Интегрированный урок химии и математики. Использование алгоритмов при решении задач "Растворы. Способы выражения концентрации растворов"

Методическое обоснование Слово «алгоритм» произошло от латинской формы написания имени великого древневосточного математика IX в. Мухаммеда ибн Муссы аль-Хорезми – algorithmi, который сформулировал правила выполнения четырех арифметических действий над числами в десятичной системе счисления.

В настоящее время понятие «алгоритм» перестало быть объектом математического изучения и нашло применение в различных областях жизни, науки, техники. Алгоритмы присутствуют в жизни человека в форме различных правил и инструкций: правила дорожного движения, инструкция по использованию электробытовых приборов и т.д. – это все алгоритмы.

Химия – одна из интереснейших и практически значимых наук. В то же время химия относится к абстрактно – конкретным наукам, её содержание очень обширно и изучение часто представляет определенные трудности. Использование алгоритмов позволяет оптимизировать учебный процесс, увидеть логику и взаимосвязи в химии, помочь сформировать у учащихся умения осуществлять определенные действия. При этом использование алгоритмов не уменьшает понимание сущности химических процессов.

Одним из видов алгоритмов в курсе химии является определенный порядок решения расчетных задач и приготовление растворов заданной концентрации. Использование предложенных алгоритмов, прежде всего, предусмотрено при организации самостоятельной работы учащихся для закрепления знаний и умений и самоконтроля. (ПРИЛОЖЕНИЕ)

Тема «Растворы. Способы выражения концентрации растворов»

Значение темы для профессиональной деятельности фармацевтов:

Растворы имеют большое значение для живых организмов. Сложные физико – химические процессы в организме человека, животных и растений протекают в растворах. Растворами являются важнейшие физиологические жидкости: плазма крови, лимфа, желудочный сок и др.

Многие лекарственные препараты применяются в виде жидких лекарственных форм, например, физиологический раствор (0,9% р-р NaCl), который по составу соответствуют плазме крови и его вводят в кровь при некоторых заболеваниях. В медицине широко применяется 5%-ный спиртовой раствор йода для обработки ран, ссадин, операционного поля. При некоторых аллергических заболеваниях взрослым назначают раствор с массовой долей хлорида кальция CaCl₂ 10%.

Знания о свойствах растворов, способах выражения концентрации растворов необходимы для освоения профессии фармацевта. Фармацевт должен уметь изготавливать лекарственные формы по рецептам и требованиям учреждений здравоохранения, в т.ч. и жидкие лекарственные формы. Для этого необходимо уметь произвести нужные расчеты, знать способы приготовления растворов с различными видами концентрации.

Самостоятельная работа учащихся:

1. Изучить алгоритмы решения задач.
2. Решить предложенные задачи

Задачи для самостоятельного решения:

1. Раствор Люголя, применяющийся в ЛОР-практике для смазывания слизистой оболочки полости рта и горла, содержит 17 мл воды, 1 г йода и 2 г йодида калия. Рассчитайте массовые доли йода и иодида калия в растворе Люголя.
2. Для смазывания десен приготовлен раствор из 5 мл 30%-ного раствора Н₂О₂ и 15 мл дистиллированной воды. Рассчитайте массовую долю Н₂О₂ в полученном растворе. (Плотность раствора принять равной 1 г/мл)
3. В медицинской практике применяют водные растворы перманганата калия разной концентрации. Рассчитайте массу KМnO₄ и объем воды, необходимые для приготовления 100г. 3%-ного раствора перманганата калия.
4. Какие массы соли и воды необходимо взять для приготовления 500 г 0,9% -ного раствора NaCl? Такой раствор называется физиологическим и широко используется в медицинской практике.
5. В медицине применяется 5%-ный спиртовой раствор йода для обработки ран, ссадин, операционного поля. Какой объем 5%-ного спиртового раствора йода можно приготовить из 10 г кристаллического йода? Плотность раствора 0,950 г/мл.
6. При ожогах щелочами пораженный участок кожи в течение 10-15 минут обмывают водой, а затем нейтрализуют раствором с массовой долей уксусной кислоты 2%. Какая масса уксусной эссенции с массовой долей кислоты 60% необходима для приготовления 2%-ного раствора массой 600 г?
7. При ожоге кожи кислотой, для нейтрализации применяют 3%-ный раствор гидрокарбоната натрия. Сколько граммов раствора, содержащего 25 % этой соли и воды понадобится для приготовления 100 г 3%-ного раствора.
8. При некоторых аллергических заболеваниях взрослым назначают раствор с массовой долей хлорида кальция CaCl₂ 10%, детям – с массовой долей CaCl₂ – 5%. Рассчитайте массу 10 %-ного и 2%-ного растворов CaCl₂, которые необходимы для приготовления 400 г 5%-ного раствора CaCl₂.
9. Из 400 г 50% раствора серной кислоты выпариванием удалили 100 г воды. Чему равна массовая доля H₂SO₄ в оставшемся растворе?
10. К 500 мл 30% раствора азотной кислоты (плотность 1,20 г/мл) прибавили 1 л воды. Чему равна массовая доля HNO₃ в полученном растворе?
11. К 100 мл 96% серной кислоты (плотность 1, 84 г/мл) прибавили 400 мл воды. Чему равна массовая доля H₂SO₄ в полученном растворе?
12. В 200 г воды растворено 25 г медного купороса CuSO₄∙ 5H₂O. Какова концентрация сульфата меди (II) в полученном растворе? Медный купорос обладает вяжущим и антисептическим действием.
13. Определите массовую долю Na₂SO₄ в растворе, полученном при растворении 84 г Na₂SO₄∙ 10H₂O в 300 г воды. Кристаллогидрат Na₂SO₄∙ 10H₂O – глауберова соль – применяется в медицине как слабительное, может применяться как противоядие при отравлении солями бария и свинца.
14. Приготовить 100 г 5 %-ного раствора MgSO₄ из кристаллогидрата MgSO₄ ∙ 7Н₂О. Соль имеет широкое применение в медицине в виде инъекций как спазмолитик, противосудорожное и обезболивающе средство, внутрь – в качестве слабительного.
15. Сколько г 30 %-ного и 3% растворов перекиси водорода потребуется для приготовления 540 г 6%-ного раствора? Раствор перекиси водорода обладает антисептическими свойствами.