Интегрированный урок (информатика + химия) по теме "Исследование изменения молярного объема газа в зависимости от условий с использованием табличного процессора MS Excel"

Разделы: Химия, Информатика

Тема: «Исследование изменения молярного объема газа в зависимости от условий с использованием табличного процессора MS Excel»

Форма урока: Интегрированный (химия+информатика и ИКТ).

Тип урока: Урок-исследование.

Цели урока:

  • с точки зрения химии: обогащение познавательного и эмоционально-смыслового личного опыта восприятия химии путем расширения межпредметных связей;
  • с точки зрения информатики и ИКТ: умение исследовать химические процессы с помощью ИКТ; развитие у учащихся операционного мышления, направленного на выбор оптимальных решений.

Задачи урока:

  • Образовательная: осмысление взаимосвязи между молярным объемом газа, давлением и температурой; актуализация и использование знаний по теме “Закон Авогадро”, формирование умения использовать возможности программы MS Exсel для получения математической модели состояния газа при разных условиях.
  • Развивающая: формирование научно-теоретического и логического мышления; умение использовать полученные знания для решения практических задач из разных предметных областей.
  • Воспитательная: повышение интереса к учению за счет интеграции учебных дисциплин; осознанное усвоение материала; расширение кругозора.

Программное обеспечение и оборудование:

  1. Табличный процессор MS Excel.
  2. Сопровождающая компьютерная презентация.
  3. Раздаточный дидактический материал.
  4. Мультимедийный проектор.

Этапы урока:

  • Вводный этап.
  • Фронтальный опрос с использованием мультимедийного проектора.
  • Актуализация знаний учащихся.
  • Компьютерное исследование с использованием табличного процессора MS Excel.
  • Формулировка вывода, связанного с состоянием газа при различных условиях.
  • Подведение итогов.
  • Домашнее задание.

Вводный этап.

Урок химии проходит в кабинете информатики.

Учитель химии: Цель урока по химии повторить и применить знания по теме «Моль. Молярный объем газов при решении задач»

Учитель информатики: Цель урока информатики: 1) акцентировать внимание на применении компьютера для решения задач при изучении разных предметов, в данном случае для решения задач по химии, 2) научиться строить и исследовать компьютерные модели для решения задач по химии.

Вашему вниманию предлагаются этапы урока.

В конце занятия каждый учащийся получит оценку, которая суммируется из баллов за каждый этап урока.

Раздать учащимся оценочные карточки.

Попросить учащихся подписать оценочные карточки.

I этап: Фронтальный опрос с использованием мультимедийного проектора.

Учитель химии: для успешного проведения компьютерного исследования повторим основные понятия темы.

Учащимся предлагается из нескольких вариантов ответов на один и тот же вопрос выбрать неправильные. (Их может быть несколько). Отметить, что в заданиях ЕГЭ предлагается аналогичное задание.

С помощью мультимедийной презентации (Приложение 1) высветить перечень вопросов:

1) Моль – это

  • Число частиц, содержащихся в 1 г любого вещества;
  • единица, которой в химии измеряют количество вещества;
  • число молекул, содержащихся в 22,4 л газа при нормальных условиях;
  • 1/12 часть массы атома углерода;
  • количество вещества, содержащее 6,02*1023 молекул, атомов, других частиц.

(Ответы учащихся).

2) Молярная масса – это

  • постоянная величина;
  • масса 1 моля вещества, молярные массы разных веществ различны;
  • величина, меняющаяся при изменении температуры и давления;
  • масса 6,02*1023 молекул, выраженная в г

(Ответы учащихся).

Молярный объем – это

  • Объем 1 моля газа при н.у.;
  • величина, меняющаяся при изменении температуры и давления;
  • объем, который занимает 6,02*1023 молекул любого газа при н.у.;
  • величина, не меняющаяся при изменении температуры и давления;
  • всегда равен 22,4 л/моль

(Ответы учащихся).

Учитель химии: эти понятия будут использованы при решении задач.

II этап: Актуализация знаний учащихся.

Повторение актуальных вопросов темы «Моль. Молярный объем. Молярная масса».

Учитель химии: Вам предстоит провести компьютерное исследование. Для того, чтобы это сделать осмысленно, повторим некоторые моменты, связанные с понятием «Моль. Молярный объем»

При повторении используется мультимедийный проектор.

Актуализация знаний проходит по типу телевизионного шоу «Своя игра».

Учитель химии: перед вами таблица с темами. Под каждой цифрой зашифрован вопрос разного уровня сложности. Для получения максимального количества баллов необходимо выбрать вопрос с большим номером, т.е. большего уровня сложности.

Не забывайте ставить при этом баллы в оценочную карточку.

Учитель информатики: А теперь приступим к компьютерному исследованию, в котором будут присутствовать понятия данной темы. Обратить внимание учащихся на раздаточный материал, который содержит условия задач, требующих решения.

III этап: Компьютерное исследование:

Учитель информатики: В рамках компьютерного исследования мы должны выяснить, как зависит молярный объем газа от изменения давления и температуры. Для этого решим несколько задач, проанализируем полученные результаты.

Перед вами перечень задач. Рассмотрим задачу № 1.

Задача № 1: Найти объем, который займет 1 моль газа при увеличении давления.

P0 

101,3 кПа

V0 

22,4

P1

 

110

 

120

 

130

 

140

 

150

 

160

 

170

 

180

 

190

 

200

 

210

 

220

 

230

 

Учитель информатики: оформив условие задачи в электронной таблице, приступим к вычислениям искомых величин.

Учитель химии: P0*V0=P1*V1 при Т=const;

Из формулы следует

Учитель информатики: произведем расчеты с помощью электронной таблицы. Не забудьте, что ввод формулы начинается со знака «=». Не забудьте о порядке выполнения операций. Введенную формулу можно скопировать.

По полученным результатам необходимо построить график. Целесообразнее использовать точечный график.

Сделать вывод, как меняется молярный объем газа при увеличении давления. (Ответы учащихся)


Задача 2: Найти объем, который займет 1 моль газа при уменьшении давления

 P0 

 101,3 кПа 

V0

22,4
 P1  
90  
80  
70  
60  
50  
40  
30  
20  
10  

Учитель информатики: задача № 2 предлагается для самостоятельного решения. Необходимо найти зависимость молярного объема от уменьшения давления. Результат исследования подтвердить графически. Кто справится полностью с этим заданием получает пять баллов, те учащиеся, которые ограничатся только вычислениями получат четыре балла. На выполнение этой задачи отводится шесть минут. Предложить учащимся, которые справились с самостоятельной работой за более короткое время приступить к решению задачи № 3.

Проверить выполненную работу на компьютере у каждого ученика. Указать на положительные моменты.

Результат решения задачи № 2


Задача № 3.

Найти объем, который занимает 1 моль газа при увеличении температуры

Т=283 К, 293 К, 303 К, 313 К, 323 К, 333 К.

Полученный результат подтвердить графически.

Задача № 4: Найти объем, который занимает 1 моль газа при уменьшении температуры

Т=263 К, 253 К, 243 К, 233 К, 223 К, 213 К.

Задача 5: Масса 1 л газа при нормальных условиях равна 1,52 г. Чему равна молярная масса газа?

Задача 6: Воздух содержит 21% кислорода и 78% азота. Сколько молекул азота приходится на 1 моль кислорода?

Подведение итогов. Выставление оценок: Оценки, полученные в ходе урока заносятся в оценочную карточку, которую перед уроком получает каждый ученик. Учитель химии и учитель информатики в конце урока выставляют общую оценку за урок. Каждый учащийся получает оценку по химии и оценку по информатике и ИКТ.

Д/з:

Учитель химии: Для всех учащихся предлагается решить задачи № 3 и № 4. Задачи № 5 и № 6 выполняются по желанию.

Учитель информатики: провести компьютерное исследование, подтверждающее сделанный вывод. В тетради оформить отчет о проделанной работе.

Приложение 2