قانون بقای جرم مواد. معادلات شیمیایی د) سوزاندن غذا A، B، AB - فرمول های شیمیایی

درس مرتبط

«قانون حفاظت از جرم مواد.

معادلات واکنش های شیمیایی»

من توسعه یک درس در کلاس هشتم را طبق برنامه O. S. Gabrielyan پیشنهاد می کنم.

اهداف درس: ایجاد ایده هایی در مورد قانون بقای جرم مواد، توسعه توانایی استفاده از آن، توضیح ماهیت واکنش های شیمیایی و فرآیند تدوین معادلات واکنش های شیمیایی، ایجاد توانایی برای شناسایی موارد ضروری، نتیجه گیری ، ایجاد ارتباطات بین رشته ای، توسعه مهارت های تجربی، شکل گیری مفاهیم جهان بینی در مورد قابلیت شناخت طبیعت.

اپیگراف درس:

تجربه!

به من بگو به چه چیزی افتخار می کنی؟

تو چی هستی؟

تو ثمره اشتباهات و اشک ها هستی

نیروها حساب خرج کردند.

همه جا: "چه خبر؟" - می شنوید

بله، به گذشته فکر کنید!

چیزهای جدید زیادی در آن پیدا خواهید کرد!

A. Maykov

درس با تکرار شروع می شود مشق شببه روز رسانی دانش در مورد پدیده های فیزیکی و شیمیایی با کمک تکالیف خلاقانه و گزیده هایی از آثار داستانی.

به عنوان تکلیف این درس از دانش آموزان خواسته شد که پدیده های فیزیکی و شیمیایی را ترسیم کنند: فتوسنتز، جوشاندن کتری، زنگ زدن میخ، سوختن آتش، آب شدن بستنی، سوختن لامپ، خم کردن میخ، حل کردن قند، حرکت آونگ ساعت، پختن تخم مرغ، صدا زدن از درس و غیره. با توجه به نقاشی های همکلاسی ها، دانش آموزان تعیین می کنند که چه نوع پدیده ای است.

من عاشق طوفان اوایل اردیبهشت هستم،

وقتی اولین رعد بهاری

گویی می‌چرخد و بازی می‌کند،

در آسمان آبی غوغا می کند.

F. I. Tyutchev. رعد و برق بهاری

آخرین ابر طوفان پراکنده!

به تنهایی از لاجوردی شفاف عبور می کنی،

تو به تنهایی سایه غم انگیزی انداختی

تنها تو غم روز شادی را می خوری.

A. S. پوشکین. ابر

آتش من در مه می درخشد:

جرقه ها در پرواز خاموش می شوند ...

بله پی پولونسکی. آهنگ های کولی

رذل قبلاً انگشتش را یخ کرده بود،

درد دارد و خنده دار است

و مادرش از پنجره او را تهدید می کند...

A. S. پوشکین. یوجین اونگین

عصر است

شبنم روی گزنه می درخشد.

من کنار جاده ایستاده ام

تکیه دادن به بید.

نور بزرگ از ماه

درست روی پشت بام ما

جایی آواز بلبل

از دور می شنوم

S. A. Yesenin. الان عصر است شبنم...

ما دانش اصطلاحات و مفاهیم کلیدی را در قالب یک نظرسنجی شفاهی یا دیکته به روز می کنیم. فهرست مفاهیم مورد آزمایش: پدیده شیمیایی، پدیده فیزیکی، شاخص، ضریب، معادله واکنش شیمیایی، فرمول شیمیایی، علائم و شرایط واکنش های شیمیایی، واکنش های تبادل، جایگزینی، اتصال، تجزیه.

سپس به سراغ یادگیری مطالب جدید می رویم. در پشت معادلات واکنش های شیمیایی دنیای شگفت انگیزی نهفته است که هنوز به طور کامل شناخته نشده است. برای پیشروی در مسیر درک آن، انجام آزمایشی ضروری است. ما قوانین ایمنی هنگام کار با شیشه، گرمایش را آموزش می دهیم.

ورزش: واکنش های نشان داده شده را انجام دهید، در مورد مشاهدات خود بگویید.

دانش آموزان بر اساس سطح یادگیری (با کمک روانشناس) ابتدا به چهار گروه تقسیم می شوند. اعضای هر گروه کارت های آموزشی دریافت می کنند.

1. احتراق فسفر در ظرف بسته

کمی فسفر قرمز (به اندازه یک نخود) داخل یک فلاسک ته گرد بریزید و با درب ظرف را ببندید و وزن کنید. سپس فلاسک را (در محلی که فسفر است) گرم کنید. پس از انجام واکنش شیمیایی، فلاسک را خنک کرده و دوباره وزن کنید.

آیا جرم لامپ تغییر کرده است؟ معادله اکسیداسیون فسفر به اکسید فسفر (V) را بنویسید. نوع واکنش را مشخص کنید، شرایط و علائم واکنش را نام ببرید.

2. تجزیه کربنات مس (H) بازی

مقداری نمک (CuOH) داخل لوله آزمایش بریزید 2 CO 3 . 30-40 میلی لیتر آب آهک داخل فلاسک بریزید. دستگاه متشکل از یک لوله آزمایش را با نمک، یک چوب پنبه با لوله خروجی گاز و یک فلاسک را با آب آهک وزن کنید. یک لوله آزمایش را با کربنات مس پایه (II) گرم کنید، لوله خروجی گاز باید در آب آهک پایین بیاید. پس از خنک شدن لوله، ابزار را دوباره وزن کنید.

آیا جرم دستگاه تغییر کرده است؟ معادله واکنش تجزیه نمک (CuOH) را بنویسید. 2 CO 3 به مونوکسید کربن (IV)، اکسید مس (II) و آب. نوع واکنش را مشخص کنید، شرایط و علائم واکنش را نام ببرید.

3. واکنش بین محلول های سولفات سدیم و کلرید باریم

روی ترازو، رگ Landolt را متعادل کنید، که در یکی از زانوهای آن محلول سولفات سدیم است، و در دیگری - کلرید باریم. محلول ها را تخلیه کنید. یک واکنش شیمیایی رخ داده است.

آیا جرم مواد قبل و بعد از واکنش تغییر کرده است؟ معادله بنویسید، نوع واکنش را مشخص کنید، شرایط و علائم واکنش را نام ببرید.

4. واکنش بین محلول های قلیایی و سولفات مس (II)

دو فنجان شیمیایی را با محلول‌های سولفات مس (II) و هیدروکسید سدیم روی یک تعادل متعادل کنید. محلول ها را تخلیه کنید.

آیا تعادل به هم خورده است؟ معادله واکنش را بنویسید، نوع واکنش را مشخص کنید، شرایط و علائم واکنش را نام ببرید.

دانش آموزان آزمایش را طبق دستورالعمل انجام می دهند، یادداشت های مناسب را در دفترچه یادداشت می کنند.

ما به شما اطلاع می دهیم که آزمایش انجام شده توسط گروه اول مشابه آزمایش تاریخی انجام شده توسط M. V. Lomonosov است. ما یک پرتره از یک دانشمند را نشان می دهیم، به گزارش یک دانش آموز در مورد زندگی و کار M. V. Lomonosov گوش می دهیم.

می چرخیم توجه ویژهدانش آموزانی که M. V. Lomonosov برای اولین بار در تاریخ علم یکی از قوانین اساسی طبیعت - قانون بقای ماده را تدوین کرد. او نوشت: «تمام تغییراتی که در طبیعت اتفاق می‌افتد، چنان حالتی است که به همان اندازه که از یک جسم برداشته می‌شود، به قدری به جسم دیگر اضافه می‌شود... این قانون طبیعی جهانی تا قواعد حرکت گسترش می‌یابد. ..”. با تاکید بر شایستگی های برجسته لومونوسوف، می گوییم که بهترین بنای یادبود دانشمند بزرگ دانش ماست.

دانش آموزان فرمول مدرن قانون بقای جرم مواد در واکنش های شیمیایی را در دفترچه یادداشت می کنند.

به عنوان ادغام دانش، ما پیشنهاد می کنیم چندین کار را تکمیل کنیم، سپس یک خودارزیابی را سازماندهی کنیم - ما پاسخ ها را از طریق یک کدوسکوپ بر روی تخته طرح می کنیم.

از دانش آموزان دعوت می کنیم تا یک مقاله کوتاه با موضوع "پدیده های شیمیایی خارج از پنجره" در خانه بنویسند.

در درس 11 "" از دوره " شیمی برای آدمک ها» ما متوجه خواهیم شد که قانون بقای جرم مواد توسط چه کسی و در چه زمانی کشف شده است. ما با معادلات شیمیایی آشنا می شویم و نحوه صحیح قرار دادن ضرایب در آنها را یاد می گیریم.

تاکنون هنگام بررسی واکنش های شیمیایی به آنها توجه می کردیم کیفیتبه عنوان مثال، مواد اولیه چگونه و تحت چه شرایطی به محصولات واکنش تبدیل می شوند. اما در پدیده های شیمیایی جنبه دیگری وجود دارد - کمی.

آیا جرم موادی که وارد یک واکنش شیمیایی می شوند تغییر می کند؟ در جستجوی پاسخی برای این سوال، دانشمند انگلیسی R. Boyle در قرن هفدهم. آزمایش های زیادی در مورد کلسینه کردن سرب در ظروف مهر و موم شده انجام داد. پس از پایان آزمایش ها، ظروف را باز کرد و محصولات واکنش را وزن کرد. در نتیجه بویل به این نتیجه رسید که جرم ماده بعد از واکنش بیشتر از جرم فلز اصلی است. او این را با چسباندن مقداری "ماده آتشین" به فلز توضیح داد.

آزمایش‌های R. Boyle بر روی کلسینه کردن فلزات توسط دانشمند روسی M.V. Lomonosov در سال 1748 تکرار شد. بر خلاف بویل، پس از واکنش، او پاسخگوی مهر و موم شده را ترک کرد. توزین پس از واکنش نشان داد که جرم آن تغییر نکرده است. این نشان می‌دهد که اگرچه یک واکنش شیمیایی بین فلز و ماده موجود در هوا رخ داده است، مجموع جرم‌های مواد اولیه برابر با جرم محصول واکنش است.

M. V. Lomonosov نتیجه گرفت: تمام تغییراتی که در طبیعت رخ می دهد، جوهره چنین حالتی است که هر قدر از جسمی بریده شود، آن قدر به جسم دیگر اضافه می شود، پس اگر در جایی مقداری کم شد، در جای دیگر تکثیر می شود.».

در سال 1789، شیمیدان فرانسوی A. Lavoisier ثابت کرد که کلسینه کردن فلزات فرآیند برهمکنش آنها با یکی از فلزات است. قطعات تشکیل دهندههوا - اکسیژن. بر اساس آثار M. V. Lomonosov و A. Lavoisier، The قانون بقای جرم مواد در واکنش های شیمیایی.

جرم مواد وارد شده به یک واکنش شیمیایی برابر با جرم مواد تشکیل شده در نتیجه واکنش است.

در واکنش های شیمیایی، اتم ها بدون هیچ اثری ناپدید نمی شوند و از هیچ به وجود نمی آیند. تعداد آنها بدون تغییر باقی می ماند. و از آنجایی که دارند جرم ثابت، سپس جرم مواد تشکیل شده توسط آنها نیز ثابت می ماند.

قانون بقای جرم مواد را می توان به صورت تجربی تأیید کرد. برای انجام این کار، از دستگاه نشان داده شده در شکل 57، a، b استفاده کنید. قسمت اصلی آن یک لوله آزمایش دو پایه است. در یک زانو آب آهک می ریزیم، در دوم - محلولی از سولفات مس. دستگاه را روی ترازو متعادل می کنیم و سپس هر دو محلول را در یک زانو مخلوط می کنیم. در همان زمان، خواهیم دید که یک رسوب آبی از یک ماده جدید رسوب می کند. تشکیل یک رسوب تایید می کند که یک واکنش شیمیایی رخ داده است. جرم دستگاه ثابت می ماند. این بدان معنی است که در نتیجه یک واکنش شیمیایی، جرم مواد تغییر نمی کند.

قانون برای درک صحیح هر چیزی که در طبیعت اتفاق می افتد مهم است: هیچ چیز نمی تواند بدون هیچ ردی ناپدید شود و از هیچ به وجود نیاید.

واکنش های شیمیایی را می توان با استفاده از زبان فرمول شیمیایی نشان داد. عناصر شیمیایی با نمادهای شیمیایی مشخص می شوند، ترکیب مواد با استفاده از فرمول های شیمیایی نوشته می شود، واکنش های شیمیایی با استفاده از آنها بیان می شود. معادلات شیمیایی، یعنی همانطور که کلمات از حروف تشکیل شده اند، جملات نیز از کلمات تشکیل شده اند.

معادله واکنش شیمیایی (معادله شیمیایی)- این یک رکورد مشروط از واکنش با استفاده از فرمول های شیمیایی استو علامت های "+" و "=" را نشان می دهد.

قانون بقای جرم مواد در واکنش های شیمیایی نیز باید در هنگام تدوین رعایت شود معادلات واکنش های شیمیایی. همانطور که در معادلات ریاضی، در معادلات واکنش های شیمیایی یک سمت چپ (که در آن فرمول مواد اولیه نوشته می شود) و یک سمت راست (که در آن فرمول محصولات واکنش نوشته می شود) وجود دارد. به عنوان مثال (شکل 58):

هنگام نوشتن معادلات واکنش های شیمیایی، علامت "+" (بعلاوه) فرمول های مواد در سمت چپ و راست معادله را به هم متصل می کند. از آنجایی که جرم مواد قبل از واکنش برابر با جرم مواد تشکیل شده است، از علامت «=" (برابر) استفاده می شود که سمت چپ و راست معادله را به هم متصل می کند. برای مساوی کردن تعداد اتم های قسمت چپ و راست معادله از اعداد جلوی فرمول مواد استفاده می شود. این اعداد نامیده می شوند ضرایب معادلات شیمیاییو تعداد مولکول ها یا واحدهای فرمول را نشان می دهد. از آنجایی که 1 مول از هر ماده از همان تعداد واحدهای ساختاری (6.02 * 10 23) تشکیل شده است، پس ضرایب همچنین مقادیر شیمیایی هر یک از مواد را نشان می دهد:

هنگام نوشتن معادلات شیمیایی، از علائم خاصی نیز استفاده می شود، به عنوان مثال، علامت "↓"، که نشان می دهد ماده یک رسوب تشکیل می دهد.

قانون بقای جرم.

جرم مواد وارد شده به یک واکنش شیمیایی برابر با جرم مواد تشکیل شده در نتیجه واکنش است.

قانون بقای جرم یک مورد خاص است قانون عمومیطبیعت - قانون بقای ماده و انرژی. بر اساس این قانون، واکنش های شیمیایی را می توان با استفاده از معادلات شیمیایی نشان داد فرمول های شیمیاییمواد و ضرایب استوکیومتری که منعکس کننده مقادیر نسبی (تعداد مول) مواد درگیر در واکنش هستند.

به عنوان مثال، واکنش احتراق متان به صورت زیر نوشته شده است:

قانون بقای جرم مواد

(M.V. Lomonosov، 1748؛ A. Lavoisier، 1789)

جرم همه مواد درگیر در یک واکنش شیمیایی برابر با جرم همه محصولات واکنش است.

نظریه اتمی - مولکولی این قانون را به شرح زیر توضیح می دهد: در نتیجه واکنش های شیمیایی، اتم ها ناپدید نمی شوند و به وجود نمی آیند، بلکه مرتب می شوند (یعنی تبدیل شیمیایی فرآیند شکستن برخی پیوندها بین اتم ها و تشکیل اتم ها است. دیگران، در نتیجه از مولکول های مواد اصلی، مولکول های محصولات واکنش به دست می آیند). از آنجایی که تعداد اتم ها قبل و بعد از واکنش بدون تغییر باقی می ماند، جرم کل آنها نیز نباید تغییر کند. جرم به عنوان کمیتی که مقدار ماده را مشخص می کند درک می شود.

در آغاز قرن بیستم، فرمول قانون بقای جرم در ارتباط با ظهور نظریه نسبیت تجدید نظر شد (A. Einstein, 1905) که بر اساس آن جرم یک جسم به سرعت و سرعت آن بستگی دارد. بنابراین، نه تنها مقدار ماده، بلکه حرکت آن را نیز مشخص می کند. انرژی E دریافت شده توسط جسم به افزایش جرم m با رابطه E = m c 2 مربوط می شود که در آن c سرعت نور است. این نسبت در واکنش های شیمیایی استفاده نمی شود، زیرا 1 کیلوژول انرژی مربوط به تغییر جرم ~10-11 گرم است و m به سختی قابل اندازه گیری است. در واکنش های هسته ای که Е ~ 10 6 برابر بیشتر از واکنش های شیمیایی است، m باید در نظر گرفته شود.

بر اساس قانون بقای جرم، می توان معادلات واکنش های شیمیایی را ترسیم کرد و از آنها برای انجام محاسبات استفاده کرد. این اساس تجزیه و تحلیل شیمیایی کمی است.

قانون ثبات ترکیب

قانون ثبات ترکیب ( جی.ال. پروست, 1801 -1808.) - هر ترکیب خاص شیمیایی خالص، صرف نظر از روش تهیه آن، از همان تشکیل شده است عناصر شیمیایی، و نسبت جرم آنها ثابت است و اعداد نسبیآنها اتم هابه صورت اعداد کامل بیان می شود. این یکی از قوانین اساسی است علم شیمی.

قانون ثبات ترکیب برای آن صادق نیست اسکله(ترکیبات ترکیب متغیر). با این حال، به طور معمول، برای سادگی، ترکیب بسیاری از برتولیدها به عنوان ثابت ثبت می شود. به عنوان مثال، ترکیب اکسید آهن (II).به عنوان FeO نوشته می شود (به جای فرمول دقیق تر Fe 1-x O).

قانون ترکیب ثابت

طبق قانون ثبات ترکیب، هر ماده خالص بدون توجه به روش تهیه آن، دارای ترکیب ثابتی است. بنابراین، اکسید کلسیم را می توان از راه های زیر بدست آورد: صرف نظر از اینکه ماده CaO چگونه به دست می آید، ترکیب ثابتی دارد: یک اتم کلسیم و یک اتم اکسیژن مولکول اکسید کلسیم CaO را تشکیل می دهند. جرم مولی CaO را تعیین کنید: کسر جرمی کلسیم را با فرمول تعیین می کنیم: نتیجه‌گیری: در اکسید خالص شیمیایی، کسر جرمی کلسیم همیشه 4/71 درصد و اکسیژن 6/28 درصد است.

قانون نسبت های چندگانه

قانون نسبت های متعدد یکی از استوکیومتریقوانین علم شیمی: اگر دو مواد (سادهیا دشوار) بیش از یک ترکیب را با یکدیگر تشکیل می دهند، سپس جرم یک ماده در هر جرم یک ماده دیگر به صورت یکسان است. تمام اعداد، معمولا کوچک است.

مثال ها

1) ترکیب اکسیدهای نیتروژن (بر حسب درصد جرم) با اعداد زیر بیان می شود:

	اکسید نیتروژن N 2 O	اکسید نیتریک NO	انیدرید نیتروژن N 2 O 3	دی اکسید نیتروژن NO 2	انیدرید نیتریک N 2 O 5
O/N خصوصی

با تقسیم اعداد ردیف پایین بر 0.57، می بینیم که آنها به صورت 1:2:3:4:5 مرتبط هستند.

2) کلرید کلسیمبا آب شکل می گیرد 4 هیدرات کریستالیکه ترکیب آن با فرمول های CaCl 2 H 2 O ، CaCl 2 2H 2 O ، CaCl 2 4H 2 O ، CaCl 2 6H 2 O بیان می شود ، یعنی در همه این ترکیبات ، جرم آب در هر مولکول CaCl 2 است. مربوط به 1:2:4:6.

قانون روابط حجمی

(گی-لوساک، 1808)

حجم گازهایی که وارد واکنش های شیمیایی می شوند و حجم گازهایی که در نتیجه واکنش ایجاد می شوند به صورت اعداد صحیح کوچک به یکدیگر مرتبط هستند.

نتیجه. ضرایب استوکیومتری در معادلات واکنش های شیمیایی برای مولکول های مواد گازی نشان می دهد که مواد گازی در چه نسبت حجمی واکنش نشان می دهند یا به دست می آیند.

2CO + O 2  2CO 2

هنگامی که دو حجم مونوکسید کربن (II) با یک حجم اکسیژن اکسید می شود، 2 حجم دی اکسید کربن تشکیل می شود، یعنی. حجم مخلوط واکنش اولیه 1 حجم کاهش می یابد.

ب) در سنتز آمونیاک از عناصر:

n 2 + 3h 2  2nh 3

یک حجم نیتروژن با سه حجم هیدروژن واکنش می دهد. در این حالت 2 حجم آمونیاک تشکیل می شود - حجم توده اولیه واکنش گازی 2 برابر کاهش می یابد.

معادله کلایپرون - مندلیف

اگر قانون گاز ترکیبی را برای هر جرمی از هر گاز بنویسیم، معادله Claiperon-Mendeleev را بدست می آوریم:

که در آن m جرم گاز است. M وزن مولکولی است. p - فشار؛ V - حجم؛ T - دمای مطلق (°K)؛ R ثابت گاز جهانی است (8.314 J / (mol K) یا 0.082 L atm / (mol K)).

برای جرم معینی از یک گاز خاص، نسبت m/M ثابت است، بنابراین قانون گاز ترکیبی از معادله Claiperon-Mendeleev مشتق شده است.

در دمای 17 درجه سانتیگراد و فشار 250 کیلو پاسکال مونوکسید کربن (II) با وزن 84 گرم چه حجمی را اشغال می کند؟

تعداد مول های CO عبارتند از:

 (CO) \u003d m (CO) / M (CO) \u003d 84 / 28 \u003d 3 mol

حجم CO در n.c. است

3 22.4 لیتر = 67.2 لیتر

از قانون گاز ترکیبی بویل-ماریوت و گی-لوساک:

(P V) / T = (P 0 V 0) / T 2

V (CO) \u003d (P 0 T V 0) / (P T 0) \u003d (101.3 (273 + 17) 67.2) / (250 273) \u003d 28.93 لیتر

چگالی نسبی گازها نشان می دهد که چند برابر یک مول از یک گاز سنگین تر (یا سبک تر) از یک مول گاز دیگر است.

D A(B) = (B)  (A) = M (B) / M (A)

میانگین وزن مولکولی مخلوطی از گازها برابر است با کل جرم مخلوط تقسیم بر تعداد کل مول ها:

M cf \u003d (m 1 + .... + m n) / ( 1 + .... +  n) \u003d (M 1 V 1 + .... M n V n) / ( 1 + .. .. +  n)

قانون صرفه جویی در انرژی : در حالت ایزوله. انرژی سیستم ثابت می ماند، تنها انتقال یک نوع انرژی به نوع دیگر امکان پذیر است. در ترمودینامیک بقای انرژی، قانون با قانون اول ترمودینامیک مطابقت دارد که با معادله Q \u003d DU + W بیان می شود، که در آن Q تعداد گرمای ارسال شده به سیستم است، DU تغییر در خروجی است. انرژی سیستم، W کار انجام شده توسط سیستم است. یک مورد خاص از قانون بقای انرژی، قانون هسین است.

مفهوم انرژی در ارتباط با ظهور نظریه نسبیت تجدید نظر شد (A. Einstein, 1905): انرژی کل E متناسب با جرم m است و با رابطه E = mc2 به آن مربوط می شود، که در آن c برابر است. سرعت نور. بنابراین، جرم را می توان در واحدهای انرژی بیان کرد و قانون کلی تری از بقای جرم و انرژی را فرموله کرد: در ایزو لیر. در یک سیستم، مجموع جرم ها و انرژی ثابت است و فقط تبدیل در نسبت های کاملاً معادل برخی از اشکال انرژی به سایرین و تغییرات معادل آن در جرم و انرژی امکان پذیر است.

قانون معادل ها

مواد به مقداری متناسب با معادل های خود با یکدیگر برهم کنش دارند. هنگام حل برخی مشکلات، استفاده از فرمول متفاوتی از این قانون راحت تر است: جرم (حجم) موادی که با یکدیگر واکنش می دهند با جرم (حجم) معادل آنها متناسب است.

معادل‌ها: عناصر شیمیایی در مقادیر کاملاً مشخص و متناسب با معادل‌هایشان با یکدیگر ترکیب می‌شوند. بیان ریاضی قانون معادل ها به صورت زیر است: در جایی که m1 و m2 جرم های مواد واکنش دهنده یا تشکیل شده هستند، m eq (1) و m eq (2) جرم های معادل این مواد هستند.

به عنوان مثال: مقدار معینی از فلز که جرم معادل آن 28 گرم در مول است، 0.7 لیتر هیدروژن را از اسید خارج می کند، اندازه گیری شده در شرایط عادی. جرم فلز را تعیین کنید. راه حل: با دانستن اینکه حجم معادل هیدروژن 11.2 لیتر در مول است، نسبت است: 28 گرم فلز معادل 11.2 لیتر هیدروژن x گرم فلز معادل 0.7 لیتر هیدروژن است. سپس x \u003d 0.7 * 28 / 11.2 \u003d 1.75 گرم.

برای تعیین جرم معادل یا معادل، لازم نیست از ترکیب آن با هیدروژن اقدام کرد. آنها را می توان با ترکیب ترکیب یک عنصر معین با هر عنصر دیگری که معادل آن مشخص است تعیین کرد.

به عنوان مثال: هنگامی که 5.6 گرم آهن با گوگرد ترکیب شد، 8.8 گرم سولفید آهن تشکیل شد. در صورتی که جرم معادل گوگرد برابر با 16 گرم بر مول باشد، باید جرم معادل آهن و معادل آن را یافت. راه حل: از شرایط مسئله به دست می آید که در سولفید آهن، 5.6 گرم آهن 8.8-5.6 = 3.2 گرم گوگرد را تشکیل می دهد. طبق قانون معادل ها، جرم مواد برهم کنش با جرم معادل آنها متناسب است، یعنی 6/5 گرم آهن معادل 2/3 گرم گوگرد meq (Fe) معادل 16 گرم در مول گوگرد است. از اینجا نتیجه می شود که m3KB(Fe) = 5.6*16/3.2=28 g/mol. معادل آهن عبارت است از: 3=meq(Fe)/M(Fe)=28g/mol:56g/mol=1/2. بنابراین معادل آهن 1/2 مول است یعنی 1 مول آهن دارای 2 معادل است.

قانون آووگادرو

پیامدهای قانون

اولین نتیجه قانون آووگادرو: یک مول از هر گاز در شرایط یکسان حجم یکسانی را اشغال می کند.

به طور خاص، در شرایط عادی، یعنی در دمای 0 درجه سانتی گراد (273 کلوین) و 101.3 کیلو پاسکال، حجم 1 مول گاز 22.4 لیتر است. این حجم را حجم مولی گاز V m می نامند. با استفاده از معادله مندلیف-کلاپیرون می توانید این مقدار را به دماها و فشارهای دیگر دوباره محاسبه کنید:

.

نتیجه دوم قانون آووگادرو: جرم مولی گاز اول برابر است با حاصل ضرب جرم مولی گاز دوم و چگالی نسبی گاز اول با توجه به گاز دوم..

این موقعیت برای توسعه شیمی از اهمیت زیادی برخوردار بود، زیرا تعیین وزن جزئی اجسامی که قادر به عبور به حالت گازی یا بخار هستند را ممکن می سازد. اگر از طریق متروزن جزئی بدن را نشان می دهیم و از طریق دوزن مخصوص آن در حالت بخار و سپس نسبت است متر / دباید برای همه بدن ثابت باشد. تجربه نشان داده است که برای تمام اجسام مورد مطالعه که بدون تجزیه به بخار می روند، این ثابت برابر با 28.9 است، اگر در هنگام تعیین وزن جزئی، از وزن مخصوص هوا که به عنوان یک واحد گرفته شده است حرکت کنیم، اما این ثابت خواهد بود. اگر وزن مخصوص هیدروژن را یک واحد در نظر بگیریم برابر با 2 است. نشان دهنده این ثابت، یا همان، حجم جزئی مشترک برای همه بخارات و گازهای عبوری است با، از طرف دیگر از فرمول داریم m = dC. از آنجایی که وزن مخصوص بخار به راحتی تعیین می شود، پس مقدار آن جایگزین می شود ددر فرمول، وزن جزئی ناشناخته جسم داده شده نیز نمایش داده می شود.

ترموشیمی

اثر حرارتی یک واکنش شیمیایی

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

اثر حرارتی یک واکنش یا تغییر شیمیایی آنتالپیسیستم به دلیل وقوع یک واکنش شیمیایی - مقدار گرمای مربوط به تغییر متغیر شیمیایی دریافت شده توسط سیستمی که در آن واکنش شیمیایی انجام شده و محصولات واکنش دمای واکنش دهنده ها را می گیرند.

برای اینکه اثر حرارتی کمیتی باشد که فقط به ماهیت واکنش شیمیایی در حال انجام بستگی دارد، شرایط زیر باید رعایت شود:

واکنش باید یا با حجم ثابت ادامه یابد س v (فرآیند ایزوکوریک)، یا در فشار ثابت سپ( فرآیند ایزوباریک).

هیچ کاری در سیستم انجام نمی شود، به جز کارهای توسعه ای که با P = const امکان پذیر است.

اگر واکنش در شرایط استاندارد در T \u003d 298.15 K \u003d 25 ° C و P \u003d 1 atm \u003d 101325 Pa انجام شود، اثر حرارتی اثر حرارتی استاندارد واکنش یا آنتالپی استاندارد واکنش Δ نامیده می شود. اچ r O . در ترموشیمی، اثر حرارتی استاندارد یک واکنش با استفاده از آنتالپی های استاندارد تشکیل محاسبه می شود.

آنتالپی استاندارد تشکیل (گرمای استاندارد تشکیل)

گرمای استاندارد تشکیل به عنوان اثر گرمایی واکنش تشکیل یک مول از یک ماده از مواد ساده، اجزای تشکیل دهنده آن، که در حالت پایدار هستند، درک می شود. ایالت های استاندارد.

به عنوان مثال، آنتالپی استاندارد تشکیل 1 مول است متاناز جانب کربنو هیدروژنبرابر با گرمای واکنش:

C (tv) + 2H 2 (g) \u003d CH 4 (g) + 76 kJ / mol.

آنتالپی استاندارد تشکیل Δ نشان داده می شود اچبرای . در اینجا شاخص f به معنای شکل گیری (آموزش) و دایره خط خورده، شبیه دیسک Plimsol است. - که مقدار به آن اشاره دارد حالت استانداردمواد در ادبیات، نام دیگری برای آنتالپی استاندارد اغلب یافت می شود - ΔH 298,15 0 ، که 0 نشان دهنده فشار برابر با یک اتمسفر است (یا تا حدودی دقیق تر، به شرایط استاندارد ) و 298.15 دما است. گاهی اوقات از شاخص 0 برای مقادیر مربوط به استفاده می شود ماده خالصبا این شرط که تعیین کمیت های ترمودینامیکی استاندارد با آن تنها زمانی امکان پذیر است که ماده خالصی باشد که به عنوان حالت استاندارد انتخاب شود. . استاندارد را نیز می توان به عنوان مثال وضعیت ماده در آن در نظر گرفت فوق العاده رقیقراه حل. "دیسک Plimsol" در این مورد به معنای وضعیت استاندارد واقعی ماده، صرف نظر از انتخاب آن است.

آنتالپی تشکیل مواد ساده صفر در نظر گرفته می شود و مقدار صفر آنتالپی تشکیل به حالت تجمع اشاره دارد که در T = 298 K پایدار است. به عنوان مثال، برای یددر حالت کریستالی Δ اچ I2(tv) 0 = 0 kJ/mol و برای مایع ید Δ اچ I2(l) 0 = 22 kJ/mol. آنتالپی تشکیل مواد ساده در شرایط استاندارد، ویژگی اصلی انرژی آنهاست.

اثر حرارتی هر واکنشی به صورت اختلاف بین مجموع گرمای تشکیل همه محصولات و مجموع گرمای تشکیل همه واکنش دهنده ها در این واکنش است (نتیجه قانون هس):

Δ اچواکنش های O = ΣΔ اچ f O (محصولات) - ΣΔ اچ f O (reagents)

اثرات ترموشیمیایی را می توان در واکنش های شیمیایی گنجاند. معادلات شیمیاییکه در آن مقدار گرمای آزاد شده یا جذب شده نشان داده می شود، معادلات ترموشیمیایی نامیده می شوند. واکنش هایی که با انتشار گرما در محیط همراه هستند، اثر حرارتی منفی دارند و نامیده می شوند گرمازا. واکنش های همراه با جذب گرما دارای اثر حرارتی مثبت بوده و نامیده می شوند گرماگیر. اثر حرارتی معمولاً به یک مول از ماده اولیه واکنش داده شده اشاره دارد که ضریب استوکیومتری آن حداکثر است.

وابستگی به دما اثر حرارتی(آنتالپی) واکنش

برای محاسبه وابستگی دمایی آنتالپی واکنش، شناخت مولر ضروری است ظرفیت گرماییمواد درگیر در واکنش تغییر در آنتالپی واکنش با افزایش دما از T 1 به T 2 بر اساس قانون Kirchhoff محاسبه می شود (فرض می شود که در این محدوده دمایی ظرفیت های حرارتی مولی به دما بستگی ندارد و وجود ندارد. تبدیل فاز):

اگر تحولات فاز در یک محدوده دمایی مشخص اتفاق بیفتد، در محاسبه باید گرمای تبدیل های مربوطه و همچنین تغییر در وابستگی دمایی ظرفیت گرمایی موادی که تحت چنین تغییراتی قرار گرفته اند در نظر گرفته شود:

که در آن ΔC p (T 1، T f) تغییر ظرفیت گرمایی در محدوده دما از T 1 به دمای انتقال فاز است. ΔC p (Tf,T2) تغییر ظرفیت گرمایی در محدوده دمایی از دمای انتقال فاز به دمای نهایی است و Tf دمای انتقال فاز است.

آنتالپی استاندارد احتراق

آنتالپی استاندارد احتراق - Δ اچ Gor o، اثر حرارتی واکنش احتراق یک مول از یک ماده در اکسیژن به تشکیل اکسیدها در بالاترین درجهاکسیداسیون گرمای احتراق مواد غیر قابل احتراق صفر در نظر گرفته شده است.

آنتالپی استاندارد انحلال

آنتالپی استاندارد انحلال - Δ اچمحلول، اثر حرارتی فرآیند حل کردن 1 مول از یک ماده در مقدار بی نهایت زیاد حلال. متشکل از گرمای تخریب شبکه کریستالیو گرما هیدراتاسیون(یا گرما حل شدنبرای محلول های غیر آبی)، در نتیجه برهم کنش مولکول های حلال با مولکول ها یا یون های ماده محلول با تشکیل ترکیباتی با ترکیب متغیر - هیدرات ها (محلول ها) آزاد می شود. تخریب شبکه کریستالی، به عنوان یک قاعده، یک فرآیند گرماگیر است - Δ اچ resh > 0، و هیدراتاسیون یونی گرمازا است، Δ اچهیدرا< 0. В зависимости от соотношения значений Δاچرش و Δ اچهیدرو آنتالپی انحلال می تواند هر دو مثبت و معنی منفی. بنابراین انحلال کریستالی پتاسیم هیدروکسیدهمراه با انتشار گرما

Δ اچمحلول KOH o \u003d Δ اچ resh o + Δ اچ hydrK + o + Δ اچ hydroOH -o = -59 کیلوژول بر مول

تحت آنتالپی هیدراتاسیون - Δ اچ hydr به گرمایی اطلاق می شود که در طی انتقال 1 مول یون از خلاء به محلول آزاد می شود.

آنتالپی استاندارد خنثی سازی

آنتالپی استاندارد خنثی سازی - Δ اچخنثی در مورد آنتالپی واکنش برهمکنش اسیدها و بازهای قوی با تشکیل 1 مول آب در شرایط استاندارد:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

H + + OH - \u003d H 2 O، ΔH خنثی ° \u003d -55.9 کیلوژول / مول

آنتالپی استاندارد خنثی سازی برای محلول های غلیظ الکترولیت های قویبه غلظت یونها بستگی دارد، به دلیل تغییر در مقدار یونهای هیدراتاسیون ΔH در هنگام رقیق شدن.

آنتالپی

آنتالپیخاصیتی از ماده است که میزان انرژی قابل تبدیل به گرما را نشان می دهد.

آنتالپیخاصیت ترمودینامیکی یک ماده است که سطح انرژی ذخیره شده در ساختار مولکولی آن را نشان می دهد. این بدان معناست که در حالی که ماده می تواند بر اساس دما و فشار انرژی داشته باشد، نمی توان همه آن را به گرما تبدیل کرد. بخشی از انرژی درونی همیشه در ماده باقی می ماند و ساختار مولکولی آن را حفظ می کند. قسمت انرژی جنبشیوقتی دمای آن به دمای محیط نزدیک شود، ماده در دسترس نیست. بنابراین، آنتالپی مقدار انرژی است که برای تبدیل به گرما در دما و فشار معین در دسترس است. واحدهای آنتالپی- واحد حرارتی بریتانیا یا ژول برای انرژی و Btu/lbm یا J/kg برای انرژی خاص.

مقدار آنتالپی

تعداد آنتالپیماده بر اساس دمای داده شده آن دمای داده شدهمقداری است که توسط دانشمندان و مهندسان به عنوان مبنای محاسبات انتخاب شده است. این دمایی است که در آن آنتالپی یک ماده صفر است. این دما برای مواد مختلف متفاوت است. مثلا، دمای داده شدهآب نقطه سه گانه (0 درجه سانتیگراد)، نیتروژن -150 درجه سانتیگراد و مبردهای مبتنی بر متان و اتان -40 درجه سانتیگراد است.

اگر دمای یک ماده بالاتر از دمای داده شده خود باشد یا در دمای معین به حالت گازی تغییر کند، آنتالپی به صورت یک عدد مثبت بیان می شود. برعکس، در دمای کمتر از آنتالپی معین یک ماده به عنوان یک عدد منفی بیان می شود. آنتالپی در محاسبات برای تعیین تفاوت سطوح انرژی بین دو حالت استفاده می شود. این برای تنظیم تجهیزات و تعیین آن ضروری است ضریبسودمندی فرآیند

آنتالپی اغلب به این صورت تعریف می شود انرژی کل ماده، از آنجایی که برابر است با مجموع انرژی داخلی (u) آن در یک حالت معین، همراه با توانایی آن در انجام کار (pv). اما در واقعیت، آنتالپی انرژی کل یک ماده را در دمای معین بالاتر از صفر مطلق (273- درجه سانتیگراد) نشان نمی دهد. بنابراین، به جای تعریف آنتالپی به عنوان گرمای کل یک ماده، دقیق تر است که آن را به عنوان کل انرژی موجود یک ماده که می تواند به گرما تبدیل شود، تعریف کنیم. H=U+pV

انرژی درونی

انرژی درونی یک جسم (که با E یا U مشخص می شود) مجموع انرژی های برهمکنش های مولکولی و حرکات حرارتی یک مولکول است. انرژی داخلی یک تابع تک ارزشی از وضعیت سیستم است. این بدان معناست که هر زمان که یک سیستم خود را در یک وضعیت معین می یابد، انرژی درونی آن بدون توجه به تاریخچه سیستم، ارزش ذاتی در این حالت را به خود می گیرد. در نتیجه، تغییر در انرژی داخلی در طول انتقال از یک حالت به حالت دیگر، صرف نظر از مسیری که در آن گذار انجام شده است، همیشه برابر با تفاوت بین مقادیر آن در حالت نهایی و اولیه خواهد بود.

انرژی درونی بدن را نمی توان مستقیماً اندازه گیری کرد. فقط تغییر در انرژی داخلی را می توان تعیین کرد:

به بدنه چسبیده است حرارت، اندازه گیری شده در ژول

- کار، توسط بدن در برابر نیروهای خارجی انجام می شود که با ژول اندازه گیری می شود

این فرمول یک عبارت ریاضی است قانون اول ترمودینامیک

برای فرآیندهای شبه استاتیکرابطه زیر برقرار است:

-درجه حرارت، اندازه گیری شده در کلوین ها

-آنتروپی، با ژول/کلوین اندازه گیری می شود

-فشار، اندازه گیری شده در پاسکال

-پتانسیل شیمیایی

تعداد ذرات در سیستم

گازهای ایده آل

طبق قانون ژول که به صورت تجربی مشتق شده است، انرژی درونی گاز ایده آلمستقل از فشار یا حجم بر اساس این واقعیت، می توان بیانی برای تغییر انرژی داخلی یک گاز ایده آل به دست آورد. الف- مقدماتی ظرفیت گرمایی مولیدر حجم ثابت . از آنجایی که انرژی داخلی یک گاز ایده آل فقط تابع دما است، پس

.

همین فرمول برای محاسبه تغییر انرژی داخلی هر جسم نیز صادق است، اما فقط در فرآیندهایی با حجم ثابت ( فرآیندهای ایزوکوریک) به طور کلی سی V (تی,V) تابعی از دما و حجم است.

اگر از تغییر ظرفیت گرمایی مولی با تغییر دما غافل شویم، به دست می‌آییم:

Δ U = ν سی V Δ تی,

که ν مقدار ماده، Δ است تی- تغییر دما

انرژی داخلی یک ماده، بدن، سیستم

(یونانی: ένέργια - فعالیت, انرژی). انرژی درونی است بخش کل انرژی بدن (سیستم های تلفن): E = E ک + E پ + U، جایی که E ک - انرژی جنبشیماکروسکوپی حرکاتسیستم های، E پ - انرژی پتانسیل، به دلیل وجود نیروی خارجی زمینه های(گرانشی، الکتریکی و غیره)، U- انرژی درونی. انرژی درونی مواد، بدن ها، سیستم های بدن - عملکرد ایالت هاتعریف شده به عنوان کل ذخیره انرژی حالت داخلی یک ماده، بدن، سیستم، تغییر (آزاد شده) در روند شیمیایی واکنش ها، انتقال حرارت و عملکرد کار. اجزای انرژی داخلی: (الف) انرژی جنبشی حرارتی احتمالیحرکت ذرات (اتم ها، مولکول ها، یون هاو غیره)، تشکیل یک ماده (بدن، سیستم)؛ (ب) انرژی پتانسیل ذرات به دلیل بین مولکولی آنها اثر متقابل; ج) انرژی الکترون‌ها در لایه‌های الکترونی، اتم‌ها و یون‌ها. (د) انرژی درون هسته ای. انرژی داخلی به فرآیند تغییر وضعیت سیستم مربوط نمی شود. با هر تغییری در سیستم، انرژی درونی سیستم به همراه محیط آن ثابت می ماند. یعنی انرژی درونی نه از دست می رود و نه به دست می آید. در همان زمان، انرژی می تواند از یک قسمت سیستم به قسمت دیگر منتقل شود یا از یک قسمت تبدیل شود تشکیل می دهدبه دیگری. این یکی از عبارات است قانونبقای انرژی - قانون اول ترمودینامیک. بخشی از انرژی داخلی می تواند به کار تبدیل شود. این بخش از انرژی درونی انرژی آزاد نامیده می شود - جی. (AT ترکیبات شیمیاییبهش میگن شیمیایی پتانسیل). بقیه انرژی داخلی که نمی تواند به کار تبدیل شود، انرژی محدود نامیده می شود. دبلیو ب .

آنتروپی

آنتروپی (از یونانیἐντροπία - تبدیل، تبدیل) به علوم طبیعی- اندازه گیری بی نظمی سیستم های، متشکل از بسیاری عناصر. به طور خاص، در فیزیک آماری - اندازه گرفتن احتمالاتتحقق هر حالت ماکروسکوپی؛ که در نظریه اطلاعات- اندازه گیری عدم قطعیت هر تجربه (آزمون) که می تواند نتایج متفاوتی داشته باشد و از این رو تعداد اطلاعات; که در علم تاریخی، برای توضیحات پدیدهتاریخچه جایگزین (عدم تغییر و تنوعفرآیند تاریخی).

طرح-خلاصه درس شیمی. موضوع: قانون بقای جرم مواد. معادلات شیمیایی". کلاس هشتم.

معلم شیمی Reztsova T. N.

اپیگراف: «معمولاً استدلال‌هایی که شخص درباره خود می‌اندیشد، بیشتر از آن‌هایی که به ذهن دیگران می‌رسد، او را متقاعد می‌کند.»

اهداف درس:

آموزشی -

قانون بقای جرم مواد را در نظر بگیرید.

برای آشکار شدن نقش دانشمندان شیمی (R. Boyle، M.V. Lomonosov، A. Lavoisier) در کشف این قانون.

اهمیت قانون بقای جرم مواد در شیمی را به عنوان یکی از اشکال دانش علمی در مورد طبیعت توضیح دهید.

مفهوم «معادله شیمیایی» را به عنوان تأییدی بر قانون بقای جرم مواد معرفی کنید.

شروع به تشکیل توانایی نوشتن معادلات واکنش های شیمیایی کنید.

در حال توسعه -

ایجاد مهارت در کار با تجهیزات و معرف های آزمایشگاهی با رعایت مقررات ایمنی.

برای ترویج توسعه مهارت های مشاهده، استدلال منطقی، نتیجه گیری.

شرایطی را برای رشد علاقه شناختی ایجاد کنید.

آموزشی -

برای پرورش فرهنگ ارتباط در یک تیم، توانایی کار به صورت دو نفره و گروهی.

مشاهده، دقت، سازماندهی را پرورش دهید

نوع درس - درسی در شکل گیری دانش، مهارت با عناصر یادگیری مبتنی بر مشکل.

شکل سازمان فعالیت های یادگیری - ترکیبی از کار پیشانی، فردی و گروهی.

تجهیزات و وسایل کمک آموزشی:

یک کامپیوتر؛

صفحه نمایش؛

پروژکتور چند رسانه ای؛

ارائه؛

Rudzitis G.E. شیمی. شیمی معدنی کلاس هشتم.

روی میزهای کودکان اعداد گروهی، برگه ها، کارت مشاور، وظایف کار گروهی وجود دارد.

در طول کلاس ها

I. سازماندهی فعالیت های دانش آموزان.

آماده سازی دانش آموزان برای کار در کلاس درس.

در ورودی دفتر، بچه ها کارتی با شماره گروه دریافت می کنند و در گروه خود جای می گیرند. معلم به بچه ها سلام می کند.

II. به روز رسانی دانش پایه دانش آموزان

برای فعال کردن مفاهیم قبلا مورد مطالعه "پدیده های فیزیکی و شیمیایی، واکنش شیمیایی"، برای تمایز بین این مفاهیم به منظور آماده سازی دانش آموزان برای درک مطالب جدید. اهداف و مقاصد درس را مشخص کنید.

اخیراً، شما شروع به کشف علم جدیدی کرده اید - شیمی. بیایید با هم به یاد بیاوریم شیمی چیست؟ (شیمی علم مواد و تبدیل آنهاست). دگرگونی ها، تغییراتی که ما آنها را پدیده می نامیم، پیوسته در اطراف ما در حال وقوع هستند. در درس های قبل به بررسی پدیده های فیزیکی و شیمیایی پرداختید. پدیده فیزیکی چیست؟ (پدیده فیزیکی به پدیده ای گفته می شود که با تغییر شکل یا حالت کل یک ماده همراه باشد). پدیده شیمیایی چیست؟ (پدیده شیمیایی تبدیل یک ماده به ماده دیگر است).

پیشنهاد میکنم قسمت رو بخونید دقت کنید که در طرح به چه پدیده های فیزیکی و شیمیایی اشاره شده است؟

زمستان بیرون سرد است باد مثل یک حیوان گرسنه زوزه می کشد. فراست این هنرمند الگوهای عجیب و غریبی را روی شیشه پنجره به تصویر کشیده است. و در کلبه گرم است! کنده های هیزم در تنور داغ می سوزند. سماور جوشید. وقت میز است. و روی میز ترشی و مربا هست: کلم ترش، سیب خیس خورده، ماست رسیده از شیر دیروز.

پدیده های فیزیکی و شیمیایی که در طرح ذکر شده است را نام ببرید. پاسخت رو توجیه کن. به چه پدیده ای شیمیایی می گوییم؟

وظایف عملی (کار گروهی).

حالا من به شما بچه ها پیشنهاد می کنم یک مشکل عملی را حل کنید. اما ابتدا قوانین ایمنی را به خاطر بسپاریم.

(دانشجویان قوانین T.B را بیان می کنند)

هر گروه وظیفه خود را دارد. وظیفه شما، پس از انجام تجربه، پاسخ به این سوال است - با چه پدیده ای مواجه شدید؟ و توضیح دهید که چرا اینطور فکر می کنید؟

1 گروه.

یک تکه گچ را در ملات سرامیکی بکوبید.

مشاهدات ________________

محلول سرکه سفره را به یک لیوان نوشابه اضافه کنید

مشاهدات _____________

نتیجه گیری _______________________ (چه پدیده ای و چرا؟)

2 گروه

سیم مسی را به صورت مارپیچ خم کنید.

مشاهدات _________________

نتیجه گیری _______________________ (چه پدیده ای و چرا؟)

در یک لیوان محلول نوشیدن نوشابهنوار کاغذ نشانگر را پایین بیاورید

مشاهدات _____________

نتیجه گیری _______________________ (چه پدیده ای و چرا؟)

در پایان حل مسئله عملی، یک نماینده از هر گروه تکلیف، مشاهده و نتیجه گیری را بیان می کند

III. یادگیری مطالب جدید.

اهداف و مقاصد درس را تعیین کنید، دانش آموزان را با کشف قانون بقای جرم، فرمول بندی و معنای آن آشنا کنید.

همه پدیده هایی که در اطراف ما رخ می دهند، همه زنده و طبیعت بی جانطبق قوانینی که باید یاد بگیرید و درک کنید وجود داشته باشید. جهان و طبیعت یکی هستند، بنابراین قوانین مشترک در همه علوم وجود دارد. یکی از این قوانین قانون بقای جرم مواد است.

من طرح زیر را برای مطالعه موضوع خود به شما پیشنهاد می کنم:

ما باید:

او با آثار دانشمندان بزرگ رابرت بویل، میخائیلو واسیلیویچ لومونوسوف، آنتوان لوران لاووازیه آشنا خواهد شد.

مرتکب شدن کشف علمی!

از "کارگاه تجربی" مجازی دیدن کنید.

هنر مخفی نویسی واکنش های شیمیایی را لمس کنید!!!

امروز ما یک کشف علمی خواهیم داشت و برای این کار در آزمایشگاه دانشمند بزرگ روسی M.V. به قرن 18 منتقل خواهیم شد. لومونوسوف دانشمند مشغول است. M.V. تلاش می کند تا بفهمد برای توده موادی که وارد واکنش های شیمیایی می شوند چه اتفاقی می افتد. برای هزاران سال، مردم بر این باور بودند که ماده می تواند بدون هیچ ردی ناپدید شود و همچنین از هیچ ظاهر شود. فیلسوفان در مورد ماهیت ماده تعجب می کردند یونان باستان: امپدوکلس، دموکریتوس، ارسطو، اپیکور، دانشمندان مدرن تری مانند رابرت بویل. بویل آزمایش‌های زیادی بر روی کلسینه کردن فلزات انجام داد و هر بار جرم مقیاس بزرگ‌تر از جرم فلزی بود که کلسینه می‌شد. در اینجا چیزی است که این دانشمند پس از یکی از آزمایشات خود در سال 1673 نوشت:

پس از دو ساعت حرارت دادن، نوک درزبندی شده مخزن باز شد و با صدایی به داخل آن منفجر شد. هوای بیرون. طبق مشاهدات ما، افزایش وزن قابل توجهی در طول این عمل مشاهده شد ... "

لومونوسوف به دقت آثار دانشمند رابرت بویل را مطالعه کرد که معتقد بود توده مواد در نتیجه واکنش های شیمیایی تغییر می کند.

اما دانشمندان، برای آن و دانشمندان، که چیزی را بدیهی نمی‌دانند، همه چیز را زیر سوال می‌برند و آزمایش می‌کنند. از 1748 تا 1756 لومونوسوف کار بزرگی انجام داد. او بر خلاف آر. لومونوسوف ثابت کرد که جرم مواد قبل و بعد از واکنش بدون تغییر باقی می ماند. لومونوسوف نتایج آزمایشات خود را در سال 1748 در قالب یک قانون تنظیم کرد:

«همه تغییرات در طبیعت اتفاق می‌افتد، جوهره این حالت این است که چه مقدار از آنچه از یک بدن گرفته می‌شود، آنقدر به بدن دیگر اضافه می‌شود.»

می بینم که شما این جمله را کاملا متوجه نمی شوید. در اصطلاح امروزی، قانون به شرح زیر است:

جرم مواد وارد شده به واکنش برابر با جرم مواد تشکیل شده است.

بیایید این بیانیه را بررسی کنیم:

کلیپ ویدیویی. بیایید یک کلیپ ویدیویی را تماشا کنیم که قانون بقای جرم را تأیید می کند.

IV. مرحله بررسی درک دانش آموزان از دانش جدید.

مشخص کنید که آیا دانش آموزان یاد گرفته اند یا نه .

کار گروهی. و اکنون کارهای کوچکی را به شما پیشنهاد می کنم. آنها را به صورت گروهی بحث کنید و در یک دقیقه صحت قانون بقای جرم را ثابت کنید.

1 گروه

جرم خاکستر حاصل از سوزاندن هیزم بسیار کمتر از جرم مواد اولیه است. توضیح دهید که آیا این واقعیت با قانون بقای جرم مواد مغایرتی ندارد؟

اطلاعات تکمیلی!

هنگام سوزاندن چوب مواد آلیکه بخشی از درخت هستند به بخار آب و دی اکسید کربن تبدیل می شوند.

2 گروه

شمع در حال سوختن ذوب می شود و تنها یک گودال کوچک پارافین باقی می ماند. اگر این با قانون بقای جرم مواد مغایرت ندارد توضیح دهید.

اطلاعات تکمیلی!

در طی احتراق پارافین، بخار آب فرار و دی اکسید کربن تشکیل می شود.

(بچه ها به صورت گروهی کار می کنند، سپس تکالیف را می خوانند و نظر می دهند)

قانون بقای جرم تحت چه شرایطی معتبر است؟

(دانش آموزان به این نتیجه می رسند که قانون فقط در یک سیستم بسته رعایت می شود).

تمام فرآیندهای شیمیایی که در طبیعت اتفاق می‌افتند از قانون بقای جرم مواد پیروی می‌کنند، بنابراین این یک قانون واحد طبیعت است. در نتیجه واکنش های شیمیایی، اتم ها ناپدید نمی شوند و ظاهر نمی شوند، اما بازآرایی آنها اتفاق می افتد. از آنجایی که تعداد اتم ها قبل و بعد از واکنش بدون تغییر باقی می ماند، جرم کل نیز تغییر نمی کند.

کلیپ ویدیویی. انیمیشن.

برای نوشتن یک واکنش شیمیایی از معادله شیمیایی استفاده می شود.

معادلات را کجا دیدی؟ مفهوم معادله ریاضی چیست؟ - برابری دو عبارت حاوی یک متغیر.(دانش آموزان می گویند در یک معادله سمت راست با سمت چپ برابر است، اما در ریاضیات می توان قسمت هایی از معادله را جایگزین کرد، اما در شیمی نه).

معادله شیمیایی یک رکورد مشروط از یک واکنش شیمیایی با استفاده از فرمول ها و ضرایب شیمیایی است.

کلیپ ویدیویی. پیشنهاد می کنم به واکنش احتراق منیزیم نگاه کنید. بیایید این واکنش را به صورت یک معادله بنویسیم:

معرف ها - محصولات

2Mg+O 2 = 2MgO

جرم مولکولی نسبی مواد را می نویسیم:

24 + 32 = 40

قانون بقای جرم برآورده نشده است. چرا؟ معما چیست؟ چگونه این مسئله را می توان حل کرد؟ چگونه این ورودی را به یک معادله تبدیل کنیم (یعنی مطمئن شوید که سمت راست و چپ تعداد اتم های یکسانی دارند) - سعی کنید این مشکل را در خانه حل کنید. آیا این آموزش به شما کمک خواهد کرد؟

V. تکالیف.

§14،15، ص 47، #1-4 (به صورت مکتوب)

VI. انعکاس.

اجازه دهید کودکان در پایان درس احساسات خود را ارزیابی کنند.

ضرب المثل ها و ضرب المثل ها:

صبر و اندکی تلاش.

مشکل در آموزش - آسان در مبارزه.

سربازی که آرزوی ژنرال شدن را ندارد بد است.

انسان باید باور کند که نامفهوم قابل درک است وگرنه به آن فکر نمی کرد.

تنها راهی که منجر به دانش می شود، فعالیت است.

کدام عبارت با وضعیت عاطفی شما در پایان درس مطابقت دارد؟

VII. پایان درس نمره گذاری است.

12.02.2015 5575 688 خیرولینا لیلیا اوگنیونا

هدف درس: شکل دادن به مفهوم قانون بقای جرم، آموزش نحوه نوشتن معادلات واکنش
اهداف درس:
آموزشی: به طور تجربی قانون بقای جرم مواد را اثبات و فرموله کنید.
در حال توسعه: برای ارائه مفهوم یک معادله شیمیایی به عنوان یک رکورد شرطی از یک واکنش شیمیایی با استفاده از فرمول های شیمیایی. شروع به ایجاد مهارت در نوشتن معادلات شیمیایی کنید
آموزشی: القای علاقه به شیمی، افق دید خود را گسترش دهید

در طول کلاس ها
I. لحظه سازماندهی
II. جلوی نظرسنجی:
- چی پدیده های فیزیکی?
- پدیده های شیمیایی چیست؟
- نمونه هایی از پدیده های فیزیکی و شیمیایی
- شرایط وقوع واکنش های شیمیایی
III. یادگیری مطالب جدید

فرمول قانون بقای جرم: جرم موادی که وارد واکنش شده اند برابر با جرم مواد تشکیل شده است.
از دیدگاه تئوری اتمی و مولکولی، این قانون با این واقعیت توضیح داده می شود که در طی واکنش های شیمیایی تعداد کل اتم ها تغییر نمی کند، بلکه فقط بازآرایی آنها اتفاق می افتد.

قانون بقای جرم مواد قانون اساسی شیمی است، همه محاسبات برای واکنش های شیمیایی بر اساس آن انجام می شود. با کشف این قانون است که ظهور شیمی مدرنبه عنوان یک علم دقیق
قانون بقای جرم از نظر تئوری در سال 1748 کشف شد و به طور تجربی در سال 1756 توسط دانشمند روسی M.V. لومونوسوف
دانشمند فرانسوی Antoine Lavoisier در سال 1789 سرانجام جهان علمی را به جهانی بودن این قانون متقاعد کرد. لومونوسوف و لاووازیه هر دو از ترازوهای بسیار دقیقی در آزمایشات خود استفاده کردند. آنها فلزات (سرب، قلع و جیوه) را در ظروف مهر و موم شده حرارت دادند و مواد اولیه و محصولات واکنش را وزن کردند.

معادلات شیمیایی
قانون بقای جرم مواد در تهیه معادلات برای واکنش های شیمیایی استفاده می شود.
معادله شیمیایی یک رکورد مشروط از یک واکنش شیمیایی از طریق فرمول ها و ضرایب شیمیایی است.
بیایید یک ویدیو تماشا کنیم - آزمایش: گرم کردن مخلوط آهن و گوگرد.
در نتیجه تعامل شیمیایی گوگرد و آهن، ماده ای به دست آمد - سولفید آهن (II) - با مخلوط اصلی متفاوت است. نه آهن و نه گوگرد را نمی توان به صورت بصری در آن تشخیص داد. جدا کردن آنها با آهنربا غیرممکن است. اتفاق افتاد تبدیل شیمیایی.
مواد اولیه ای که در واکنش های شیمیایی شرکت می کنند، معرف نامیده می شوند.
مواد جدیدی که در نتیجه یک واکنش شیمیایی ایجاد می شوند، محصولات نامیده می شوند.
ما واکنش در حال انجام را به شکل معادله یک واکنش شیمیایی می نویسیم:
Fe + S = FeS
الگوریتم تدوین معادله واکنش شیمیایی
بیایید معادله واکنش شیمیایی برهمکنش فسفر و اکسیژن را بسازیم.
1. در سمت چپ معادله، فرمول شیمیایی معرف ها (موادی که وارد واکنش می شوند) را یادداشت می کنیم. یاد آوردن! مولکول های اکثر مواد ساده گازی دو اتمی هستند - H2. N2; O2; F2; Cl2; Br2; I2. بین معرف ها علامت "+" و سپس فلش را قرار می دهیم:
P + O2 →
2. در سمت راست (بعد از فلش) فرمول شیمیایی محصول (ماده تشکیل شده در اثر متقابل) را می نویسیم. یاد آوردن! فرمول های شیمیایی باید با استفاده از ظرفیت اتم ها ساخته شوند عناصر شیمیایی:

P + O2 → P2O5

3. طبق قانون بقای جرم مواد، تعداد اتم ها قبل و بعد از واکنش باید یکسان باشد. این با قرار دادن ضرایب در مقابل فرمول های شیمیایی واکنش دهنده ها و محصولات یک واکنش شیمیایی به دست می آید.
ابتدا تعداد اتم ها برابر می شود که در مواد واکنش دهنده (محصولات) بیشتر هستند.
در این مورد، اینها اتم های اکسیژن هستند.
کمترین مضرب مشترک تعداد اتم های اکسیژن را در سمت چپ و راست معادله پیدا کنید. کوچکترین مضرب برای اتم های سدیم 10- است:
ضرایب را با تقسیم کوچکترین مضرب بر تعداد اتم های یک نوع معین پیدا می کنیم و اعداد حاصل را در معادله واکنش قرار می دهیم:
قانون بقای جرم یک ماده برآورده نمی شود، زیرا تعداد اتم های فسفر در واکنش دهنده ها و محصولات واکنش برابر نیست، ما به طور مشابه وضعیت اکسیژن را دنبال می کنیم:
شکل نهایی معادله واکنش شیمیایی را بدست می آوریم. فلش با علامت مساوی جایگزین می شود. قانون بقای جرم ماده محقق می شود:
4P + 5O2 = 2P2O5

IV. لنگر انداختن
V. D/z

دانلود مطالب

برای مشاهده متن کامل به فایل قابل دانلود مراجعه کنید.
این صفحه فقط حاوی بخشی از مطالب است.