Химия 8 класс. 34. Типы химических реакций на примере свойств воды
Химия и не только подпишись) Поставь лайк и сохрани в закладки чтобы не потерять!
Конспект: «Типы химических реакций на примере свойств воды»
Вода как химическое вещество
Вода (H₂O) — оксид водорода, одно из самых удивительных веществ.
Россия занимает первое место в мире по запасам пресной воды (1/5 мировых ресурсов).
Проблемы: загрязнение водоёмов и нехватка питьевой воды, несмотря на богатые ресурсы (реки, озёра, водохранилища).
Типы химических реакций на примере свойств воды
Реакция разложения
Электролиз воды: разложение под действием электрического тока.
Уравнение:
Фотолиз воды: разложение на свету в процессе фотосинтеза.
Уравнение фотосинтеза:
Реакции соединения
С металлами: образование щелочей.
Пример:
CaO+H2O→Ca(OH)2
Реакция называется гашением извести.
С неметаллами: образование кислородсодержащих кислот.
Примеры:
SO3+H2O→H2SO4
N2O5+H2O→2HNO3
Реакции замещения
Щелочные и щёлочноземельные металлы взаимодействуют с водой, замещая водород.
Примеры:
2Na+2H2O→2NaOH+H2↑
Ca+2H2O→Ca(OH)2+H2↑
Натрий в воде: наблюдается плавление металла, выделение водорода и образование щёлочи (окрашивает фенолфталеин в малиновый цвет).
Реакции обмена
Гидролиз: разложение вещества в водной среде.
Пример необратимого гидролиза:
Al2S3+6H2O→2Al(OH)3↓+3H2S↑
Пример гидролиза карбида кальция:
CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2↓
Применение: гидролиз органических веществ (жиров, белков, углеводов) в организмах.
Заключение
Вода — важнейшее вещество на Земле с разнообразными химическими свойствами.
Реакции с участием воды демонстрируют ключевые типы химических процессов: разложение, соединение, замещение, обмен.
Презентация: «Типы химических реакций на примере свойств воды»
Новые понятия, основные тезисы
- Электролиз
Понятие: Химическая реакция разложения вещества под действием электрического тока.
Пример: Уравнение реакции:
- Фотолиз
Понятие: Разложение вещества под действием света.
Пример: Разложение воды в процессе фотосинтеза.
Уравнение:
3.Фотосинтез
Понятие: Биохимический процесс, в котором под действием света растения превращают углекислый газ и воду в органическое вещество (глюкозу) с выделением кислорода.
Обобщённое уравнение:
- Щелочные и щелочноземельные металлы
Щелочные металлы: Металлы IA группы (Li, Na, K и др.), взаимодействуют с водой, образуя щёлочи.
Пример:
2Na+2H2O→2NaOH+H2↑
Щелочноземельные металлы: Металлы IIA группы (Ca, Sr, Ba), также образуют щёлочи при взаимодействии с водой.
Пример:
Ca+2H2O→Ca(OH)2+H2↑
- Гидроксиды (основания кислородосодержащие кислоты).
Гидроксиды: Вещества, содержащие гидроксильную группу (OH).
Пример:
CaO+H2O→Ca(OH)2 (основание).
SO3+H2O→H2SO4 (кислота).
- Условие взаимодействия оксидов металлов и неметаллов с водой
Оксиды металлов (щелочные и щелочноземельные): Образуют щёлочи.
Пример:
Li2O+H2O→2LiOH
Оксиды неметаллов: Образуют кислоты.
Пример:
SO3+H2O→H2SO4
Некоторые оксиды не взаимодействуют с водой:
Примеры:
FeO+H2O≠(нет реакции)
SiO2+H2O≠(нет реакции)
- Гидролиз
Понятие: Разложение вещества под действием воды.
Пример необратимого гидролиза:
Al2S3+6H2O→2Al(OH)3↓+3H2S↑
Пример гидролиза органических веществ: Процесс гидролиза жиров, белков и углеводов в организме для поддержания жизнедеятельности.
Ключевые моменты
- Закончите уравнения реакций, схемы которых:
А) H2O+SO2→
Б) K2O+H2O→
В) Ba+H2O→
Г) K+H2O→
Д) CaH2+H2O→
Е) Al3C4+H2O→
Укажите типы реакций по признаку «число и состав исходных веществ и продуктов реакции». Назовите продукты реакций.
1. Закончите уравнения реакций, схемы которых:
А) H2O+SO2→
Продукт реакции: H2SO3 (сернистая кислота).
Тип реакции: Реакция соединения. H2O+SO2→H2SO3
Б) K2O+H2O→
Продукт реакции: 2KOH (гидроксид калия).
Тип реакции: Реакция соединения. K2O+H2O→ 2KOH
В) Ba+H2O→
Продукты реакции: Ba(OH)2 (гидроксид бария) и H2 (водород).
Тип реакции: Реакция замещения. Ba+2H2O→Ba(OH)2+H2
Г) K+H2O→
Продукты реакции: 2KOH (гидроксид калия) и H2 (водород).
Тип реакции: Реакция замещения. 2K+2H2O→2KOH+H2
Д) CaH2+H2O→
Продукты реакции: Ca(OH)2 (гидроксид кальция) и H2 (водород).
Тип реакции: Реакция обмена. CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2
Е) Al3C4+H2O→
Продукты реакции: 4Al(OH)3 (гидроксид алюминия) и 3CH4 (метан).
Тип реакции: Реакция обмена. Al3C4+12H2O→4Al(OH)3+3CH4
- Какой объём ацетилена (н. у.) образуется в результате гидролиза 320 мг карбида кальция, содержащего 2% примесей?
Условие задачи: Нужно найти объём ацетилена (C₂H₂), который образуется при гидролизе 320 мг карбида кальция, содержащего 2% примесей.
Определим массу чистого карбида кальция.
Масса карбида кальция с примесями: 320 мг.
Масса чистого карбида кальция: m(CaC2)=320×(1−0.02)=320×0.98=313.6 мг.
Определим массу молекулы карбида кальция и объём ацетилена, который образуется.
Молекулярная масса карбида кальция (CaC₂) = 64 г/моль.
Гидролиз карбида кальция протекает по реакции: CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2.
Из уравнения видно, что 1 моль CaC₂ дает 1 моль C₂H₂.
Переводим массу в количество вещества.
Количество вещества карбида кальция:
Объём ацетилена при нормальных условиях:
V(C2H2)=Vm×n=22.4 л/моль×0.0049 моль=0.10976 л=109.76 мл.
Ответ: Объём ацетилена = 109.76 мл.
- Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
1) Li→Li2O
2) Li2O→LiOH
3) LiOH→Li2SO4
4) Li→LiOH
Укажите типы реакций по признаку числа и состава исходных веществ и продуктов реакции.
Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
1) Li→Li2O
Тип реакции: Реакция соединения. 4Li+O2→2Li2O
Тип реакции: Реакция соединения. Li2O+H2O→2LiOH
3) LiOH→Li2SO4
Тип реакции: Реакция обмена. 2LiOH+H2SO4→Li2SO4+2H2O
4) Li→LiOH
Тип реакции: Реакция замещения. 2Li+2H2O→2LiOH+H2↑
Указание типов реакций:
Реакция 1 (Литий с кислородом) — Реакция соединения.
Реакция 2 (Оксид лития с водой) — Реакция соединения.
Реакция 3 (Гидроксид лития с серной кислотой) — Реакция обмена.
Реакция 4 (Литий с водой) — Реакция замещения.
- Вычислите объём (н. у.) водорода, который образуется при взаимодействии 9,2 г натрия, содержащего 2,5% примесей, с водой. Вычислите количество вещества щёлочи, которое получится при этом.
Условие задачи: Нужно найти объём водорода, который образуется при взаимодействии 9,2 г натрия, содержащего 2,5% примесей, с водой, а также вычислить количество вещества щёлочи.
Определим массу чистого натрия.
Масса натрия с примесями: 9.2 г.
Масса чистого натрия: m(Na)=9.2×(1−0.025)=9.2×0.975=6.9 г.
Реакция натрия с водой.
Реакция натрия с водой протекает по уравнению: 2Na+2H2O→2NaOH+H2. Из уравнения видно, что 2 моль Na образуют 1 моль H₂.
Переводим массу натрия в количество вещества.
Молекулярная масса натрия: 23 г/моль.
Количество вещества натрия:
Объём водорода при нормальных условиях.
Для 1 моль натрия образуется 0.5 моль водорода. n(H2)=0.3 моль/2=0.15 моль.
Объём водорода при нормальных условиях: V(H2)=Vm×n=22.4 л/моль×0.15 моль=3.36 л.
Вычислим количество вещества щёлочи.
Количество вещества NaOH: так как на 1 моль натрия образуется 1 моль NaOH, то: n(NaOH)=0.3 моль.
Ответ: Объём водорода = 3.36 л, количество вещества NaOH = 0.3 моль.
- Найдите массу глюкозы и объём кислорода (н. у.), образующихся в процессе фотосинтеза, если в реакцию вступило 448 м3 углекислого газа (н. у.). Вычислите количество вещества воды, которое для этого потребовалось.
Условие задачи: Нужно найти массу глюкозы и объём кислорода, образующихся в процессе фотосинтеза, если в реакцию вступило 448 м³ углекислого газа.
Реакция фотосинтеза.
Уравнение фотосинтеза: 6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2. Из уравнения видно, что 6 моль CO₂ дают 1 моль C6H12O6 и 6 моль O₂.
Переводим объём углекислого газа в количество вещества.
Объём углекислого газа: 448 м³.
Количество вещества углекислого газа:
Масса глюкозы.
По уравнению реакции 6 моль CO₂ дают 1 моль C6H12O6, значит для 20 моль CO₂ получаем 20/6 моль глюкозы: n(C6H12O6)=20/6=3.33 моль.
Молекулярная масса глюкозы = 180 г/моль. Масса глюкозы: m(C6H12O6)=3.33 моль×180 г/моль=600 г.
Объём кислорода.
Из уравнения реакции 6 моль CO₂ дают 6 моль O₂, значит для 20 моль CO₂ получаем 20 моль O₂: V(O2)=n(O2)×Vm=20 моль×22.4 м3/моль=448 м3.
Количество вещества воды.
В уравнении реакции 6 моль CO₂ требуют 6 моль воды, значит для 20 моль CO₂ нужно 20 моль воды: n(H2O)=20 моль.
Ответ:
Масса глюкозы = 600 г.
Объём кислорода = 448 м³.
Количество вещества воды = 20 моль.
#химия_8_класс
#химия_8_34
#Типыхимическихреакцийнапримересвойствводы
#химияпрезентация
#габриелян
Использованные источники:
- Химия. 8 класс. Учебник - Габриелян О.С.
- Использование ChatGPT