Решение расчетных задач на вывод химической формулы органического вещества

Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удастся связать воедино разрозненные факты, им наблюдаемые.

Учитель: сегодня на уроке мы будем решать расчетные задачи – простые и не очень. Наверняка многим из вас приходилось испытывать радость и счастье, когда вы находили правильное решение сложной задачи, будь то физика, математика, химия. Я желаю вам на нашем уроке испытать радость от соединения разрозненных фактов в красивое решение задачи.

Основная часть.

Учитель объявляет задачи урока.

Задачи урока:

Закрепить умение решать расчетные задачи на вывод формулы органического вещества трех типов:

а) по общей формуле вещества;

б) по массовой доле элементов;

в) по продуктам горения органического вещества.

2. Разобрать подход к решению других расчетных задач на вывод формулы органического вещества.

3. Повторить изученные ранее понятия и законы: закон Авогадро и следствия их него, объемные отношения газов при химических реакциях, химические свойства алканов.

Проверка домашнего задания.

Учитель: дома вы решали первые три задачи из предложенного списка. Давайте их проверим. К доске вызываются три ученика для решения домашних задач.

НА ВЫВОД ХИМИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЫ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА.

1. Определите химическую формулу циклоалкана, применяемого в медицине для наркоза, если его относительная плотность по водороду равна 21.

2. Кофеин — стимулирующее вещество, содержащееся в кофе, чае, орехах, напитке «Кола». Состоит из 49,5% углерода, 5,15% водорода, 16,5% кислорода и 28,9% азота. Молярная масса кофеина 195 г/моль. Определите молекулярную формулу кофеина.

3. При сжигании 4,8 грамма органического вещества образовалось 6,6 г оксида углерода ( IV ) и 5,4 г воды. Относительная плотность паров вещества по водороду равна 16. Найдите молекулярную формулу вещества.

4. Установите молекулярную формулу диброалкана, содержащего в 85,11% брома.

5. При сжигании алкана получено 4,48 л оксида углерода ( IV ) 4,5 г водяных паров (н.у.). Определите молекулярную формулу углеводорода.

6. При бромировании 4,4 г алкана получено 12,3 г монобромпроизводного этого алкана. Определите молекулярную формулу алкана. Запишите структурную формулу монобромпроизводного.

7. На полное сгорание 0,2 моль алкана израсходовано 35,84 л кислорода (н.у.). Определите молекулярную формулу алкана. ( C 5 H 12 ) .

8. Масса неизвестного объема воздуха равна 0,123 г, а масса такого же объема газообразного алкана равна 0,246 г (н.у.). Определите молекулярную формулу алкана. ( C 4 H 10 ) .

9. Для сгорания некоторого алкана требуется объем кислорода в восемь раз больший объема паров алкана при тех же условиях. Определите молекулярную формулу алкана. ( C 5 H 12 ).

10. Поливиниловый спирт (ПВС) один из немногих синтетических полимеров, растворимых в воде. В шарике из ПВС можно капсулировать лекарства (в желудке оболочка растворяется) или взрывчатые вещества (для безопасности транспортировки). Сырьем для производства ПВС служит алкин, один литр которого (н.у.) имеет массу 1,16 г. Определите химическую формулу алкина. ( C 2 H 2 ) .

11. Определите формулу непредельного углеводорода с одной тройной связью, если относительная плотность его паров по водороду равна 55. ( C 8 H 14 ).

12. Никотин – алкалоид, содержащийся в листьях табака, сильный яд, действующий на нервную систему, повышающий кровяное давление. Никотин содержит 74,1% углерода, 8,6% водорода и 17,3% азота. Молярная масса никотина 165 г/моль. Определите молекулярную формулу никотина. ( C 10 H 14 N 2 ) .

13. Найдите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля водорода в котором составляет 20%. Относительная плотность углеводорода по воздуху равна 1,035. ( C 2 H 6 ).

14. При полном сгорании 1,45 г органического вещества получено 1,12 литра углекислого газа и 0,9 г воды. Относительная плотность паров вещества по водороду равна 45. Определите молекулярную формулу органического вещества. ( C 3 H 6 O 3 ).

15. При полном сгорании алкана образовалась 6,6 г оксида углерода ( IV ) и 3,6 г воды. Как называется этот углеводород? ( C 3 H 8 ).

16. Определите формулу циклоалкана, на горение которого затрачивается объем кислорода в 9 раз больший, чем объем циклоалкана. Назовите этот циклоалкан, если известно, что его скелет имеет неразветвленное строение. ( C 6 H 12 ).

17. Для полного сжигания 1 л газообразного ацетиленового углеводорода потребовалось 20 л воздуха с объемной долей кислорода 20%. Формула алкина:

а) этин б) пропин в) бутин г) пентин

18. Газ, образующийся при полном сгорании 0,1 моль предельного углеводорода, пропустили через избыток известковой воды, при этом выпало 60 г осадка. Определите структурную формулу углеводорода, если известно, что он содержит один четвертичный атом углерода. ( C 6 H !4 ).

Пока учащиеся решают у доски задачи, учитель проводит беседу с классом по вопросам.

Что необходимо знать для решения задач на вывод формулы органического вещества по общей формуле?

Какие классы органических соединений мы изучили?

Назовите общую формулу алканов, циклопарафинов.

Какой формулой необходимо воспользоваться для решения задач на вывод формулы по массовым долям элементов?

Массовая доля элемента в веществе w (э) = А r (э) n /М r (в-ва)

Для решения задач на вывод формулы органического вещества нам придется воспользоваться законом Авогадро и следствиями из него. Сформулируйте закон Авогадро.

Учитель: Формулируя свой закон, Авогадро писал: «Плотность различных газов служит мерой массы их молекул». Отношение плотностей двух газов равно отношению их молярных масс. Эту величину называют относительной плотностью газов, и мы ее используем при решении задач.

Для решения задач нам потребуются знания химических свойств алканов.

Учитель: Перечислите основные химические свойства алканов.

Полное окисление (горение)

Замещение (галогенирование, нитрование)

Пиролиз до простых веществ и веществ с меньшей молекулярной массой

Крекинг (термический, каталитический, восстановительный)

Дегидрирование, неполное окисление

Учитель предлагает учащимся открыть тетради и выполнить письменные задания.

Учитель: Запишите в общем виде формулу и рассчитайте молярную массу:

Далее учитель предлагает учащимся, работавшим у доски, прокомментировать решения домашних задач №1, №2, №3: