background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

 

 
 
 

MINISTERSTWO EDUKACJI 
             NARODOWEJ 

 

 

 

Maria Norek 

 

 

 

Określanie warunków prowadzenia procesów chemicznych 
311[31].Z1.01 

     

 

 

 
 
 

Poradnik 

dla 

nauczyciela 

       

 

 

 
 
 
 
 
 

 

 
 
 

 
 
 

Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy 
Radom 2006 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

1

Recenzenci: 
mgr inż. Beata Misiek-Wachowska 
mgr inż. Andrzej Wachowski 
 
 
Opracowanie redakcyjne: 
mgr inż. Małgorzata Urbanowicz 
 
 
Konsultacja: 
dr inż. Bożena Zając 
 
 
Korekta: 

 
 

 
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[31].Z1.01 
„Określanie warunków prowadzenia procesów chemicznych”  zawartego w modułowym 
programie nauczania dla zawodu technik technologii chemicznej 311[31]. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom  2006

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

2

SPIS TREŚCI 

 

1.  Wprowadzenie 

3

2.  Wymagania wstępne 

5

3.  Cele kształcenia 

6

4.  Przykładowe scenariusze zajęć 

7

5. Ćwiczenia  

13

5.1. Klasyfikacja reakcji chemicznych ze względu na stan skupienia reagentów 

13

   5.1.1. Ćwiczenia 13
5.2. Szybkość reakcji chemicznej, kataliza 

16

   5.2.1. Ćwiczenia 16
5.3. Równowaga chemiczna 

20

   5.3.1. Ćwiczenia 20
5.4. Efekty energetyczne przemian chemicznych. Funkcje termodynamiczne

   

 

22

   5.4.1. Ćwiczenia 22
6. Ewaluacja osiągnięć ucznia 

25

7. Literatura 

37

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

3

1. WPROWADZENIE

 

 
 Przekazujemy 

Państwu  Poradnik dla nauczyciela „Określanie warunków prowadzenia 

procesów chemicznych” który będzie pomocny w prowadzeniu zajęć dydaktycznych w szkole 
kształcącej w zawodzie technik technologii chemicznej 311[31]. 
W poradniku zamieszczono: 
−  wymagania wstępne, 

−  wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć, 
−  przykładowe scenariusze zajęć, 

−  propozycje  ćwiczeń, które mają na celu ukształtowanie umiejętności praktycznych 

uczniów, 

−  wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki, 
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze szczególnym 
uwzględnieniem: 
−  tekstu przewodniego, 

−  metody projektów, 

−  ćwiczeń praktycznych. 
Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od samodzielnej 
pracy uczniów do pracy zespołowej. 
W celu sprawdzenia wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel może posłużyć się 
zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych, zawierającym różnego rodzaju 
zadania oraz przeprowadzić test praktyczny wysoko symulowany. 
W tym rozdziale podano do testu: 
−  plan testu w formie tabelarycznej, 

−  punktację zadań, 

−  propozycje norm wymagań, 
−  instrukcję dla nauczyciela, 

−  instrukcję dla ucznia, 

−  kartę odpowiedzi, 
−  zestaw zadań testowych. 
Test praktyczny wysoko symulowany zawiera: 
−  plan testu w formie tabelarycznej, 

−  punktację zadań, 
−  propozycje norm wymagań, 

−  instrukcję dla nauczyciela, 

−  instrukcję dla ucznia, 
−  kartę pracy, 

−  kartę oceny. 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

4

 

Schemat układu jednostek modułowych 

311[31]. Z1. 04 

Opracowanie koncepcji 

procesów wytwarzania 

półproduktów i produktów 

przemysłu chemicznego 

311[31]. Z1. 01 

Określanie warunków prowadzenia 

procesów chemicznych 

311[31]. Z1 

Fizykochemiczne podstawy 

wytwarzania półproduktów  

i produktów przemysłu chemicznego 

311[31]. Z1. 02 

Zastosowanie podstawowych 

procesów fizycznych 

311[31]. Z1. 03 

Zastosowanie podstawowych 

procesów chemicznych 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

 

 

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, uczeń powinien umieć: 

–  korzystać z różnych źródeł informacji, 
–  posługiwać się poprawną nomenklaturą i symboliką chemiczną, 
–  posługiwać się pojęciami:  szybkość reakcji chemicznej, katalizator, stan i stała 

równowagi   chemicznej, reakcje egzo- i endotermiczne, 

–  zapisywać wyrażenie na stężeniową stałą równowagi dowolnej reakcji odwracalnej  

na podstawie jej równania stechiometrycznego,      

–  określić jakościowo skład mieszaniny reakcyjnej, 
–  interpretować schematyczne wykresy zmian energii układu w reakcjach egzo- 

 

i endotermicznych, stosując pojęcie energii aktywacji, 

–  rozpoznawać podstawowy sprzęt laboratoryjny, 
–  przestrzegać przepisów bhp w pracowni chemicznej. 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

6

3. CELE KSZTAŁCENIA

 

 

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, uczeń powinien:

 

−  scharakteryzować podstawowe procesy chemiczne, 

−  określić warunki prowadzenia podstawowych reakcji chemicznych, 

−  wykonać obliczenia stechiometryczne dla podstawowych przemian chemicznych 

zachodzących w warunkach rzeczywistych, 

−  obliczyć efekty energetyczne przemian chemicznych, 

−  określić wpływ zmian temperatury, ciśnienia i stężenia na szybkość reakcji chemicznej, 

−  określić wpływ katalizatora na szybkość reakcji chemicznej, 
−  określić wpływ zmian temperatury, ciśnienia i stężenia na stan równowagi chemicznej, 

−  zinterpretować wyniki badań laboratoryjnych, 

−  zastosować przepisy bhp oraz ochrony przeciwpożarowej podczas wykonywania prac 

laboratoryjnych. 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

7

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ 

 
Scenariusz zajęć 1 

Osoba prowadząca ……………………………………………….

 

Modułowy program nauczania:     Technik technologii chemicznej                     311[31]

 

Moduł: 

 

Fizykochemiczne podstawy wytwarzania     
półproduktów i  produktów przemysłu   
chemicznego

 

311[31].Z1

 

Jednostka modułowa: 

 

Określanie warunków prowadzenia 
procesów chemicznych

 

311[31].Z1.01

 
Temat: Wyznaczanie efektu energetycznego reakcji zobojętniania. 

Cel ogólny: kształtowanie umiejętności wyznaczania efektu energetycznego reakcji. 

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi: 

−  przygotować sprzęt laboratoryjny, 
−  przygotować niezbędne odczynniki,  

−  zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bezpiecznej pracy, 

−  zaplanować czynności, 
−  wyznaczyć efekt energetyczny reakcji zobojętniania, 

−  zinterpretować wyniki badań. 
Metody nauczania–uczenia się:  

− 

metoda tekstu przewodniego, 

− 

 ćwiczenia praktyczne. 

Formy organizacyjne pracy uczniów:  

− 

indywidualna. 

 
Czas:
 90 minut. 
Środki dydaktyczne: 

−  tekst przewodni do wykonania zadania, 

−  sprzęt laboratoryjny do analizy objętościowej, 

−  odczynniki, 
−  badana próbka, 

−  samodzielne stanowisko przy stole laboratoryjnym. 

 

Przebieg zajęć: 

 
Zadanie dla ucznia: 
Wyznacz efekt energetyczny reakcji zobojętniania. 
 
 
 
 

 
 
 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

8

Tekst przewodni do wykonywania zadania 

Działania 

Lp. Nazwa etapu 

nauczyciela uczniów 

1. Informacje   

1. 
 
2. 
3. 
 

Pytania i polecenia wprowadzające: 

Jakie reakcje nazywamy egzo- 

 i endoenergetycznymi? 

Wyjaśnij znaczenie zapisów: ∆H>0, ∆H<0. 
Do jakich reakcji energetycznych zalicza się 
reakcje zobojętniania? 

Odpowiadają        
na pytania 
wprowadzające. 

 
1. 

 

 
 
2. 
 
3. 
 
4. 
 
5. 
 
6. 

Pytania i polecenia prowadzące: 

Zapisz równanie reakcji zobojętniania 
zachodzącej między kwasem solnym  
i wodorotlenkiem sodu w formie. 
cząsteczkowej i jonowej skróconej. 
Zapoznaj się z budową i zasadą działania 
kalorymetru. 
Odszukaj w instrukcji stałą kalorymetru, 
zapisz jej wartość. 
Zapisz wzór do obliczenia efektu cieplnego 
reakcji. 
Jakimi zasadami bhp należy kierować się 
przy wykonywaniu ćwiczenia? 

 Zaplanuj kolejność czynności niezbędnych 
 do wykonania ćwiczenia.

2. Planowanie 

Odpowiadają  
na pytania  
i wykonują 
polecenia, 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
planują kolejność
czynności. 

3.  Ustalenia 

1.    Analizuje kolejność czynności  
       zaplanowanych przez uczniów. 
2.    Podaje sposób przedstawienia wyników. 
3.    Wspólne z uczniami ustala kryteria  
       oceniania zadania. 
      
 

Dyskutują nad 
ustalonym 
planem,     
wspólnie   
z nauczycielem 
ustalają kryteria 
oceniania 
zadania.                 

4.  Wykonanie  1. Zwraca uwagę na bezpieczeństwo pracy  

   podczas przeprowadzania reakcji.                      

2. Czuwa nad prawidłowym przebiegiem  
    wykonywania ćwiczenia. 
3. Podaje sposób przedstawienia przebiegu    

  ćwiczenia w tabelach i na wykresach                  

Kolejny odczyt – n   

 

 

Temperatura 
T [

0

C] 

 

 

 

 

Kolejny odczyt – n

 

 

 

Temperatura 
 T

 [

0

C] 

 

 

 

 
 

Wykonują 
ćwiczenie, 
sporządzają 
wykresy zmian 
temperatury  
w zależności  
od n, obliczają 
efekt 
energetyczny.     
 
 
 
 
 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

9

Działania 

Lp. Nazwa etapu 

nauczyciela uczniów 

5.  Sprawdzenie  1. Ocenia wykonane zadania zgodnie  

    z przyjętymi kryteriami. 
2. Wskazuje nieprawidłowości wykonania  
    poszczególnych czynności. 
 

Dokonują 
samooceny. 

6.  Analiza 

Zadaje pytania uczniom: 
1. Co sprawiło Ci największą trudność przy    
    wykonywaniu zadania? 
2. Gdzie tkwi przyczyna wystąpienia tej    
     trudności? 

Odpowiadają 
 na pytania.            

 

Kryteria oceny 

Lp. 

Czynności 

Kryterium oceny 

 Punktacja 

     

1. 

                                            
Przygotowanie 
stanowiska pracy 

  
Poprawne: 
- zorganizowanie stanowiska, 
- dobranie sprzętu  
  i  odczynników chemicznych.    

  
 


 

     

2.   

                                            
Wykonanie zadania 

                                                          
Poprawne: 
- zmontowanie zestawu,  
- przeprowadzenie reakcji  
  zobojętniania, 
- wykonanie pomiarów temperatury 
   w czasie, 
- wykonanie wykresów, 
- zapisanie równań reakcji, 
- obliczenie liczby moli wody   
   powstającej w reakcji  
   zobojętniania, 
- obliczenie efektu energetycznego 
   reakcji. 

 
 


 

 



 
 

3.   Przestrzeganie przepisów bhp. 

4.   Zachowanie porządku na stanowisku pracy. 

 

                                                                                       Razem 

        16 

Punktacja 
16 – 14  pkt  –  bdb 
13 – 12  pkt  –   db 
11 – 9    pkt  –   dst 
  8 – 7    pkt  –  dop 
poniżej 7 pkt – ndst 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

10

Zakończenie zajęć 

Praca domowa 

Określ typy podanych reakcji chemicznych I, II i III ze względu na efekt energetyczny 
procesu: 

 

 

 

 

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach: 

− 

sprawdzenie arkuszy tekstu przewodniego.

 

                      

I     2CuO

 

+ C 

 2Cu + CO

2  

      ∆H > 0 

II    N

2  

+  3H

2

 

 2NH

3

                 ∆H < 0

III   CaSiO

3  

 CaO + SiO

2

          ∆H > 0 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

11

Scenariusz zajęć 2 

Osoba prowadząca ……………………………………………….

 

Modułowy program nauczania:     Technik technologii chemicznej                     311[31]

 

Moduł: 

 

Fizykochemiczne podstawy wytwarzania     
półproduktów i  produktów przemysłu   
chemicznego

 

311[31].01

 

Jednostka modułowa: 

 

Określanie warunków prowadzenia 
procesów chemicznych

 

311[31].Z1.01

 
Temat:  Określanie wpływu zmian temperatury i ciśnienia na stan równowagi  

                     chemicznej. 

Cel ogólny: kształtowanie umiejętności określenia wpływu zmian temperatury i ciśnienia   

                           na stan równowagi chemicznej.  

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi: 

−  podać regułę przekory Le Chatelier

a-Brauna, 

−  określić wpływ zmian temperatury i ciśnienia na stan równowagi chemicznej, 

−  zaproponować zmiany prowadzące do zwiększenia wydajności reakcji odwracalnej, 

−  zapisać wyrażenia na stałą równowagi reakcji. 
Metody nauczania – uczenia się:  

− 

metoda problemowa. 

Formy organizacyjne pracy uczniów:  

− 

indywidualna. 

 
Czas:
 45 minut. 
Środki dydaktyczne: 

−  materiał nauczania z punktu 4.3.1. (Poradnik dla ucznia), 

−  literatura z rozdziału 7. 

 

Przebieg zajęć: 

1.  Podanie reguły przekory Le Chatelier

a-Brauna. 

2.  Podanie zadań problemowych do rozwiązania przez uczniów. 
3.  Zapisanie wyrażenia na stałą równowagi reakcji. 
4.  Określenie wpływu ciśnienia i temperatury na stan równowagi reakcji korzystając z reguły 

przekory. 

5.  Weryfikacja odpowiedzi. 
6.  Ocena. 
7.  Zadanie pracy domowej. 
 
Przykładowe zadania problemowe 

1. Określ, w którą stronę przesunie się stan równowagi reakcji: 

       

2CO

(g) 

 

+ O

2(g)

            2CO

2(g)   

  ∆H= -565, 95 kJ 

jeśli nastąpi: 

a)  wzrost temperatury 
b)  ochłodzenie układu 
c)  wzrost ciśnienia 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

12

2. Zakładając, że reakcja przedstawiona równaniem: 

    

2NO

(g) 

 

+ O

2(g)

            2NO

2(g)   

   

jest egzoenergetyczna oraz, że przebiega jednoetapowo, określ: 

a)  jaki wpływ na położenie stanu równowagi ma ogrzewanie całego układu? 
b)  jaki wpływ na położenie stanu równowagi będzie miał katalizator? 
c)  jak wpłynie na stan równowagi wzrost ciśnienia?   

 

3.   Podaj co najmniej dwa sposoby, które można zastosować, aby przesunąć  w  prawo    
      równowagę reakcji podanej poniżej:  

 

      

N

2(g) 

 

+ O

2(g)

            2NO

(g)   

  ∆H= 181 kJ 

 

Zakończenie zajęć 

Praca domowa 

Określ, jak przy wzroście ciśnienia przesunie się równowaga następujących reakcji: 

2SO

2(g) 

 

+ O

2(g)

            2SO

3(g)   

   

 

CO

2(g) 

 

+ H

2(g)

            CO

(g)  

+ H

2

O

(g) 

   

 

2NO

2(g)  

 

          2NO

(g)  

+ O

2(g) 

   

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach: 

−  anonimowa ankieta dotycząca trudności podczas rozwiązywania problemu. 

 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

13

5. ĆWICZENIA 

 
5.1. Klasyfikacja reakcji chemicznych ze względu na stan 

skupienia reagentów 

 

5.1.1. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Oblicz składy mieszanin gazowych w procentach masowych i objętościowych. 

Zadania do rozwiązania 
−  Mieszanina zawiera 70% masowych wodoru i 30% masowych tlenu. Oblicz procentowy 

skład objętościowy. 

−  Oblicz procentowy skład masowy mieszaniny zawierającej 25 % objętościowych tlenku 

siarki (IV) oraz tlen. 

−  Mieszanina zawiera 2 mole tlenku węgla (II) i 3 mole tlenku węgla (IV). Oblicz zawartość 

procentową tlenku węgla (II) w procentach masowych i objętościowych. 

−  Jaki warunek muszą spełniać masy molowe gazów w mieszaninie dwuskładnikowej, aby 

stosunek masowy był równy stosunkowi objętościowemu? 

 

Wskazówki do realizacji: 

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia.  

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Uczeń powinien: 

1)  zapisać wzory na zawartość procentową  (masową i objętościową) składnika  

w mieszaninie, 

2)  podać wartość objętości molowej gazów w warunkach normalnych, 
3)  zapisać wzór na objętość molową gazu (warunki normalne), 
4)  zapisać wzory pozwalające na przeliczenie składu molowego mieszaniny gazowej na jej 

masę i objętość, 

5)  wykonać obliczenia, 
6)  sprawdzić poprawność wykonania ćwiczenia. 
 

Zalecane metody nauczania–uczenia się: 

−  ćwiczenia obliczeniowe. 
 

Środki dydaktyczne: 

−  układ okresowy pierwiastków chemicznych, 
−  kalkulator, 

−  materiał nauczania z punktu 4.1.1. (Poradnik dla ucznia), 

−  literatura z rozdziału 7. 
 
 
 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

14

Ćwiczenie 2 

Oblicz  niezbędną ilość surowców z uwzględnieniem wydajności reakcji chemicznej. 

Zadania do rozwiązania 
−  Oblicz, ile kg amoniaku należy użyć do otrzymania 100 m

3

 NO (warunki normalne). 

Wydajność reakcji utleniania NH

3

 do NO wynosi 90%. 

−  Kwas siarkowy (VI) powstaje w wyniku następujących reakcji: 
 

S + O

2

          SO

2SO

2

  +  O

2

         2SO

3

 

SO

3

 + H

2

O         H

2

SO

       Oblicz całkowitą wydajność reakcji otrzymywania kwasu siarkowego (VI), jeżeli  
       wiadomo, że z 20 kg siarki powstają 42 kg kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 96%. 
−  Kwas azotowy (V) powstaje w wyniku trzech następujących po sobie reakcji o podanych 

obok wydajnościach: 

 

4NH

3

 + 5O

2

         4NO + 6H

2

O                                                W

= 80% 

2NO + O

2

         2NO

2        

                                                          W

2  

= 95% 

3NO

2

 +  H

2

O        2HNO

3

 + NO                                              W

 = 90% 

       Oblicz, ile kg NH

3

 należy użyć w celu otrzymania 1 t 65% HNO

3

 

Wskazówki do realizacji: 

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia.  

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Uczeń powinien: 

1)  zapisać wzór na wydajność reakcji, 
2)  zapisać wzór na wydajność reakcji przebiegających przez szereg etapów o różnych 

wydajnościach, 

3)  wykonać obliczenia, 
4)  sprawdzić poprawność wykonania ćwiczenia. 
 

Zalecane metody nauczania–uczenia się: 

−  ćwiczenia obliczeniowe. 
 

Środki dydaktyczne: 

−  układ okresowy pierwiastków chemicznych, 
−  kalkulator, 

−  materiał nauczania z punktu 4.1.1. (Poradnik dla ucznia), 

−  literatura z rozdziału 7. 

 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

15

Ćwiczenie 3 

Oblicz  niezbędną ilość surowców z uwzględnieniem ich czystości. 

Zadania do rozwiązania. 
−  Oblicz masę wapienia, zawierającego 75 % węglanu wapnia, który należy wyprażyć  

w celu otrzymania 29 kg tlenku wapnia. 

−  Ile kg żelaza można otrzymać z 500 kg magnetytu (Fe

3

O

4

) zawierającego 10% 

zanieczyszczeń? 

−  10 g stali spalono w strumieniu tlenu i otrzymano 0,2 g CO

2

. Ile procent węgla zawierała 

stal? 

−  Oblicz ilość koksu, zawierającego 90% węgla, z którego w reakcji z parą wodną można 

otrzymać 1500 m

3

 wodoru. Produktami reakcji zgazowania węgla są CO i H

2

.      

 

Wskazówki do realizacji: 

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia.  

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Uczeń powinien: 

1)  zapisać równania reakcji, 
2)  wykonać obliczenia uwzględniając czystość surowców, 
3)  sprawdzić poprawność wykonania ćwiczenia. 
  

Zalecane metody nauczania–uczenia się: 

−  ćwiczenia obliczeniowe. 
 

Środki dydaktyczne: 

−  układ okresowy pierwiastków chemicznych, 

−  kalkulator, 
−  materiał nauczania z punktu 4.1.1. (Poradnik dla ucznia), 

−  literatura z rozdziału 7. 

 
 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

16

5.2. Szybkość reakcji chemicznej, kataliza 

 
5.2.1. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Oblicz zmiany szybkości reakcji chemicznych wywołanych zmianami stężenia  

i temperatury. 
Zadania do rozwiązania 

1. Jak zmieni się szybkość reakcji 
 

2NO + 2H

2

          N

2

 + 2H

2

przebiegającej w fazie gazowej, według równania kinetycznego:   

 

 

υ = k [NO]

2

 [H

2

           jeżeli zwiększy się dwukrotnie stężenia obu substratów? 

2. Do dwóch identycznych naczyń wprowadzono: do pierwszego – 1 kg substancji A  

            i 1  kg substancji B, do drugiego – 0,5 kg substancji A i 0,5 kg substancji B. Reakcja   
            przebiega  według równania:  A + B    C + D   w fazie gazowej, z szybkością  
            υ = k [A][B]. Czy w obu naczyniach szybkość reakcji w momencie jej rozpoczęcia  
            będzie jednakowa? 

3. Jak zmieni się szybkość reakcji po obniżeniu temperatury o 20

0

4. Jak zmieni się szybkość reakcji przebiegającej w fazie gazowej, 
 

2NO + 2H

2

          N

2

 + 2H

2

           według równania kinetycznego: 

 

 

 

υ = k [NO]

2

 [H

2

           jeżeli zmniejszy się trzykrotnie objętość przestrzeni reakcyjnej? 
 

Wskazówki do realizacji: 

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia.  

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Uczeń powinien: 

2)  oznaczyć stężenia substratów przed ich zwiększeniem, np. [NO]=x, [H

2

]=y, 

3)  obliczyć stężenia substratów po ich dwukrotnym zwiększeniu, 
4)  wyznaczyć szybkości reakcji dla stężeń początkowych i dwukrotnie zwiększonych, 
5)  porównać υ

1

 i υ

2

6)  udzielić odpowiedzi, 
7)  sprawdzić poprawność wykonania ćwiczenia. 

 
Zalecane metody nauczania–uczenia się:  

−  ćwiczenia obliczeniowe. 
 
 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

17

Środki dydaktyczne: 

−  kalkulator, 

−  materiał nauczania z punktu 4.2.1. (Poradnik dla ucznia), 

−  literatura z rozdziału 7. 
 
Ćwiczenie 2 

Zbadaj wpływ zmian temperatury na szybkość reakcji chemicznej. 

 

Wskazówki do realizacji: 
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Uczeń powinien: 

1)  zorganizować stanowisko pracy, 
2)  przygotować sprzęt laboratoryjny: 4 zlewki o poj. 250 cm

3

, 4 probówki, termometr  

do 150

0

C, 

3)  przygotować odczynniki: roztwór KMnO

4

 o stężeniu c=0,02 mol·dm

-3

, roztwór H

2

C

2

O

4

  

o stężeniu c=0,05 mol·dm

-3

, roztwór H

2

SO

4

 o stężeniu c=1,0 mol·dm

-3

4)  do zlewek wlać po ok. 200 cm

3

 wody i ogrzać w łaźni wodnej do temperatury: pierwszą – 

20

0

C, drugą – 50

0

C, trzecią – 70

0

C, czwartą – 90

0

C, 

5)  do probówek wlać po 2 cm

3

 roztworów KMnO

4

 i H

2

C

2

O

4

 oraz po 1 cm

3

 roztworu H

2

SO

4

6)  zanurzyć probówki jednocześnie każdą w innej zlewce z wodą, o podanych wyżej 

temperaturach, 

7)  obserwować, po jakim czasie nastąpi odbarwienie roztworu w każdej probówce, 
8)  zapisać czas reakcji przebiegających w probówkach, w różnych temperaturach, 
9)  zapisać wnioski dotyczące wpływu temperatury na szybkość reakcji, 
10) zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniczku laboratoryjnym. 
 

Zalecane metody nauczania–uczenia się: 

−  metoda tekstu przewodniego, 
−  ćwiczenia praktyczne. 
 

Środki dydaktyczne: 

−  tekst przewodni do wykonania zadania,

 

−  sprzęt laboratoryjny, 
−  odczynniki chemiczne, 

−  stół laboratoryjny,

 

−  łaźnia wodna.

 

 

Ćwiczenie 3 

Zbadaj wpływ rozdrobnienia i stanu powierzchni ciała stałego na szybkość reakcji 

chemicznej. 

 
Wskazówki do realizacji: 
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy. 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

18

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy, 
2)  przygotować sprzęt laboratoryjny: 3 zlewki o poj. 100 cm

3

, cylinder miarowy  

o poj. 50 cm

3

3)  przygotować odczynniki: wstążka magnezowa, roztwór kwasu solnego o stężeniu  

c=1,0 mol·dm

-3

,  

4)  uciąć trzy odcinki wstążki magnezowej o długości 3 cm, 
5)  jeden kawałek wstążki magnezowej pozostawić w całości – próbka nr 1, 
6)  drugi kawałek wstążki magnezowej podzielić na cztery części – próbka nr 2, 
7)  trzeci kawałek wstążki magnezowej podzielić na dziesięć części – próbka nr 3, 
8)  zlewki oznaczyć numerami 1, 2, 3 i wlać do nich po ok. 30 cm

3

 roztworu HCl, 

9)  przygotowane próbki magnezu wrzucić do oznaczonych zlewek z roztworem HCl, 
10) obserwować intensywność wydzielania się gazu w poszczególnych zlewkach, 
11) zapisać wnioski dotyczące wpływu rozdrobnienia i stanu powierzchni ciała stałego  

na szybkość reakcji, 

12) zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniczku laboratoryjnym. 

 

Zalecane metody nauczania–uczenia się: 

−  metoda tekstu przewodniego, 
−  ćwiczenia praktyczne. 

 

Środki dydaktyczne:

 

−  sprzęt laboratoryjny, 

−  odczynniki chemiczne, 
−  stół laboratoryjny,

 

−  nożyczki.

 

 

Ćwiczenie 4 

Wyznacz wpływ katalizatora na szybkość reakcji chemicznej. 
 
Wskazówki do realizacji: 
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zorganizować stanowisko pracy, 
2)  przygotować sprzęt laboratoryjny: 4 kolby stożkowe o poj. 100 cm

3

, 2 kolby stożkowe  

 o poj. 100 cm

3

 z korkiem, 3 pipety (2 cm

3

 

5 cm

3

, 10 cm

3

), 

3)  przygotować odczynniki: octan etylu, roztwór HCl o stężeniu c=1,5mol·dm

-3

, mianowany 

roztwór NaOH o stężeniu c=0,1000 mol·dm

-3

4)  do dwóch kolb z korkami wlać: 50 cm

3

 roztworu HCl i 50 cm

3

 wody destylowanej, 

5)  do kolby zawierającej wodę dodać 2 cm

3

 octanu etylu, zanotować czas rozpoczęcia 

reakcji, 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

19

6)  po upływie ok. 10 minut dodać 2cm

3

 octanu etylu do drugiej kolby zawierającej roztwór 

HCl, zanotować czas rozpoczęcia reakcji, 

7)  po 20 minutach od chwili rozpoczęcia reakcji w kolbie pierwszej pobrać z niej 2 cm

roztworu, przenieść do pustej kolby, rozcieńczyć wodą do obj. 10 cm

3

 i zmiareczkować 

roztworem NaOH o stężeniu c=0,1000 mol·dm

-3

, używając fenoloftaleiny jako wskaźnika, 

8)  zanotować objętość zużytego roztworu NaOH (V

1t

),  

9)   przeprowadzić czynności analogiczne dla roztworu w drugiej kolbie, zawierającego HCl, 

zanotować objętość zużytego roztworu NaOH (V

2t

), której wartość pozwala wyznaczyć 

łączną zawartość kwasu solnego i kwasu octowego w danej chwili, 

10) wykonać podobne oznaczenia po ok. 60 minutach, 
11) oznaczyć objętość NaOH (V

0

) potrzebną do zobojętnienia kwasu solnego obecnego 

w roztworze i pełniącego rolę katalizatora: do  kolby wlać 50 cm

3

 roztworu HCl, dodać 

2cm

3

 wody, wymieszać, pobrać 2 cm

3

 roztworu, rozcieńczyć wodą do 10 cm

3

  

i zmiareczkować roztworem NaOH, 

12) zanotować wartości objętości roztworu NaOH (V

0

),  

13) zapisać równanie reakcji hydrolizy estru, 
14) wyniki przedstawić w tabeli: 
 

Badane roztwory 

Czas 

 [min] 

Objętość NaOH

[cm

3

V

tNaOH

 – 

V

0NaOH 

[cm

3

Zawartość 

kwasu octowego

[mol]  

Octan etylu i woda 
(kolba nr 1) 

t

o

= 0 

t

1

= 20 

t

2

= 90 

V

0

 

V

1t 

V

2t 

 

 

Octan etylu i kwas 
solny 
(kolba nr 2) 

t

o

= 0 

t

1

= 20 

t

2

= 90 

V

0

 

V

1t 

V

2t

 

 

 

 
15) podać wnioski, 
16) zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniczku laboratoryjnym. 

 
Zalecane metody nauczania–uczenia się: 

−  metoda tekstu przewodniego, ćwiczenia praktyczne. 
 

Środki dydaktyczne:

 

−  sprzęt laboratoryjny, odczynniki chemiczne, 

−  stół laboratoryjny.

 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

20

5.3. Równowaga chemiczna 

 
5.3.1. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Oblicz skład mieszaniny gazowej w stanie równowagi. 

Zadania do rozwiązania 

1. W zamkniętym naczyniu umieszczono 2 mole CO

2

 i 8 moli H

2

. Po ogrzaniu  

            do temperatury 1100K ustaliła się równowaga: 

CO

2(g) 

 

+ H

2(g)

           CO

(g)

  +  H

2

O

(g) 

 

W tych warunkach K=1. Oblicz liczbę moli każdego gazu w stanie równowagi. 

       2.  Dwutlenek  węgla ulega w wysokiej temperaturze dysocjacji termicznej na CO i O

2

.  

            Oblicz procentowy skład objętościowy mieszaniny gazów w stanie równowagi, jeżeli  
            20% CO

2

 uległo rozkładowi. 

       3.  Oblicz  skład mieszaniny reagentów gazowych (w % objętościowych) w stanie  
             równowagi reakcji: 

C

(s) 

 

+ O

2(g)

            CO

2(g)

       

            w temperaturze ok. 1500K, jeżeli stała K wynosi 0,298. 
       4.  Równowaga reakcji:              

I

2(g) 

 

+ H

2(g)

           2HI

(g)

 

           ustaliła się przy następujących stężeniach: [H

2

]=0,25 mol·dm

-3

, [I

2

]=0,05 mol·dm

-3

,  

           [HI]=0,9 mol·dm

-3

. Oblicz wyjściowe stężenia substratów. 

 

Wskazówki do realizacji: 

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia.  

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Uczeń powinien: 

1)  zapisać wyrażenie na stałą równowagi reakcji, 
2)   ułożyć bilans materiałowy reagentów, uwzględniając liczby moli reagentów: początkowe, 

które przereagowały i w stanie równowagi, 

3)  wykonać obliczenia, 
4)  sprawdzić poprawność wykonania ćwiczenia. 
 

Zalecane metody nauczania–uczenia się: 

−  ćwiczenia obliczeniowe. 
 

Środki dydaktyczne: 

−  kalkulator, 

−  materiał nauczania z punktu 4.3.1. (Poradnik dla ucznia), 

−  literatura z rozdziału 7. 
 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

21

Ćwiczenie 2 

Określ wpływ zmian temperatury i ciśnienia na stan równowagi chemicznej. 

Zadania do rozwiązania 

1. Określ, w którą stronę przesunie się stan równowagi reakcji: 

       

2CO

(g) 

 

+ O

2(g)

            2CO

2(g)   

  ∆H= -565, 95 kJ 

jeśli nastąpi: 

a)   wzrost temperatury 
d)  ochłodzenie układu 
e)  wzrost ciśnienia 

2. Zakładając, że reakcja przedstawiona równaniem: 

    

2NO

(g) 

 

+ O

2(g)

            2NO

2(g)   

   

jest egzoenergetyczna oraz, że przebiega jednoetapowo, określ: 

a)  jaki wpływ na położenie stanu równowagi ma ogrzewanie całego układu 
b)  jaki wpływ na położenie stanu równowagi będzie miał katalizator 
c)  jak wpłynie na stan równowagi wzrost ciśnienia   
3.   Podaj co najmniej dwa sposoby, które można zastosować, aby przesunąć  w  prawo    
      równowagę reakcji podanej poniżej:  

 

      

N

2(g) 

 

+ O

2(g)

            2NO

(g)   

  ∆H= 181 kJ 

 

Wskazówki do realizacji: 

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia.  

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Uczeń powinien: 

1)  zapisać wyrażenie na stałą równowagi reakcji, 
2)   określić wpływ ciśnienia i temperatury na stan równowagi reakcji korzystając z reguły 

przekory, 

3)  sprawdzić poprawność wykonania ćwiczenia. 
 

Zalecane metody nauczania–uczenia się:  

–  

ćwiczenia problemowe. 

 
 

Środki dydaktyczne: 

−  materiał nauczania z punktu 4.3.1. (Poradnik dla ucznia), 

−  literatura z rozdziału 7. 
 
 
 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

22

5.4. Efekty energetyczne przemian chemicznych  

Funkcje termodynamiczne 

 

5.4.1. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Oblicz entalpie reakcji. 

Zadania do rozwiązania 
 
       1. Na podstawie entalpii  następujących reakcji: 
 

 

 
 

           oblicz entalpię reakcji: 

 
 

             
 
      
2.  Wykorzystując poniżej podane entalpie tworzenia reagentów, oblicz entalpię reakcji:

 

 

 

 

 
 
       
 

      3. Wykorzystując poniżej podane entalpie spalania reagentów, oblicz entalpię reakcji:
 

 

 

 

 

Wskazówki do realizacji: 

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia.  
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Uczeń powinien: 

1)  zastosować prawo Hessa i prawo Lavoisiera-Laplace

a, 

2)  zastosować metodę sumowania równań reakcji (zadanie 1), 

1)   Mg

(s)  

+ C

(grafit)

 + 1,5O

2(g)

MgCO

3(s)  

      ∆H

0

298

=  - 1112,9 kJ  

2)   Mg

(s)  

+ 0,5O

2(g)

 MgO

(s)

                          ∆H

0

298

=  - 601,8 kJ 

3)   C

(grafit)  

+  O

2(g)

 CO

2(g)

                             ∆H

0

298

=  - 393,5 kJ    

   MgO

(s)  

+ CO

2(g)

 MgCO

3(s)  

      

  NH

3(g)  

+ HCl

(g)

 NH

4

Cl

(s)  

              ∆H

0

298tw. NH

3(g)  

=  - 46,3 kJ · mol

-1 

                                                ∆H

0

298tw. HCl

(g)  

 =  - 92,5 kJ · mol

-1

 

                                                            ∆H

0

298tw. NH

4

Cl

(s)  

 =  - 314,0 kJ · mol

-1

    

    C

2

H

2(g)  

+ H

2

O

(c)

 CH

3

CHO

(c)  

                   ∆H

0

298 H

2

O

 (c)  

   =  0  

                                                                              ∆H

0

298tw. C

2

H

2(g)  

  =  - 1300 kJ · mol

-1 

                                                                              ∆H

0

298tw. CH

3

CHO

(c) 

=  - 1199 kJ · mol

-1

    

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

23

3)  zapisać wzór, na postawie którego można obliczyć entalpię reakcji, korzystając z entalpii 

tworzenia reagentów (zadanie 2), 

4)  zapisać wzór, na postawie którego można obliczyć entalpię reakcji, korzystając z entalpii 

spalania reagentów (zadanie 3), 

5)  wykonać obliczenia, 
6)  sprawdzić poprawność wykonania ćwiczenia. 
 

Zalecane metody nauczania–uczenia się:  

−  ćwiczenia obliczeniowe. 
 

Środki dydaktyczne: 

−  kalkulator, 

−  materiał nauczania z punktów 4.4.1. (Poradnik dla ucznia), 
−  literatura z rozdziału 7. 
 
Ćwiczenie 2 

Wyznacz efekt energetyczny reakcji zobojętniania. 

 

Wskazówki do realizacji: 

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zakres  

i technikę wykonania ćwiczenia z uwzględnieniem przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy. 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Uczeń powinien:  

1)  zorganizować stanowisko pracy, 
2)  przygotować odczynniki: roztwór NaOH o stężeniu 1 mol·dm

-3

, roztwór HCl o stężeniu  

1 mol·dm

-3

3)  przygotować sprzęt: kolba miarowa o poj. 1000 cm

3

, cylinder o poj. 100 cm

3

,  kalorymetr 

ze zlewką o poj. 1500 cm

3

 i termometrem do 50

0

C, mieszadło, pipeta – 10 cm

3

4)  odmierzyć cylindrem 100 cm

3

 roztworu NaOH, wlać do kolby miarowej, uzupełnić wodą 

destylowaną, 

5)  schłodzić kolbę strumieniem zimnej wody i przelać roztwór do suchej zlewki kalorymetru, 
6)  zanurzyć mieszadło, zamknąć kalorymetr przykrywką, wstawić termometr i przy 

włączonym mieszadle wykonać 10 odczytów temperatury w odstępach półminutowych,  

7)   dodać szybko pipetą 10 cm

3

 roztworu HCl przez otwór w przykrywce i wykonać  

co najmniej 20 dalszych odczytów w odstępach półminutowych, 

8)  wyniki pomiarów zapisać w tabeli: 
 

Kolejny 

odczyt 

– 

        

Temperatura 
T [

0

C] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
9)  wykonać takie same pomiary umieszczając w kalorymetrze 1 dm

3

 wody destylowanej  

w miejsce roztworu NaOH, w celu wyznaczenia poprawki na ciepło rozcieńczania kwasu 
solnego, wyniki zapisać w tabeli: 

 
 
 
 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

24

Kolejny odczyt – n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Temperatura 
 T

 [

0

C] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10) sporządzić wykresy zmian temperatury w zależności od n dla obydwu doświadczeń, 
11) zapisać równanie reakcji zobojętniania w formie cząsteczkowej i jonowej skróconej, 
12) obliczyć liczbę moli wody powstającej w wyniku reakcji zobojętniania, 
13) obliczyć molowe ciepło reakcji zobojętniania Q

p

, przy czym wzrost temperatury 

spowodowany wyłącznie efektem cieplnym reakcji wynosi (∆T – ∆T

), gdzie ∆T – wzrost 

temperatury układu wynikający z reakcji zobojętniania i rozcieńczania kwasu, 

 

∆T

-  wzrost  temperatury wynikającym z rozcieńczenia kwasu, Q

p

= K· n · (∆T – ∆T

K – stała kalorymetru [kJ· K

-1

], n – liczba moli produktu (wody), 

14) zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniczku laboratoryjnym. 
 

 

Zalecane metody nauczania–uczenia się: 

–  metoda tekstu przewodniego, 
–  ćwiczenia praktyczne. 

 

Środki dydaktyczne: 

−  tekst przewodni do wykonania zadania, 
−  samodzielne stanowisko przy stole laboratoryjnym, 

−  sprzęt laboratoryjny, 

−  kalorymetr, 
−  odczynniki, 

−  stoper. 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

25

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA 

 

 

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego 

 
TEST 1 

Test do jednostki modułowej „Określanie warunków prowadzenia 
procesów chemicznych” 
 

Test składa się z  20  zadań, z których: 

−  zadania 1, 2, 3, 4, 7, 9, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20  są z poziomu podstawowego, 
−  zadania 5, 6, 8, 10, 11, 17, 19  są z poziomu ponadpodstawowego. 
 

Punktacja zadań 0 lub 1 punkt 

 

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak 

uczeń otrzymuje 0 punktów. 

 
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące oceny szkolne: 

-

  dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,  

-

  dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 11 zadań z poziomu podstawowego, 

-

  dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 4 z poziomu ponadpodstawowego, 

-

  bardzo dobry – za rozwiązanie 17 zadań, w tym co najmniej 6 z poziomu 

ponadpodstawowego, 

 

Klucz odpowiedzi: 1. d, 2. c, 3. c, 4. b, 5. c, 6. b, 7. a, 8. d, 9. b, 10. d, 11. a,  
12. c, 13. b, 14. a, 15. d, 16. c, 17. a, 18. c, 19. c, 20. 

   

 

  

Plan testu    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nr 

zad. 

Cel operacyjny  

(mierzone osiągnięcia ucznia) 

Kategoria 

celu 

Poziom 

wymagań 

Poprawna 

odpowiedź 

Podać czynnik wpływający na 
szybkość reakcji 

A P d 

2 Wskazać reakcję odwracalną  

Podać określenie energii aktywacji 
reakcji chemicznej 

A P  c 

Podać warunki stanu równowagi 
dynamicznej reakcji chemicznej 

A P b 

Podać równanie wyrażające prawo 
działania mas 

A PP  c 

Określić na podstawie równania 
kinetycznego wpływ ciśnienia 
reagentów na stan równowagi 
chemicznej  

C PP b 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

26

Nr 

zad. 

Cel operacyjny  

(mierzone osiągnięcia ucznia) 

Kategoria 

celu 

Poziom 

wymagań 

Poprawna 

odpowiedź 

Określić wpływ ciśnienia na położenie 
stanu równowagi na podstawie 
równania reakcji 

C P a 

Określić wpływ parametrów na 
wydajność reakcji odwracalnej    

C PP d 

Obliczyć procentowy skład 
objętościowy mieszaniny gazowej na 
podstawie procentowego składu 
masowego 

C P B 

10 

Obliczyć objętość surowca gazowego  
z uwzględnieniem wydajności reakcji 

C PP d 

11 

Obliczyć wydajność całkowitą procesu 
na podstawie wydajności 
poszczególnych etapów  

C PP a 

12 

Obliczyć ilość surowca  
z uwzględnieniem wydajności reakcji 

C P c 

13 

Podać określenie katalizatora 
dodatniego 

A P b 

14 Podać określenie autokatalizy 

15 

Podać czynnik wpływający na stan 
równowagi 

A P d 

16 Ustalić, czego dotyczy prawo Hessa 

17 

Obliczyć entalpię reakcji na podstawie 
entalpii pośrednich reakcji 
chemicznych 

C PP a 

18 

Wskazać proces przebiegający  
ze zmniejszeniem entropii  

B P c 

19 

Obliczyć entalpię reakcji na podstawie 
standardowych entalpii tworzenia 
reagentów 

C PP c 

20 Podać warunek samorzutności procesu 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

27

Przebieg testowania 
 

INSTRUKCJA DLA NAUCZYCIELA 

1.  Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym 

wyprzedzeniem. 

2.  Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego. 

3.  Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania. 

4.  Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych, 

jakie będą w teście. 

5.  Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi). 

6.  Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy. 

7.  Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony  

na udzielanie odpowiedzi. 

8.  Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru 

dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości). 

9.  Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się 

czasie zakończenia udzielania odpowiedzi. 

10. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych. 

11. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego. 

12. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które  

sprawiły uczniom największe trudności. 

13. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności. 

14. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń 

dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu. 

 

INSTRUKCJA DLA UCZNIA 

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję. 

2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 

3.  Zapoznaj się z zestawem pytań testowych. 

4.  Test zawiera 20 zadań dotyczących określania warunków prowadzenia procesów 

chemicznych. Są to zadania wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź jest 

prawidłowa. 

5.  Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Prawidłową odpowiedź 

zaznacz X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, 

a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową). 

6.  Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 

7.  Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie  

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. Trudności mogą przysporzyć Ci 

zadania: 5, 6, 8, 10, 11, 17, 19 gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe. 

8.  Na rozwiązanie testu masz 60 min. 

 

 

Powodzenia 

Materiały dla ucznia:

 

-

  instrukcja, 

-

  zestaw zadań testowych, 

-

  karta odpowiedzi. 

 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

28

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

 

 

 
1.  Czynnikiem wpływającym na szybkość reakcji  jest: 

a)  barwa 
b)  zapach 
c)  smak 
d)  stężenie 

2.  Jeśli w układzie zamkniętym w miarę gromadzenia produktów reakcji, mogą one 

reagować ze sobą i odtwarzać substraty, z których powstały, to mamy do czynienia  
z reakcją: 

a)  następczą 
b)  współbieżną 
c)  odwracalną 
d)  nieodwracalną 

3.  Energię aktywacji reakcji chemicznej można określić jako: 

a)  liczbę zderzeń w jednostce czasu 
b)  czas potrzebny, by zaszła reakcja chemiczna 
c)  energię, jaką muszą posiadać cząsteczki substratów, by zaszła reakcja chemiczna 
d)  energię, jaka się wydzieli lub zostanie pochłonięta podczas przebiegu reakcji 

chemicznej 

4.  Układ osiągnie stan równowagi  dynamicznej, jeśli:   

a)  szybkość reakcji będzie proporcjonalna do iloczynu stężeń substratów 
b)  szybkość reakcji biegnącej „w prawo” zrówna się z szybkością reakcji biegnącej 

 „w lewo” 

c)  szybkość reakcji biegnącej „w prawo” będzie większa niż szybkość reakcji biegnącej 

„w lewo” 

d)  szybkość reakcji biegnącej „w prawo” będzie mniejsza niż szybkość reakcji biegnącej 

„w lewo” 

5.  Równanie wyrażające prawo działania mas dla reakcji:  N

2

  +  3H

2

           2NH

3

 ma postać:   

 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

6.  Reakcja  2NO

(g) 

 

+ H

2(g)

            N

2

O

(g) 

 + H

2

O

(g)  

 przebiega zgodnie  z równaniem 

kinetycznym: υ = k [NO]

2

 [H

2

]. Jeśli ciśnienie w zbiorniku reakcyjnym zmaleje 3 razy,  

to szybkość: 

a)  zmaleje 3 razy 
b)  zmaleje 27 razy  
c)  wzrośnie 3 razy 
d)  wzrośnie 81 razy 

 
 
 

a) K  =     

 [N

2

][H

2

]

   [NH

3

]

 

b) K   =   

   [NH

3

]

 

[N

2

][H

2

]

 

c) K   =    

  [NH

3

]

[N

2

][H

2

]

d) K   =   

[N

2

][H

2

]

3

  [NH

3

]

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

29

7.  Spadek ciśnienia powoduje przesunięcie położenia stanu równowagi reakcji 
      N

2(g) 

 

+ 3H

2(g)

           2NH

3(g)

         

a)  w lewo 
b)  w prawo 
c)  położenie stanu równowagi nie zmieni się 
d)  nie można przewidzieć, jak przesunie się położenie stanu równowagi 

8.  Aby zwiększyć wydajność reakcji N

2(g) 

 

+ O

2(g)

             2NO

(g)   

  ∆H= 181 kJ, należy: 

a)  obniżyć ciśnienie 
b)  zwiększyć ciśnienie 
c)  obniżyć temperaturę 
d)  zwiększyć temperaturę   

9. Procentowy skład objętościowy mieszaniny zawierającej  36% masowych wodoru i 64%  
    masowych tlenu wynosi: 

a)  10 % obj. H

2

 i 90 % obj. O

2

 

b)  90 % obj. H

2

 i 10 % obj. O

2

  

c)  18 % obj. H

2

 i 82 % obj. O

2

 

d)  91 % obj. H

2

 i 9 % obj. O

2

 

10. Wydajność reakcji utlenienia SO

2

 do SO

3

 wynosi 80 %. Do otrzymania 224 m

3

  tlenku   

       siarki (VI) należy użyć: 

a)  260 m

3

 SO

2

 

b)  448 m

3

 SO

2

 

c)  224 m

3

 SO

2

 

d)  280 m

3

 SO

2

  

11. Pewien proces przemysłowy przebiega w trzech etapach o wydajności odpowiednio 99%, 

80% i 90%. Wydajność całego procesu wynosi: 

a)  71,28%  
b)  80,00% 
c)  89,67% 
d)  99,00% 

12. Wydajność syntezy jodowodoru z pierwiastków wynosi w danych warunkach ciśnienia  

i temperatury 78%. Ilość jodu potrzebnego do otrzymania 500 g jodowodoru wynosi: 

a)  318 g 
b)  496 g 
c)  636 g  
d)  718 g 

13. Katalizator dodatni to substancja, która: 

a)  podwyższa energię aktywacji reakcji 
b)  obniża energię aktywacji reakcji 
c)  nie wpływa na szybkość reakcji 
d)  zwiększa wydajność reakcji 

14. Autokataliza to zjawisko polegające na:  

a)    przyspieszaniu reakcji przez produkty 
b)    przyspieszaniu reakcji przez ogrzanie układu 
c)    przyspieszaniu reakcji przez jeden z substratów 

f)   przyspieszaniu reakcji przez dodanie katalizatora 

15. Na stałą równowagi ma wpływ: 

a)  rozdrobnienie reagentów 
b)  obecność katalizatora 
c)  stężenie reagentów 
d)  temperatura 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

30

16. Prawo Hessa dotyczy: 

a)  stanu równowagi reakcji 
b)  zmian szybkości reakcji 
c)  efektu cieplnego reakcji 
d)  samorzutności reakcji 

17. Obliczona na podstawie entalpii następujących reakcji 
 

 

 

 

 

      

 

 
 

a)  –117,6 kJ  
b)  117, 6 kJ 
c)  393,5 kJ 
d)  –393,5kJ 

18. Proces, który wiąże się ze spadkiem entropii układu to: 

a)  wrzenie wody 
b)  sublimacja jodu 
c)  zamarzanie wody 
d)  rozpuszczanie chlorku sodu w dużej ilości wody 

19. Entalpia reakcji 2SO

2(g) 

 

+ O

2(g)

 

 2SO

3(g)  

obliczona na podstawie standardowych 

entalpii tworzenia reagentów:

 

∆H

0

298 SO

2(g) 

= -296,8

 

kJ · mol

-1

, ∆H

0

298 O

2(g) 

= 0

  

 ∆H

0

298 SO

3(g)

= -437,8

 

 kJ · mol

-1

,  jest równa: 

a)  141 kJ  
b)  –141 kJ  
c)  –282 kJ  
d)  282 kJ 

20. Warunkiem samorzutności reakcji jest: 

a)  ∆G  > 0 
b)  ∆G > 0 
c)  ∆G = 0 
d)  ∆G < 0 

1)   Mg

(s)  

+ C

(grafit)

 + 1,5O

2(g)

MgCO

3(s)  

      ∆H

0

298

=  - 1112,9 kJ  

2)   Mg

(s)  

+ 0,5O

2(g)

 MgO

(s)

                          ∆H

0

298

=  - 601,8 kJ 

3)   C

(grafit)  

+  O

2(g)

 CO

2(g)

                             ∆H

0

298

=  - 393,5 kJ    

entalpia reakcji   MgO

(s)  

+ CO

2(g)

MgCO

3(s)  

 wynosi:

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

31

KARTA ODPOWIEDZI 

 
Imię i nazwisko.......................................................................................... 

 
Określanie warunków prowadzenia procesów chemicznych 

 

Zakreśl poprawną odpowiedź

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nr 

zadania 

Odpowiedź Punktacja 

a b c d   

a b c d   

a b c d   

a b c d   

a b c d   

a b c d   

a b c d   

a b c d   

a b c d   

10 

a b c d   

11 

a b c d   

12 

a b c d   

13 

a b c d   

14 

a b c d   

15 

a b c d   

16 

a b c d   

17 

a b c d   

18 

a b c d   

19 

a b c d   

20 

a b c d   

Razem:  

 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

32

Test praktyczny wysoko symulowany do jednostki modułowej „Określanie 
warunków prowadzenia procesów chemicznych” 
 

Zadanie dla ucznia: 
Wykonaj obliczenia dotyczące efektów energetycznych reakcji chemicznych i składu 
mieszaniny gazowej w stanie równowagi. 
 

Plan testu    

Nr 

zadania 

Nazwa czynności 

Liczba punktów 

możliwych do 

uzyskania 

 

1. 

Zastosowanie prawa Hessa i prawa Lavoisiera-Laplace

a. 

Zastosowanie metody sumowania równań reakcji, 
Obliczenie entalpii podanej reakcji. 
Stosowanie odpowiednich jednostek. 




2. 

Zapisanie wzoru, na postawie którego można obliczyć 
entalpię reakcji, korzystając z entalpii tworzenia reagentów. 
Obliczenie entalpii podanej reakcji. 
Stosowanie odpowiednich jednostek. 

 


3. 

Zapisanie wyrażenia na stałą równowagi reakcji 
Ułożenie bilansu materiałowego reagentów, 
uwzględniającego liczby moli reagentów: początkowe, które 
przereagowały i w stanie równowagi. 
Obliczenie stężeń równowagowych reagentów gazowych. 
Stosowanie odpowiednich jednostek. 


 
 


                                                                                          Razem 

             13 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące oceny szkolne: 
 

13 – 12 pkt   – bdb                            
11 – 10 pkt   – db 
  9 – 8 pkt     – dst 
  7 – 6 pkt     – dop 
poniżej 6 pkt – ndst 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

33

Instrukcja dla nauczyciela 
 

1.  Przed rozpoczęciem wykonywania zadania przez uczniów należy: 

-

  zapewnić warunki do samodzielnej pracy, 

-

  rozdać karty pracy oraz instrukcje dla ucznia, 

-

  odczytać uczniom przeznaczoną dla nich instrukcję oraz udzielić odpowiedzi  

na pytania. 

2.  Podczas wykonywania zadania powinny być spełnione następujące warunki: 

-

  czas trwania testu 60 minut, 

-

  praca samodzielna, indywidualne stanowiska pracy, 

-

  maksymalna liczba uczniów w grupie – 16 osób, 

-

  wykonane zadanie uczeń opisuje na karcie pracy, 

-

  nauczyciel pełni rolę obserwatora, 

-

  kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu nauczyciel przypomina uczniom  

o zbliżającym się czasie zakończenia zadania, 

-

  po wykonaniu zadania uczeń oddaje kartę pracy nauczycielowi. 

3.  Po wykonania zadania nauczyciel: 

-

  wpisuje do karty oceny wyniki przeprowadzonego testowania, 

-

  przeprowadza analizę wyniku sprawdzianu, 

-

  opracowuje wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie 

niepowodzeń dydaktycznych. 

 

Uczeń może otrzymać maksymalnie 13 punktów. 

 

Instrukcja dla ucznia 

Zadanie, które będziesz wykonywać, polega na wykonaniu obliczeń dotyczących efektów 

energetycznych reakcji i składu mieszanin gazowych w stanie równowagi. 
Aby wykonać zadanie, powinieneś w karcie pracy: 
1)  zastosować prawo Hessa i prawo Lavoisiera-Laplace

a, 

2)  zastosować metodę sumowania równań reakcji, 

3)  zapisać wzór, na postawie którego można obliczyć entalpię reakcji, korzystając z entalpii 

tworzenia reagentów. 

4)  zapisać wyrażenie na stałą równowagi reakcji, 

5)  ułożyć bilans materiałowy reagentów, uwzględniając liczby moli reagentów: początkowe, 

które przereagowały i w stanie równowagi, 

6)  wykonać obliczenia, 

7)  zastosować odpowiednie jednostki. 

  

 
 

 
 

 
 
 
 
 

 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

34

KARTA PRACY 

 

 

Imię i nazwisko.......................................................................................... 

 
Test praktyczny wysoko symulowany do jednostki modułowej „Określanie 
warunków prowadzenia procesów chemicznych” 

 
Zadanie dla ucznia: 
Wykonaj obliczenia dotyczące efektów energetycznych reakcji chemicznych i składu 
mieszaniny gazowej w stanie równowagi. 
 
Zadanie 1 
 Na podstawie entalpii  następujących reakcji: 
 

 

 
 

           oblicz entalpię reakcji: 

 
 
             

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1)   2Al

(s)  

+ 1,5O

2(g)

 Al

2

O

3(s)  

                       ∆H

0

298

=  - 1645,6 kJ  

2)   S

(s)  

+ 1,5O

2(g)

 SO

3(g)

                               ∆H

0

298

=  - 395,2 kJ 

3)   2Al

(s)  

+  3S

(s) 

+ 6O

2(g) 

Al

2

(SO

4

)

3(s)

        ∆H

0

298

=  - 3435,1 kJ    

   Al

2

O

3(s)  

+ 3SO

3(g)

 

 Al

2

(SO

4

)

3(s)  

      

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

35

Zadanie 2 
Wykorzystując poniżej podane entalpie tworzenia reagentów, oblicz entalpię reakcji: 

 

 

 
 
 
       
 
       

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Oblicz stężenia gazowych reagentów układu: 

FeO

 

+ CO            Fe + CO

2

      

 

w stanie równowagi, w temperaturze ok. 1300K, jeżeli stała K wynosi 0,5, a początkowo 
stężenia wynosiły: [CO] = 0,5 mol·dm

-3

, [CO

2

] = 0,1 mol·dm

-3

 
 

             
         
 

 

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  CH

3

OH

(c)  

+ 1,5O

2(g)

 

 CO

2(s)  

+ 2H

2

O

(c)

        

                                                                            ∆H

0

298tw. CH

3

OH

(c)  

 =  - 238,9 kJ · mol

-1

 

                                                                            ∆H

0

298tw. CO

2(g)  

 =  - 393,5 kJ · mol

-1 

                                                                            ∆H

0

298tw. H

2

O

(c)  

 =  - 285,8 kJ · mol

-1

 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

36

KARTA OCENY 

 

Imię i nazwisko.......................................................................................... 

 
Test praktyczny wysoko symulowany do jednostki modułowej „Określanie 
warunków prowadzenia procesów chemicznych” 

 
Zadanie dla ucznia: 
Wykonaj obliczenia dotyczące efektów energetycznych reakcji chemicznych i składu 
mieszaniny gazowej w stanie równowagi. 
 

Plan testu  

 

Nr 

zadania 

Nazwa czynności Uzyskana 

liczba 

punktów 

 

1. 

Zastosowanie prawa Hessa i prawa Lavoisiera-Laplace

a. 

Zastosowanie metody sumowania równań reakcji, 
Obliczenie entalpii podanej reakcji. 
Stosowanie odpowiednich jednostek. 

 
 
 
 

2. 

Zapisanie wzoru, na postawie którego można obliczyć 
entalpię reakcji, korzystając z entalpii tworzenia reagentów. 
Obliczenie entalpii podanej reakcji. 
Stosowanie odpowiednich jednostek. 

 

 
 
 

3. 

Zapisanie wyrażenia na stałą równowagi reakcji 
Ułożenie bilansu materiałowego reagentów, 
uwzględniającego liczby moli reagentów: początkowe, które 
przereagowały i w stanie równowagi. 
Obliczenie stężeń równowagowych reagentów gazowych. 
Stosowanie odpowiednich jednostek. 

 
 
 
 
 

 

                                                                                          Razem 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

37

7. LITERATURA 

 

1.  Atkins P. W.: Chemia fizyczna. PWN, Warszawa 2002 
2.  Hassa R., Mrzigod A., Mrzigod J., Sułkowska W.: Chemia 1. Wydawnictwo M. Rożak  

 Gdańsk 2002 

3.  Hejwowska S., Marcinkowski R., Staluszka J.: Chemia 3. WP OPERON, Gdynia 2004 
4.  Hejwowska S., Marcinkowski R., Staluszka J.: Zbiór zadań 3. WP OPERON,  

 Gdynia 2004 

5.  Kufelnicki A.: Ćwiczenia z chemii fizycznej. Akademia Medyczna w Łodzi, Łódź 1994 
6.  Kupis B., Zewald W.: Chemia – matura 2005. WS OMEGA, Kraków 2004 
7.  Marcinkowski R., Hejwowska S., Sygniewicz J.: Zbiór zadań z chemii. Wydawnictwo    

 Edukacyjne Zofii Dobkowskiej, Warszawa 1998 

8.  Pazdro K.: Zbiór zadań z chemii. WE, Warszawa 1992  
9.  Praca zbiorowa: Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej. WUŁ, Łódź 2005