Методические указания к выполнению
Внеаудиторной самостоятельной работы №5
Тема: 1.5. Растворы. ТЭД.
Время контроля: занятие №23 (1 семестр)
Учебно-методическое и информационное обеспечение:
Основные источники:
1. Учебно-методическое пособие по химии для студентов 1 курса, глава 1.5.
2. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: учебник для 11 кл. - М. Просвещение, 2014, гл.4
3. Химия. 11 класс. Углубленный уровень: учебник / Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И., Дроздов А.А., Лунин В.В., М., Дрофа, 2014., стр.310-318.
4. Химия. 10 класс. Углубленный уровень: учебник / Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И., Дроздов А.А., Лунин В.В., М., Дрофа, 2014., стр.54- 77.
Интернет-ресурсы:
1. Образовательный ресурс по химии «Алхимик» https://www.alhimik.ru/
2. Видео уроки по химии URL https://www.videouroki. net/filecom.php? fileid=98665112
3. Интерактивный учебник по химии Центра онлайн-обучения «Фоксфорд» https://www.youtube.com/watch?v=NpBpWmsJz_w&list=PL66kIi3dt8A6oBVusRR98vfkbuKxR5UgC
Требования к оформлению работы: (см. Указания по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы)
Студент должен знать:
- важнейшие понятия: растворы, истинные растворы, растворение, растворимость, насыщенный раствор, концентрация растворенного вещества, электролиты и неэлектролиты, процесс диссоциации, степень диссоциации, сильные и слабые электролиты, константа диссоциации;
- механизм процесса растворения, понятие насыщенного раствора как состояния равновесия системы и меру растворимости вещества, влияние на растворимость веществ их природы, температуры и давления;
- способы выражения содержания растворенного вещества в растворе (массовая доля вещества, молярная концентрация);
- основные положения ТЭД, алгоритм написания ионных уравнений, условия при которых реакции ионного обмена становятся практически необратимыми;
- протонная теория кислот и оснований, понятие о сопряженных кислотно-основных парах, понятие о воде как о слабом амфотерном электролите, понятие ионного произведения воды, водородного показателя, кислотности среды.
Студент должен уметь:
- объяснять влияние условий (температура, перемешивание) на скорость процесса растворения, определять влияние условий на величину растворимости;
- рассчитывать содержание вещества в насыщенном растворе и готовить его;
- определять принадлежность вещества к электролитам, сдвиг равновесия в растворе слабого электролита при изменении концентрации одноименного иона;
- записывать уравнения диссоциации электролитов, пояснять их с помощью константы диссоциации и степени диссоциации;
- записывать полные и сокращенные ионные уравнения, делать выводы о полноте протекания реакции ионного обмена;
- объяснять проявления водой свойств слабого амфотерного электролита, записывать уравнения диссоциации воды, определять кислотность среды с помощью универсального индикатора и рН-метра и делать расчеты с помощью формул Кw=[H+]∙[OH-] и pH = -lg [H+]
Виды самостоятельной работы студентов:
1.Составление словаря
2.Составление алгоритмов
3.Решение задач и упражнений
4.Написание эссе
5.Выполнение домашних лабораторных опытов
Вопросы и содержание материала для самостоятельного изучения,
алгоритм выполнения самостоятельной работы:
I. Составить словарь терминов и выучить их:
Растворы, истинные растворы, растворение, растворимость, насыщенный раствор, концентрация растворенного вещества, электролиты и неэлектролиты, процесс диссоциации, степень диссоциации, сильные и слабые электролиты, константа диссоциации, понятие кислоты и основания согласно теории Бренстеда-Лоури, ионное произведение воды, водородный показатель, гидролиз, буферные растворы.
II. Ответьте на вопросы
№1 Что происходит при растворении твердого вещества в жидкости? Почему растворение называют сложным физико-химическим процессом?
№2 Что такое «насыщенный раствор»? Как получить насыщенный раствор? Как из насыщенного раствора получить ненасыщенный?
№3 Что такое растворимость вещества? От чего она зависит?
№4 В чем суть «золотого правила растворимости»? Приведите примеры.
№5 Как зависит растворимость от температуры? Как растворимость зависит от давления?
№6 Пользуясь графиком определите растворимость нитрата калия при 40оС. Сколько г этой соли можно растворить в 1 л воды при 40оС? Что произойдет, если 1 л такого раствора охладить до 20 оС?
№7 Пользуясь графиком определите растворимость в воде кислорода при 20оС. Какой объем кислорода может растворится в 0,5 л воды? Что произойдет, если нагреть эту воду до 40оС?
№8 Что такое осмос? Осмотическое давление? От чего зависит величина осмотического давления?
№9 В каком растворе осмотическое давление больше: А) в 0,1М растворе сахара или 0,1М растворе поваренной соли? Б) в 1% растворе белка или в 1% растворе глюкозы?
№10 Что такое изотонические растворы? Почему для внутривенного введения используют изотонические растворы?
Ш. Выполните опыты.
Приготовление насыщенного раствора сахара.
Оборудование: стеклянные банки 2 шт на 500 мл, пластиковая ложка
Реактивы: сахар.
Правила безопасной работы: Нельзя нагревать стеклянные банки с раствором на открытом огне.
Налейте в стакан 100 мл горячей воды (примерно 60 ̊С). Возьмите кристаллы сахара на кончик чайной ложки и перемешайте. Что наблюдаете? Почему? Можно ли назвать полученный раствор – насыщенным? Насыпьте в стакан еще немного сахара и опять перемешайте. Изменится ли от этого концентрация сахара в растворе? Повторяйте свои действия до тех пор, пока на дне не останется сахар, который не будет растворяться даже после перемешивания. Можно ли назвать полученный раствор – насыщенным? Насыпьте еще немного сахара и перемешайте. Изменится ли от этого концентрация сахара в растворе? Слейте аккуратно раствор с осадка во второй стакан и оставьте его на час в холодном месте, перемешайте. Что наблюдаете? Почему? Кратко опишите свои действия и ответьте на вопросы.
2. Выращивание кристалла*.
Оборудование: стеклянные банки 2 шт на 500 мл, пластиковая ложка
Реактивы: медный купорос.
Правила безопасной работы: Нельзя нагревать стеклянные банки с раствором на открытом огне. После работы обязательно помойте руки.
Приготовьте насыщенный раствор медного купороса (см. предыдущий опыт). Растворимость сульфата меди при 600С составляет примерно 50 грамм на 100 грамм воды. Рассчитайте сколько грамм соли может раствориться во взятой вами воде и взвесьте немного больше. Отделите полученный раствор от кристаллов соли. Охладите раствор, внесите в раствор затравку для кристаллизации (крупный кристалл медного купороса). Оставьте банку с раствором в спокойном холодном месте на сутки. Сфотографируйте полученный кристалл, распечатайте фото и опишите как вы получили кристалл. Вместо медного купороса можно взять квасцы или калийную селитру.