Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №1/2005

ПЕРЕПИСКА С ЧИТАТЕЛЕМ

Знакомьтесь, растворы!

5 класс

Тему «Составление и решение пропорций» в курсе математики проходят в 5-м классе. Поскольку умение составлять пропорции необходимо при решении различных задач по химии, имеет смысл заранее показать взаимосвязь этих наук. Поэтому учитель говорит: «Сегодня на уроке математики мы будем решать задачи, с которыми вы встретитесь на уроках химии в более старших классах».

Цели. Используя межпредметные связи, сформировать у школьников осознанное понимание явления растворения, познакомить с понятием «концентрация», рассмотреть моделирование и решение типовых задач.
Задачи обучения. Изучить, как изменяется процентное содержание веществ в растворе при добавлении растворителя или растворяемого вещества, провести контроль знаний учащихся.
Задачи развития. Продолжить развитие основных приемов мышления (умения анализировать, сравнивать, синтезировать).
Задачи воспитания. Продолжить работу по формированию научного мировоззрения.

ХОД УРОКА

Учитель химии. С растворами мы встречаемся очень часто в повседневной жизни, а сегодня на уроке рассмотрим растворы с точки зрения химии и математики. Вспомните, какие растворы вам встречаются ежедневно. (Дети перечисляют различные растворы.) Из чего состоят растворы? (Ученики отвечают: «из растворителя и растворенного вещества».)
Роль растворителя могут выполнять различные жидкие вещества, такие, как бензин, керосин, спирт, но уникальным природным растворителем является вода. В курсе химии вы встретитесь с различными растворами, в том числе и с «волшебными».

Демонстрационный опыт 1
«Взаимодействие раствора гидроксида натрия с фенолфталеином»

Этот занимательный опыт проводится для создания эмоционального настроя, активизации мышления. При добавлении спиртового раствора фенолфталеина к водному раствору NaOH окраска изменяется от бесцветной к малиновой. Учитель говорит: «Почему изменился цвет раствора, мы сможем сказать при изучении химии».

Демонстрационный опыт 2
«Содержание вещества в растворе»

Предлагается к рассмотрению два химических стакана, в которых содержится по 100 г раствора голубого цвета (медный купорос), причем один раствор заметно светлее. Учитель объясняет различие интенсивности окраски разным содержанием растворенного вещества в растворе: в первом стакане растворено 5 г вещества, а во втором стакане – 15 г вещества.
Учитель математики. Для того чтобы грамотно выразить различия этих и других растворов, будем в дальнейшем пользоваться понятием «концентрация раствора». Концентрацией раствора называют содержание растворенного вещества в единице массы раствора:

Концентрация может быть выражена в долях (от 0 до 1) или в процентах (от 0 до 100%). Чтобы определить концентрацию раствора, нужно знать массу вещества и массу раствора. Масса раствора складывается из массы вещества и массы воды.

Демонстрационный опыт 3
«Разбавленный раствор»

Предлагается рассмотреть два химических стакана с растворами. В первом стакане находится 100 г раствора, а во втором – 150 г раствора. Раствор во втором стакане заметно бледнее (это может быть раствор перманганата калия или любой другой яркий раствор). В каждом стакане содержится одинаковое по массе количество растворенного вещества – по 5 г. Однако в первом стакане раствор более концентрированный, а во втором стакане – разбавленный. Докажем это утверждение.
Концентрация 1-го раствора равна:

Концентрация 2-го раствора равна:

Действительно,

Демонстрационный опыт 4
«Растворы одинаковой концентрации»

Предлагаются к рассмотрению два химических стакана с растворами одинакового цвета. В первом стакане находится 100 г раствора и растворено 10 г вещества, а во втором находится 50 г раствора и растворено 5 г вещества. Учитель химии в ходе демонстрации растворов задает вопросы, на которые учащиеся стараются ответить: «Каковы концентрации этих растворов?», «Какой станет концентрация раствора, если мы сольем (смешаем) эти два раствора?» Ученик у доски рассчитывает концентрации растворов.
Концентрация 1-го раствора:

Концентрация 2-го раствора:

Концентрация 3-го раствора:

Получается, что концентрации всех трех растворов – двух исходных и третьего, образующегося при их смешивании, – одинаковые.
Учитель математики. Обратите внимание, что при смешивании растворов мы суммируем массы растворенных веществ и массы растворов.
Подведем итог на данном этапе работы. Ответьте на вопросы: «Из чего состоит раствор?», «Как найти массу раствора?», «Что такое концентрация раствора?»

Самостоятельная работа учащихся по карточкам

Задания несложные: первичный контроль на усвоение понятия «концентрация» и зависимости ее от соотношения масс воды и растворенного вещества.
Пример. Для консервирования огурцов приготовили рассол: на 2 л воды взяли 100 г соли, а для консервирования томатов – рассол из 100 г соли на 3 л воды. Какой рассол получился более концентрированным?
Выберите правильный ответ:
а) первый;
б) второй;
в) концентрации растворов равны между собой.

Карточки разложены на столах перед началом урока, по 3 карточки каждому ученику. На выполнение задания отводится 1,5–2 мин, после чего карточки быстро передают на первую парту, и там их собирает учитель химии.
Учитель математики. Прочитайте типовые задачи, записанные на доске.

• Задача 1. Сколько граммов соды содержится в 200 г 40%-го раствора?
• Задача 2
. Найдите массу 10%-го раствора сахара, если известно, что сахара в растворе 25 г.
Задача 3. Дан 40%-й раствор соли в воде. Во сколько раз содержание воды в растворе больше содержания соли?
(Подсказка: рассмотрите задачу для 100 г 40%-го раствора.)
Предложенные типы задач мы определим так:

1-я – нахождение доли от целого,
2-я – нахождение целого по его доли,
3-я – отношение величин.

РЕШЕНИЕ
(запись на доске)

• Задача 1.

1-й способ.

г.

2-й способ.

200 г – 100%,

х г – 40%,

г.

Ответ. Масса соды – 80 г.

• Задача 2.

1-й способ.

г.

2-й способ.

25 г – 10%,

х г – 100%,

г.

Ответ. Масса раствора – 250 г.

Задача 3

Для 100 г раствора масса вещества (40%) равна 40 г, а масса воды (60%) – 60 г.
Отношение масс:

Ответ. Воды в растворе больше, чем вещества, в 1,5 раза.

Самостоятельная работа учащихся по карточкам
(Проверка уровня усвоения типовых задач)

Пример. Найдите массу соды в 400 г 25%-го раствора.
Примечание.
Карточки для самостоятельной работы учащихся проверяет учитель химии.
Карточки не подписаны фамилией ученика, а отмечен вариант, парта, ряд. Пока учитель математики работает с классом, у учителя химии есть возможность проверить карточки и результаты занести в таблицу. За неверный ответ в таблице ставится пометка «».
На доске приготовлена таблица:

Номер
парты
1 ряд  2 ряд 3 ряд
Вариант
I II I II I II
1 C C C C C C
2 C C C C C C
3 C C C C C C
4 C C C C C C
5 C C C C C C
6 C C C C C C

Если все задачи решены верно, то ученик получает «5»; если одна неверно решенная задача, то «4»; если две, то «3». Если неверно решены три задачи, то ученик приглашается на дополнительные занятия.

Далее ученики решают более сложные задачи.

• Задача 4. Сколько воды нужно добавить к 500 г 16%-го раствора, чтобы концентрация раствора стала 10%-й? Как изменяется концентрация при добавлении к раствору воды? Что остается неизменным в растворе при добавлении воды?

(Ответ. 300 г воды.)

• Задача 5. Смешали 200 г уксусной кислоты и 600 г воды. Найдите процентное содержание уксусной кислоты в растворе.

• Задача 6. Смешали 200 г индийского чая и 600 г грузинского чая. Найдите процентное содержание индийского чая в полученной смеси.

Учитель химии. Если при смешивании двух веществ не образуется новое вещество, а составляющие компоненты просто перемешиваются, то для решения подобных задач нужно использовать типовые задачи и основное правило решения задач на смешивание.
Если к смеси добавляют какое-либо вещество, то необходимо определить, какое вещество остается в неизменном количестве, и принять его за основу при решении задачи.

В конце урока каждый ребенок в таблице видит свой результат.

Л.Ю.СЫРОМЯТНИКОВА,
учитель химии,
Т.Н.ДРОКИНА,
учитель математики
средней школы № 9
(г. Чита)