МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ
Государственное профессиональное образовательное учреждение
«Донецкий техникум промышленной автоматики»
Сборник методических материалов для
Самостоятельных работ студентов (СРС)
По дисциплине " химия "
Для студентов I курса
(общий объём -62 ч., из них 20ч. –срс)
Составила
Преподаватель химии,
Специалист
Высшей категории
Поплавская Е.Ф.
2016 г.
Сборник методических материалов для самостоятельных работ студентов по дисциплине " Химия " для студентов I курса, ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики» - 2016г.Сборник может использоваться студентами при подготовке и проверке знаний студентов ГПОУ. Сборник рекомендован также для работы преподавателей при подготовке к занятиям по дисциплине «Химия». Составитель: Поплавская Е.Ф .- преподаватель квалификационной категории «специалист высшей категории» ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики» - 2016г.
Рецензент: Пугачова О.М. - преподаватель квалификационной категории «специалист высшей категории» ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики».
Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии физико-химических дисциплин (протокол № 1от 02.09.2016г.) О.М.Пугачёва
Самостоятельная работа №1.
(Срс 1)
Тема: Газообразное состояние вещества: Три агрегатных состояния воды. Особенности строения газов. Молярный объем газообразных веществ. Примеры газообразных природных смесей: воздух,природный газ. Загрязнение атмосферы (кислотные дожди, парниковый эффект) и борьба с ним. Представители газообразных веществ: водород, кислород, углекислый газ, аммиак, метан, этилен. Их получение, собирание и распознавание.
|
|
Жидкое состояние вещества: Вода. Потребление воды в быту и на производстве. Жесткость воды и способы ее устранения. Минеральные воды, их использование в столовых и лечебных целях. Жидкие кристаллы и их применение.
Твердое состояние вещества: Аморфные твердые вещества в природе и в жизни человека, их значение и применение. Кристаллическое строение вещества.
Дисперсные системы: Понятие о дисперсных системах. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Классификация дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния дисперсной среды и дисперсионной фазы. Грубодисперсные системы: эмульсии, суспензии, аэрозоли. Тонкодисперсные системы: гели и золи. Состав вещества и смесей. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Закон постоянства состава веществ. Понятие «доля» и ее разновидности: массовая (доля элементов в соединении, доля компонента в смеси — доля примесей, доля растворенного вещества в растворе) и объемная. Доля выхода продукта реакции от теоретически возможного.
Основные понятия и термины по теме: три агрегатных состояния воды, Жидкое состояние вещества. Физические свойства. Жесткость воды и способы ее устранения, дисперсные системы, фаза, среда, классификация, грубодисперсные системы, тонкодисперсные системы, коллоидные растворы, состав вещества и смесей.закон постоянства состава веществ, понятие «доля» и её разновидности.
План изучения темы
(перечень вопросов, обязательных к изучению):
|
|
1. Три агрегатных состояния воды.
2. Молярный объем газообразных веществ.
3. Примеры газообразных природных смесей: воздух,природный газ.
4. Загрязнение атмосферы (кислотные дожди, парниковый эффект) и борьба с ним.
5. Жидкое состояние вещества.
6. Потребление воды в быту и на производстве.
7. Жесткость воды и способы ее устранения.
8. Минеральные воды, их использование в столовых и лечебных целях.
9. Твердое состояние вещества.
10. Понятие о дисперсных системах. Классификация.
11. Закон постоянства состава веществ. Понятие «доля» и ее разновидности.
Содержание:
Химики изучают превращения веществ, находящихся в трех агрегатных состояниях – газообразном (газы), жидком (жидкости) и твердом (твердые аморфные тела либо кристаллы)
Свойства газов, жидкостей, твердых веществ
| Физическое состояние | Объем | Форма | Сжимаемость | Плотность |
| Газ | Совпадает с объемом сосуда, сильно зависит от температуры и давления | Заполняет сосуд, принимая его форму | Высокая | Низкая |
| Жидкость | Фиксированный | Нефиксированная, полностью или частично заполняет сосуд | Малая | От умеренной до большой |
| Твердое вещество | Фиксированный | Собственная | Практически отсутствует | Большая |
Газы. Наиболее характерным свойством является сжимаемость и способность расширяться.
Газы не имеют собственной формы, они расширяются до тех пор, пока равномерно не заполнят весь сосуд, куда их поместили. Это означает, что газы не имеют собственного объема, т.е. объем газа определяется объемом сосуда, в котором он находится. Газ оказывает на стенки сосуда давление, одинаковое во всех направлениях. Еще одним свойством газов является их способность смешиваться друг с другом в любых соотношениях. Частицы газа располагаются случайным образом, они находятся так далеко друг от друга, что между ними не может возникнуть сила притяжения.
|
|
Газообразному состоянию присущи две особенности:
1) расстояние между молекулами обычно в несколько раз превышает их размеры;
2) газы способны занимать весь объем предоставленного им пространства.
Строение газообразных, жидких и твердых тел характеризуется разными расстояниями между мельчайшими частицами этих веществ. Частицы газа находятся гораздо дальше друг от друга, чем в твердом или жидком состоянии. В воздухе, например, среднее расстояние между частицами примерно в десять раз превышает диаметр каждой частицы. Таким образом, объем молекул занимает всего около 0,1 % от общего объема. Остальные 99,9 % составляет пустое пространство. В противоположность этому частицы жидкости заполняют около 70 % общего объема жидкости.
Газы в отличие от жидкостей и твердых тел могут сравнительно легко сжиматься. Для того чтобы хорошо понимать особенности строения газообразного вещества, нужно знать, чему равен молярный объем газа, какова взаимосвязь между занимаемым газом объемом и количеством вещества, температурой и давлением, как определить среднее расстояние между молекулами газа и как оно зависит от его давления, с какой скоростью двигаются молекулы газообразного вещества и от чего эта скорость зависит.
Закон Авогадро: В равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул.
Из закона Авогадро вытекает важное следствие: при одинаковых условиях 1 моль любого газа занимает одинаковый объем. Этот объем можно вычислить, если известна масса 1 л газа. При нормальных условиях, т.е. температуре 273 К (0° С) и давлении 101325 Па, масса 1 л водорода равна 0,09 г, молярная масса его равна 1,008 • 2 = 2,016 г/моль. Тогда объем, занимаемый 1 молем водорода, равен
2,016 г/моль
(2,016 г/моль)/0,09 г/л=22,4 л/моль.
При тех же условиях масса 1 л кислорода 1,429 г; молярная масса 32 г/моль.
Тогда объем равен
32 г/моль/1,429 г/л =22,4 л/моль.
Следовательно,
При нормальных условиях 1 моль различных газов занимает объём, равный 22.4 л.
При нормальных условиях 1 моль различных газов занимает объём, равный 22.4 л. Этот объем называется молярным объемом газа.
Молярный объем газа – это отношение объема вещества к количеству этого вещества.
Молярный объем газа – постоянная величина, поскольку она мало зависит от природы вещества. Молярный объем при давлении 1 атм (101,3 кПа) и температуре 0 °С (273 K) по закону Авогадро равен 22,4 л. Газ, строго подчиняющийся закону Авогадро, принято называть идеальным.
Выбранные условия (1 атм, 0 °С) названы нормальными (н.у.)
Естественно, что молярный объем газа зависит от температуры и давления. При 25 °С и давлении 1 атм (эти условия названы стандартными) молярный объем идеального газа равен уже 24,4 л.
Молярные объемы реальных газов при одних и тех же условиях несколько отличаются от молярного объема идеального газа.
Молярные объемы некоторых газов при 0 °С и 1 атм.
| Газ | Молярный объем, л |
| H2 | 22,432 |
| О2 | 22,391 |
| Cl2 | 22,022 |
| CО2 | 22,263 |
| NH3 | 22,065 |
| SО2 | 21,888 |
| Идеальный | 22,41383 |
На основании закона Авогадро осуществляют различные расчеты — вычисление объема, массы, плотности газов при нормальных условиях, молярной массы газообразных веществ, а также относительной плотности газов.