Ежелгі тас дәуірі бойынша география материалы

ҚЫЗЫҚТЫ ХИМИЯ ЕСЕПТЕРІ

әдістемелік құрал

Тамыз кеңесі -2011

Уралбаева Қ.

Acer

Астана

Құрастырушы: химия пәнінің мұғалімі: Уралбаева Қ.А.

Тел:87013120074

Жинаққа химия сабақтарында оқушылардың өзіндік жұмыстары кезінде пайдаланған қызықты логикалық есептер енгізілген. Оқушыларға базалық курстан таныс сұрақтар қолданылып, оларды толықтырып, тереңдету мақсатында құрастырылды. Жинақ оқушылармен, мұғалімдерге көмекші құрал ретінде ұсынылады.

Мазмұны

Алғы сөз..................................................................................................3

Есептер...................................................................................................4

Қолданылған әдебиеттер.....................................................................37

Алғы сөз

Қазіргі кезеңде елімізде қанатын жая бастаған, жаңа типті білім ордалары- Зияткерлік мектептердегі оқыту процесінің басты ерекшелігі оқушылардың дербестігін күшейтуге, білімдерін өздігінен толықтыру мәселесіне баса көңіл аудару болып табылады. Дербестіліктің дамуы жас зияткерлердің алған білімін іс жүзінде еркін қолдана білуінен байқалады. Ал дербестілікке қол жеткізу әрбір сабақта оқушылардың өзіндік жұмыстарын тиімді ұйымдастырумен, сол арқылы оқушылардың логикалық ойлау әркетін дамытумен тікелей байланысты. Оқушылардың өзіндік жұмысын ұйымдастыру кезінде оларға күрделілігі жоғары есептер беру өте маңызды. Өйткені белгілі бір «өзіндік құпиясы» бар, «қызық» есептер шығару – химия ғылымын өмірмен байланыстыратын тамаша әдіс. Есептер шығару арқылы баланың ойлау, есте сақтау, ғылым тілінде сөйлей алу қабілеттері дамиды, химиялық заңдар мен құбылыстарды түсінуі қалыптасып, дүниетанымы артады. Химия сабақтарында өзіндік жұмыс кезінде есептер шығару

барысында оқушылар:

• есептің шартын сауатты құра білу;

•есепке талдау жасай білу, зерттеу жүргізе білу;

•есептің типін анықтау;

•есептің шығару тәсілін таңдай білу, шығару жолының жоспарын жасау;

• масса мен көлем брліктерін Халықаралық жүйеге (СИ)- халықаралық жүйесіне келтіре білу;

• алынған жауапқа талдау жасай білу;

• қосымша әдебиетпен жұмыс жүргізе білу сияқты нақты біліктілікке ие болады.

Әрбір өзіндік жұмыста шәкірттер бойында белгілі бір икемділік, іскерлік дағды қалыптастыру сияқты мәселелерге ерекше назар аударылады. Оқушылардың білім мен білік, іс -әрекет дағдыларын тығыз қалыптастыра отырып, есте сақтау, тез ойлау, дұрыс жауап беру, өз пікірін айту, дәлелдей алу әрекеттері күшейіп, ой-өрісі шыңдала түседі.

Ұсынылып отырған «Қызықты химия есептері» жинағы түрлі деңгейдегі конкурстық және олимпиадалық «қызық», 8-9 сынып оқушыларына арналған күрделілігі жоғары есептерден және олардың шешу алгоритмінен құралады. Жинаққа химия сабақтарында оқушылардың өзіндік жұмыстары кезінде пайдаланған қызықты логикалық есептер енгізілген. Жинақта берілген алгоритмдерді жетік меңгеру химия-биология бағытындағы Назарбаев Зияткерлік мектептері оқушыларының логикалық ойлау дағдысын қалыптастырып, химиялық білім деңгейін жоғарылатады, материалды саналы игеру барысында біліктілік дағдыларының қалыптасуына жағдай жасайды деп көзделеді.

Сондай-ақ аталған есептер жинағын орта мектептерде олимпиадаға дайындық арнаулы курстарында, тереңдетілген бағдарлама бойынша оқитын сыныптарда өзіндік жұмыстарды ұйымдастыру барысында қолдануға болады.

1-есеп.Мынадай реактивтер берілген: H2SO4, NaOH, CaCO3, HCl, HBr және H2O, осы берілген реактивтерді пайдаланып, алюминий хлориді, натрий фториді, темір бромидінің ерітінділерін таза күйінде қалай алуға болады?

№ 1 есеп шешуі:

І. Темір (ІІІ) бромидінің бөлінуі:

а) қоспа ерітіндісін сілті ерітіндісімен өңдейміз.

FeBr3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaBr

AlCl3 + 4NaOH = NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O

б) темір гидроксидін сүзіп аламыз.

в) темір гидроксидіне бромсутекпен әсер етеміз. Бастапқы бромидті аламыз:

Fe(OH)3 + 3HBr = FeBr3 + 3H2O

Алюминий хлориді бөлінеді:

а) бастапқы қоспаның ерітіндісін сілтімен өңдеген кезде алынған сүзіндіні (NaAlO2, NaCl, NaF), көмірқышқыл газы арқылы өңдейміз.

(CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2)

2NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3 + Na2CO3

б) алюминий гидроксидін сүзіп аламыз.Алюминий гидроксидіне хлорсутекпен әсер еткенде бастапқы алюминий хлоридінің ерітіндісін аламыз:

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

Натрий фторидінің бөлінуі:

а) сүзіндіні (Na2CO3, NaF, NaCl, NaBr) хлорсутек қышқылымен өңдейміз:

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O

б) кальций карбонаты мен хлорсутектен алынған затқа, кальций хлоридін қосамыз:

2NaF + CaCl2 = CaF2 + 2NaCl

в) кальций фторидін сүзіп алып және күкірт қышқылымен өңдейміз:

CaF2 + H2SO4CaSO4 + 2HF

г) бөлінген фторсутекті сілті арқылы сіңіреміз және бастапқы натрий фторидін аламыз:

HF + NaOH = NaF + H2O

2-есеп.Белгісіз купоростың MeSO4nH2O және сол купоросқа сәйкес келетін сусыз тұздың суда ерігіштігі 100 г суда 20 оС температурада 101,3 г және 38,4 г тең. Қандай заттар жөнінде сөз болып жатыр, белгісіз затты анықта.

№ 2 есеп шешуі:

Кейбір екі валентті ауыр металдардың (мыстың, никелдің, темірдің, мырыштың) кристаллогидраттары купоростар деп аталады. Кристалданған судың молекула саны n = 5 және 7 тең. Егер А – металдың атомдық массасы болса, онда А + 96 сусыз сульфаттың молекулалық массасы, ал С = - кристалдық судың сусыз тұзға қатынасы, купоростың дәл сондай мөлшеріндегідей болады.

Кристаллогидрат пен сусыз тұздың суда ерігіштігін «С» арқылы өрнектейміз.

Кристаллогидтарттың ерігіштігі – sk болсын. Сусыз тұздың sb грамы Х г суда гидратталады деп есептесейтін болсақ. Х табудың екі тәсілі бар.

1 Тәсіл. Егер 100 г суда sk купоросты ерітетін болсақ, онда алынған ерітіндінің массасы 100 +sk (г) тең болады. Кристаллогидратты ерітуге жұмсалатын судың үлесі қаныққан ерітіндінің массасының бір бөлігіне тең. (sk – sb) – судың массасы, sb гидратталатын сусыз тұздың салмағы, (яғни Х), Х г суда ерітілген купоростың мөлшері қосылады. Онда Х = .(sk – sb) тең болады.

2 Тәсіл. 100 – Х (г) суда еріген кристаллогидрат Sb + X (г). Егер 100 г судаSk г купорос еритін болса, онда 100 – Х г суда Sb + Х (г) купорос ериді деп есептеп, пропорция құрып есептейміз: = , осыдан, Х = . Онда ,

С = , осыдан

A =

n = 5, A = 14,6 тең болады.Ондай металл жоқ. Егер n = 7, A = 58,8 болатын тең болатын болса, бұл никельдің атомдық массасы. Яғни NiSO47H2O және NiSO4 алынған деп есептейміз. (атомдық массасы жағынан жақын мәнге ие болатын кобальт болады деп формальді түрде есептеуге де, болады).

3-есеп. Калий перманганаты мен бром суы ерітінділері құйылған екі шыны ыдыс берілген.

Ұзақ уақыт бойы шыны ыдыстарға химиялық таза кальций карбонатына немесе мырышқа концентрленген тұз қышқылымен әсер еткен кездегі бөлінген газ жіберілді, сол кезде екі шыны ыдыстағы сұйықтың түссізденгені байқалды. Калий перманганаты мен бром суы ерітінділері құйылған екі шыны ыдыс берілген.

Ұзақ уақыт бойы шыны ыдыстарға химиялық таза кальций карбонатына немесе мырышқа концентрленген тұз қышқылымен әсер еткен кездегі бөлінген газ жіберілді, сол кезде екі шыны ыдыстағы сұйықтың түссізденгені байқалды. Егер екі шыны ыдыстың орындарын ауыстырып қоятын болсақ, сұйықтың түссізденуі біреуінде ғана байқалады. Егер құрғақ ауаны жіберетін болсақ, орнын ауытырмаса да, қандай ретпен орналасуына қарамастан, бір шыныдағы ерітіндінің түсі жойылады. Суреттелген құбылысты қалай түсіндіруге болады?

№3 есептің шешуі:

Егер бром суы және калий перманганатының ерітіндісі құйылған шыны арқылы құрғақ ауаны жіберетін болсақ, бром суы ертіндісінің түссізденгені байқалады, бұл оның жоғары ұшқыш қасиетіне байланысты болады. Кальций карбонаты немесе мырышқа хлорсутекпен әсер еткендегі реакция теңдеуі: бойынша

CaCO3 + 2HCl (конц.)= CaCl2 + CO2 + H2O

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Бөлініп жатқан көмірқышқыл газы немесе сутек газы бром суымен де, калий перманганатымен мүлдем әрекеттеспейді.

Газдарды бөліп алу үшін концентрленген хлорсутек қышқылын қолдану керек, себебі көмірқышқыл газы мен сутек реакциялық жүйе ортасынан хлорсутекті алып шығатынын екенін ескеруіміз қажет.

1 жағдай. 1-ыдыста калий перманганатының ерітіндісі бар, 2-ші ыдыста бром суы ерітіндісі бар. Реакция теңдеуі бойынша хлорлы сутек калий перманганатының түсін өзгертеді:

2KMnO4 + 16 HCl = 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O + 2KCl

CO2 мен сутек газдары күштері әсерінен түзілген хлор екінші шыны ыдысқа үрленеді, бромның аз ерігіштігіне, ұшқыштығына байланысты бромның түсі өзгеріп, ерітіндіден бөлініп шығады.

ІІ жағдай. 1-шыны ыдыста бром суы бар, 2-ші шыны ыдыста калий перманганаты ерітіндісі бар.

Көмірқышқыл газы мен сутек газдарының қоспасы бром суы бар шыныға жеткізіліп тұрады, соның нәтижесінде хлорсутек суда ериді, ал көмір қышқыл газы мен сутек ерітіндіден бромды ығыстырып шығарып, нәтижесінде ерітінді түссізденеді. Екінші шыны ыдыста калий перманганаты ерітіндісімен көмірқышқыл газы және сутек газдары қоспасы бромның арасында химиялық өзгерістер жүрмейді. Ерітіндінің түсінің өзгерісі байқалмайды.

4-есеп. Барий хлоридінің 100 мл ерітіндісіне араластыра отырып 100 мл күміс нитратының және 150 мл күкірт қышқылының ерітіндісі бірге құйылды. Әрбір ерітіндінің концентрациясы 0,1 моль/л болды. Түзілген тұнбаның массасын анықтаңдар және ерітіндідегі еріген заттардың концентрациясын анықтаңдар.

№ 4 есептің шешуі:

Жүретін реакцияның теңдеуі:

BaCl2 + AgNO3 + H2SO4 =BaSO4 + AgCl + HNO3 + HCl

Есептің шартында берілген мәні бойынша реакцияға қатысқан заттардың зат мөлшерін табамыз: BaCl2 – 0,01 моль, AgNO3 – 0,01 моль и H2SO4 – 0,015 моль. Күкірт қышқылының мөлшері 0,005 моль артық мөлшерде (реакция теңдеуі бойынша) екені анықталды.

Барий сульфаты мен күміс хлориді тұздары тұнбаға түседі, реакция теңдеу бойынша тұнбаға түскен тұздардың мөлшерін анықтауға болады: BaSO4 – 0,01 моль, а AgNO3 – 0,01 моль

Тұнбаның жалпы массасы:

2330,01 + 143,50,01 = 2,33 + 1,435 = 3,765 (г)

Ерітіндіде 0,005 моль мөлшерде күкірт қышқылы, 0,01 моль азот қышқылы, 0,01 моль тұз қышқылы қалады. Түскен тұнбаның көлемін ескермей отырып, ерітіндінің көлемін табамыз.

100 мл + 100 мл + 150 мл = 350 мл

Тұз қышқылы, азот және күкірт қышқылдарының концентрациясын табамыз:

HCl концентрациясы = HNO3концентрациясы= = 0,0286 моль/л,

Ал күкірт қышқылының концентрациясы 2 есеге дейін аз болып, 0,0143 моль/л тең болады.

5-есеп. Кеңінен таралған сілтілік металдың тұзына концентрленген күкірт қышқылымен әсер еткенде бөлінген түссіз газды кеңінен таралған сілтілік жер металдың тұзының ерітіндісіне жіберілді. Сол кезде бөлінген Б газын күміс нитраты арқылы жібергенде тұнба түзілді. Тәжірибені жүргізуге қандай қышқылдардың тұздары және қандай сілтілік жер металдар қолданылды. Бақылаған құбылыстарды түсіндіріп, мүмкін болатын реакция теңдеуін жазыңдар.

№ 5есептің шешуі:

Сілтілік металдар тұздарына күкірт қышқылының концентрлі ерітіндісімен әсер еткенде газ бөлітіндері, карбонаттар, сульфидтер, хлоридтер, сульфиттер болуы мүмкін, мысалы:

2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl

Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O

Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O

Na2S + H2SO4 = Na2SO4 + H2S

Есептің шартын қанағаттандыра алатын, суда еритін сілтілік металдар тұздары тек сульфидтер болып табылады, ал қалған суда ерігіш тұздары тек қана галогенсутектерді, күкіртті газды, көмір қышқыл газын бөлінбейді.