Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №4/2006

ПЕРЕПИСКА С ЧИТАТЕЛЕМ

 

 

Задачи как элемент развития познавательного интереса
к химии

8 класс

Очень часто к задачам мы относимся прагматично: решаем определенный тип задач, стараясь как можно меньше времени потратить на написание их условий, отрабатываем алгоритм решения задач. Может, потому ученики не очень любят решать задачи, что мы «убрали из них душу». А ведь задачи решать можно с пользой для общего развития ребенка, для накопления обычных житейских знаний и просто для поднятия настроения.
Я до сих пор пользуюсь задачами «на моль», которые были напечатаны в вашей газете, где с юмором сравнивали молекулы с комарами. Думаю, задачи, которые составила я, используя исторический, медицинский и другие материалы, тоже кому-нибудь понравятся. Все задачи составлены по теме «Массовая доля химического элемента и определение химической формулы по массовой доле».

Задача 1

Вавилонский царь Бурнабуриаша был сильно разгневан тем, что получил в подарок от египетского фараона Аменхотепа IV (мужа Нефертити) недоброкачественное золото. Вот что мы читаем в его письме: «Когда 20 мин золота положили в печь, получили только 5 мин чистого золота» (мина – древняя счетно-весовая единица, которая составляет 489,6 г).

Определите, сколько граммов чистого золота получил вавилонский царь и сколько процентов чистого золота было в подарке.

Задача 2

На гробнице китайского полководца Чжао Чжу, похороненного в 316 г., есть металлический орнамент. Когда химики сделали анализ металла, то оказалось, что он имеет следующий состав: 5% магния, 10% меди и 85% алюминия. До сих пор наука не может объяснить, как удалось древним китайцам получить такой сплав.

Определите, сколько граммов каждого металла содержится в 20 г сплава.

Задача 3

Определите молекулярную формулу соли, названную в честь французского ученого К.Л.Бертолле, который ее открыл. Состав этой соли следующий: 31,84% калия, 28,98% хлора и 39,18% кислорода. Эта соль имеет отношение к бенгальским огням, ракетам, фейерверкам.

Задача 4

Прекрасный жемчуг, мраморные статуи, ракушечник состоят из соли, в которой 40% кальция, 12% углерода, 48% кислорода. Обратите внимание на мел – он тоже такого состава.

Что же это за соль?

Задача 5

Ваши помидоры гибнут от фитофтороза? Если так, то их надо обработать бордосской жидкостью.

Определите состав каждого компонента этой жидкости, если в первом находится 25,6% меди, 12,8% серы, 25,6% кислорода и 36% воды, а во втором – 54,05% кальция, 2,7% водорода и 43,25% кислорода.

Задача 6

В трактатах алхимиков было много рисунков. Металлы они изображали в виде символов соответствующих планет; пепел, что образовывался после сжигания веществ, – в виде человеческого скелета; газы – в виде птиц (лебедь символизировал белый цвет веществ, ворон – черный, феникс – красный). Твердый остаток после выпаривания алхимики называли «мертвою головою», белое вещество в виде пены, в составе которого 80% цинка и 20% кислорода, – «философской шерстью», а вещество, содержащее 1,6% водорода, 22,2% азота и 76,2% кислорода, – «крепкой водой».

Определите химические формулы этих веществ.

Задача 7

Ацетат свинца алхимики называли за его сладкий вкус «сахаром Сатурна».

Определите его химическую формулу, если он состоит из 54,6% свинца, 12,66% углерода, 29,55% кислорода и 3,2% водорода с учетом содержания кристаллизационной воды.

Задача 8

1 т гранита содержит в среднем 2,5 г урана и 10 г тория. Граниты – будущие источники ядерного топлива, когда ископаемые урановых и ториевых минералов полностью будут использованы.

Определите процентное содержание урана и тория в гранитах.

Задача 9

Человек вдыхает воздух, в котором 21% кислорода, 0,03% углекислого газа и 78,97% азота (по объему).

Определите, какой объем кислорода попадает в легкие человека в состоянии покоя при вдохе, если он вдыхает 500 мл воздуха.

Задача 10

Определите процентное содержание химических элементов в организме человека массой 70 кг, если он состоит из 45,5 кг кислорода, 12,6 кг углерода, 7 кг водорода, 2,1 кг азота, 1,4 кг кальция, 0,7 кг фосфора и некоторых других элементов.

Задача 11

Определите молекулярную формулу уксусной кислоты, раствор которой вы можете найти на вашей кухне. В ней – 40,00% углерода, 6,67% водорода, 53,33% кислорода.

Задача 12

Определите молекулярную формулу кислоты, которая имеет сладкий вкус. Эта кислота широко используется в медицине при лечении ревматизма и как жаропонижающее средство. Называется она салициловой и содержит 34,8% кислорода, 60,9% углерода и 4,3% водорода. Производное этой кислоты вы знаете под названием аспирин.

Задача 13

Определите молекулярную формулу вещества, с которым вы хорошо знакомы, т. к. каждая рана нередко обрабатывается раствором этой жидкости. В чистом виде эта жидкость имеет светло-голубой цвет и весьма взрывоопасна, тогда как ее растворы используются в медицине. В этом веществе 5,88% водорода и 94,12% кислорода.

Задача 14

Для соления мяса используют не только обычную соль (NaCl), но и соль, состоящую из 27,06% натрия, 16,47% азота и 56,47% кислорода. Колбасе придает красный цвет добавление соли, состоящей из тех же химических элементов, что и предыдущая соль, но кислорода в ней 46,38%, азота – 20,29% и натрия – 33,33%.

Определите молекулярные формулы этих солей.

Методика решения задач

Задачи 1 и 2 можно давать детям уже на первом и втором уроках по химии в 8-м классе, т. к. эти задачи не требуют дополнительных знаний по химии, а обеспечивают лишь актуализацию знаний по математике по теме «Пропорция».

Такие задачи очень важны, т. к. многие задачи по химии решаются с использованием пропорции.

Задача 1

Дано:

1 мина = 489,6 г,
m(подарка) = 20 мин,
m(Au) = 5 мин.

Найти:

m(Au),
(Au).

Решение

Определим, сколько граммов чистого золота было в подарке:

1 мина – 489,6 г,

5 мин – m(Au) г.

m(Au) = 5 (мин)•489,6 (г)/1 (мина) = 2448 г.

Определим, сколько всего было послано «золота»:

20•489,6 = 9792 г.

Определим, сколько это составляет процентов:

9792 г – 100%,

2448 г – (Au)%.

(Au) = 2448•100/9792 = 25%.

Ответ. m(Au) = 2448 г, (Au) = 25%.

Используя такие задачи, можно сразу выявить одаренных детей. Они чаще всего предлагают вам более рациональный способ решения: 5 от 20 – это 1/4, т.е. 25%.

Иногда при решении таких задач достаточно напомнить ученикам, что за 100% принимается «все» (одно целое).

Задача 2 (подобна первой, но имеет обратное решение)

Дано:

(Mg) = 5%,
(Cu) = 10%,
(Al) = 85%,
m(спл.) = 20 г.

Найти:

m(Mg),
m(Cu),
m(Al).

Решение

Определим массу магния:

20 г – 100%,

m(Mg) – 5%.

m(Mg) = 20•5/100 = 1 г.

Определим массу меди:

20 г – 100%,

m(Cu) – 10%.

m(Cu) = 20•10/100 = 2 г.

Определим массу алюминия:

m(Al) = 20 – 1 – 2 = 17 г.

Ответ. m(Mg) = 1 г, m(Cu) = 2 г, m(Al) = 17 г.

Задачи 3–7, 11–14 решаются в 8-м классе после изучения массовой доли химического элемента. Этот тип задач желательно отработать с учениками особенно тщательно, поскольку к данному универсальному способу определения молекулярных формул веществ ученики вернутся в 10-м классе при изучении органической химии. Рассмотрим этот способ на следующем примере.

Задача 3

Дано:

(K) = 31,84%,
(Cl) = 28,98%,
(O) = 39,18%.

Найти:

KхСlyOz.

Решение

х : y : z = 31,84/39 : 28,98/35,5 : 39,18/16 = 0,82 : 0,82 : 2,45 = 1 : 1 : 3.

Ответ. Молекулярная формула бертолетовой соли – KClO3.

Задачи 8, 9 не вызывают сложностей у учеников, т. к. они уже отработаны ими в младших классах на уроках математики. По программе на уроках химии эти задачи решаются в 9-м классе в теме «Растворы», «Металлы».

Л.П.ГАСЮК,
учитель химии
(г. Нетешин, Хмельницкая обл., Украина)