Решение химических задач с помощью пропорций

Тема урока: Решение химических задач с помощью пропорций (8 класс).

Форма урока: интегрированный урок (математика + химия).

Цель: развитие умений применения пропорций для  решении химических задач.

Задачи урока:

• Образовательная: обобщить и систематизировать знания обучающихся по теме «Пропорция» и «Массовая доля вещества в растворе».
• Развивающая: развивать вычислительные навыки, умения применять знания на практике.
• Воспитательная:  воспитывать интерес к предмету и чувство взаимопомощи.

Сопровождение к уроку – компьютерная презентация (Приложение 1)

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

2. Историческая справка

Пропорции в Древней Греции

Слово «пропорция» латинского происхождения «proportio», означающее вообще соразмерность, определённое соотношение частей между собой. В древности учение о пропорциях было в большом почёте у пифогорейцев. С пропорциями они связывали мысли о порядке и красоте в природе, о созвучных аккордах в музыке и гармонии во вселенной. Некоторые виды пропорций они поэтому и называли «музыкальными», «гармоничными».
В ІV веке до н.э. общая теория пропорций для любых величин (соизмеримых и несоизмеримых) была создана трудами древнегреческих учёных, среди которых выдающееся место занимали Теэтет и Евдокс. Эта теория подробно изложена в книгах «Начала» Евклида. Пропорциями пользовались для решения разных задач и в древности, и в средние века, и сейчас.
Пропорции применяются не только в математике, но и в архитектуре, искусстве.
Заслуженное место заняла теория пропорций при решении задач по химии.

3. Повторение материала

Учитель математики: Что называют пропорцией?

– Прочитайте равенства, записанные на доске:

;  ;

0,2 : 0,3 = 40 : 60;

– Назовите крайние и средние члены пропорции.

– Сформулируйте основное свойство пропорции.

– Найдите неизвестные члены пропорций:

;
; 
3 : y = 2 : 5.

Учитель химии:

– Что называют растворами?
– Какие бывают растворы?
– Что такое процентная концентрация?
– Что показывает процентная концентрация?
– Из чего состоит любой раствор?

Запишем обозначение: 

m_в – масса вещества;
m_H2O – масса воды;
m_p = m_в + m_H2O – масса раствора;
m_p = 100%
% – процентное содержание вещества в  растворах.

4. Применение знаний для решения задач

Задача 1. Приготовить 100 г раствора соли CuSO₄ 1% концентрации.

Учитель химии:

– Что такое концентрация?
– Что необходимо знать для приготовления раствора соли?
– Назовите формулу массы раствора?

Учитель математики:

– Вычислим массу вещества и массу воды с помощью пропорции. Для этого запишем краткое условие задачи:

m_p = 100 г – 100%
m_в = ? –       1%
m_H2O = ?

– Составим пропорцию: 

;

– Выразим неизвестную величину:

Вывод:  получили 1 г соли, т.е. mв = 1г.

m_p = m_в + m_H2O
m_H2O = m_p – m_в
m_H2O = 100 – 1 = 99 (г)
Ответ: m_в = 1 г, m_H2O = 99 г.

По данным задачи учитель химии демонстрирует опыт по получению раствора соли CuSO₄ 1% концентрации. Для этого взвешивает 1 г соли CuSO₄ и 99 г воды, соединяет, получает раствор массой 100 г.

Задача 2. Приготовить 150 г раствора с массовой долей хлорида натрия 5%?

Учитель химии:

– Что такое массовая доля?
– Чему она равна по условию задачи?
– Что необходимо знать для приготовления раствора?

Учитель математики:

– Вычислим массу вещества и массу воды аналогично решению первой задачи. Известно, что масса раствора составляет 150 г, что принимаем за 100%. Составим таблицу по условию задачи.

Учитель химии: демонстрация опыта по получению данного раствора.

Вывод: При решении задач использовались пропорции, связывающие величины m_в, m_p, %.

– Выразите из этой пропорции mв.

Задача 3. Какова процентная концентрация раствора, полученного растворением 5 г поваренной соли в 45 г воды?

Ученик у доски оформляет решение задачи.

m_в = 5 г – х%
m_H2O = 45 г
m_p = ? – 100%

1) m_p = m_в + m_H2O
m_p = 5 + 45 = 50 (г)
50 г – 100 %
5 г –  x %
2) ;  %

Ответ: 10% концентрация раствора поваренной соли.

5. Самостоятельная работа (проводится в парах или группах)

Задача 4. Рассчитайте массу вещества и воды для приготовления раствора (120г) с массовой долей соли 8%.

(решения внести в таблицы)

Задача 5. Сколько грамм соли получает организм при внутривенном вливании 100г физиологического раствора? (Физиологический раствор – это 0,85% раствор поваренной соли)

Ответ: 0,85 г соли.

Задача 6. Содержание солей в морской воде достигает 3,5%. Сколько граммов соли останется после выпаривания 10 кг морской воды?

Ответ: 0,35 кг соли = 350 г в 10 кг воды.

6. Контроль решения задач

Учитель математики:

– Проверим правильность решения задач.

7. Подведение итогов

Учитель математики:

– Назовите пропорцию, связывающую величины m_p, m_в, %.

()

– Выразите из этой формулы величины: m_p, m_в, %.

8. Домашнее задание

Составить таблицу изученных формул.