Интегрированный урок химия + математика

Интегрированный урок математика + химия на тему: «Решение задач на растворы»

Цель урока: Рассмотреть алгоритм решения задач на растворы, познакомить с приемами решения задач в математике и химии, расширить знания о значении этих растворов в быту, сформировать целостную картину о взаимосвязи предметов в школе.

Задачи:

Образовательные:

1. Актуализировать понятие процента, массовой доли вещества и концентрации вещества.

2. Познакомить с нестандартным способом решения задач на смешивание двух растворов разной концентрации.

Развивающие:

1. Развивать способности к самостоятельному выбору метода решения задач.

2. Умение обобщать, абстрагировать и конкретизировать знания.

3.Развитие научного мировоззрения, творческого мышления посредством создания проблемной ситуации.

Метапредметные:

- способствовать формированию умений анализировать, сопоставлять, обобщать знания;

- продолжить развивать умение работать в парах;

- воспитывать уважение к мнению других членов коллектива;

- формировать чувство ответственности за свою работу.

Личностные:

- формировать осознанную потребность в знаниях;

- развивать умение управлять своей учебной деятельностью;

Оборудование:

1. Химические препараты и посуда.

2. Мультимедиа проектор.

3. Опорные конспекты.

4. Карточки.

Тип урока: урок объяснения нового материала.

(Проблемное обучение с побудительным диалогом)

Методы обучения: частично-поисковый, репродуктивный,  словесно – наглядно – практический.

Деятельность учителя:

Планирует работу учащихся заранее, осуществляет оперативный контроль, оказывает помощь, поддержку и вносит коррективы в их деятельность.

Ход урока.

1. Этап. Организационный момент.

Учитель математики: Здравствуйте! Сегодня мы проводим необычный урок - урок на перекрестке наук математики и химии.

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

1. Этап. Мотивационно-информационный. Постановка проблемы.

А чтобы сформулировать тему урока, давайте решим такую задачу.

Учитель математики: Бабушка внукам на завтрак приготовила чай, один попросил положить в стакан 2 чайные ложки сахара, а второй – 2 кусочка сахара-рафинада. Определите, не пробуя на вкус, в каком стакане чай слаще?

Учитель химии: (Чтение задачи сопровождать показом).

- Я вижу удивление в ваших глазах, вы не знаете, как это сделать? Прежде всего, посмотрите на чай с сахаром с точки зрения химии.

Обсудите в парах и запишите ответы на вопросы

– Что такое сладкий чай с точки зрения химии?

– Почему вы не можете ответить на вопрос задачи?

– Каких знаний или умений вам не хватает?

Исходя из ваших ответов, сформулируйте тему урока и цель.

Итак, тема нашего урока «Растворы. Решение задач на растворы.».

Цель. Научиться вычислять концентрацию раствора (массовую долю вещества), познакомиться с приемами решения задач в математике и химии, расширить знания о значении этих растворов в быту.

III этап. Планирование решения проблемы и достижения цели урока

А теперь давайте составим последовательность наших шагов для достижения цели урока

1. Вспомним, всё, что мы уже знаем по этой теме.

Учитель химии

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

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

- Так что же такое чай с сахаром с точки зрения химии? /раствором/

IV этап. Изучение нового материала и решение проблемы

А теперь давайте решим задачу

Задача. Бабушка внукам на завтрак приготовила чай, один попросил положить в стакан объёмом 200г 2ч. ложки сахара (1ч.л. содержит 12,5г сахара), а второй – 2 кусочка сахара-рафинада (1 кусочек имеет массу 5,6г). Определите, не пробуя на вкус, в каком стакане чай слаще?

(работа с учебником в парах: вывод формулы, решение задачи)

Итак, смогли ли вы ответить на вопрос: «В каком стакане чай слаще?»

В первом стакане чай слаще?» (Он стал более насыщенным).

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

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

Запишите формулу для вычисления массовой доли растворённого вещества

(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)).

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

V этап. Актуализация знаний учащихся

Учитель математики: Для урока необходимо повторить понятие процента.

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

- Выразите в виде десятичной дроби 17%, 40%, 6%

- Выразите в виде обыкновенной дроби 25%, 30%, 7%

- 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.)

Устная разминка. Найдите :

- Найти 10% от 30 (10%=0,1 30*0,1=3)

- Вычислите 1) 20% от 70 2) 6% от 20

1) 20% числа 300

2) число, 12% которого равны 24

V этап. Первичное закрепление

Применить полученные знания при решении других задач.

Задача. В 15г йодной настойки содержится 0,45г йода. Какова массовая доля йода в настойке ?

Учитель химии предлагает решить учащимся задачу:

Задача №1 Перед посадкой семена томатов дезинфицируют 15%-ным раствором марганцовки. Сколько г марганцовки потребуется для приготовления 500 г такого раствора?

Решение.

Дано: ω% =

ω%=15%

m(р-ра)=500г

m(в-ва)=?

m(в-ва)= m (р-ра) • ω

m(в-ва)=500 • 0,15=75г

Ответ: 75 г марганцовки.

Учитель математики.

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

15% от 500

500*0,15=75(г)- марганцовки. Ответ: 75 г.

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

VI этап. Включение в систему знаний и повторений

Исходим из того, что массы веществ исходных растворов равны массе вещества конечного раствора. При этом масса вещества рассматривается как произведение массы раствора и массовой доли вещества в растворе. (W, удобнее выразить от единицы в долях).

m(р-ра)1×w+ m( р-ра)2×w =m(р-ра)3 ×w

а) На приготовление растворов

Задача №1.Смешали 200 г воды и 50 г гидроксида натрия. Определить массовую долю вещества в растворе.

Дано:
m(H2O)= 200г m(NaOH)= 50г
w% =?

РЕШЕНИЕ

1	0	Х
	+	=

50 × 1 + 200×0= 250×Х;

50=250Х; Х= 0,2 или 20%

Задача №2.Определить массу соли и объем дистиллированной воды, необходимых для получения 230г 12% поваренной раствора.

Дано:
m(р-ра)=230г W% =12%
m(в-ва)-?, V(H2O)-?

РЕШЕНИЕ

1	0			0,12
	+		=
В-ВО		ВОДА			Р-Р

x×1+(230-x)×0=230×0,12;

x=27,6; m(H₂O)= 230-27,6=202,4г

Учитель химии: давайте решим задачу на смешивание растворов разных концентраций

б) На смешивание растворов

Задача № 1. Определите концентрацию раствора, полученного при сливании 250 г 30%-го и 150 г 20%-го растворов поваренной соли.

Дано:

m₁ = 250г

m₂ = 150г

ω₁ = 30%

ω₂ = 20%

Найти: ω₃

Решение:

1. Из формулы найдём массы растворённых веществ в каждом растворе:

m_1в = 30% ∙ 250: 100% = 75г и m_2в = 20% ∙ 150 : 100% = 30г

1. Найдём массу растворённого вещества в третьем растворе: 75г + 30г = 105г

2. Найдём массу третьего раствора: 250г + 150г = 400г

3. Подставим в формулу данные и найдём ω₃ = 105 : 400 ∙ 100% = 26%

4. Запишем ответ: ω₃= 26%

Задача № 2. К 280 г 8%-ного раствора ацетата натрия добавили 120 мл воды. Чему равна массовая доля хлорида натрия в полученном растворе?

Дано:

m₁ = 280г

V(Н₂О) = 120 мл или

m(Н₂О) = 120г

ω₁ = 8%

Найти: ω₂

Решение:

Так как к первому раствору добавляют только воду, то масса растворенного вещества в первом и втором растворе будет одинаковой:

m_в2 =m_в1

m_в1 = ω₁ ∙ m_р1 = 0,08% ∙ 280г =22,4г, следовательно

m_в2 = 22,4г

m_р2 = m_р1 + m_воды = 280 + 120 = 400г

ω₂ = m_в2 :m_р2 = 22,4 : 400 = 0,056 или 5,6%

Ответ: ω₂ = 5,6%

VII этап. Самостоятельная работа с проверкой.

Задача №3. Рассчитайте массы 10 и 50%-ных растворов гидроксида калия, необходимых для приготовления 400г 25%-ного раствора.

РЕШЕНИЕ.

Раствор	%-е содержание			Масса раствора (г)			Масса вещества (г)
1 раствор 2 раствор	10% = 0,1 50% = 0,5			х 400-х			0,1х 0,5(400-х)
Смесь	25% = 0,16			400			0,25*400
0,1		0,5			0,25
		+			=
Р-Р			Р-Р			Р-Р

0,1Х + (400-Х)× 0,5 = 400 × 0,25;

0,1х + 200 – 0,5х =100;

х = 250Г(10%); 400-250=150(50%)

Ответ: m 10% =250г, m 50% = 150г

VIII этап. Рефлексия. Сегодня вы решили проблему, работая вместе, помогая друг другу. Так и в жизни, для того чтобы решить сложную проблему, нужна взаимопомощь. Сделаем вывод, что такое раствор? (метод синквейн)

Раствор

Разбавленный, водный

Растворять, смешивать, решать

Растворы широко встречаются в быту.

Смеси

А теперь закончим предложения

Сегодня на уроке я узнал…

Вызвало затруднение…..

Мне это пригодится….

Урок окончен.

Оценки за урок.

Домашнее задание.

Решите задачи:

Задача №1. Какую массу молока 10%-й жирности и пломбира 30%-й жирности необходимо взять для приготовления 100г 20%-го новогоднего коктейля?

Задача №2. Для засола огурцов используют 7% водный раствор поваренной соли (хлорида натрия NaCl). Именно такой раствор в достаточной мере подавляет жизнедеятельность болезнетворных микроорганизмов и плесневого грибка, и в то же время не препятствует процессам молочнокислого брожения. Рассчитайте массу соли и массу воды для приготовления 1 кг такого раствора?