8 класс 28.01.16 Урок №34
Тема: Закон сохранения массы веществ. Расчеты по химическим уравнениям
Цель: сформулировать закон сохранения массы веществ, рассмотреть алгоритм правил расстановки коэффициентов. Сформировать умение расставлять коэффициенты в уравнениях
Ход урока
Изучение нового материала
Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ,
образовавшихся в результате реакции.
Закон сохранения массы веществ (М. В. Ломоносов, 1748 г. ; А. Лавуазье, 1789 г. ) - масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.
Атомно-молекулярное учение этот закон объясняет следующим образом: в результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка (т. е. химическое превращение - это процесс разрыва одних связей между атомами и образование других, в результате чего из молекул исходных веществ получаются молекулы продуктов реакции) . Поскольку число атомов до и после реакции остается неизменным, то их общая масса также изменяться не должна. Под массой понимали величину, характеризующую количество материи.
Мы привыкли считать, что уравнение-это математический пример, где есть неизвестное, и это неизвестное нужно вычислить. А вот в химических уравнениях обычно ничего неизвестного не бывает: в них просто записывается все формулами: какие вещества вступают в реакцию и какие получаются в ходе этой реакции. Посмотрим опыт.
Реакция соединения серы и железа
С точки зрения массы веществ, уравнение реакции соединения железа и серы понимается следующим образом Железо + сера → сульфид железа (II )
Но в химии слова отражаются химическими знаками. Запишите это уравнение химическими символами.
Fe + S → FeS
Теперь прочитайте. Молекула железа взаимодействует с молекулой серы, получается одна молекула сульфида железа (II).
В данной реакции мы видим, что количество исходных веществ равно количеству веществ в продукте реакции.
Всегда надо помнить, что при составлении уравнений реакций ни один атом не должен потеряться или неожиданно появиться. Поэтому иногда, записав все формулы в уравнении реакции, приходиться уравнивать число атомов в каждой части уравнения – расставлять коэффициенты. Посмотрим еще один опыт (Горение алюминия в кислороде.)
Запишем уравнение химической реакции Al + O2 → Al2O3
Мы видим, что в реакцию вступает 1 атом алюминия, образуется два атома алюминия. Вступает два атома кислорода, образуется три атома кислорода. Просто и красиво, но неуважительно по отношению к закону сохранения массы веществ – она разная до и после реакции.
Поэтому нам необходимо расставить коэффициенты в данном уравнении химической реакции. Для этого найдем НОК для кислорода. НОК = 6
Перед формулами кислорода и оксида алюминия ставим коэффициенты, чтобы число атомов кислорода слева и справа было равно 6.
Al + 3O2 → 2Al2O3
Теперь получаем, что в результате реакции образуется четыре атома алюминия. Следовательно, перед атомом алюминия в левой части ставим коэффициент 4
4Al + 3O2 → 2Al2O3
Еще раз пересчитаем все атомы до реакции и после нее. Ставим равно.
4Al + 3O2 = 2 Al2O3
Рассмотрим еще один пример
Fe(OH)3 → Fe2O3 + H2O
Расставим коэффициенты. В реакцию вступает 1 атом железа, образуется два атома железа. Следовательно, перед формулой гидроксида железа (3) ставим коэффициент 2.
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + H2O
Получаем, что в реакцию вступает 6 атомов водорода (2х3), образуется 2 атома водорода.
НОК =6. 6/2 = 3. Следовательно, у формулы воды ставим коэффициент 3
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
Считаем кислород. Слева – 2х3 =6; справа – 3+3 = 6
Количество атомов кислорода , вступивших в реакцию, равно количеству атомов кислорода, образовавшихся в ходе реакции. Можно ставить равно.
2Fe(OH)3 = Fe2O3 +3 H2O
Теперь давайте обобщим все сказанное ранее и познакомимся с алгоритмом расстановки коэффициентов в уравнениях химических реакций.
Подсчитать количество атомов каждого элемента в правой и левой части уравнения химической реакции.
Определить, у какого элемента количество атомов меняется, найти НОК.
Разделить НОК на индексы – получить коэффициенты. Поставить их перед формулами.
Пересчитать количество атомов, при необходимости действие повторить.
Последним проверить количество атомов кислорода.
Продолжаем работу. Работать вы будете в парах. Вам необходимо расставить коэффициенты в уравнениях химических реакций. На выполнение задания дается 10 минут.
P + Cl2 →PCl5
Na + S → Na2S
HCl + Mg →MgCl2 + H2
N2 + H2 →NH3
H2O → H2 + O2
Проверим выполнение задания . Теперь давайте вернемся к нашей проблемы. Ребята, как вы считаете, является ли закон сохранения массы веществ основой для составления уравнений химических реакций.
Закрепление знаний.
Все основные вопросы мы изучили. Теперь выполним небольшой тест, который позволит увидеть, как вы освоили тему. Вы должны на него отвечать только “да” или “нет”. На работу дается 3 минуты.
Утверждения.
В реакции Ca + Cl2→ CaCl2 коэффициенты не нужны. (Да)
В реакции Zn + HCl → ZnCl2 + H2 коэффициент у цинка 2. (Нет)
В реакции Ca + O2 → CaO коэффициент у оксида кальция 2. (Да)
В реакции CH4 → C + H2 коэффициенты не нужны. (Нет)
В реакции CuO + H2 → Cu + H2O коэффициент у меди 2. (Нет)
В реакции C + O2 → CO коэффициент 2 надо поставить и у оксида углерода (II) , и у углерода. (Да)
В реакции CuCl2 + Fe → Cu + FeCl2 коэффициенты не нужны. (Да)
Проверим выполнение работы. За каждый правильный ответ – 1 балл.
Итог урока.
Д/з читать параграфы 14,15. Из вышеизложенного урока выписать алгоритм расстановки коэффициентов, и утверждения
