WWW.PDF.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Разные материалы
 

«УТВЕРЖДАЮ Декан химического факультета Ю. Г. Слижов «» 2006 г. В.В. Шелковников РАСЧЕТЫ ИОННЫХ РАВНОВЕСИЙ В ХИМИИ Методические рекомендации для педагогов Рекомендовано ...»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УТВЕРЖДАЮ

Декан химического факультета

______________ Ю. Г. Слижов

«____» ____________ 2006 г.

В.В. Шелковников

РАСЧЕТЫ ИОННЫХ РАВНОВЕСИЙ В ХИМИИ

Методические рекомендации для педагогов Рекомендовано методической комиссией химического факультета Председатель методической комиссии ______________ Т. С. Минакова «____» ____________ 2006 г.

Томск I. Организационно-методический раздел

1. 1. Пояснительная записка Учебно-методическое пособие «Расчеты ионных равновесий в химии»

предназначено для учащихся 10-х классов средних общеобразовательных школ, занимающихся по программе профильного обучения. Пособие может быть использовано преподавателями средних общеобразовательных школ для организации учебного процесса в классах естественно-научного профиля.

Многие химические реакции, протекающие в растворах, основаны на равновесных процессах с участием ионов. Правильный расчет ионных равновесий позволяет целенаправленно управлять химическими реакциями и создавать необходимые условия оптимального обеспечения технологических процессов, качественных и количественных аналитических определений. При изучении теоретических основ физической и аналитической химии необходимо привить учащимся навыки математического исследования различных равновесий, расчета условий и полноты протекания реакций, определения равновесных концентраций химических форм элементов в системе.



В пособии рассмотрены теоретические подходы к расчетам равновесий, даны примеры решения типовых задач, что позволит привить учащимся первоначальные навыки химических расчетов.

Пособие может быть использовано:

- при изучении курса «Ионные равновесия в химии» в заочной школе «Юный химик»

ТГУ;

- на занятиях с учащимися 10-11 классов в очной школе «Юный химик» ТГУ;

- при подготовке к химическим олимпиадам различного уровня;

- при рассмотрении некоторых вопросов курсов «Общая химия» и «Неорганическая химия».

1.2. Цели и задачи изложения Основная цель пособия – углубленное изучение ионных равновесий как составной части общей, физической и аналитической химии, формирование у учащихся общих принципов и подходов к расчетам ионных равновесий разного типа, развитие навыков решения задач.

В результате работы с пособием учащиеся должны иметь представление:

- о химическом равновесии и его количественных характеристиках;

- о факторах, влияющих на смещение химического равновесия;

- о межионных взаимодействиях, протекающих в растворах.

Изучив курс, учащиеся должны иметь навыки:

- проведения расчетов условий и полноты протекания химических реакций;

- определения направления химической реакции и управления смещением химического равновесия;

- использования химических реакций для определения, маскировки или разделения ионов;

- работы со справочными данными.

1.3. Содержание деятельности учащихся

Познавательная деятельность учащихся предполагает:

- знакомство с основными типами химических равновесий;

- овладение методикой приложения закона действующих масс к любому ионному равновесию;

- изучение основных типов химических реакций и закономерностей их протекания;

- выстраивание логической взаимосвязи между строением вещества, его свойствами и реакционной способностью;

- анализ примеров решения различных типов химических задач;

- формирование системного подхода к решению расчетных и тестовых химических задач;

- применение полученных знаний для объяснения разнообразных химических процессов, протекающих в растворах.

1.4. Принципы построения пособия

Пособие состоит из предисловия, четырех глав и приложения.

В первой главе пособия формируется общий подход к расчетам химических равновесий на примере кислотно-основных систем. В начале главы приводится классификация веществ на сильные и слабые электролиты.

На основании положений общей химии формулируются законы, лежащие в основе всех химических равновесий:

принцип электронейтральности, условия материального баланса, закон действующих масс для химического равновесия. Далее рассматривается теория сильных электролитов Дебайя и Гюккеля, вводятся понятия ионной силы раствора и активности ионов. Приводятся примеры расчета рН в растворах сильных кислот и оснований с учетом межионных взаимодействий. На основании закона действующих масс выводятся выражения для расчета рН, степени диссоциации слабых кислот и оснований. На конкретных примерах разбирается влияние сильных электролитов, имеющих и не имеющих одноименные ионы, на диссоциацию слабых электролитов (солевой эффект). В первой главе рассматриваются также расчеты равновесий в буферных системах, реакции протолиза (гидролиза) солей.

Вторая глава посвящена расчетам ионных равновесий в гетерогенных системах. В ней вводится понятие о произведении растворимости, формулируются условия образования и растворения осадков. Приведены примеры расчета рН начала и конца осаждения малорастворимых гидроксидов. В отдельный параграф вынесены конкурирующие реакции протолиза, влияющие на растворимость солей, образованных анионами слабых кислот и катионами слабых оснований.

В третьей главе рассматриваются процессы образования и диссоциации комплексных ионов. Приводится общий механизм расчета равновесий комплексных соединений. В качестве практического приложения рассматриваются примеры использования реакций комплексообразования для открытия ионов, маскировки, а также конкурирующие реакции при растворении малорастворимых веществ.

Четвертая глава посвящена реакциям окисления-восстановления. В данной главе вводятся понятия об окислительно-восстановительном потенциале и константе равновесия окислительно-восстановительной реакции. В качестве примера рассмотрены расчетные задачи по использованию окислительно-восстановительных реакции для растворения металлов и малорастворимых веществ.

В приложении к пособию вынесены справочные данные с основными константами, необходимыми для расчетов ионных равновесий.

II. Методические рекомендации по использованию пособия Учебно-методическое пособие рекомендуется в качестве основной литературы при изучении учебного курса «Ионные равновесия в химии» учащимися заочной школы «Юный химик» ТГУ. Пособие может также быть использовано преподавателями средних общеобразовательных школ для организации и проведения уроков по темам «Химическое равновесие» и «Растворы» общей программы по химии, а также при подготовке учащихся к олимпиадам различного уровня.

Задача преподавателя – помощь учащимся грамотно использовать пособие при освоении курса.

Работу с пособием следует начинать с изучения теоретического материала. После разбора основных понятий, теорий необходимо разобрать приведенные в пособии примеры решения типовых задач.

После изучения основного материала пособия учащиеся выполняют задания и решают задачи, предложенные для самостоятельной работы (http://ido.tsu.ru/schools/chem/tests.php?tests=ion). При этом роль преподавателя сводится к консультированию учащихся по наиболее сложным заданиям. Тестовые задания выполняются после завершения изучения курса.

Глава 1. Химические равновесия в растворах электролитов

Содержание данной главы отражает темы 1–3 учебного курса «Ионные равновесия в химии»:

Тема 1. Закон действующих масс и его применение в химии Тема 2.

Кислотно-основные (протолитические) равновесия (теория кислот и оснований Аррениуса, Бренстеда-Лоури, Льюиса, Усановича; ионное произведение воды;

водородный и гидроксильный показатели).

Тема 3. Расчеты равновесий в гомогенных системах (расчет рН, степени диссоциации и равновесных концентраций для растворов сильных и слабых кислот и оснований; диссоциация слабых электролитов в присутствии сильных; солевой эффект;





многоосновные кислоты и основания; влияние природы растворителя на силу кислот и оснований; гидролиз солей по катиону и аниону; расчет рН растворов солей, подвергающихся гидролизу).

Если у учащихся возникают вопросы при изучении данных разделов, то в качестве методической поддержки преподаватель может обратиться к методическим рекомендациям для педагогов по курсу «Ионные равновесия в химии», размещенным на сайте школы «Юный химик» по адресу http://ido.tsu.ru/schools/chem/data/res/ion/metod/ (тема 1–3).

Глава 2. Равновесия в гетерогенных системах

В данной главе рассматривается общий подход к равновесиям типа раствор – осадок (произведение растворимости; условия образования и растворения осадков;

влияние рН на осаждение и растворение гидроксидов; влияние протолиза ионов малорастворимой соли на осаждение и растворение осадков; дробное осаждение). Перед изучением данного материала учащиеся должны вспомнить следующие понятия и способы решения задач: закон действующих масс, влияние ионной силы на диссоциацию слабых электролитов, солевой эффект. При формулировке закона действующих масс необходимо обратить внимание на то, что концентрация недиссоциированных молекул уже учтена в величине константы (произведении растворимости), так как растворимость веществ при заданной температуре в определенном растворителе величина постоянная.

Алгоритм решения задач, представленных в данной главе, подробно рассмотрен в «Методических рекомендациях для педагогов» http://ido.tsu.ru/schools/chem/data/res/ion/metod/ (тема 4).

Глава 3. Комплексные соединения

Третья глава предназначена для изучение темы 5 «Комплексные соединения, их типы, строение» учебного курса «Ионные равновесия в химии». Материалы представленные в данной главе будут полезны также при знакомстве и изучении комплексных соединений в базовой программе «Химия» средней школы. В данной главе дается определение комплексным соединениям, рассматривается их структура и диссоциация. Приводятся расчеты равновесных концентраций в растворах комплексных солей. Отдельно выделено применение процессов комплексообразования для обнаружения и «маскировки» ионов, растворения осадков. Алгоритм решения задач представленных в данной главе подробно рассмотрен в «Методических рекомендациях для педагогов» - http://ido.tsu.ru/schools/chem/data/res/ion/metod/ (тема 5).

Глава 4. Реакции окисления-восстановления

Материалы представленные в четвертой главе пособия соответствуют содержанию темы 6 курса «Ионные равновесия в химии». В начале главы рассматриваются основные понятия: окислитель, восстановитель, окислительновосстановительный потенциал, константа равновесия окислительновосстановительной реакции. Представленные примеры решения задач позволяют сформировать подход к решению задач по определению направления окислительно-восстановительных реакций. Так как окислительновосстановительные процессы очень часто применяются в химическом синтезе и анализе, в данной главе рассмотрены возможности использования реакций для растворения металлов и малорастворимых веществ в сильных и слабых кислотах, а также кислотах-окислителях. При организации работы над материалами данной главы за поддержкой преподавателю можно обратиться к теме 6 методических рекомендаций (http://ido.tsu.ru/schools/chem/data/res/ion/metod/).





Похожие работы:

«Т.А. Грищенко Сенсорное развитие детей в специальных (коррекционных) образовательных учреждениях Москва УДК [376.1:159.43](072) От автора ББК 74.3я81 Г85 Предлагаемое методическое пособие разработано и опробировано на базе специального детского сада для детей с нару...»

«Федеральный закон от 21.11.2011 N 323-ФЗ (ред. от 13.07.2015, с изм. от 30.09.2015) Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации (с изм. и доп., вступ. в силу с 24.07.2015) Документ предоставлен КонсультантПлюс www.consultant.ru Дата сохранения: 17.11.2015 Федеральный закон от 21.11.2011 N...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АССОЦИАЦИЯ «ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ» А.М. НОВИКОВ ВВЕДЕНИЕ В МЕТОДОЛОГИЮ ИГРОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МОСКВА ББК 7400 УДК 7456 Н73 Новиков А.М. Н73 Методология игровой деятельности. – М.:...»

«ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗДОРОВЬЕСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ЛОГОПЕДИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЯХ учитель-логопед Бакланова И.В. Хорошая речь – важнейшее условие всестороннего полноценного развития детей. Чем богаче и правильнее у ребёнка речь, тем легче ему высказать свои...»

«УДК 754468 ЛИЧНОСТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ В ОБУЧЕНИИ ИНОСТРАННОМУ ЯЗЫКУ Д.Х. Сайдазимова, преподаватель английского языка Ташкентский государственный педагогический университет (Ташкент), Узбекистан Аннотация. В данной статье рассматривается...»

«105966971 Электрическая расческа-выпрямитель Simply Straight ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Модель SSMC4 ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРЕД ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ПРИБОРА ВНИМАТЕЛЬНО ОЗНАКОМЬТЕСЬ С ИНСТРУКЦИЕЙ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ И СОХРАНИТЕ НА СЛУЧАЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВОПРОСОВ В БУДУЩЕМ. Предназначен для бытового использования! При эксплуатации прибора,...»

«МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 5 г. Пересвета» Рабочая программа по внеурочной деятельности «Земля наш дом» 4 «А» класс общеинтеллектуальное направление Составитель: Завьялова Наталья Викторовна учитель начальных классов I кате...»

«© 2000 г. А.Г. КИСЛОВ, И.В. ШАПКО СОЦИАЛЬНО-ТОПОЛОГИЧЕСКОЕ ОПРАВДАНИЕ ПРОВИНЦИИ КИСЛОВ Александр Геннадьевич кандидат философских наук, доцент, заместитель генерального директора Института развития регионального образования (Екатеринбург)....»

«7 июля 2004 года N 18-ОЗ ЗАКОН СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ ОБ ОСОБЕННОСТЯХ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ Принят Областной Думой Законодательного Собрания Свердловской области 22 июня 2004 года Одобрен Палатой Представителей Законодательного Собрания Свердло...»








 
2017 www.pdf.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - разные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.