Интегрированный урок химии и математики на тему «Решение задач на растворы и сплавы»

Интегрированный урок химии и математики на тему

« Решение задач на растворы и сплавы»

Классы:11 класс

Предмет(ы): 

 Алгебра

 Химия

Цели урока:

Цель: создать условия для того, чтобы учащиеся:

 обобщилисистему знаний  о понятие процента, массовой доли вещества и концентрации вещества, о приемах решения задач в математике и химии

могли применять знания для решения задач на смеси химическими и математическими способами.

продолжилиразвитие способности к самостоятельному выбору метода решения задач ,познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей при осуществлении поиска химической информации и ее презентации;

приобрели практические навыки в планировании и проведении экспериментов, применении полученных знаний в повседневной жизни

(учебно-познавательная, коммуникативная, рефлексивная компетенции

Задачи урока.

Обобщить знания учащихся по теме « Расчетные задачи с использованием понятия «доля», «процентная концентрация».

Развивать умения решать задачи, используя алгебраический метод решения, методику составления конверта Пирсона.

3.Воспитывать познавательный интерес к химии и математике, культуру общения, способность к коллективной работе.

Оборудование урока:

Химические препараты и посуда.

Мультимедиа проектор.

Раздаточный материал.

Ход урока

I. Организационный момент

Учитель математики:    Здравствуйте!  Сегодня мы проводим необычный урок 

Учитель химии: Здравствуйте, ребята! Мы с вами увидим, как математические методы решения задач помогают при решении задач по химии.

Учитель математики: Две науки – математика и химия призваны сегодня на урок, чтобы объединить свои усилия в решении задач, встречающихся в КИМ различного уровня: от тематического зачета до ЕГЭ в химии и математике.

Учитель химии: В обыденной жизни, мы сможем применить свои знания по решению подобных задач, разбавляя уксусную эссенцию для домашних заготовок, готовя растворы для полива почв на садовом участке, рассчитывая массу драгоценных металлов в ювелирных украшениях.

Учитель математики: Организация здорового образа жизни заставляет нас чаще заглядывать на упаковки продуктов питания, чтобы увидеть процентное содержание различных веществ. Мы говорим об экологии района, когда видим объемную долю газообразных выбросов предприятий и транспорта. Выпускник школы должен уметь решать расчетные задачи данного типа и применять свои знания в дальнейшей жизни.

Учитель химии

А  чтобы сформулировать тему урока,  давайте проделаем небольшую дегустацию.

.У вас на партах стоят приборы, в которых традиционный утренней напиток , «Кофе». Ребята, ваша задача снять пробу этих напитков и Вы, дорогие, гости, можете попробовать этот напиток

Ребята, теперь ответьте на следующие вопросы:

Скажите ,что с химической точки зрения представляет приготовленный вами напиток (Растворы). 

Из чего состоит раствор? (Из растворителя и растворённого вещества).

А теперь расскажите нам о вкусе своего напитка и давайте сравним их с точки зрения растворенного вещества. (2 напиток более насыщенный).

Следовательно, чем отличаются эти растворы? (Массовой долей вещ-ва).

Учитель математики:  А с математической точки зрения - разное процентное содержание вещества.

Итак, тема урока  « Решение задач на смеси» (учащиеся формулируют сами)

Какова цель нашего урока? (Рассмотреть алгоритм решения задач на растворы, познакомиться с приемами решения задач в математике и химии)

Эпиграф нашего урока: «Только из союза двух работающих вместе и при помощи друг друга рождаются великие вещи»     И вы ребята будете работать по группам и помогать друг другу , используя знания химии и математики.   И с Натальей Анатольевной сегодня работаем вместе.                       

    Антуан де Сент- Экзюпери (слайд3)

Учитель математики: Задачам на растворы  в школьной программе по математике  уделяется очень мало времени, но эти задачи встречаются на экзаменах в 9 и 11 классах.

Учитель математики: Для урока необходимо повторить понятие процента .(слайд5)

- Что называют процентом? (1/100 часть числа.)

- Выразите в виде десятичной дроби 17%, 40%,

- Выразите в виде обыкновенной дроби 25%, 30%,

- Установите соответствие 40%         1/4

                                                  25%        0,04

                                                  80%        0,4

                                                  4%          4/5

Одним из основных действий с процентами – нахождение % от числа.

Как найти % от числа? (% записать в виде дроби, умножить число на эту дробь.)

- Найти 10% от 30 (10%=0,1    30*0,1=3)

- Вычислите 1) 20% от 70       2) 6% от 20         3) х% от 7      

Учитель химии (слайд 6, 7) Ребята нас окружают разнообразные смеси

Смеси - это однородные и неоднородные
системы, состоящие из двух более
компонентов

Однородные (гомогенные) системы - растворы:

жидкие ( растворы кислот, оснований, солей);

газообразные( смеси газов);

твердые ( сплавы).

– Что такое раствор? (Однородная система, состоящая из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.)

-- Приведите примеры растворов, с которыми вы встречаетесь в повседневной жизни. (уксус, нашатырный спирт, раствор марганцовки, перекись водорода и др.)

– Какое вещество чаще всего используется в качестве растворителя? (Вода.)

Презентация ученика :

Часто понятие “раствор” мы связываем, прежде всего, с водой, с водными растворами. Есть и другие растворы: например спиртовые раствор йода, одеколона, лекарственные настойки.

Хотя именно вода является самым распространённым соединением и “растворителем” в природе.

¾ поверхности Земли покрыто водой

Человек на 70% состоит из воды.

В сутки человек выделяет 3 литра воды и столько же нужно ввести в организм.

Овощи – 90% воды содержат (рекордсмены-огурцы -98% ?)

Рыба 80% (рекордсмен у животных – медуза 98%?)

Хлеб – 40%

Молоко – 75%

– Что такое массовая доля растворенного вещества? (Отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора.)

– Вспомните формулу для вычисления массовой доли растворенного вещества и производные от нее

(w = m (р.в.)/m (р-ра ) ; m (р.в.)= m (р-ра) ×w ; m (р-ра) = m (р.в.)/ w )

– По какой формуле можно рассчитать массу раствора? (m(р-ра) = m (р.в.) + m (р-ля)). ( слайд 8)

( слайд9)

Учитель химии.  А сейчас мы решим экспериментальные задачи.

2группы

Задача №1

В реанимацию попадают больные, потерявшие много крови. В этих случаях используют 0,85%-й раствор поваренной соли (ϸ= 1 г/мл), который называется физиологическим раствором.

Задание: Представьте, что вы медсестра реанимационного отделения и должны срочно приготовить 300 мл такого раствора. Как вы на месте медсестры приготовили бы такой раствор? (Ответ: Растворить 2.5 г соли в 297,5 мл воды.)

Задача №2 В середине марта, т.е. за месяц до посева, начинают готовить семена огурцов. Их подвешивают для прогревания над батареей. Затем на 10 мин. помещают в раствор поваренной соли NaCl с массовой долей 0,05 или 5%. Для посева отбирают лишь потонувшие семена, всплывшие выбрасывают. Кстати, обработка раствором соли не только помогает отобрать полноценные семена, но и удаляет с их поверхности возбудителей заболеваний.

Задание: Как приготовить 80 г такого раствора. 80х0,05=4 г. Соли и 80-4 = 76 г. воды

Учитель математики.

– Давайте решим такие задачи с точки зрения математики. Какое правило на проценты вы применили при решении этой задачи? (Правило нахождения процента от числа.)

Группа №1 Яблоки при сушке теряют 85% своей массы. Сколько надо взять свежих яблок, чтобы получить 30 кг сушёных?

Группа№2 Человек на 70% состоит из воды. . Зная свой вес, вычислите, какова масса воды в вашем организме.

– Как видите, задачи, которые вы встречаете на химии, можно решать на уроках математики без применения химических формул.

Сначала демонстрируется химический опыт:

В стакан с концентрированным раствором хлорида меди (II) зеленого цвета добавляется вода. Раствор становится голубого цвета .

Объяснение: раствор изменил окраску из-за изменения массовой доли

хлорида меди в растворе.

Решите задачу: Сколько г воды было добавлено к 200 г 40% раствора хлорида меди(II), если раствор стал десятипроцентным?

Химическое решение задачи : m (р.в.)= m (р-ра) ×w. 200х0,4 =80 г.

m (р-ра) = m (р.в.)/ w ), 80: 0,1=800 г.

m (р-ля)= 800-200= 600г. воды

Решаем задачу математическим способом, перед этим вспоминаем формулу:
% содержание = масса вещества / масса раствора * 100%:

Пусть х грамм надо добавить, х>0 , теперь составляем таблицу:

Масса раствора

% вещества

Масса вещества

Первый раствор

200

40

0,4 * 200

Второй раствор

200 + х

10

0,1 * (х + 200)

Раствор

%-е содержание

Масса раствора (г)

Масса вещества (г)

Уксусная кислота

Вода

80%=0,8

0%=0

100

х

80

0

Смесь

10%=0,1

100+х

0,1(100+х)

Раствор

%-е содержание

Масса раствора (г)

Масса вещества (г)

1 раствор

2 раствор

10% = 0,1

30% = 0,3

х

200-х

0,1х

0,3(200-х)

Смесь

16% = 0,16

200

0,16*200