Системы задач по теме «Растворы. Нахождение массовой доли растворенного вещества в растворе»

Системы задач по теме «Растворы. Нахождение массовой доли растворенного вещества в растворе»

8 класс

Учитель МБОУ СОШ № 28 г.о. Самара Рогачева И.К.

Введение

Обучение решению задач как качественных, так и количественных, занимает ведущее место в обучении многим предметам, в том числе и химии.О важности приобретения навыка решения разнообразных задач, писал еще Д.Пойа, сравнивая решение задачи с научным открытием – «крупное научное открытие дает решение крупной проблемы, но и в решении любой задачи присутствует крупица открытия. Задача, которую вы решаете, может быть скромной, но, если она бросает вызов вашей любознательности и заставляет вас быть изобретателем и, если вы решаете ее собственными силами, то вы сможете испытать ведущее к открытию напряжение ума и насладиться радостью победы. Такие эмоции, пережитые в восприимчивом возрасте, могут побудить вкус к умственной работе и на всю жизнь оставить свой отпечаток на уме и характере».

Решение задач занимает в химическом образовании важное место, так как это один из приемов обучения, посредством которого обеспечивается более глубокое усвоение учебного материала по химии и вырабатывается умение самостоятельного применения приобретенных знаний. Решение химических задач – важная сторона овладения знаниями основ науки.

Цели и задачи

Цель: формирование у учащихся систематических знаний по основным разделам неорганической химии путем решения расчетных задач.Задачи:

сформировать умение правильно оформлять и решать расчетные задачи;

совершенствовать знания о типах расчетных задач и алгоритмах их решения;

рационально использовать знания по физике и математике при решении расчетных задач в свете политехнической подготовки учащихся;

сформировать математическое мышление, используя алгебраический подход к решению задач;

способствовать формированию навыков самостоятельной работы при овладении химическими знаниями;

расширить естественнонаучное мировоззрение

Дидактические принципы обучения

Включение задач в учебный процесс позволяет реализовать следующие дидактические принципы обучения:

обеспечение самостоятельности и активности учащихся,

достижение прочности знаний и умений, их осознанности,

осуществление связи обучения с жизнью,

реализация политехнического обучения химии, профессиональной ориентации.

В процессе решения задач происходит уточнение и закрепление химических понятий о веществах и процессах, вырабатывается смекалка в использовании имеющихся знаний. Побуждая учащихся повторять пройденное, углублять и осмысливать его, химические задачи способствуют формированию системы конкретных представлений, что необходимо для осмысленного восприятия последующего материала. Задачи, включающие определенные химические ситуации, становятся стимулом самостоятельной работы учащихся над учебным материалом.

Использование расчетных задач в системе обучения

Решение задач является одним из звеньев в прочном усвоении учебного материала еще и потому, что формирование теорий и законов, запоминание правил, формул, составление химических уравнений происходит в действии. В ходе решения задач идет сложная мыслительная деятельность учащихся, которая определяет развитие, как содержательной стороны мышления (знаний), так и действенной (операции, действия). Теснейшее взаимодействие знаний и действий является основой формирования различных приемов мышления: суждений, умозаключений, доказательств. В свою очередь знания, используемые при решении задач, можно подразделить на два рода: знания, которые ученик приобретает при разборе текста задачи и знания, без привлечения которых процесс решения задачи невозможен. Особое место занимает решение задач при повторении и обобщении учебного материала. Именно здесь в большей степени реализуется межкурсовые и межпредметные связи, а также системность и целостность изучаемой темы или курса в целом.Проблемы, возникающие перед учителем при проведении уроков обобщения и систематизации знаний по решению расчетных задач, связаны с тем, что учащиеся очень разнятся по уровню подготовки, что определяется теми профилями обучения, которые они для себя уже выбрали. К концу 11-ого класса большинство учащихся уже профессионально самоопределилось и те, кому химия нужна в дальнейшей профессиональной деятельности, ушли далеко вперед от своих одноклассников, готовясь к поступлению в ВУЗы химического профиля. Решение стандартных задач для этих учащихся не составляет никакого труда, для них это еще один способ попробовать свои силы, дополнительный способ потренироваться, не следует при этом забывать и личностные факторы. Такие учащиеся могут выступать при проведении уроков обобщения и систематизации изученного материала в качестве консультантов. Основная цель такого урока: обобщение и систематизация знаний учащихся по решению расчетных задач, коррекция ЗУН по решению расчетных задач. На последующем уроке планируется проведение зачета «Решение расчетных задач». Задачи, предлагаемые учащимся на обобщающем уроке, не содержат сложного химического материала, а направлены на выявление уровня сформированности основных математических приемов, используемых при решении расчетных задач. Учащимся предлагается поработать с диагностической картой. Для облегчения ее заполнения, а также выявления собственных затруднений на другой части листа приведены соответствующие формулировки расчетных задач. Если у ученика возникают трудности при решении задач, то ему готов прийти на помощь консультант, решивший эти задачи заранее, поэтому проверка полученного ответа, а также и всего решения, не составляет труда. Учащиеся, успешно справившиеся со всеми задачами, также подключаются к деятельности консультантов и помогают тем, у кого возникшие сложности еще не разрешились. А перспектива проведения зачетного урока на следующем занятии способствует активной работе учащихся на уроке, мобильному разрешению возникающих проблем. Если в конце урока остается время, то учащимся предлагается решить несколько комбинированных задач.

Практика проведения таких уроков показала их высокую результативность:

каждый учащийся совершенствует свой уровень подготовки, пытается ликвидировать собственные личностные затруднения, возникшие при решении расчетных задач;

ученику предоставляется возможность самостоятельного выбора способа работы на уроке в соответствии с личными потребностями и склонностями;

индивидуальная работа с привлечением консультантов является более результативной, поскольку создает более комфортные условия, как для обучения, так и коррекции знаний.

Самоанализ, проводимый при работе с диагностической картой каждым учащимся, способствует тренингу навыка рефлексии. Развитие у обучаемых рефлексивных способностей (способности к осмыслению и переосмыслению) рассматривается современными психологами (И.Н.Семенов, С.Ю.Степанов) как наиболее важный механизм развития мышления. Рефлексия может быть направлена на содержание действий, на саму личность, на межличностное взаимодействие и на взаимодействие групп. Вместе с тем, от того, насколько учащийся оказывается в состоянии проводить осмысление и переосмысление, зависит и качество его знаний. Следовательно, диагностические карты можно рассматривать не только как средство собственно диагностики уровня знаний учащихся, но и как средство развития познавательных способностей обучаемых, во многом определяющих качество их знаний по предмету. Сравнительный анализ такой формы работы и традиционной показал, что помимо повышения уровня усвоения существенно меняется настроение детей в позитивную сторону, возрастает уверенность в собственных силах. Возможны и другие варианты проведения обобщающего урока по решению расчетных задач с использованием данной диагностической карты. Например, диагностику можно провести заранее. И на основе выявленных у учащихся затруднений, сформировать группы (они могут быть и переменного состава) или организовать фронтальную работу на уроке, решая те задачи, где возникло наибольшее число затруднений.

4. Экспериментальная часть. Методическая разработка.

Тема урока: Растворы. Нахождение массовой доли растворенного вещества в растворе.

Цель урока: На основе сформированного в курсе математики понятия «часть от целого» сформировать универсальное расчетное понятие «доля». Отнести понятие «доля» к химическим веществам. Рассмотреть зависимость растворимости твердых веществ от температуры. Дать классификацию растворов по признаку растворимости.

Ход урока:

Организационный момент

Факторы, влияющие на растворимость

Объяснение нового материала начать с растворимости веществ от температуры (учеб.). Данный момент трудностей для восприятия учениками не представляет.

Растворимость твердых веществ зависит от:

Природы растворенного вещества

Температуры

Природы растворителя

Как правило, все учащиеся понимают эту зависимость, но у большинства, существует мнение, что растворимость веществ всегда увеличивается с повышением температуры. Поэтому обратите внимание, что растворимость некоторых веществ (NaCl) от температуры практически не зависит.

Дается определение насыщенного, ненасыщенного, пересыщенного растворов.

Определение коэффициента растворимости (на усмотрение учителя).

Растворимость или коэффициент растворимостипоказывает, какая максимальная масса вещества может раствориться в 100 (или в 1000)г растворителя.

Таким образом, коэффициент растворимости является качественной характеристикой растворимости вещества.

Научите учащихся пользоваться таблицей растворимости. (т. 39)

Для этого решите несколько задач по определению растворимости веществ: Определить растворимость хлорида бария при 40⁰ и 100⁰С. Аналогичное задание для поваренной соли, сульфата магния, нитрата бария.

Сравните зависимости растворимости твердых веществ и газов. Если растворимость твердых веществ при повышении температуры увеличивается, то у газов – уменьшается.

Отметьте, что на растворимость газов влияет давление, при повышении давления растворимость газов увеличивается.

Нахождение массовой доли растворенного вещества в растворе

Решение задач на растворы методом линейных уравнений. Применяется для решения задач на разбавление и смешивание растворов. Преимущества: легко восстановить в памяти (в отличие от метода креста), решает задачу одним уравнением.

Примеры задач.В основе метода лежит определение:

Отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора называют массовой долей растворенного вещества.

Задачи на определение массы веществ в растворе (1-ый тип):

Какую массу соли и объем воды необходимо взять для приготовления:

50 г 0,5 %-ного раствора (ответ: 0,25 г, H₂O - 49,75 мл);

120 г 10 %-ного раствора (ответ: 12 г);

90 г раствора с массовой долей соли 0,06 (ответ: 5,4 г).

Задачи на определение массы веществ,необходимой для получения раствора нужной концентрации (2-ой тип):

Какой объем воды надо прилить к 0,5 г сахара, чтобы получить 1 %-ный раствор? Ответ: 45,5 мл;

Какой объем воды надо прилить к 8 г соли, чтобы получить 2 %-ный раствор? Ответ: 392 мл;

Какую массу соли надо добавить к 200 мл воды, чтобы получить 3 %-ный раствор? Ответ: 6,2 г.

Задачи на определение массовой доли веществ в растворе (3-ий тип):

Смешали 20 г сахара и 250 мл воды. Какова массовая доля сахара в полученном растворе? Ответ: 0,074;

Смешали 5 г сахара и 150 мл воды. Какова массовая доля сахара в полученном растворе? Ответ: 0,032;

Смешали 2 г соли и 140 мл воды. Какова массовая доля соли в полученном растворе? Ответ: 0,014.

Задачи с использованием понятия – растворимость.(4-ый тип):

Какую массу сульфата натрия можно получить при выпаривании 50г насыщенного раствора при t 35⁰ С, если его растворимость 50 (на 100 г воды)? Ответ: 16,7 г;

Сколько грамм воды необходимо для растворения 30 г нитрата свинца, чтобы получился насыщенный раствор при t 60⁰ С (растворимость его 105)? Ответ: 28,57 г Н₂О.

Задачи на определение процентного содержания или массовой доли веществ в растворе, полученном при смешивании растворов разной концентрации (5-ый тип):

Смешали 140 г 0,5 %-ного раствора соляной кислоты с 200 г 3 %-ного раствора соляной кислоты. Каково процентное содержание соляной кислоты во вновь полученном растворе? Ответ: 0,0197 (1,97 %);

Смешали 50 г 5 %-ного раствора серной кислоты с 80 г 20 %-ного раствора серной кислоты. Каково процентное содержание серной кислоты во вновь полученном растворе? Ответ: 0,142 (14,2 %).

Усложненные задачи (6-ой тип):

Как превратить 75 %-ный раствор уксусной кислоты в 3 %-ный? Ответ: 1: 24;

Как получить 5 %-ный раствор гидроксида натрия из 2 %-ного и 10%-ного? Ответ: 5 : 3;

Как превратить 40 %-ный раствор соли в 5 %-ный? Ответ: 1 : 7;

Как получить 15 %-ный раствор сахара из 4 %-ного и 30 %-ного раствора? Ответ: 15 : 11.

Закрепление: с.87 № 2,3.

Литература

Габриелян О.С. Химия. 8 класс: учеб. Для общеобразват. учреждений –М.: Дрофа, 2011

Габриелян О.С. Настольная книга учителя. Химия. 8 класс – М.: Дрофа, 2010. – 416 с.

Габриелян О.С., Смирнова Т.В. Изучаем химию в 8 классе: методическое пособие к учебнику О.С. Габриеляна «Химия-8» для учащихся и учителей – М.: «БЛИК и К», 2001.- 224 с.

Грабецкий А.А. и др. Использование средств обучения на уроках химии. – М.: Просвещение, 1988. – 160 с.

Дьяченко В.К. Общие формы организации процесса обучения. Красноярск: 1989. – 217 с.

Бабанский Ю.К. Основные условия и критерии оптимального выбора методов обучения. –М.: Просвещение, 1971. – 375 с.

Программы для общеобразовательных учреждений. Составитель Н. И. Габрусева. – М.: Дрофа, 2000. – 220 с.

Казанцев  Ю.Н. Формула успеха, или как увлечь учащихся новым предметом// Химия в школе. –2009. – № 2. - С. 15-19.

Энциклопедический словарь юного химика. / Под ред. Трифонова Д.Н. – М.: Педагогика – Пресс, 1999. – 368с.

Энциклопедия для детей. Химия. Т. 17. – М.: Аванта+, 2001. – 638с.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/85412-sistemy-zadach-po-teme-rastvory-nahozhdenie-m