Разбавление и концентрирование растворов. Решение задач с использованием понятия "Массовая доля растворенного вещества" (интегрированный урок по химии и математике)

Разделы: Математика, Химия, Конкурс «Презентация к уроку»


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (771 кБ)


Тип урока: интеграция химии и алгебры, систематизация и углубление знаний

Задачи:

  • Образовательная – существенно расширить круг алгебраических задач с химическим содержанием, показать возможность решения химической задачи алгебраическим способом
  • Развивающая – работа над формированием системы знаний, мировоззрения ученика (показать наличие межпредметных связей в области химии и математики)
  • Воспитательная – расширение кругозора обучающихся, возможностей применения научных знаний в быту

Планируемые результаты обучения:

  • Умение разбавлять и концентрировать исходный раствор простейшими способами
  • Умение делать осознанный выбор способа и метода решения задач на уроке химии
  • Умение доказывать с помощью математических расчётов выводы, сделанные на основе эксперимента

Оборудование:

  • Мультимедийная презентация (Microsoft PowerPoint)
  • Спецодежда - халат

Наполняемость лабораторного лотка для ученика (13 шт.)

  • колба с исходным 2%-м раствором CuSO4 (раствор №1) с пробкой
  • порошок CuSO4 б/в ; дистиллированная вода
  • мерный цилиндр (25 мл), коническая колба (для раствора №2), химический стакан (для раствора №3), стеклянная палочка, шпатель, колба (для слива)
  • учебные весы, разновес, 2 листа фильтровальной бумаги

Вся посуда подписана маркером

Наполняемость лабораторного лотка для учителя:

  • лоток для ученика
  • смесь “сухой лимонад”: сода, лимонная кислота, сахар, краситель; колба

Бланк для оформления результатов лабораторной работы (Приложение 1)

Методы и приемы:

  • Словесные (рассказ учителя, беседа).
  • Проблемно-поисковый.
  • Наглядные (просмотр слайдов презентации; демонстрация приемов работы с лабораторным оборудованием и веществами).
  • Самостоятельная отработка учеником экспериментальных умений (лабораторная работа)
  • Самостоятельная работа при закреплении знаний (Слайд 14, 15)

Ход урока

(курсивом описаны действия учеников и учителей, особенности методики урока; обычным шрифтом – речь учителей)

I. Организационный момент: отметить наличие халатов у всех учеников, проверить свободны ли от сумок проходы. На столах оставить только ручки, калькуляторы и тетради. (1 мин)

II. Вступительное слово учителей, цели и тема урока (7 мин)

Слайд №1:

Учитель математики:

Изучение школьных предметов нельзя воспринимать разрозненно. Весь учебный процесс – это постоянная взаимосвязь знаний разных областей с целью более глубокого изучения различных тем.

Так, математика может оказать химии техническую помощь при расчётах; подтвердить, сделанные теоретически, выводы.

 Слайд №2:

Учитель химии:

На предыдущих уроках раздела “Растворы” мы уже обсуждали, что современные химики более 99% всех реакций проводят в растворах, иначе они просто не идут (или идут очень медленно).

Демонстрационный опыт:

“сухой лимонад” - смесь соды, лимонной кислоты, сахара, красителя.

В сухой смеси ничего не происходит, но стоит добавить воды бурное выделение газа.

Таким образом, умение готовить растворы веществ, с определенной концентрацией с целью дальнейшего проведения реакций между ними является важным для химика.

Задачам, связанным с расчетом концентрации раствора, в ГИА и ЕГЭ уделяется большое значение. Эти задачи можно решить минимум двумя способами: используя соответствующую формулу и используя знания о составлении пропорции (математическим способом).

Наконец, знания сегодняшнего урока понадобятся и в быту.

Слайд №3:

Учитель химии:

Запись темы и ознакомление с планом урока.

Роспись учащихся в журнале по технике безопасности.

III. Основная часть урока: решение задач (проверка домашнего задания, лабораторная работа, вычисление массовой доли растворенного вещества двумя способами) (25 мин)

Слайд №4:

Учитель химии:

Постановка бытовой задачи проблемы, беседа

Ребята сразу догадались, что необходимо добавить воду в исходный раствор, но “какой V(Н2О)”? требовался расчёт.

И в конце урока, на самостоятельной работе, дети сами решили эту задачу.

Слайд №5:

На предыдущем уроке была проведена подготовка учеников к данному уроку:

- “бланк” вклеен в тетрадь

- записан ход лабораторной работы

- задано домашнее задание: оформить решение задачи №1 в “ бланк”

Записи с учителем химии вы будете выполнять в “бланке”, с учителем математики – на чистом листе рабочей тетради.

 Слайд №6:

Учитель химии:

Слайд проявляется постепенно, в соответствии с беседой

Слайд №7:

Учитель математики:

Слайд проявляется постепенно, в соответствии с беседой

Свойство пропорции: произведение крайних членов пропорции равно произведению ее средних членов

(Слайды №8 – 13):

Ученикам был выдан исходный раствор голубого цвета сульфата меди (II) с определенной 1= 2% (задача №1, д/з)

Его сначала нужно было разбавить водой —> раствор с 2; а затем концентрировать, добавив еще навеску соли —> раствор с 3.

Таким образом, в ходе урока было решено еще две задачи по схеме: проведение опыта; вычисление по формуле (I способ) и вычисление , используя знания о составлении пропорции –

II cпособ, математический.

На рисунке представлен порядок проведения опыта по разбавлению пробы исходного раствора. Был отмечен цвет нового раствора (менее окрашен, чем исходный) сделан теоретический вывод, что 2 < 1. Теоретический вывод был подтвержден расчетом двумя способами: в обоих случаях получен одинаковый ответ. Таким образом, ученики получили альтернативный способ решения подобной задачи – с помощью пропорции, математический (Слайд 8, 9, 10)

Решение задачи №3 по концентрированию исходного раствора представлено слайдами 11,12,13.

Демонстрация опыта учителем химии, затем выполнение учениками.

ТБ: - приготовление растворов связано с использованием тонкостенной стеклянной посуды, требующей осторожного обращения.

- перемешивать раствор необходимо стеклянной палочкой - концом, на котором резиновый наконечник. При этом не стучать о края и дно стакана.

Вопросы:

Как изменился цвет нового раствора? Что произошло с концентрацией соли?

Ответы:

Стал светлее (интенсивнее). Концентрация соли уменьшилась (увеличилась). Докажем это с помощью соответствующих расчётов.

Пока ученики самостоятельно проводят расчёты, учитель сливает растворы №2 в общую склянку “2(соли) = 0,7%” и растворы №3 - в “3(соли) = 5,4%”

Рисунок 2

Учитель химии: (беседа)

В результате работы сравнили три раствора: интенсивность цвета растворов № 2,1,3 усиливается, что объясняется увеличением концентрации: 0,7% > 2% > 5,4%

Записи в “ бланке” 2 < 1 < 3

ОБЩИЕ НАБЛЮДЕНИЯ:

Интенсивность окраски растворов № 2, 1, 3 - усиливается

ОБЩИЙ ВЫВОД: При добавлении воды к раствору концентрация уменьшается; при добавлении в раствор соли – концентрация увеличивается:

IV. Закрепление полученных знаний: самостоятельная работа и проверка – обсуждение её. (10 мин)

Учитель математики:

Слайд №14: Слайд №15:

Слайды проявляются постепенно, в соответствии с беседой

V. Подведение итогов и рефлексия (2 мин)

VI. Проведение урока (Фото-фильм) и его анализ

Интеграция является одним из приоритетных направлений в современном школьном об-разовании в рамках личностно-ориентированных технологий обучения. Она позволяет формировать у ученика целостную картину мира.

Данный урок был спланирован для профильного уровня, но был проведен и в общеобразовательном классе в рамках предпрофильной подготовки.

Практическая часть работы была не сложной (приемы измерения объема жидкостей и взвешивания твердых веществ отрабатываются в 7 классе при изучении физики), но всё равно необходимо было уделять большое внимание правилам работы с лабораторным оборудованием и веществами. Для работы был выбран окрашенный исходный раствор - сульфата меди (II), что позволило наглядно, по интенсивности окраски судить об изменении его концентрации при разбавлении и концентрировании.

Тема “Пропорция” изучается в 6-м классе и с изучением химии в 8-м классе становится возможным её повторить, наполнив новым содержанием.

На уроке было много самостоятельной работы учеников, которая здесь же проверялась беседой и четко регламентировалась с помощью презентации.

Все это позволило уроку стать динамичным, активизирующим познавательную деятельность учеников. Объем работы на уроке был выполнен большой. Ребята работали сосредоточенно и четко.

Подобные уроки планируется в дальнейшем проводить в рамках предметных недель “естественно-математического” цикла.

Приложение.

Фильм.