... ... ... ... ...76
Әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 80
Алғы сөз
Бұл әдістемелік құрал оқушыларды есеп шығартуға үйретудің ғылыми негізделген әдістемесін педагогикалық институтының химия мамандығы студенттеріне ұсынылады. Сонымен қатар бұл еңбекте оқушылардың есеп шығарудағы творчествалық ойлау іс-әрекеттеріне барлық мүмкіншіліктер жасалып, есеп шығарудың тиімді әдістерін таңдап алуға, негізделген әдістемелік амалдар қарастырылады.
Әдістемелік құралды химия пәнің оқытуда, химияны оқыту әдістемесі сабағында, химия есептерін шығаруға арналған арнаулы курста, студенттердің өзіндік жұмыстарында, осы мәселе бойынша жазылған курстық және дипломдық жұмыстарға, педагогикалық практикада пайдалануға болады.
Оқушылармен химиялық есептерді шығаруда мектептің химия пәнінің мұғалімдеріне әдістемелік құрал бола алады.
Әдістемелік құралдың мазмұныңда есеп шығаруға қажетті негізгі мәліметтер қамтылған: студенттердің есеп шығарудағы алгоритмдік іс-әрекеттерін дәптерге дұрыс бейнелеуі, физикалық өлшем бірліктерін айыра білу, есеп шығаруда логикалық бір ізгілікті сақтап, оны тиісті жерінде пайдалана білу, химиялық есептерді әртүрлі әдістермен шығара білу, оқушыларды химиялық есептерді шығартуға үйретудің біліктілігін қалыптастыру.
Химиялық есептерді шығару тек қана оқыту үрдісінде қалыптасады. Сондықтан да, бұл қабылетті тек қана бір жолмен дамытуға болады. Ол үнемі жүйелі түрде есеп шығару.
Бұл әдістемелік құрал оқушыларды есеп шығартуға үйретудің ғылыми негізделген әдістемесін педагогикалық институтының химия мамандығы студенттеріне ұсынылады. Сонымен қатар бұл еңбекте оқушылардың есеп шығарудағы творчествалық ойлау іс-әрекеттеріне барлық мүмкіншіліктер жасалып, есеп шығарудың тиімді әдістерін таңдап алуға, негізделген әдістемелік амалдар қарастырылады.
Әдістемелік құралды химия пәнің оқытуда, химияны оқыту әдістемесі сабағында, химия есептерін шығаруға арналған арнаулы курста, студенттердің өзіндік жұмыстарында, осы мәселе бойынша жазылған курстық және дипломдық жұмыстарға, педагогикалық практикада пайдалануға болады.
Оқушылармен химиялық есептерді шығаруда мектептің химия пәнінің мұғалімдеріне әдістемелік құрал бола алады.
Әдістемелік құралдың мазмұныңда есеп шығаруға қажетті негізгі мәліметтер қамтылған: студенттердің есеп шығарудағы алгоритмдік іс-әрекеттерін дәптерге дұрыс бейнелеуі, физикалық өлшем бірліктерін айыра білу, есеп шығаруда логикалық бір ізгілікті сақтап, оны тиісті жерінде пайдалана білу, химиялық есептерді әртүрлі әдістермен шығара білу, оқушыларды химиялық есептерді шығартуға үйретудің біліктілігін қалыптастыру.
Химиялық есептерді шығару тек қана оқыту үрдісінде қалыптасады. Сондықтан да, бұл қабылетті тек қана бір жолмен дамытуға болады. Ол үнемі жүйелі түрде есеп шығару.
1. Нұгманов И. Есептер жинағы. Алматы.2001
2. Ерыгин Д.П. Шишкин Е.А. Методика решения задач по химии. М., Просвещение. 1989
3. Цитович Методика решения задач по химии.М.,Просвещение. 1989
4. Бекішев Б . Химиядан есептер шығару. Алматы.2001
5. Адамович Т.П. и др. Сборник олимпиадных задач по химии. –Минск:1980.
6. Гаврусейко Н.П. Сборник самостоятельных и контрольных работ по химит. - Минск.1983.
7. Гольдфарб Я.Л. и др. Сборник задач и упражнений по химии: Учеб.8-11 кл. ср.шк.- .: Просвещение,1987.
8. Грученко Г.И., Кайгородова Г.А. Обучение учащихся решению расчетных задач по химии.- Смоленск,1984.
9. Гузей Л,С., Лунин В. В. Сборник задач по общей химии с производственным содержанием. –М. Высшая школа,1977.
10. Глориозов П,А,. Рысс В.Л.Проверочные работы по химии,-М. Пр. 1986.
11. Дайнеко В.И. Как научить школьников решать задачи по органической химии.М.-Пр. 1987.
12. Иванова Р.Г., Осокина Г.И. Изучение химии в 9-10 классах.-М., Просвещение.1983.
13. Иванова Р.Г., Черкасова А.М. Изучение химии в 7-8 классах.-М., Просвещение.1983.
14. Колягин Ю.М., Оганесян В.А. Учись решать задачи. –М.: Просвещение.1983
15. Лабий Ю.М. Решение задач по химии с помощью уравнений и неравенств.-М.: Просвещение.1987
16. Магдесиева Н.Н., Кузменко Н.Е. Учись решать задачи по химии,-М.: Просвещение.1987.
17. Потапов В.М., Чертков И.Н. Проверь свои знания по органической химии. .-М.: Просвещение.1979.
18. 500 задач по химии. .-М.: Просвещение.1981.
19. Середа И.П. Конкурсные задачи по химии.- Киев: 1984.
20. Суровцева Р.П., и др, Задания по химии для самостоятельной работы учащихся. .-М.: Просвещение.1987
21. Фридман Л.М. Турецкий Е.Н. Как научиться решать задачи. .-М.: Просвещение.1984.
22. Хомченко Г.П, Задачи по химии для поступающих в вузы. .-М.: Просвещение.1986.
23. Чуранов С.С. Химические олимпиады в школе.-М.: Просвещение.1982.
24. Когисов С.М. Сапалық есептерді шығарудың әдістері. Ақтөбе, 2006,
2. Ерыгин Д.П. Шишкин Е.А. Методика решения задач по химии. М., Просвещение. 1989
3. Цитович Методика решения задач по химии.М.,Просвещение. 1989
4. Бекішев Б . Химиядан есептер шығару. Алматы.2001
5. Адамович Т.П. и др. Сборник олимпиадных задач по химии. –Минск:1980.
6. Гаврусейко Н.П. Сборник самостоятельных и контрольных работ по химит. - Минск.1983.
7. Гольдфарб Я.Л. и др. Сборник задач и упражнений по химии: Учеб.8-11 кл. ср.шк.- .: Просвещение,1987.
8. Грученко Г.И., Кайгородова Г.А. Обучение учащихся решению расчетных задач по химии.- Смоленск,1984.
9. Гузей Л,С., Лунин В. В. Сборник задач по общей химии с производственным содержанием. –М. Высшая школа,1977.
10. Глориозов П,А,. Рысс В.Л.Проверочные работы по химии,-М. Пр. 1986.
11. Дайнеко В.И. Как научить школьников решать задачи по органической химии.М.-Пр. 1987.
12. Иванова Р.Г., Осокина Г.И. Изучение химии в 9-10 классах.-М., Просвещение.1983.
13. Иванова Р.Г., Черкасова А.М. Изучение химии в 7-8 классах.-М., Просвещение.1983.
14. Колягин Ю.М., Оганесян В.А. Учись решать задачи. –М.: Просвещение.1983
15. Лабий Ю.М. Решение задач по химии с помощью уравнений и неравенств.-М.: Просвещение.1987
16. Магдесиева Н.Н., Кузменко Н.Е. Учись решать задачи по химии,-М.: Просвещение.1987.
17. Потапов В.М., Чертков И.Н. Проверь свои знания по органической химии. .-М.: Просвещение.1979.
18. 500 задач по химии. .-М.: Просвещение.1981.
19. Середа И.П. Конкурсные задачи по химии.- Киев: 1984.
20. Суровцева Р.П., и др, Задания по химии для самостоятельной работы учащихся. .-М.: Просвещение.1987
21. Фридман Л.М. Турецкий Е.Н. Как научиться решать задачи. .-М.: Просвещение.1984.
22. Хомченко Г.П, Задачи по химии для поступающих в вузы. .-М.: Просвещение.1986.
23. Чуранов С.С. Химические олимпиады в школе.-М.: Просвещение.1982.
24. Когисов С.М. Сапалық есептерді шығарудың әдістері. Ақтөбе, 2006,
С.М. Көгісов
ХИМИЯДАН ЕСЕПТЕРДІ ШЫҒАРУДЫҢ ӘДІСТЕМЕСІ
050112 химия мамандықтарына арналған
Оқу құралы
Актөбе
2009
ББК 24.4я 8
К 12
Ақтөбе мемлекеттік педагогикалық институтының оқу-әдістемелік бірлестігі
ұсынған( Хаттама № --- , -----------2009 ж)
Пікір жазған: Нурлыбаев И.И. - техника ғылымдарының докторы, Қ. Жұбанов
атындағы Ақтөбе мемлекеттік университетінің профессоры
К 12 Көгісов. С.М. Химиядан есептерді шығарудың әдістемесі. – Ақтөбе,
2009, 80 бет
ІSВN 9965-645- 34-8
Химиядан есептерді шығарудың әдістемесі атты оқу құралы мектептің
химия пәнінің оқу бағдарламасына сәйкес сандық химиялық есептердің негізгі
типтерін шығарудың әдістемесін қарастырады. Оқу құралы педагогикалық
институтының химия мамандығына байланысты Химиядан есептер шығару атты
арнаулы курсқа негізделіп жазылған.
Оқу құралы химиктерге, биологтерге және мектеп оқушылары мен мектеп
мұғалімдеріне ұсынылады.
ББК 24.4я 8
К 1704000000
00(05)- 05
ІSВN 9965-645- 34-8
© Көгісов С.М., 2009
Алғы сөз
Бұл әдістемелік құрал оқушыларды есеп шығартуға үйретудің ғылыми
негізделген әдістемесін педагогикалық институтының химия мамандығы
студенттеріне ұсынылады. Сонымен қатар бұл еңбекте оқушылардың есеп
шығарудағы творчествалық ойлау іс-әрекеттеріне барлық мүмкіншіліктер
жасалып, есеп шығарудың тиімді әдістерін таңдап алуға, негізделген
әдістемелік амалдар қарастырылады.
Әдістемелік құралды химия пәнің оқытуда, химияны оқыту әдістемесі
сабағында, химия есептерін шығаруға арналған арнаулы курста, студенттердің
өзіндік жұмыстарында, осы мәселе бойынша жазылған курстық және дипломдық
жұмыстарға, педагогикалық практикада пайдалануға болады.
Оқушылармен химиялық есептерді шығаруда мектептің химия пәнінің
мұғалімдеріне әдістемелік құрал бола алады.
Әдістемелік құралдың мазмұныңда есеп шығаруға қажетті негізгі
мәліметтер қамтылған: студенттердің есеп шығарудағы алгоритмдік іс-
әрекеттерін дәптерге дұрыс бейнелеуі, физикалық өлшем бірліктерін айыра
білу, есеп шығаруда логикалық бір ізгілікті сақтап, оны тиісті жерінде
пайдалана білу, химиялық есептерді әртүрлі әдістермен шығара білу,
оқушыларды химиялық есептерді шығартуға үйретудің біліктілігін
қалыптастыру.
Химиялық есептерді шығару тек қана оқыту үрдісінде қалыптасады.
Сондықтан да, бұл қабылетті тек қана бір жолмен дамытуға болады. Ол үнемі
жүйелі түрде есеп шығару.
Автор
І-тарау. Химиялық есептерді шығарудың жалпы әдістемелік талаптары
§ 1. Химиялық есептердің жүйесі , оның химия курсындағы
орны, есептердің классификациясы
Химиялық есептерді шығарту – білім алудың негізгі көзі болып
саналады. Оқыту процесіне есептерді кіргізу арқылы оқытудың мынадай
дидактикалық принциптерін іс жүзіне асыруға болады:
1. Оқушылардың белсендігін және өз бетімен жұмыс істеуін қамтамасыз
етуге болады.
2. Білім мен біліктің жинақтығын қамтамасыз етеді.
3. Оқытудың өмірмен байланыстығын қамтамасыз етеді.
4. Кәсіптік бағдар мен, политехникалық білім береді.
Химиядан сабақ бергенде негізгі дидактикалық принципті еске ұстау
керек. Ол оқытудың, яғни білім беру мен тәрбие және дамытудың бірлігі. Есеп
шығаруда химиялық ұғымдар қайталанып бекиді. Алынған білімдер тереңдей
түседі, оқушылардың ой-өрісі дамиды, оқушыларды өз бетімен жұмыс істеуге
итермелейді. Есеп шығару арқылы оқушылар еңбекке үйренеді, жауапкершілік
пайда болады, бір бағыттылық, мақсатқа жету үшін қайтпайтын қайсарлық пайда
болады. Есеп шығаруда пән аралық байланыс та іске асады, табиғаттың
тұтастығы туралы көз-қарас қалыптасады. Есеп шығаруда оқушылардың ой
әрекеті мен іс әрекеті дамиды. Мысалы, ойға тоқу, дәлелдеу, талдау сияқты
ойлау элементтерін үйренеді.
Психологтар мен дидактиктер Есеп шығаруды – ойлау іс-әрекеттің
кешенді моделі деп атаған.
Жалпы есепті екі топқа бөлеміз: 1) сандық; 2) сапалық.
Сандық есепті 3-ке топтастыруға болады.
1. Химиялық формула арқылы есеп шығару
2. Химиялық реакция теңдеуі арқылы есеп шығару
3. Ерітінділерге арналған есептер.
Әр топтың есептерінің бірнеше түрлері болады. Мысалы: Бірінші топқа
-15түрлі есеп кіреді.
1) Қосылыстың салыстырмалы молекулалық массасын анықтау;
2) Заттың құрамындағы элементтердің массаларының ара қатынасы;
3) Қосылыстардағы элементтердің массалық үлесін анықтау;
4) Белгілі заттың массасынан элементтің массасын анықтау;
5) Элементтің массасы арқылы заттың массасын анықтау;
6) Салыстырмалы тығыздық арқылы газдардың молекулалық массасын
анықтау ;
7) Газдардың салыстырмалы тығыздығын анықтау;
8) Массасы арқылы заттың саның анықтау;
9) Заттың белгілі мөлшері бойынша массасын анықтау;
10) Қосылыстағы элементтердің массалық үлесі бойынша, заттың қарапайым
формуласын анықтау;
11) Газдардың тығыздығы мен элементтердін массалық үлесі бойынша
заттардың молекулалық формуласын анықтау;
12) Жаңу өнімінің массасы арқылы заттың формуласын анықтау;
13) Заттың массасы, мөлшері мен көлемі бойынша (газдар үшін)
молекулалардың сандарын анықтау;
14) Көлемі бойынша газ тәрізді заттардың массасын анықтау;
15) Заттың массасы, мөлшері бойынша газ тәрізді заттардың көлемін
анықтау.
Сандық есептерді мынадай типтерге бөлуге болады (С.Г.Шаповаленко):
1 тип. Моль ұғымы арқылы есептер шығару;
2 тип. Элементтердің масаларының арақатынасы мен химиялық формула
арқылы есептеу;
3 тип. Заттың құрамындағы элементтердің массаларының формуласы
арқылы есептеу;
4 тип. Салыстырмалы тығыздыққа байланысты және газдың көлемі
арқылы салыстырмалы молекулалық массаны анықтау;
5 тип. Химиялық теңдеу арқылы есептеу;
6 тип. Ерітінділерге арналған есептер;
7 тип. Жай және молекулалық формуланы құрастыру.
Ю.В.Плетнер, В.С. Полосин бойынша сандық есептер мынадай типтерге
бөлінеді:
1 тип. Формула арқылы есептеу;
2 тип. Ерітінділерге арналған есептер;
3 тип. Реакцияға қатысқан газдардың көлемдік қатынасын анықтауға
байланысты есептер;
4 тип. Заттың салыстырмалы молекулалық массасын анықтауға
байланысты есептер.
5 тип. Реакция өнімінің шығымына байланысты есептер;
6 тип. Реакцияға қатысқан заттың біреуі артық мөлшерде алынған
жағдайда заттың сандық мөлшерін анықтауға байланысты есептер;
7 тип. Қоспаға байланысты есептер;
8 тип. Реакцияға қатысқан газтәрізді заттардың сандық мөлшерін
анықтауға байланысты есептер.
Сапалық есептер де бірнеше типтерге бөлінеді:
1 тип. Заттарды алу;
2 тип: Заттын сапалық құрамын анықтау;
3 тип. Химииялық заттарды бір-бірінен ажырата білу;
4 тип. Химиялық құбылыстарды бақылау және түсіндіру;
5 тип. Заттар мен құбылыстарды типтерге және жеке кластарға
жатқыза білу;
6 тип. Берілген мөлшердегі ерітінділерді даярлау.
7 тип. Берілген заттарда қоспаның бар екендігін анықтау және
затты қоспадан тазарту.
§ 2. Химиялық есептің екі бөлімі
Есепті шығарғанда негізгі екі мәнге көңіл бөлу керек. Ол есептің
химиялық бөлімі мен математикалық бөлімі . Есептің химиялық мәнін ескеру
қажет. Есепті шығарудың алгоритмдік ретін төмендегі схема арқылы
қарастырайық:
Есепті шығарудың химиялық бөлімі:
Текст
Есептің шартын
схема түрде жазу
Есепті зерттеу
Есепті талдау
Есепті шығарудың математикалық бөлімі:
Есепті
шығарудың
әдісі
Шығару,
есептеу
Жауабы
Шығаруды
талдау,
тексеру
Есеп шығарғанда оқушылар есептің химиялық бөліміне көңіл бөлмей ,
бірден математикалық есептеу жағына көп көңіл бөледі. Сондықтан да есептер
жаттанды шығарылады. Оқушыларға заттарды қарастырғанда оның сандық жақтары
мен қоса сапалық жағы да бар екендігін айту керек. Мысалы: 1-тапсырма.
Мына қосылыстардың 5 Н2О, O2 , 2 Cu , H2SO4 , CaCO3, 3 NaOH
а) сандық;
б) сапалық құрамын анықтаңдар.
Шешуі: 5 Н2О- бес молекула судың сандық құрамы:
1) қандай элементтен құралған (Н.О)
2) молекула саны (5)
3) Заттың типі (күрделі)
4) қосылыстың типі (оксидтер)
Сапалық құрамы:
1) Салыстырмалы молекулалық массасы(Mr(Н2О))=18
2) Молярлық масса – М(Н2О) = 18 гмоль
3) Зат саны (ν) , моль ν (Н2О) = 5 моль
4) Масса (m), r. m (Н2О) = 90 г
5) Молярлық көлем (Vm) , лмоль-0,018 (18:1000)
6) Көлем (V), л -0.09 л
7) Элеметтердің массалық үлесі (W)
W(H) =0.11
W(O) =0.89
8) Элементтердің массасы
m(H): m(O) : 1:8
Есеп шығарғанда ең бірінші есептің химиялық мазмұнына да мән беру
керек, сонан кейін есептің есептеу бөліміне ауысу керек.
Мысалы, № 4-22 есеп.
80 г 15% Na2SO4 ерітіндісіне 20 г су қосқан. Алынған ерітіндідегі
еріген заттың массалық үлесін табу керек.
Бұл есепте есептің химиялық бөлімінің негізіне мынадай ұғымдар кіреді:
ерітінді, еріген зат, ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесі. Сондықтан
оқушылар осы ұғымдарды еске түсіріп , мына формуланы жазады:
W = m (е.з) m(ерт)
m(е.з) = m (ерт). W
Алынған ерітіндінің массасы, алғашқы ерітіндінің массасы мен суды
қосқанда тең болатын нәрсе. Енді барып есептің сұрағына жауап беруге
болады. Ол үшін берілген мәліметтерді формулаға қоямыз.
Есеп № 4-23. Сұйытылған азот қышқылы салқында күкіртті сутегін (H2S)
бос күкіртке (S) дейін тотықтырады. Нәтижесінде NO мен су түзіледі. 3,36
л H2S тотыққанда қанша көлем NO мен қанша грамм күкірт алынады?
Есепті шығарудың химиялық бөліміне химиялық тілді меңгеру жатады, яғни
аталған заттардың формуласын, реакция теңдеуін жаза білу, коэффициенттерін
қоя білу, тотықтырғыш-тотықсыздандырғышын анықтау.
2 HNO3 + 3 H2S = 3 S + 2 NO + 4 H2O
Сонымен бірге газдардың молярлық көлемінің мөлшерін табу керек, сол
арқылы газдың көлемінен заттың санына көшуге болады.
ν = V Vm
Сонан кейін заттың сандық мөлшерінен салмағына және көлеміне көшуге
мүмкіндік болады.
m = ν· M
V = ν · Vm.
Есепті шығарудың әдістері әр түрлі. Есепті шығару көптеген сатылардан
тұрады.Олар бір-бірімен өте байланысты және бір жүйелі, бір сатылы болуы
керек. Іс әрекеттердің алгаритмі болады:
1. Есептің мазмұнын ұқыпты оқып, оның мәнін түсінуге тырысу керек.
2. Есеп шығарудың химиялық бөлімін орындау керек:
а) есептің шартын жазу (белгілер арқылы)
б) қосымша мәліметтерді жазу
в) есепті талдау және шығарудың жоспарын құру.
3. Тиімді шығару әдісін таңдап алу.
4. Керекті есептеулер жүргізу.
5. Есептің жауабын жазу.
6. Алынған нәтижені тексеру (басқа әдіспен).
§ 3. Химиялық есепті талдау
Есепті шығарарда оны мұқият оқып және есепте не туралы айтылып
тұрғаның анықтау керек. Химиялық процесс пе немесе тек қана зат туралы ма?
Бірінші жағдайда реакция теңдеуін жазады, ал екінші жағдайда –заттың
формуласы жазылады.
Есеп № 1. Құрамы 80% магнитті темірден тұратын әр бір тонна темір
рудасынан 570 кг шойын алынады. Оның құрамында 95% темір болады. Теориямен
салыстырғандағы темірдің массалық үлесінің шығымын анықтаңдар.
Бұл есепте тек қана заттың формуласын жазу керек. Ал шойынды балқытуға
байланысты жүретін комплексті химиялық реакцияларды сұрамаған. Сондықтан
Fe3O4 – формуласы жазылып есеп шығарылады.
Есеп № 2. Лабораторияда сутегін алюминиймен сілті қосып алуға болады
немесе HCl қосуға болады. Егер реакцияға 9г Al қатысса, бөлінетін сутегі
екеуінде бірдей бола ма?
Есепте екі химиялық процесс туралы айтылған. Сонымен қатар , бір
затпен екі түрлі зат әрекеттесіп тұр. Сондықтан есепті екі реакция теңдеуін
жазу арқылы шығаруға болады.
2 Al + 2 NaOH + 2 H2O = 2 NaAlO2 + 3 H2 ↑
2 Al + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2 ↑
Есеп № 3 . 5 т 60% HNO3 алу үшін қанша тонна NH3 керек, егер
өндірісте NH3 шығыны 2,8 % болса.
Есептің мазмұнында нақтылы химиялық процесс туралы ештеме айтылмаған.
Бірақ формула бойынша бұл есепті шығару мүмкін емес. Себебі NH3 азот
қышқылының құрамына кірмейді.Сондықтан бұл жерде оқушы HNO3 өндірісін еске
түсіру керек.Ол 3 сатыдан тұрады:
а) 4 NH3 + 5 O2 k→ 4 NO + 6 H2O
б) 2 NO + O2 = 2 NO2
в) 4 NO2 + 2 H2O + O2 = 4 HNO3
Бұдан әрі зерттеу кезінде мынау ескеріледі: есепті шығару үшін
бастапқы шикі заттың мөлшері мен (NH3) соңғы алынған заттың мөлшерінің
(HNO3 ) арақатынасы белгілі болса болғаны. Сөйтіп аралық процестер
ескерілмейді, егер бастапқы мен соңғы заттың сан мәндері бірдей болса.
Есепті шығару үшін барлық теңдеудің қосындысы алынады, немесе тізбе
нұсқасы алынады:
4 NH3 + 5 O2 = 4NO + 6 H2O
+ 4 NO + 2 O2 = 4 NO2
4 NO2 + 2 H2O + O2 = 4 HNO3
4 NH3 + 8 O2 = 4 HNO3 + 4 H2O
немесе NH3 → HNO3
Есепті талдау арқылы оқушылардың ойлау іс-әрекеттері дамиды. Есепті
талдаудың екі жолы бар:
а) есептің мазмұнан сұраққа қарай, яғни белгілі өлшемнен белгісіз
өлшемге қарай талдау. Бұны талдаудың синтетикалық әдісі дейді.
б) ізделіп отырған шамадан белгілі шамаға қарай талдауды
аналитикалық әдіс дейді.
Мұғалім бұл екі әдісті оқушыларға түсіндіру керек. Сонда оқушылар өз
ерекшелігіне қарай бұл әдістерді пайдалана алады.
Синтетикалық әдісте : не берілді, оны қандай өлшеммен анықтауға
болады, соңында нені анықтау керек, белгісіз өлшемді анықтау үшін
мәліметтер жеткілікті ме, қандай қосымша анықтамалар керек ,оны қалай
анықтауға болады, міне осылар анықталады.
Енді есептің талдауын қарастырайық:
Есеп №14-45. 1 кг 17% NH3 ерітіндісін алу үшін аммоний хлориді
тұзымен сөндірілген известьтің қандай массасын әрекеттестіруге болады?
Синтетикалық әдіс: Мазмұннан мынаны білеміз: амиактың массасы,
проценттік мөлшері, сөндірілген известьтің массасын табу. Есептің қысқаша
мазмұның жазамыз:
Шешуі:
Берілгені: W = m(е.з) m(ерт)
m (NH3) =1кг Ерітіндінің
массасы мен ерітіндегі
W (NH3 ) =0,17 амиактың
массалық үлесі арқылы m (Ca(OH)2 - ?
еріген амиактың салмағын формуламен
Қосымша мәліметтер: анықтауға болады. Ол үшін жоспар
құрамыз.
M(NH3 ) =17 гмоль
M (Ca(OH)2 =74 гмоль
Есептің жоспары:
1. 1 кг 0,17 NH3 массасын табу.
m(е.з) = W ∙ m(ерт) =0,17 ∙ 1000 г =170 г
2. Реакция теңдеуі арқылы известің массасын табу.
x г 170 г
2 NH4Cl + Ca (OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2 H2O
74 г
34 г
х = 74· 170 34 = 370 г
Егер оқушыға белгілі өлшеммен белгісіз өлшем арасындағы байланыс
түсініксіз болса, онда есепті зерттеудің аналитикалық әдісіне көшу керек.
Бұл кезде белгісіз өлшемге көңіл аударады, оны қалай анықтау керек, яғни
бұл үшін қандай теориялық ілім, заңдылық керек, оны қалай пайдалану керек.
Бұл сұрақты шешкеннен кейін, белгісіз өлшеммен белгілі өлшем арасындағы
тура және жанама байланыстарды анықтайды.
1) Мысалы есептің шарты бойынша Ca (OH)2 массасын анықтау керек болса,
реакция теңдеуі бойынша қорытынды жасайды, яғни реакцияға 2 моль NH4Cl мен
1 моль Ca (OH)2 әрекеттесіп , 1 моль CaCl2 мен 2 моль NH3 пен 2 моль
H2O шығады.
2) Ca (OH)2 массасын табу үшін реакцияға қатысқан заттардың
төртеуінің біреуінің массасын анықтаса да болғаны, ондай зат NH3. Оның
массасын формула бойынша анықтауға болады. Олай болса Ca (OH)2
салмағын да амиактың массасымен салыстыра отырып анықталынады. Сонымен
аналитикалық әдіс те есептің жоспарына әкеліп отыр. Аналитикалық әдісті
төмендегі есепке қолданайық:
Есеп №2 Құрамы 80% магнитті темірден тұратын әрбір тонна темір
рудасынан құрамында 95% Ғе бар 570кг шойын алуға болады. Теориямен
салыстырғанда шыққан темірдің массалық үлесінің шығымын анықтаңдар.
Есеп талқыланғаннан кейін, оның шарты жазылады. Жоспар құрылады.
Берілгені: Есепті шығару үшін шығымға
байланысты
m (руда) =1т анықтамаларды еске түсіреді. Оны
анықтайтын
m (шойын) = 570кг формуланы жазады.
ω(Ғе) = 0,95
ω(Ғе3О4) = 0,8 η = mпрак(Ғе)
mтеор (Ғе)
η(Ғе)-?
Практика жүзінде алынған темірдің массасын шойынның массасы мен
ондағы темірдің проценттік мөлшерімен анықтайды. Сонан кейін бір тонна
рудадағы темірдің массасын табу үшін алдымен бір тоннадағы Ғе3О4
массасын табады. Сосын химиялық формула арқылы Ғе3О4 және оның молярлық
массасы арқылы рудадағы Ғе массасын табуға болады. Осындай талқылаудан
кейін барып,есептің шығару жоспары құрылады.
1. Шойындағы темірдің массасын табу.
m = 570 · 0,95 = 541,5 кг.
2. Бір тонна рудадағы Ғе3О4 массасын табу.
m (Ғе3О3) = 0,8· 1000 кг = 800 кг
3. Ғе3О4 құрамындағы темірдің массасын табу.(теориялық масса)
800 ----------------------- х
232 ----------------------- 168
х = 800 ·168 232 = 579
4.Темірдің массалық үлесінің шығымын анықтау.
η = mпрак(Ғе) mтеор (Ғе) = 541,5 579 = 0,94 = 94
%
Күрделі есептерді талқылағанда көрнекілік материалдың орны ерекше.
Мәліметтерді графика түрінде өрнектеудің маңызы өте зор. Себебі графика
арқылы өрнектеп, есептің мазмұнын анық, нақтылы түсінуге болады.
Есеп №3. Бидайдан орташа есеппен астық алғанда бір сезонда әр бір
гектар жерден 75кг азот алынып кетіледі.Бұл кемістіктің орнын аммиак
селитрасының қандай мөлшері толтыра алады, егер мынаны ескерсек өсімдіктер
үшін қажетті азоттың 20% топыраққа табиғи процесс арқылы қайтарылатын
болса. Есептің шартын жазамыз:
Шешуі:
Мг(N) =14 М(N) =14гмоль
m (N)=75кг М(NН4 NО3) =
80гмоль
ω(Nқайтатын) =0,2
m (NН4 NО3) = ?
Есепті талдай келе мынадай міндеттерді шешуді қажет етеді. Бір
сезонда астықпен бірге бір га жерден 75 кг азот кететін болса, бұл
азоттың массасын төрт бұрышты геометриялық формамен өрнектейміз.
Осы азоттың 20%, яғни 15 бөлігі табиғи жолмен топыраққа қайтарылады.
Оларды шартты түрде былай белгілейміз :
а) Азоттың шартты түрдегі массасы:
75кг N
б) 20 % азоттың массасын берілген тік бұрыштың 15
бөлігімен белгілейміз.
75кг N
20%
в) Топыраққа NН4 NО3 енгізілгенде азотпен бірге Н,О
элементтері енгізіледі. Оларды өрнектеу үшін тік бұрышты сызықта әрі
қарай созамыз.
75 кг N
20 %
m ( NН 4NО3)-
?
1 Сурет. Мәліметтердің графикалық түрде жазылуы
Азоттың 15 бөлігі табиғи жолмен толтырылады.Олай болса тыңайтқыш арқылы
азоттың 45 бөлігін толтыру керек. Сөйтіп в) схеманы шығарамыз. Осыдан
келіп есептің жоспары құрылады:
1) Табиғи жолмен қайтарылатын азоттың массасын анықтау.
2) Тыңайтқыш арқылы берілетін азоттың массасын анықтау.
3) Азоттың массасы арқылы NН4 NО3 массасын анықтау.
Есепті екінші әдіспен, графикалық схема арқылы да қысқа жолмен
шығаруға болады. Егер 20% азот топыраққа табиғи жолмен келетін болса, онда
тыңайтқыш арқылы 75кг-ның 80% енгізу керек. Ол: 75кг · 0,8 = 60кг. Одан әрі
қарай жоғарғыдағы жоспар бойынша NН4 NО3 массасы анықталады.
§4. Химиялық есепті шығаруда
физикалық және математикалық білімдерді пайдалану
Оқушылар химияны оқуға кіріскенде оларда біршама физикадан,
математикадан алған білімдері болады. Сондықтан есеп шығарғанда оларды
пайдалану керек. Оқыту процесінде оқушыларға қолданылатын жалпы физикалық
өлшем бірліктерді қалай пайдалану керек екендігін үйрету керек.
Кесте №1. Физикалық өлшем бірліктерін белгілеу
Өлшемі
Бірлігі Мысал
Мазмұны Мазмұны белгісі
белгісі
Зат массасы m килограмм Кг m (Н2О)=3кг
Атом массасы mа килограмм Кг m а (О)=26,5·10 -27кг
Зат мөлшері Ν,n Моль моль γ(НСl)=0,5моль
Молярлық масса М Кгмоль Кгмоль М(СаО)=56·10 -3кгмоль
гмоль гмоль М(СаО)=56 гмоль
Салыстырмалы Аr шексіз - Аr (С)=12
атомдық масса
Салыстырмалы Мr шексіз Мr(СаСО3)=100
молекулалық масса
Көлем V Кубметр М3 V(СО2)=2,5м3
Литр Л V(КОН)ерт=35л
Молярлық көлем Vм Куб метрмольМ3моль Vм(СО2)=22,4·10-3
Литрмоль лмоль м3моль
Vм(О2)=22,4 лмоль
Тығыздық Ρ Кгм3 Кгм3 ρ (Н2SO4)=1840кгм3
гсм3 гсм3 ρ (Н2SO4)=1,84гм3
Молекула саны N Моль-1 N(Н2О)=3·1023
Массалық үлес W w ( С)=0,27=27%
Салыстырмалы
тығыздық а) ауа dауа dауа(СО2)=1,5
б) dН2 dН2(СН2)=8
сутегі
Молекула саны N N(Н2О)=3·1023
Элементтің W w ( С)=27%
массалық үлесі w ( К 2СО 3)=15%
Зат шығымының η шексіз - Η (НNO3)=82%
массалық үлесі
Заттың көлемдік φ шексіз - φ (О2)=21%
мөлшері
Молярлық С Мольлитр Мольм3 С(К2СО3)=0,05мольл
концентрация Мольл
Эквиваленттік Сэ Мольл Мольл Сэ(12
молярлық Н2SO4)=0,1мольл
концентр.
Заттың ерігіштігіS гл гл S(КСl)=450гл
Қысым Р Паскаль Па Р(О2)=132кПа
Температура Т Кельвин К Т=273,16К
t градус 0С t=15 0С
цельсия
Хим.реакц.жылд. υ мольм3секундмольм3с υ=0,01мольм3с
Жылу саны Q Джоуль Дж Q=318Дж=0,318кДж
Молярлық энталпияНм Джоульмоль Джмоль ∆Нобр298(SО2(г))=-296,
9 кДжмоль
Молярлық энтропияSм джмольК S0298(SО2)(г)=248,1кДж
мольК
Термодинамикалық G Дж ∆G0298(SО2)(г)=-300,1
потенциал кДжмоль
Есеп шығарғанда мына ұғымдарды дұрыс пайдалана білу керек:
заттың саны,
мөлшері, моль, молярлық масса, молярлық көлем. Физикалық өлшем
жүйесі
екі бөліктен тұрады:
1) Негізгі физикалық өлшем (масса, көлем, зат мөлшері)
2) Туынды физикалық өлшемдер. Бұл бірлікті былай көрсетеміз:
М , гмоль
m ,кг(г) γ (моль)
ρ
Vm
V,м3(л)
Физикалық өлшемдер арасындағы байланысты формула арқылы өрнектеуге
болады.
Vm= V ν ; М = m ν ; ρ = m V
Есеп шығарғанда есептің мазмұнындағы өлшем бірлікті нақты анықтай білу
керек. Мысалы, зат мөлшері десек бұл ұғым екі өлшемді біріктіреді: зат
массасы (гмоль) және заттың көлемі (лмоль)
Есептеу кезінде сандық мәннің қасына міндетті түрде оның өлшемін де
жазу керек. Мысалы: а) М(МдО) = 40гмоль немесе 40·10-3 кгмоль
Тығыздыққа байланысты: б) газға p (О2)=1,429 гл ; қатты, сұйық затқа
ρ (Н2SО4) = 1840 кгм3
Көлемге байланысты: в) Vm=22,4·10-3 м3моль немесе 22,4 лмоль деп
жазылады. Есептеу кезінде сандық өлшеммен бірге, өлшем бірліктері де қатар
жүреді. Мысалы, массасы 1кг тең NаОН мөлшерін былай анықтаймыз:
ν = m М m (NаОН) =1кг =1000г ; М (NаОН) =
40гмоль
ν(NаОН) = 1000 гмоль 40 г = 25 моль
Есеп шығарғанда алгебралық тәсілдерді де пайдалануға болады. Мысалы:
Есеп №2. 200мл ерітіндіде 20г NаОН бар. Сілті ерітіндісінің молярлық
концентрациясын анықтаңдар.
V(NаОН)=200мл C= ν V; ν= mМ; С = m V ·М
m(NаОН)=20г
C(NаОН)=? C(NаОН)= 20 гмоль 40г ·0,20л =
0,25мольл
М(NаОН)= 40гмоль
Сонымен химиялық есептерді шығарғанда мынадай қорытынды жасауға
болады:
1.Есеп шығарту химияны оқыту процесінің негізгі компоненті болып
саналады. Жүйелі түрде әртүрлі есептерді шығарту
арқылы (жазбаша,ауызша,сапалық) оқушыларды есеп шығартуға үйретуге болады.
2.Есеп шығаруда мынаны ескеру керек: химиялық құбылыстың екі жағы бар:
сандық және сапалықтың бірлігі. Сондықтан ең бірінші есептің химиялық
бөліміне назар аудару керек, сосын барып есептеу керек.
3.Есеп шығарғанда есеп шығарудың алгоритмдік жүйесін сақтаған
жөн.Сонда оқушылар іс-әрекеттерін бір бағытта жұмсайды.
4. Есептің шартын дұрыс жаза білу-есепті шығарудағы ең негізгі нәрсе
болып саналады.
5. Есептің физикалық өлшем бірліктерін дұрыс пайдалана білуге
оқушыларды үйрету керек.
Есептер мен тапсырмалар
1. Мына мәліметтер нені білдіреді: Аr(O); Ar(Си); Mr; m0 (Ji);
m(Ji);
m0(Н)=1,66·10-27кг; М(СО2); Mr(С2Н5ОН); m0(СО2)=7,3·10-23кг;
Mr(СО2)=44;
ω(Н2SO4); С(NаОН)=0,1мольл; γ(Н2О); γ(Аl); η(Ғе); V(СО2); Vm;
dн2(СО2)=22;
ω=mVp; η = mтеорН2SО4 mтеорН2SО4 ; NА; dауа(СО2)=1,5;
p(Н2SO4)=1840кгм3.
2.Шартты таңбалар арқылы белгілеу: а) салыстырмалы кальции атомының
массасы, б) кальцийдің молярлық массасы, кальций ионының молярлық массасы.
3. Мына таңбалар нені білдіреді: а) Мг(СН3СООН); М(СН3СООН)гмоль;
m(СН3СООН); mМ(СН3СООН); б) ω(S)=(Н2SО4); ω(Н)=(СН4); аммиак шығымының
массалық үлесі η(NН3)=30%; в) V(С3Н6); Vm(С2Н2).
4. №3 №4 есепті шығарып графикалық анализ жасаңдар.23бет Д.Ерыгин
Методика решения задач по химии
5. №4-38 №4-39 есептерді шығару
6. Элементтердің массалық үлесін анықтаңдар: Н2SО4 (ω(Н); ω(S); ω(О)-
? ω(NаОН)-? ω(NН4NО3)-?
7. Төмендегі өлшемдердің айырмашылығы мен ұқсастығы қандай: оттегі
атомының массасы, оттегінің салыстырмалы атомының массасы, оттегі
молекуласының салыстырмалы массасы, оттегі атомының молярлық массасы,
оттегінің массасы. Осыларды арнаулы белгілер арқылы өрнектеңдер.
8. №5-80, №5-84 , №5-111, №11-86 есептерді талдаңдар. Жоспарын құру.
9. Лабораторияда тек қана кристальдық сода бар. Массалық үлесі 0,05
тен 600г Nа2СО3 ерітінді алу үшін қанша грамм сода және қандай көлем су алу
қажет.
10. 700г 14,2% Nа2SО4 ерітіндісін дайындау үшін қанша грамм глаубер
тұзы мен су қажет.
ІІ Тарау. Химиялық есептерді шығарудың әдістері
§1. Химиялық есептерді шығаруда қолданылатын негізгі әдістер
Химиядан есептер шығарғанда көбінесе мұғалім дәстүрлі бір әдіспен
қана есеп шығартуды үйретеді. Мүндай әдіспен есеп шығарту көбінесе
оқушылардың ойлау іс-әрекетінің дамуына кедергі келтіреді. Олардың жеке
ерекшелігі ескерілмей, мұғалімнің іс-әрекетімен ғана шектелуіне мәжібұр
етеді. Сондықтан да әрбір есептің жеке ерекшелігіне қарай, оны шығарғанда
бірнеше әдіспен шығаруды көрсеткен жөн. Сонда ғана оқушылар өздеріне
тиімді әдіспен есептерді шығара алады. Есептер шығарғанда оқушылардың
математикалық дайындықтарын да ескеру қажет. Әртүрлі әдіспен есептерді
шығарту арқылы оқушылардың ойлау-іс әрекеттерін дамытуға болады.
Әртүрлі әдіспен есептерді шығартуды екі мысал арқылы көрсетейік.
Есеп 5-7. Заводқа 464т. магнитті теміртас Fe3O4 бар руда әкелінді.
Осы
рудада неше тонна темір бар? (формула арқылы есептеу)
Есеп 11-48. 16г. SO2 түзілуі үшін HCl-мен неше грамм Na2SO4
реакцияласуы керек? (реакция теңдеуі арқылы шығарылады)
Бірінші есепте химиялық процесс туралы сөз қозғамаған, тек формула
арқылы рудадағы темірдің (Fe) массасын табу керек деген. Формуладан
Fe3O4 көрініп тұр, егер 1 моль Fe3O4 алсақ, онда темір 3 моль болады, егер
руданың моль санын 2 есе арттырсақ, онда соған сәйкес темірдің де моль
саны 2есе артады. Яғни руданын массасы мен темірдің массасының арасында
тура пропорциональдық тәуелділік бар.
Ал, екінші есепте химиялық реакцияға қатысқан заттар арасында тура
тәуелділік бар. Есептің шартында үш зат туралы айтылған. Нәтижесінде SO2
түзіледі. Реакция теңдеуін жазғанда түзілген H2SO3 тұрақсыз екендігін
оқушыларға ескерту керек. Ол SO2 мен H2O айырылады. Реакция теңдеуін
жазып, мынадай қорытынды жасаймыз:
SO2
Na2SO4 + HCl = 2NaCl +H2SO3
H2O
Теңдеу бойынша бір моль Na2SO3 пен бір моль HCl қосылып бір моль SO2
түзіледі. Мұнда да бір-бірімен тура тәуелділік бар. Күкіртті газды SO2
қанша алсақ, сонша Na2SO3 көбейту не азайту керек. Енді осы тура
тәуелділікті пайдаланып есепті әртүрлі әдіспен шығарайық.
1-ші әдіс. Зат массаларының қатынасы
№5-7
m (Fe3O4)=464г Шығару жолы:
Бір моль Fe3O4 құрамында үш моль темір
(Fe) бар.
m (Fe)-? m= νM m (Fe3O4) = 1 моль·232 гмоль
= 232г
m (Fe)=3 моль · 56
гмоль =168г
М (Fe3O4) =232гмоль m (Fe) = 168 = 1
М(Fe) =56гмоль m (Fe3O4) 232 1,38
Темірдің массасы магнитті тастың массасынан 1,38 есе
аз болады, яғни m (Fe) = 464т :1,38 =336т
Жауабы: 464т Fe3O4 құрамында 336т Fe бар.
№-11-48
m (SO2) =16 г Шығару жолы:
16·1,97
16
m (Na2SO3)-? Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
126
64
М(SO2) = 64гмоль
М(Na2SO3) =126гмоль m = νM
m (SO2) =1моль· 64г моль = 64 г
m (Na2SO3) =1моль·126гмоль =126г
m (SO2) = 64 = 1
m (Na2SO3) 126 1,97 126 64
(1,97есе)
Теңдеу бойынша түзілген SO2 массасына қарағанда Na2SO3 массасы 1,97
есе көп. Олай болса m (Na2SO3) = 16 г · 1,97 = 31,5 г.
Жауабы: 16 г SO2 алу үшін 31,5 г Na2SO3 керек
2-ші әдіс. Зат массаларын салыстыру
Бұл әдісте реакция теңдеуі арқылы немесе формула бойышша анықталған
заттардың массалары салыстырылады.
№5-7
m (Fe3O4) =464г Шығару жолы:
Бір моль Fe3O4 құрамында үш моль
темір (Fe) бар.
m (Fe)-?
М (Fe3O4) =232гмоль М(Fe) =56гмоль m = ν · M
m (Fe)
=3моль·56гмоль =168г
m (Fe3O4) =1моль·232гмоль =232г
464 т 232 г, яғни 2·106 есе көп, сонда
Fe3O4 құрамындағы Fe массасы да сонша есе көп болғаны. Олай болса:
m (Fe) =168г ·2 ·106 = 336 · 106 г = 336т
№-11-48
m (SO2)=16 г Шығару жолы:
m (Na2SO3)-? Na2SO3 +2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
М(SO2)=64гмоль m (SO2) =1моль · 64г моль = 64 г
М(Na2SO3)=126гмоль m (Na2SO3) =1моль ·126гмоль =126г
16 г 64 г яғни 4
есе
Олай болса 16 г күкірт оксидің (ІV) алу үшін Na2SO3 массасы да 4
есе аз болу керек.
m (Na2SO3) =126 : 4 = 31.5 г
3-ші әдіс. Моль ұғымын пайдалану арқылы есептеу
Химияның негізгі ұғымдарының бірі моль, мольдік масса ұғым-
дарын тереңірек түсінуі үшін сандық есептерде осы ұғымдарды пайдаланып
есептер шығарған тиімді. Бұл әдістер арқылы оқушылар өз ойларын
жинақтауға үйренеді, уақытты үнемдеуге дағдыланады. Химиялық үрдістің
мәнің жақсы түсінеді, химиялық теңдеулер мен химиялық формуланын
сандық және сапалық жақтарын тереңірек меңгереді.
№5-7
(Fe3O4) = 464 т Шығару жолы:
Магнитті темір тастың
формуласы бойынша бір
m (Fe)-? моль Fe3O4 құрамында үш моль
атом темір бар.
Формуланы пайдаланып
m = ν · M
М (Fe3O4)=232гмоль 464 т рудадағы магнитті темір тастың
сандық
М (Fe)=56гмоль мөлшерін табамыз.
ν (Fe3O4 ) = 464·103 кг : 232 ·10
-3 кгмоль = 2 ·10 6 моль
m = ν · M бойынша 2 ·10 6 моль магнитті темір
таста (Fe3O4) 6· 106 моль темір бар. Олай болса:
ν (Fe) =3 · ν (Fe3O4 ) =3 ·2· 106 = 6
·10 6моль
m = ν · M m (Fe) = 6 ·106 моль · 56 · 10-3 кгмоль = 336 ·103
кг = 336 т
№-11-48
m (SO2)=16 г Шығару жолы:
m (Na2SO3)-? Na2SO3 +2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
М(SO2) = 64гмоль Формуланы пайдаланып күкірт оксидінің
(ІV)
М(Na2SO3) = 126гмоль массасын моль санына айналдыруға болады:
ν = m
М
ν (SО2) = 16 г : 64
гмоль = 0,25 моль
Теңдеу бойынша бір моль Na2SO3 тен бір моль SО2 алынып тұр. Олай
болса 0,25 моль SО2 алу үшін 0,25 моль Na2SO3 қажет. Сонда
m = ν · M
m(Na2SO3) = 0,25 моль ·126 гмоль = 31,5 г
4-ші әдіс. Пропорция әдісі
Бұл әдіспен есептер шығарғанда мынадай іс-әрекеттердің реті
сақталуы қажет:
1. Өлшем бірліктер арасындағы пропорциональдық тәуелділікті
анықтау;
2. Пропорция құру;
3. Пропорция арқылы есептеу.
№5-7
(Fe3O4) = 464 т Шығару жолы:
Магнитті темір тастың
формуласы бойынша бір
m (Fe)-? моль Fe3O4 құрамында үш моль
атом темір бар.
Формуланы пайдаланып
m = ν · M
М (Fe3O4)=232гмоль магнитті темір тастың және темірдің
массасын
М (Fe)=56гмоль анықтаймыз:
m (Fe3O4) = 1 моль ·
232۰10-3 = 232۰10-3 кг
m (Fe) = 3моль ۰56۰10-
3= 168۰10-3 кг
Магнитті темір тастың формуласы бойынша бір моль Fe3O4 құрамында үш
моль атом темір бар екендігін ескеріп, пропорциональдық тәуелділікті
анықтаймыз. Сонда 232 ۰10-3 кг Fe3O4 құрамында 168۰10-3 кг темір болса,
онда 464 т Fe3O4 құрамында m т Fe бар
464 : 232 = m (Fe) : 168
х = 464 · 168 : 232 = 336т
№-11-48
m (SO2) =16 г Шығару жолы:
m (Na2SO3)-? Алдымен реакция теңдеуі бойынша
натрий
сульфитінің массасы мен
күкірт оксидінің (ІV)
М(SO2) = 64гмоль массасы анықтанылады:
М(Na2SO3) =126гмоль m (SO2) = 1моль ۰ 64гмоль = 64 г
m (Na2SO3) =1моль
·126гмоль = 126 г
Бұдан кейін реакция теңдеуі арқылы анықталған массалар мен есептің
шарты бойынша берілген массалар арасындағы пропорциональдық тәуелділікті
анықтайды. Реакция теңдеуі арқылы формуланы пайдаланып күкірт оксидінің
(ІV) және натрий сульфитінің гмоль массасын тауып, пропорция арқылы
есепті шығарамыз.
х 16
Na2SO3 +2HCl = 2NaCl + SO2+ H2O
126 64
М(SO2) = 64гмоль ; М(Na2SO3) =126гмоль
х
16
Na2SO3 +2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
126 64
Х --------- 16
126 -------------64 х =31.5
5-ші әдіс. Алгебралық формулалармен есептеу
Алгебралық формулаларды пайдаланып химиялық есептерді шығаруға
болады. Мысалы, мына төмендегі формулалар арқылы есептеу жүргіземіз.
ω(эл) = Аr(эл)n : Mr(зат); m(эл) = m(зат) · ω(эл)
m(эл) = m(зат) · Аr(эл)n : Mr; m(зат) = m(эл) Mr
: Аr(эл)n
m(зат) = m(эл) : ω(эл); ω(эл) = Аr n : Mr
№5-7 m(эл) = m(зат) ·Аr(эл) ) · n : Mr;
Формулаға мәліметтерді қойып
есепті шығарамыз.
m (Fe) = m (Fe3O4 ) · n Аr(Fe) : Mr(Fe3O4 ) = 464т · 3 · 56 :232 =
336 т
№-11-48 mx m
Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
νxMx
νM
Пропорция арқылы есепті шығарамыз.
mx νxMx = m νM
Осыдан mx табамыз.
mx = m · νxMx νM
m-белгілі заттың массасы ; M-осы заттың молярлық массасы;
mx-заттың массасын табу керек; Mx-осы заттың молярлық
массасы; ν- белгілі заттың зат мөлшері; νx- заттың зат мөлшерін табу
керек;
Формулаға көрсетілген өлшемдерді қойып есепті шығарамыз.
m (Na2SO3) =16 г · 1моль · 126 гмоль : 1моль · 64гмоль = 31,5г
6-әдіс. Эквивалент заңын қолдану
Оқушыларға эквивалент ұғымын түсіндіріп, эквивалент заңының негізін
ашып беру керек. Жай және күрделі заттардың эквивалентін анықтаудың
ережесін түсіндіру қажет.
Эквивалент заңы бойынша: m1 m2 = э1 э2 есеп шығарғанда
заттың эквиваленттік массасын табуға болады.
№5-7
m (Fe3O4 ) = 464 т m (Fe) m (Fe3O4 ) =
Э(Fe) Э(Fe3O4 )
m (Fe) -? Э(Fe) = 21гмоль
Э(Fe3O4 ) = 29
гмоль
Осы мәліметтерді формулаға қойып темірдің массасын табамыз:
m (Fe) = m (Fe3O4 ) · Э(Fe) Э(Fe3O4 )
m (Fe) = 464 т · 21гмоль ׃ 29 гмоль = 336
т
№-11-48
m (SO2) = 16 г Na2SO3 +2HСІ = 2 NaСІ + SO2 + H2O
m(Na2SO3) =? Эквивалент заңы бойынша формула құрастырамыз:
m(Na2SO3) m(SO2) = Э(Na2SO3)
Э(SO2)
m(Na2SO3) = 16 г · 63гэкв. : 32гэкв. = 31.5г
7-әдіс. Бірлікке келтіру әдісі
№5-7
m (Fe3O4)=464г m = νM m (Fe3O4) = 1 моль ·232 гмоль =
232г
m (Fe)-? m (Fe) =3 моль · 56
гмоль = 168г
232г Fe3O4 құрамында 168г Fe бар, олай болса
1г Fe3O4 құрамында Fe 232 есе аз болады,
яғни 168 : 232г тең. Сонда 464т Fe3O4
құрамындағы темірдің мәні 1г Fe3O4 қарағанда 464 ·106 есе көп болады,
яғни 168 : 232 · 464 · 106 = 336 ·106 = 336т
№-11-48
16
m (SO2) = 16 г Na2SO3 +2HСІ = 2 NaСІ + SO2 + H2O
126
64
m(Na2SO3) =?
m ( SО2) = 1 моль· 64 гмоль = 64 г
m (Na2SO3) = 1 моль· 126 гмоль = 126 г
Реакция теңдеуі бойынша 64г SO2 алу үшін 126 г Na2SO3 керек, олай болса
1г SO2 бөлінуі үшін Na2SO3 64 есе аз керек, яғни 126 64г. Ал 16г SO2
алу
үшін бір грамм бөліп алғаннан 16 есе артық болу керек, яғни
m (Na2SO3) = 126 64 · 16 = 31,5г
8-әдіс. Пропорционалдық коэфиценттерін пайдалану
Алгебра курсында пропорционалдық коэффицент ұғымына байланысты
формула бар. k= yx, ал химия курсында пропорционалдық коэффицент мына
формула бойынша анықталады. k= m : Mг. Олай болса элементтің массасын
былай анықтаймыз. m(эл)= k· n ·Аr ; n- элемент атом саны
№5-7
m (Fe3O4)=464г k = m : Mг k = 464 : 232 = 2
m (Fe)-? m (Fe) = k · 3 · Аr(Fe)
m (Fe) =2 · 3 · 56 = 336
№-11-48
16
(SO2) = 16 г Na2SO3 +2HСІ = 2 NaСІ + SO2 + H2O
126
64
m(Na2SO3) =?
k = m : ν · M
k =16г : 1моль· 64гмоль = 0,25
m(Na2SO3) = k · ν · M (Na2SO3)
m(Na2SO3) = 0.25 ·1моль ·126гмоль = 31,5г
Осы әдіс арқылы есеп шығарғанда бірнеше заттың массасын анықтауға
болады. Біздің мысалымыздан (H2SO4, Na2SO4 , H2O) массаларын анықтау
керек болса, осы әдісті пайдалануға болады.
§2. Химиялық есептерді шығарудың графикалық әдістері
Алдындағы қарастырылған есептерде заттар бір-біріне тәуелділікте
болды, яғни белгілі зат пен белгісіз заттар арасында пропорционалдық
тәуелділік бар. Міне осындай бір нәрсеге байланысты болатын тәуелділікті
функционалдық тәуелділік немесе функция дейді. Олардың мәнін графика арқылы
өрнектеуге болады. Мұндай функциялардың графиктері оқушыларға 6-шы
кластың алгебра курсынан белгілі, біледі. Мысалы, №5-7 есепте m (Fe) =
х мәні m (Fe3O4) = у мәніне байланысты болады. Міне осындай бір біріне
байланысты тәуелділікті формула арқылы өрнектейміз:
у = k х.
Біздің мысалымызда: m (Fe) = k · m (Fe3O4) және m(Na2SO3) = k · m
(SO2)
1-ші жағдайда пропорционалдық коэффицент формула арқылы анықталады,
яғни мына ара қатынаста анықталады: Fe3O4: k=232:56 ·3 =1,38 (магниттік
темір тастың молярлық массасының құрамындағы темір мен атом санына
көбейткендегі санға тең)
2-ші жағдайда пропорционалдық коэффициент бұл: k = 64 126 = 0,51
тең.
Тура пропорционалдықтың графигін құру үшін таблица құрады. Функция мәні
мынадай: m (Fe) =1,38 m (Fe3O4)
Кесте №1
M (Fe) 0 10
m 0 168
(Fe)
168
0 232 464 m (Fe3O4)
сурет 2. № 5-7 есепті шығару үшін
Координаттар жазықтығында 2 нүктені белгілейміз, олардың қиылысу
нүктесі арқылы түзу сызамыз. Абсцисса осіндегі 464 нүктесінен түзуге
дейін перпендикуляр жүргіземіз. Қиылысу нүктесінен горизонталь жүргізіп
ординат осінен нүкте белгілейміз. Ол 336т темірдің массасын көрсетеді.
Жауабы: 336 т темір.
№11-51
m (SO2)=16 г Na2SO3 +2HCl = 2NaCl +
SO2 + H2O
126
64
Реакция теңдеуі бойынша:
m (Na2SO3)-? m (SO2 ) = 1 моль. · 64 гмоль = 64 г
m (Na2SO3) = 1 моль. · 126 гмоль = 12
6 г
Кесте құрып, соған байланысты график сызамыз. m (Na2SO3) = 0,51 т SO2
m(SO2)
M (Na2SO3) 0 126
m(SO2) 0 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ХИМИЯДАН ЕСЕПТЕРДІ ШЫҒАРУДЫҢ ӘДІСТЕМЕСІ
050112 химия мамандықтарына арналған
Оқу құралы
Актөбе
2009
ББК 24.4я 8
К 12
Ақтөбе мемлекеттік педагогикалық институтының оқу-әдістемелік бірлестігі
ұсынған( Хаттама № --- , -----------2009 ж)
Пікір жазған: Нурлыбаев И.И. - техника ғылымдарының докторы, Қ. Жұбанов
атындағы Ақтөбе мемлекеттік университетінің профессоры
К 12 Көгісов. С.М. Химиядан есептерді шығарудың әдістемесі. – Ақтөбе,
2009, 80 бет
ІSВN 9965-645- 34-8
Химиядан есептерді шығарудың әдістемесі атты оқу құралы мектептің
химия пәнінің оқу бағдарламасына сәйкес сандық химиялық есептердің негізгі
типтерін шығарудың әдістемесін қарастырады. Оқу құралы педагогикалық
институтының химия мамандығына байланысты Химиядан есептер шығару атты
арнаулы курсқа негізделіп жазылған.
Оқу құралы химиктерге, биологтерге және мектеп оқушылары мен мектеп
мұғалімдеріне ұсынылады.
ББК 24.4я 8
К 1704000000
00(05)- 05
ІSВN 9965-645- 34-8
© Көгісов С.М., 2009
Алғы сөз
Бұл әдістемелік құрал оқушыларды есеп шығартуға үйретудің ғылыми
негізделген әдістемесін педагогикалық институтының химия мамандығы
студенттеріне ұсынылады. Сонымен қатар бұл еңбекте оқушылардың есеп
шығарудағы творчествалық ойлау іс-әрекеттеріне барлық мүмкіншіліктер
жасалып, есеп шығарудың тиімді әдістерін таңдап алуға, негізделген
әдістемелік амалдар қарастырылады.
Әдістемелік құралды химия пәнің оқытуда, химияны оқыту әдістемесі
сабағында, химия есептерін шығаруға арналған арнаулы курста, студенттердің
өзіндік жұмыстарында, осы мәселе бойынша жазылған курстық және дипломдық
жұмыстарға, педагогикалық практикада пайдалануға болады.
Оқушылармен химиялық есептерді шығаруда мектептің химия пәнінің
мұғалімдеріне әдістемелік құрал бола алады.
Әдістемелік құралдың мазмұныңда есеп шығаруға қажетті негізгі
мәліметтер қамтылған: студенттердің есеп шығарудағы алгоритмдік іс-
әрекеттерін дәптерге дұрыс бейнелеуі, физикалық өлшем бірліктерін айыра
білу, есеп шығаруда логикалық бір ізгілікті сақтап, оны тиісті жерінде
пайдалана білу, химиялық есептерді әртүрлі әдістермен шығара білу,
оқушыларды химиялық есептерді шығартуға үйретудің біліктілігін
қалыптастыру.
Химиялық есептерді шығару тек қана оқыту үрдісінде қалыптасады.
Сондықтан да, бұл қабылетті тек қана бір жолмен дамытуға болады. Ол үнемі
жүйелі түрде есеп шығару.
Автор
І-тарау. Химиялық есептерді шығарудың жалпы әдістемелік талаптары
§ 1. Химиялық есептердің жүйесі , оның химия курсындағы
орны, есептердің классификациясы
Химиялық есептерді шығарту – білім алудың негізгі көзі болып
саналады. Оқыту процесіне есептерді кіргізу арқылы оқытудың мынадай
дидактикалық принциптерін іс жүзіне асыруға болады:
1. Оқушылардың белсендігін және өз бетімен жұмыс істеуін қамтамасыз
етуге болады.
2. Білім мен біліктің жинақтығын қамтамасыз етеді.
3. Оқытудың өмірмен байланыстығын қамтамасыз етеді.
4. Кәсіптік бағдар мен, политехникалық білім береді.
Химиядан сабақ бергенде негізгі дидактикалық принципті еске ұстау
керек. Ол оқытудың, яғни білім беру мен тәрбие және дамытудың бірлігі. Есеп
шығаруда химиялық ұғымдар қайталанып бекиді. Алынған білімдер тереңдей
түседі, оқушылардың ой-өрісі дамиды, оқушыларды өз бетімен жұмыс істеуге
итермелейді. Есеп шығару арқылы оқушылар еңбекке үйренеді, жауапкершілік
пайда болады, бір бағыттылық, мақсатқа жету үшін қайтпайтын қайсарлық пайда
болады. Есеп шығаруда пән аралық байланыс та іске асады, табиғаттың
тұтастығы туралы көз-қарас қалыптасады. Есеп шығаруда оқушылардың ой
әрекеті мен іс әрекеті дамиды. Мысалы, ойға тоқу, дәлелдеу, талдау сияқты
ойлау элементтерін үйренеді.
Психологтар мен дидактиктер Есеп шығаруды – ойлау іс-әрекеттің
кешенді моделі деп атаған.
Жалпы есепті екі топқа бөлеміз: 1) сандық; 2) сапалық.
Сандық есепті 3-ке топтастыруға болады.
1. Химиялық формула арқылы есеп шығару
2. Химиялық реакция теңдеуі арқылы есеп шығару
3. Ерітінділерге арналған есептер.
Әр топтың есептерінің бірнеше түрлері болады. Мысалы: Бірінші топқа
-15түрлі есеп кіреді.
1) Қосылыстың салыстырмалы молекулалық массасын анықтау;
2) Заттың құрамындағы элементтердің массаларының ара қатынасы;
3) Қосылыстардағы элементтердің массалық үлесін анықтау;
4) Белгілі заттың массасынан элементтің массасын анықтау;
5) Элементтің массасы арқылы заттың массасын анықтау;
6) Салыстырмалы тығыздық арқылы газдардың молекулалық массасын
анықтау ;
7) Газдардың салыстырмалы тығыздығын анықтау;
8) Массасы арқылы заттың саның анықтау;
9) Заттың белгілі мөлшері бойынша массасын анықтау;
10) Қосылыстағы элементтердің массалық үлесі бойынша, заттың қарапайым
формуласын анықтау;
11) Газдардың тығыздығы мен элементтердін массалық үлесі бойынша
заттардың молекулалық формуласын анықтау;
12) Жаңу өнімінің массасы арқылы заттың формуласын анықтау;
13) Заттың массасы, мөлшері мен көлемі бойынша (газдар үшін)
молекулалардың сандарын анықтау;
14) Көлемі бойынша газ тәрізді заттардың массасын анықтау;
15) Заттың массасы, мөлшері бойынша газ тәрізді заттардың көлемін
анықтау.
Сандық есептерді мынадай типтерге бөлуге болады (С.Г.Шаповаленко):
1 тип. Моль ұғымы арқылы есептер шығару;
2 тип. Элементтердің масаларының арақатынасы мен химиялық формула
арқылы есептеу;
3 тип. Заттың құрамындағы элементтердің массаларының формуласы
арқылы есептеу;
4 тип. Салыстырмалы тығыздыққа байланысты және газдың көлемі
арқылы салыстырмалы молекулалық массаны анықтау;
5 тип. Химиялық теңдеу арқылы есептеу;
6 тип. Ерітінділерге арналған есептер;
7 тип. Жай және молекулалық формуланы құрастыру.
Ю.В.Плетнер, В.С. Полосин бойынша сандық есептер мынадай типтерге
бөлінеді:
1 тип. Формула арқылы есептеу;
2 тип. Ерітінділерге арналған есептер;
3 тип. Реакцияға қатысқан газдардың көлемдік қатынасын анықтауға
байланысты есептер;
4 тип. Заттың салыстырмалы молекулалық массасын анықтауға
байланысты есептер.
5 тип. Реакция өнімінің шығымына байланысты есептер;
6 тип. Реакцияға қатысқан заттың біреуі артық мөлшерде алынған
жағдайда заттың сандық мөлшерін анықтауға байланысты есептер;
7 тип. Қоспаға байланысты есептер;
8 тип. Реакцияға қатысқан газтәрізді заттардың сандық мөлшерін
анықтауға байланысты есептер.
Сапалық есептер де бірнеше типтерге бөлінеді:
1 тип. Заттарды алу;
2 тип: Заттын сапалық құрамын анықтау;
3 тип. Химииялық заттарды бір-бірінен ажырата білу;
4 тип. Химиялық құбылыстарды бақылау және түсіндіру;
5 тип. Заттар мен құбылыстарды типтерге және жеке кластарға
жатқыза білу;
6 тип. Берілген мөлшердегі ерітінділерді даярлау.
7 тип. Берілген заттарда қоспаның бар екендігін анықтау және
затты қоспадан тазарту.
§ 2. Химиялық есептің екі бөлімі
Есепті шығарғанда негізгі екі мәнге көңіл бөлу керек. Ол есептің
химиялық бөлімі мен математикалық бөлімі . Есептің химиялық мәнін ескеру
қажет. Есепті шығарудың алгоритмдік ретін төмендегі схема арқылы
қарастырайық:
Есепті шығарудың химиялық бөлімі:
Текст
Есептің шартын
схема түрде жазу
Есепті зерттеу
Есепті талдау
Есепті шығарудың математикалық бөлімі:
Есепті
шығарудың
әдісі
Шығару,
есептеу
Жауабы
Шығаруды
талдау,
тексеру
Есеп шығарғанда оқушылар есептің химиялық бөліміне көңіл бөлмей ,
бірден математикалық есептеу жағына көп көңіл бөледі. Сондықтан да есептер
жаттанды шығарылады. Оқушыларға заттарды қарастырғанда оның сандық жақтары
мен қоса сапалық жағы да бар екендігін айту керек. Мысалы: 1-тапсырма.
Мына қосылыстардың 5 Н2О, O2 , 2 Cu , H2SO4 , CaCO3, 3 NaOH
а) сандық;
б) сапалық құрамын анықтаңдар.
Шешуі: 5 Н2О- бес молекула судың сандық құрамы:
1) қандай элементтен құралған (Н.О)
2) молекула саны (5)
3) Заттың типі (күрделі)
4) қосылыстың типі (оксидтер)
Сапалық құрамы:
1) Салыстырмалы молекулалық массасы(Mr(Н2О))=18
2) Молярлық масса – М(Н2О) = 18 гмоль
3) Зат саны (ν) , моль ν (Н2О) = 5 моль
4) Масса (m), r. m (Н2О) = 90 г
5) Молярлық көлем (Vm) , лмоль-0,018 (18:1000)
6) Көлем (V), л -0.09 л
7) Элеметтердің массалық үлесі (W)
W(H) =0.11
W(O) =0.89
8) Элементтердің массасы
m(H): m(O) : 1:8
Есеп шығарғанда ең бірінші есептің химиялық мазмұнына да мән беру
керек, сонан кейін есептің есептеу бөліміне ауысу керек.
Мысалы, № 4-22 есеп.
80 г 15% Na2SO4 ерітіндісіне 20 г су қосқан. Алынған ерітіндідегі
еріген заттың массалық үлесін табу керек.
Бұл есепте есептің химиялық бөлімінің негізіне мынадай ұғымдар кіреді:
ерітінді, еріген зат, ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесі. Сондықтан
оқушылар осы ұғымдарды еске түсіріп , мына формуланы жазады:
W = m (е.з) m(ерт)
m(е.з) = m (ерт). W
Алынған ерітіндінің массасы, алғашқы ерітіндінің массасы мен суды
қосқанда тең болатын нәрсе. Енді барып есептің сұрағына жауап беруге
болады. Ол үшін берілген мәліметтерді формулаға қоямыз.
Есеп № 4-23. Сұйытылған азот қышқылы салқында күкіртті сутегін (H2S)
бос күкіртке (S) дейін тотықтырады. Нәтижесінде NO мен су түзіледі. 3,36
л H2S тотыққанда қанша көлем NO мен қанша грамм күкірт алынады?
Есепті шығарудың химиялық бөліміне химиялық тілді меңгеру жатады, яғни
аталған заттардың формуласын, реакция теңдеуін жаза білу, коэффициенттерін
қоя білу, тотықтырғыш-тотықсыздандырғышын анықтау.
2 HNO3 + 3 H2S = 3 S + 2 NO + 4 H2O
Сонымен бірге газдардың молярлық көлемінің мөлшерін табу керек, сол
арқылы газдың көлемінен заттың санына көшуге болады.
ν = V Vm
Сонан кейін заттың сандық мөлшерінен салмағына және көлеміне көшуге
мүмкіндік болады.
m = ν· M
V = ν · Vm.
Есепті шығарудың әдістері әр түрлі. Есепті шығару көптеген сатылардан
тұрады.Олар бір-бірімен өте байланысты және бір жүйелі, бір сатылы болуы
керек. Іс әрекеттердің алгаритмі болады:
1. Есептің мазмұнын ұқыпты оқып, оның мәнін түсінуге тырысу керек.
2. Есеп шығарудың химиялық бөлімін орындау керек:
а) есептің шартын жазу (белгілер арқылы)
б) қосымша мәліметтерді жазу
в) есепті талдау және шығарудың жоспарын құру.
3. Тиімді шығару әдісін таңдап алу.
4. Керекті есептеулер жүргізу.
5. Есептің жауабын жазу.
6. Алынған нәтижені тексеру (басқа әдіспен).
§ 3. Химиялық есепті талдау
Есепті шығарарда оны мұқият оқып және есепте не туралы айтылып
тұрғаның анықтау керек. Химиялық процесс пе немесе тек қана зат туралы ма?
Бірінші жағдайда реакция теңдеуін жазады, ал екінші жағдайда –заттың
формуласы жазылады.
Есеп № 1. Құрамы 80% магнитті темірден тұратын әр бір тонна темір
рудасынан 570 кг шойын алынады. Оның құрамында 95% темір болады. Теориямен
салыстырғандағы темірдің массалық үлесінің шығымын анықтаңдар.
Бұл есепте тек қана заттың формуласын жазу керек. Ал шойынды балқытуға
байланысты жүретін комплексті химиялық реакцияларды сұрамаған. Сондықтан
Fe3O4 – формуласы жазылып есеп шығарылады.
Есеп № 2. Лабораторияда сутегін алюминиймен сілті қосып алуға болады
немесе HCl қосуға болады. Егер реакцияға 9г Al қатысса, бөлінетін сутегі
екеуінде бірдей бола ма?
Есепте екі химиялық процесс туралы айтылған. Сонымен қатар , бір
затпен екі түрлі зат әрекеттесіп тұр. Сондықтан есепті екі реакция теңдеуін
жазу арқылы шығаруға болады.
2 Al + 2 NaOH + 2 H2O = 2 NaAlO2 + 3 H2 ↑
2 Al + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2 ↑
Есеп № 3 . 5 т 60% HNO3 алу үшін қанша тонна NH3 керек, егер
өндірісте NH3 шығыны 2,8 % болса.
Есептің мазмұнында нақтылы химиялық процесс туралы ештеме айтылмаған.
Бірақ формула бойынша бұл есепті шығару мүмкін емес. Себебі NH3 азот
қышқылының құрамына кірмейді.Сондықтан бұл жерде оқушы HNO3 өндірісін еске
түсіру керек.Ол 3 сатыдан тұрады:
а) 4 NH3 + 5 O2 k→ 4 NO + 6 H2O
б) 2 NO + O2 = 2 NO2
в) 4 NO2 + 2 H2O + O2 = 4 HNO3
Бұдан әрі зерттеу кезінде мынау ескеріледі: есепті шығару үшін
бастапқы шикі заттың мөлшері мен (NH3) соңғы алынған заттың мөлшерінің
(HNO3 ) арақатынасы белгілі болса болғаны. Сөйтіп аралық процестер
ескерілмейді, егер бастапқы мен соңғы заттың сан мәндері бірдей болса.
Есепті шығару үшін барлық теңдеудің қосындысы алынады, немесе тізбе
нұсқасы алынады:
4 NH3 + 5 O2 = 4NO + 6 H2O
+ 4 NO + 2 O2 = 4 NO2
4 NO2 + 2 H2O + O2 = 4 HNO3
4 NH3 + 8 O2 = 4 HNO3 + 4 H2O
немесе NH3 → HNO3
Есепті талдау арқылы оқушылардың ойлау іс-әрекеттері дамиды. Есепті
талдаудың екі жолы бар:
а) есептің мазмұнан сұраққа қарай, яғни белгілі өлшемнен белгісіз
өлшемге қарай талдау. Бұны талдаудың синтетикалық әдісі дейді.
б) ізделіп отырған шамадан белгілі шамаға қарай талдауды
аналитикалық әдіс дейді.
Мұғалім бұл екі әдісті оқушыларға түсіндіру керек. Сонда оқушылар өз
ерекшелігіне қарай бұл әдістерді пайдалана алады.
Синтетикалық әдісте : не берілді, оны қандай өлшеммен анықтауға
болады, соңында нені анықтау керек, белгісіз өлшемді анықтау үшін
мәліметтер жеткілікті ме, қандай қосымша анықтамалар керек ,оны қалай
анықтауға болады, міне осылар анықталады.
Енді есептің талдауын қарастырайық:
Есеп №14-45. 1 кг 17% NH3 ерітіндісін алу үшін аммоний хлориді
тұзымен сөндірілген известьтің қандай массасын әрекеттестіруге болады?
Синтетикалық әдіс: Мазмұннан мынаны білеміз: амиактың массасы,
проценттік мөлшері, сөндірілген известьтің массасын табу. Есептің қысқаша
мазмұның жазамыз:
Шешуі:
Берілгені: W = m(е.з) m(ерт)
m (NH3) =1кг Ерітіндінің
массасы мен ерітіндегі
W (NH3 ) =0,17 амиактың
массалық үлесі арқылы m (Ca(OH)2 - ?
еріген амиактың салмағын формуламен
Қосымша мәліметтер: анықтауға болады. Ол үшін жоспар
құрамыз.
M(NH3 ) =17 гмоль
M (Ca(OH)2 =74 гмоль
Есептің жоспары:
1. 1 кг 0,17 NH3 массасын табу.
m(е.з) = W ∙ m(ерт) =0,17 ∙ 1000 г =170 г
2. Реакция теңдеуі арқылы известің массасын табу.
x г 170 г
2 NH4Cl + Ca (OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2 H2O
74 г
34 г
х = 74· 170 34 = 370 г
Егер оқушыға белгілі өлшеммен белгісіз өлшем арасындағы байланыс
түсініксіз болса, онда есепті зерттеудің аналитикалық әдісіне көшу керек.
Бұл кезде белгісіз өлшемге көңіл аударады, оны қалай анықтау керек, яғни
бұл үшін қандай теориялық ілім, заңдылық керек, оны қалай пайдалану керек.
Бұл сұрақты шешкеннен кейін, белгісіз өлшеммен белгілі өлшем арасындағы
тура және жанама байланыстарды анықтайды.
1) Мысалы есептің шарты бойынша Ca (OH)2 массасын анықтау керек болса,
реакция теңдеуі бойынша қорытынды жасайды, яғни реакцияға 2 моль NH4Cl мен
1 моль Ca (OH)2 әрекеттесіп , 1 моль CaCl2 мен 2 моль NH3 пен 2 моль
H2O шығады.
2) Ca (OH)2 массасын табу үшін реакцияға қатысқан заттардың
төртеуінің біреуінің массасын анықтаса да болғаны, ондай зат NH3. Оның
массасын формула бойынша анықтауға болады. Олай болса Ca (OH)2
салмағын да амиактың массасымен салыстыра отырып анықталынады. Сонымен
аналитикалық әдіс те есептің жоспарына әкеліп отыр. Аналитикалық әдісті
төмендегі есепке қолданайық:
Есеп №2 Құрамы 80% магнитті темірден тұратын әрбір тонна темір
рудасынан құрамында 95% Ғе бар 570кг шойын алуға болады. Теориямен
салыстырғанда шыққан темірдің массалық үлесінің шығымын анықтаңдар.
Есеп талқыланғаннан кейін, оның шарты жазылады. Жоспар құрылады.
Берілгені: Есепті шығару үшін шығымға
байланысты
m (руда) =1т анықтамаларды еске түсіреді. Оны
анықтайтын
m (шойын) = 570кг формуланы жазады.
ω(Ғе) = 0,95
ω(Ғе3О4) = 0,8 η = mпрак(Ғе)
mтеор (Ғе)
η(Ғе)-?
Практика жүзінде алынған темірдің массасын шойынның массасы мен
ондағы темірдің проценттік мөлшерімен анықтайды. Сонан кейін бір тонна
рудадағы темірдің массасын табу үшін алдымен бір тоннадағы Ғе3О4
массасын табады. Сосын химиялық формула арқылы Ғе3О4 және оның молярлық
массасы арқылы рудадағы Ғе массасын табуға болады. Осындай талқылаудан
кейін барып,есептің шығару жоспары құрылады.
1. Шойындағы темірдің массасын табу.
m = 570 · 0,95 = 541,5 кг.
2. Бір тонна рудадағы Ғе3О4 массасын табу.
m (Ғе3О3) = 0,8· 1000 кг = 800 кг
3. Ғе3О4 құрамындағы темірдің массасын табу.(теориялық масса)
800 ----------------------- х
232 ----------------------- 168
х = 800 ·168 232 = 579
4.Темірдің массалық үлесінің шығымын анықтау.
η = mпрак(Ғе) mтеор (Ғе) = 541,5 579 = 0,94 = 94
%
Күрделі есептерді талқылағанда көрнекілік материалдың орны ерекше.
Мәліметтерді графика түрінде өрнектеудің маңызы өте зор. Себебі графика
арқылы өрнектеп, есептің мазмұнын анық, нақтылы түсінуге болады.
Есеп №3. Бидайдан орташа есеппен астық алғанда бір сезонда әр бір
гектар жерден 75кг азот алынып кетіледі.Бұл кемістіктің орнын аммиак
селитрасының қандай мөлшері толтыра алады, егер мынаны ескерсек өсімдіктер
үшін қажетті азоттың 20% топыраққа табиғи процесс арқылы қайтарылатын
болса. Есептің шартын жазамыз:
Шешуі:
Мг(N) =14 М(N) =14гмоль
m (N)=75кг М(NН4 NО3) =
80гмоль
ω(Nқайтатын) =0,2
m (NН4 NО3) = ?
Есепті талдай келе мынадай міндеттерді шешуді қажет етеді. Бір
сезонда астықпен бірге бір га жерден 75 кг азот кететін болса, бұл
азоттың массасын төрт бұрышты геометриялық формамен өрнектейміз.
Осы азоттың 20%, яғни 15 бөлігі табиғи жолмен топыраққа қайтарылады.
Оларды шартты түрде былай белгілейміз :
а) Азоттың шартты түрдегі массасы:
75кг N
б) 20 % азоттың массасын берілген тік бұрыштың 15
бөлігімен белгілейміз.
75кг N
20%
в) Топыраққа NН4 NО3 енгізілгенде азотпен бірге Н,О
элементтері енгізіледі. Оларды өрнектеу үшін тік бұрышты сызықта әрі
қарай созамыз.
75 кг N
20 %
m ( NН 4NО3)-
?
1 Сурет. Мәліметтердің графикалық түрде жазылуы
Азоттың 15 бөлігі табиғи жолмен толтырылады.Олай болса тыңайтқыш арқылы
азоттың 45 бөлігін толтыру керек. Сөйтіп в) схеманы шығарамыз. Осыдан
келіп есептің жоспары құрылады:
1) Табиғи жолмен қайтарылатын азоттың массасын анықтау.
2) Тыңайтқыш арқылы берілетін азоттың массасын анықтау.
3) Азоттың массасы арқылы NН4 NО3 массасын анықтау.
Есепті екінші әдіспен, графикалық схема арқылы да қысқа жолмен
шығаруға болады. Егер 20% азот топыраққа табиғи жолмен келетін болса, онда
тыңайтқыш арқылы 75кг-ның 80% енгізу керек. Ол: 75кг · 0,8 = 60кг. Одан әрі
қарай жоғарғыдағы жоспар бойынша NН4 NО3 массасы анықталады.
§4. Химиялық есепті шығаруда
физикалық және математикалық білімдерді пайдалану
Оқушылар химияны оқуға кіріскенде оларда біршама физикадан,
математикадан алған білімдері болады. Сондықтан есеп шығарғанда оларды
пайдалану керек. Оқыту процесінде оқушыларға қолданылатын жалпы физикалық
өлшем бірліктерді қалай пайдалану керек екендігін үйрету керек.
Кесте №1. Физикалық өлшем бірліктерін белгілеу
Өлшемі
Бірлігі Мысал
Мазмұны Мазмұны белгісі
белгісі
Зат массасы m килограмм Кг m (Н2О)=3кг
Атом массасы mа килограмм Кг m а (О)=26,5·10 -27кг
Зат мөлшері Ν,n Моль моль γ(НСl)=0,5моль
Молярлық масса М Кгмоль Кгмоль М(СаО)=56·10 -3кгмоль
гмоль гмоль М(СаО)=56 гмоль
Салыстырмалы Аr шексіз - Аr (С)=12
атомдық масса
Салыстырмалы Мr шексіз Мr(СаСО3)=100
молекулалық масса
Көлем V Кубметр М3 V(СО2)=2,5м3
Литр Л V(КОН)ерт=35л
Молярлық көлем Vм Куб метрмольМ3моль Vм(СО2)=22,4·10-3
Литрмоль лмоль м3моль
Vм(О2)=22,4 лмоль
Тығыздық Ρ Кгм3 Кгм3 ρ (Н2SO4)=1840кгм3
гсм3 гсм3 ρ (Н2SO4)=1,84гм3
Молекула саны N Моль-1 N(Н2О)=3·1023
Массалық үлес W w ( С)=0,27=27%
Салыстырмалы
тығыздық а) ауа dауа dауа(СО2)=1,5
б) dН2 dН2(СН2)=8
сутегі
Молекула саны N N(Н2О)=3·1023
Элементтің W w ( С)=27%
массалық үлесі w ( К 2СО 3)=15%
Зат шығымының η шексіз - Η (НNO3)=82%
массалық үлесі
Заттың көлемдік φ шексіз - φ (О2)=21%
мөлшері
Молярлық С Мольлитр Мольм3 С(К2СО3)=0,05мольл
концентрация Мольл
Эквиваленттік Сэ Мольл Мольл Сэ(12
молярлық Н2SO4)=0,1мольл
концентр.
Заттың ерігіштігіS гл гл S(КСl)=450гл
Қысым Р Паскаль Па Р(О2)=132кПа
Температура Т Кельвин К Т=273,16К
t градус 0С t=15 0С
цельсия
Хим.реакц.жылд. υ мольм3секундмольм3с υ=0,01мольм3с
Жылу саны Q Джоуль Дж Q=318Дж=0,318кДж
Молярлық энталпияНм Джоульмоль Джмоль ∆Нобр298(SО2(г))=-296,
9 кДжмоль
Молярлық энтропияSм джмольК S0298(SО2)(г)=248,1кДж
мольК
Термодинамикалық G Дж ∆G0298(SО2)(г)=-300,1
потенциал кДжмоль
Есеп шығарғанда мына ұғымдарды дұрыс пайдалана білу керек:
заттың саны,
мөлшері, моль, молярлық масса, молярлық көлем. Физикалық өлшем
жүйесі
екі бөліктен тұрады:
1) Негізгі физикалық өлшем (масса, көлем, зат мөлшері)
2) Туынды физикалық өлшемдер. Бұл бірлікті былай көрсетеміз:
М , гмоль
m ,кг(г) γ (моль)
ρ
Vm
V,м3(л)
Физикалық өлшемдер арасындағы байланысты формула арқылы өрнектеуге
болады.
Vm= V ν ; М = m ν ; ρ = m V
Есеп шығарғанда есептің мазмұнындағы өлшем бірлікті нақты анықтай білу
керек. Мысалы, зат мөлшері десек бұл ұғым екі өлшемді біріктіреді: зат
массасы (гмоль) және заттың көлемі (лмоль)
Есептеу кезінде сандық мәннің қасына міндетті түрде оның өлшемін де
жазу керек. Мысалы: а) М(МдО) = 40гмоль немесе 40·10-3 кгмоль
Тығыздыққа байланысты: б) газға p (О2)=1,429 гл ; қатты, сұйық затқа
ρ (Н2SО4) = 1840 кгм3
Көлемге байланысты: в) Vm=22,4·10-3 м3моль немесе 22,4 лмоль деп
жазылады. Есептеу кезінде сандық өлшеммен бірге, өлшем бірліктері де қатар
жүреді. Мысалы, массасы 1кг тең NаОН мөлшерін былай анықтаймыз:
ν = m М m (NаОН) =1кг =1000г ; М (NаОН) =
40гмоль
ν(NаОН) = 1000 гмоль 40 г = 25 моль
Есеп шығарғанда алгебралық тәсілдерді де пайдалануға болады. Мысалы:
Есеп №2. 200мл ерітіндіде 20г NаОН бар. Сілті ерітіндісінің молярлық
концентрациясын анықтаңдар.
V(NаОН)=200мл C= ν V; ν= mМ; С = m V ·М
m(NаОН)=20г
C(NаОН)=? C(NаОН)= 20 гмоль 40г ·0,20л =
0,25мольл
М(NаОН)= 40гмоль
Сонымен химиялық есептерді шығарғанда мынадай қорытынды жасауға
болады:
1.Есеп шығарту химияны оқыту процесінің негізгі компоненті болып
саналады. Жүйелі түрде әртүрлі есептерді шығарту
арқылы (жазбаша,ауызша,сапалық) оқушыларды есеп шығартуға үйретуге болады.
2.Есеп шығаруда мынаны ескеру керек: химиялық құбылыстың екі жағы бар:
сандық және сапалықтың бірлігі. Сондықтан ең бірінші есептің химиялық
бөліміне назар аудару керек, сосын барып есептеу керек.
3.Есеп шығарғанда есеп шығарудың алгоритмдік жүйесін сақтаған
жөн.Сонда оқушылар іс-әрекеттерін бір бағытта жұмсайды.
4. Есептің шартын дұрыс жаза білу-есепті шығарудағы ең негізгі нәрсе
болып саналады.
5. Есептің физикалық өлшем бірліктерін дұрыс пайдалана білуге
оқушыларды үйрету керек.
Есептер мен тапсырмалар
1. Мына мәліметтер нені білдіреді: Аr(O); Ar(Си); Mr; m0 (Ji);
m(Ji);
m0(Н)=1,66·10-27кг; М(СО2); Mr(С2Н5ОН); m0(СО2)=7,3·10-23кг;
Mr(СО2)=44;
ω(Н2SO4); С(NаОН)=0,1мольл; γ(Н2О); γ(Аl); η(Ғе); V(СО2); Vm;
dн2(СО2)=22;
ω=mVp; η = mтеорН2SО4 mтеорН2SО4 ; NА; dауа(СО2)=1,5;
p(Н2SO4)=1840кгм3.
2.Шартты таңбалар арқылы белгілеу: а) салыстырмалы кальции атомының
массасы, б) кальцийдің молярлық массасы, кальций ионының молярлық массасы.
3. Мына таңбалар нені білдіреді: а) Мг(СН3СООН); М(СН3СООН)гмоль;
m(СН3СООН); mМ(СН3СООН); б) ω(S)=(Н2SО4); ω(Н)=(СН4); аммиак шығымының
массалық үлесі η(NН3)=30%; в) V(С3Н6); Vm(С2Н2).
4. №3 №4 есепті шығарып графикалық анализ жасаңдар.23бет Д.Ерыгин
Методика решения задач по химии
5. №4-38 №4-39 есептерді шығару
6. Элементтердің массалық үлесін анықтаңдар: Н2SО4 (ω(Н); ω(S); ω(О)-
? ω(NаОН)-? ω(NН4NО3)-?
7. Төмендегі өлшемдердің айырмашылығы мен ұқсастығы қандай: оттегі
атомының массасы, оттегінің салыстырмалы атомының массасы, оттегі
молекуласының салыстырмалы массасы, оттегі атомының молярлық массасы,
оттегінің массасы. Осыларды арнаулы белгілер арқылы өрнектеңдер.
8. №5-80, №5-84 , №5-111, №11-86 есептерді талдаңдар. Жоспарын құру.
9. Лабораторияда тек қана кристальдық сода бар. Массалық үлесі 0,05
тен 600г Nа2СО3 ерітінді алу үшін қанша грамм сода және қандай көлем су алу
қажет.
10. 700г 14,2% Nа2SО4 ерітіндісін дайындау үшін қанша грамм глаубер
тұзы мен су қажет.
ІІ Тарау. Химиялық есептерді шығарудың әдістері
§1. Химиялық есептерді шығаруда қолданылатын негізгі әдістер
Химиядан есептер шығарғанда көбінесе мұғалім дәстүрлі бір әдіспен
қана есеп шығартуды үйретеді. Мүндай әдіспен есеп шығарту көбінесе
оқушылардың ойлау іс-әрекетінің дамуына кедергі келтіреді. Олардың жеке
ерекшелігі ескерілмей, мұғалімнің іс-әрекетімен ғана шектелуіне мәжібұр
етеді. Сондықтан да әрбір есептің жеке ерекшелігіне қарай, оны шығарғанда
бірнеше әдіспен шығаруды көрсеткен жөн. Сонда ғана оқушылар өздеріне
тиімді әдіспен есептерді шығара алады. Есептер шығарғанда оқушылардың
математикалық дайындықтарын да ескеру қажет. Әртүрлі әдіспен есептерді
шығарту арқылы оқушылардың ойлау-іс әрекеттерін дамытуға болады.
Әртүрлі әдіспен есептерді шығартуды екі мысал арқылы көрсетейік.
Есеп 5-7. Заводқа 464т. магнитті теміртас Fe3O4 бар руда әкелінді.
Осы
рудада неше тонна темір бар? (формула арқылы есептеу)
Есеп 11-48. 16г. SO2 түзілуі үшін HCl-мен неше грамм Na2SO4
реакцияласуы керек? (реакция теңдеуі арқылы шығарылады)
Бірінші есепте химиялық процесс туралы сөз қозғамаған, тек формула
арқылы рудадағы темірдің (Fe) массасын табу керек деген. Формуладан
Fe3O4 көрініп тұр, егер 1 моль Fe3O4 алсақ, онда темір 3 моль болады, егер
руданың моль санын 2 есе арттырсақ, онда соған сәйкес темірдің де моль
саны 2есе артады. Яғни руданын массасы мен темірдің массасының арасында
тура пропорциональдық тәуелділік бар.
Ал, екінші есепте химиялық реакцияға қатысқан заттар арасында тура
тәуелділік бар. Есептің шартында үш зат туралы айтылған. Нәтижесінде SO2
түзіледі. Реакция теңдеуін жазғанда түзілген H2SO3 тұрақсыз екендігін
оқушыларға ескерту керек. Ол SO2 мен H2O айырылады. Реакция теңдеуін
жазып, мынадай қорытынды жасаймыз:
SO2
Na2SO4 + HCl = 2NaCl +H2SO3
H2O
Теңдеу бойынша бір моль Na2SO3 пен бір моль HCl қосылып бір моль SO2
түзіледі. Мұнда да бір-бірімен тура тәуелділік бар. Күкіртті газды SO2
қанша алсақ, сонша Na2SO3 көбейту не азайту керек. Енді осы тура
тәуелділікті пайдаланып есепті әртүрлі әдіспен шығарайық.
1-ші әдіс. Зат массаларының қатынасы
№5-7
m (Fe3O4)=464г Шығару жолы:
Бір моль Fe3O4 құрамында үш моль темір
(Fe) бар.
m (Fe)-? m= νM m (Fe3O4) = 1 моль·232 гмоль
= 232г
m (Fe)=3 моль · 56
гмоль =168г
М (Fe3O4) =232гмоль m (Fe) = 168 = 1
М(Fe) =56гмоль m (Fe3O4) 232 1,38
Темірдің массасы магнитті тастың массасынан 1,38 есе
аз болады, яғни m (Fe) = 464т :1,38 =336т
Жауабы: 464т Fe3O4 құрамында 336т Fe бар.
№-11-48
m (SO2) =16 г Шығару жолы:
16·1,97
16
m (Na2SO3)-? Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
126
64
М(SO2) = 64гмоль
М(Na2SO3) =126гмоль m = νM
m (SO2) =1моль· 64г моль = 64 г
m (Na2SO3) =1моль·126гмоль =126г
m (SO2) = 64 = 1
m (Na2SO3) 126 1,97 126 64
(1,97есе)
Теңдеу бойынша түзілген SO2 массасына қарағанда Na2SO3 массасы 1,97
есе көп. Олай болса m (Na2SO3) = 16 г · 1,97 = 31,5 г.
Жауабы: 16 г SO2 алу үшін 31,5 г Na2SO3 керек
2-ші әдіс. Зат массаларын салыстыру
Бұл әдісте реакция теңдеуі арқылы немесе формула бойышша анықталған
заттардың массалары салыстырылады.
№5-7
m (Fe3O4) =464г Шығару жолы:
Бір моль Fe3O4 құрамында үш моль
темір (Fe) бар.
m (Fe)-?
М (Fe3O4) =232гмоль М(Fe) =56гмоль m = ν · M
m (Fe)
=3моль·56гмоль =168г
m (Fe3O4) =1моль·232гмоль =232г
464 т 232 г, яғни 2·106 есе көп, сонда
Fe3O4 құрамындағы Fe массасы да сонша есе көп болғаны. Олай болса:
m (Fe) =168г ·2 ·106 = 336 · 106 г = 336т
№-11-48
m (SO2)=16 г Шығару жолы:
m (Na2SO3)-? Na2SO3 +2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
М(SO2)=64гмоль m (SO2) =1моль · 64г моль = 64 г
М(Na2SO3)=126гмоль m (Na2SO3) =1моль ·126гмоль =126г
16 г 64 г яғни 4
есе
Олай болса 16 г күкірт оксидің (ІV) алу үшін Na2SO3 массасы да 4
есе аз болу керек.
m (Na2SO3) =126 : 4 = 31.5 г
3-ші әдіс. Моль ұғымын пайдалану арқылы есептеу
Химияның негізгі ұғымдарының бірі моль, мольдік масса ұғым-
дарын тереңірек түсінуі үшін сандық есептерде осы ұғымдарды пайдаланып
есептер шығарған тиімді. Бұл әдістер арқылы оқушылар өз ойларын
жинақтауға үйренеді, уақытты үнемдеуге дағдыланады. Химиялық үрдістің
мәнің жақсы түсінеді, химиялық теңдеулер мен химиялық формуланын
сандық және сапалық жақтарын тереңірек меңгереді.
№5-7
(Fe3O4) = 464 т Шығару жолы:
Магнитті темір тастың
формуласы бойынша бір
m (Fe)-? моль Fe3O4 құрамында үш моль
атом темір бар.
Формуланы пайдаланып
m = ν · M
М (Fe3O4)=232гмоль 464 т рудадағы магнитті темір тастың
сандық
М (Fe)=56гмоль мөлшерін табамыз.
ν (Fe3O4 ) = 464·103 кг : 232 ·10
-3 кгмоль = 2 ·10 6 моль
m = ν · M бойынша 2 ·10 6 моль магнитті темір
таста (Fe3O4) 6· 106 моль темір бар. Олай болса:
ν (Fe) =3 · ν (Fe3O4 ) =3 ·2· 106 = 6
·10 6моль
m = ν · M m (Fe) = 6 ·106 моль · 56 · 10-3 кгмоль = 336 ·103
кг = 336 т
№-11-48
m (SO2)=16 г Шығару жолы:
m (Na2SO3)-? Na2SO3 +2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
М(SO2) = 64гмоль Формуланы пайдаланып күкірт оксидінің
(ІV)
М(Na2SO3) = 126гмоль массасын моль санына айналдыруға болады:
ν = m
М
ν (SО2) = 16 г : 64
гмоль = 0,25 моль
Теңдеу бойынша бір моль Na2SO3 тен бір моль SО2 алынып тұр. Олай
болса 0,25 моль SО2 алу үшін 0,25 моль Na2SO3 қажет. Сонда
m = ν · M
m(Na2SO3) = 0,25 моль ·126 гмоль = 31,5 г
4-ші әдіс. Пропорция әдісі
Бұл әдіспен есептер шығарғанда мынадай іс-әрекеттердің реті
сақталуы қажет:
1. Өлшем бірліктер арасындағы пропорциональдық тәуелділікті
анықтау;
2. Пропорция құру;
3. Пропорция арқылы есептеу.
№5-7
(Fe3O4) = 464 т Шығару жолы:
Магнитті темір тастың
формуласы бойынша бір
m (Fe)-? моль Fe3O4 құрамында үш моль
атом темір бар.
Формуланы пайдаланып
m = ν · M
М (Fe3O4)=232гмоль магнитті темір тастың және темірдің
массасын
М (Fe)=56гмоль анықтаймыз:
m (Fe3O4) = 1 моль ·
232۰10-3 = 232۰10-3 кг
m (Fe) = 3моль ۰56۰10-
3= 168۰10-3 кг
Магнитті темір тастың формуласы бойынша бір моль Fe3O4 құрамында үш
моль атом темір бар екендігін ескеріп, пропорциональдық тәуелділікті
анықтаймыз. Сонда 232 ۰10-3 кг Fe3O4 құрамында 168۰10-3 кг темір болса,
онда 464 т Fe3O4 құрамында m т Fe бар
464 : 232 = m (Fe) : 168
х = 464 · 168 : 232 = 336т
№-11-48
m (SO2) =16 г Шығару жолы:
m (Na2SO3)-? Алдымен реакция теңдеуі бойынша
натрий
сульфитінің массасы мен
күкірт оксидінің (ІV)
М(SO2) = 64гмоль массасы анықтанылады:
М(Na2SO3) =126гмоль m (SO2) = 1моль ۰ 64гмоль = 64 г
m (Na2SO3) =1моль
·126гмоль = 126 г
Бұдан кейін реакция теңдеуі арқылы анықталған массалар мен есептің
шарты бойынша берілген массалар арасындағы пропорциональдық тәуелділікті
анықтайды. Реакция теңдеуі арқылы формуланы пайдаланып күкірт оксидінің
(ІV) және натрий сульфитінің гмоль массасын тауып, пропорция арқылы
есепті шығарамыз.
х 16
Na2SO3 +2HCl = 2NaCl + SO2+ H2O
126 64
М(SO2) = 64гмоль ; М(Na2SO3) =126гмоль
х
16
Na2SO3 +2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
126 64
Х --------- 16
126 -------------64 х =31.5
5-ші әдіс. Алгебралық формулалармен есептеу
Алгебралық формулаларды пайдаланып химиялық есептерді шығаруға
болады. Мысалы, мына төмендегі формулалар арқылы есептеу жүргіземіз.
ω(эл) = Аr(эл)n : Mr(зат); m(эл) = m(зат) · ω(эл)
m(эл) = m(зат) · Аr(эл)n : Mr; m(зат) = m(эл) Mr
: Аr(эл)n
m(зат) = m(эл) : ω(эл); ω(эл) = Аr n : Mr
№5-7 m(эл) = m(зат) ·Аr(эл) ) · n : Mr;
Формулаға мәліметтерді қойып
есепті шығарамыз.
m (Fe) = m (Fe3O4 ) · n Аr(Fe) : Mr(Fe3O4 ) = 464т · 3 · 56 :232 =
336 т
№-11-48 mx m
Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 + H2O
νxMx
νM
Пропорция арқылы есепті шығарамыз.
mx νxMx = m νM
Осыдан mx табамыз.
mx = m · νxMx νM
m-белгілі заттың массасы ; M-осы заттың молярлық массасы;
mx-заттың массасын табу керек; Mx-осы заттың молярлық
массасы; ν- белгілі заттың зат мөлшері; νx- заттың зат мөлшерін табу
керек;
Формулаға көрсетілген өлшемдерді қойып есепті шығарамыз.
m (Na2SO3) =16 г · 1моль · 126 гмоль : 1моль · 64гмоль = 31,5г
6-әдіс. Эквивалент заңын қолдану
Оқушыларға эквивалент ұғымын түсіндіріп, эквивалент заңының негізін
ашып беру керек. Жай және күрделі заттардың эквивалентін анықтаудың
ережесін түсіндіру қажет.
Эквивалент заңы бойынша: m1 m2 = э1 э2 есеп шығарғанда
заттың эквиваленттік массасын табуға болады.
№5-7
m (Fe3O4 ) = 464 т m (Fe) m (Fe3O4 ) =
Э(Fe) Э(Fe3O4 )
m (Fe) -? Э(Fe) = 21гмоль
Э(Fe3O4 ) = 29
гмоль
Осы мәліметтерді формулаға қойып темірдің массасын табамыз:
m (Fe) = m (Fe3O4 ) · Э(Fe) Э(Fe3O4 )
m (Fe) = 464 т · 21гмоль ׃ 29 гмоль = 336
т
№-11-48
m (SO2) = 16 г Na2SO3 +2HСІ = 2 NaСІ + SO2 + H2O
m(Na2SO3) =? Эквивалент заңы бойынша формула құрастырамыз:
m(Na2SO3) m(SO2) = Э(Na2SO3)
Э(SO2)
m(Na2SO3) = 16 г · 63гэкв. : 32гэкв. = 31.5г
7-әдіс. Бірлікке келтіру әдісі
№5-7
m (Fe3O4)=464г m = νM m (Fe3O4) = 1 моль ·232 гмоль =
232г
m (Fe)-? m (Fe) =3 моль · 56
гмоль = 168г
232г Fe3O4 құрамында 168г Fe бар, олай болса
1г Fe3O4 құрамында Fe 232 есе аз болады,
яғни 168 : 232г тең. Сонда 464т Fe3O4
құрамындағы темірдің мәні 1г Fe3O4 қарағанда 464 ·106 есе көп болады,
яғни 168 : 232 · 464 · 106 = 336 ·106 = 336т
№-11-48
16
m (SO2) = 16 г Na2SO3 +2HСІ = 2 NaСІ + SO2 + H2O
126
64
m(Na2SO3) =?
m ( SО2) = 1 моль· 64 гмоль = 64 г
m (Na2SO3) = 1 моль· 126 гмоль = 126 г
Реакция теңдеуі бойынша 64г SO2 алу үшін 126 г Na2SO3 керек, олай болса
1г SO2 бөлінуі үшін Na2SO3 64 есе аз керек, яғни 126 64г. Ал 16г SO2
алу
үшін бір грамм бөліп алғаннан 16 есе артық болу керек, яғни
m (Na2SO3) = 126 64 · 16 = 31,5г
8-әдіс. Пропорционалдық коэфиценттерін пайдалану
Алгебра курсында пропорционалдық коэффицент ұғымына байланысты
формула бар. k= yx, ал химия курсында пропорционалдық коэффицент мына
формула бойынша анықталады. k= m : Mг. Олай болса элементтің массасын
былай анықтаймыз. m(эл)= k· n ·Аr ; n- элемент атом саны
№5-7
m (Fe3O4)=464г k = m : Mг k = 464 : 232 = 2
m (Fe)-? m (Fe) = k · 3 · Аr(Fe)
m (Fe) =2 · 3 · 56 = 336
№-11-48
16
(SO2) = 16 г Na2SO3 +2HСІ = 2 NaСІ + SO2 + H2O
126
64
m(Na2SO3) =?
k = m : ν · M
k =16г : 1моль· 64гмоль = 0,25
m(Na2SO3) = k · ν · M (Na2SO3)
m(Na2SO3) = 0.25 ·1моль ·126гмоль = 31,5г
Осы әдіс арқылы есеп шығарғанда бірнеше заттың массасын анықтауға
болады. Біздің мысалымыздан (H2SO4, Na2SO4 , H2O) массаларын анықтау
керек болса, осы әдісті пайдалануға болады.
§2. Химиялық есептерді шығарудың графикалық әдістері
Алдындағы қарастырылған есептерде заттар бір-біріне тәуелділікте
болды, яғни белгілі зат пен белгісіз заттар арасында пропорционалдық
тәуелділік бар. Міне осындай бір нәрсеге байланысты болатын тәуелділікті
функционалдық тәуелділік немесе функция дейді. Олардың мәнін графика арқылы
өрнектеуге болады. Мұндай функциялардың графиктері оқушыларға 6-шы
кластың алгебра курсынан белгілі, біледі. Мысалы, №5-7 есепте m (Fe) =
х мәні m (Fe3O4) = у мәніне байланысты болады. Міне осындай бір біріне
байланысты тәуелділікті формула арқылы өрнектейміз:
у = k х.
Біздің мысалымызда: m (Fe) = k · m (Fe3O4) және m(Na2SO3) = k · m
(SO2)
1-ші жағдайда пропорционалдық коэффицент формула арқылы анықталады,
яғни мына ара қатынаста анықталады: Fe3O4: k=232:56 ·3 =1,38 (магниттік
темір тастың молярлық массасының құрамындағы темір мен атом санына
көбейткендегі санға тең)
2-ші жағдайда пропорционалдық коэффициент бұл: k = 64 126 = 0,51
тең.
Тура пропорционалдықтың графигін құру үшін таблица құрады. Функция мәні
мынадай: m (Fe) =1,38 m (Fe3O4)
Кесте №1
M (Fe) 0 10
m 0 168
(Fe)
168
0 232 464 m (Fe3O4)
сурет 2. № 5-7 есепті шығару үшін
Координаттар жазықтығында 2 нүктені белгілейміз, олардың қиылысу
нүктесі арқылы түзу сызамыз. Абсцисса осіндегі 464 нүктесінен түзуге
дейін перпендикуляр жүргіземіз. Қиылысу нүктесінен горизонталь жүргізіп
ординат осінен нүкте белгілейміз. Ол 336т темірдің массасын көрсетеді.
Жауабы: 336 т темір.
№11-51
m (SO2)=16 г Na2SO3 +2HCl = 2NaCl +
SO2 + H2O
126
64
Реакция теңдеуі бойынша:
m (Na2SO3)-? m (SO2 ) = 1 моль. · 64 гмоль = 64 г
m (Na2SO3) = 1 моль. · 126 гмоль = 12
6 г
Кесте құрып, соған байланысты график сызамыз. m (Na2SO3) = 0,51 т SO2
m(SO2)
M (Na2SO3) 0 126
m(SO2) 0 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz