Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Интегрированный урок по теме «Системы линейных уравнений при решении расчетных задач по химии»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Химия

Интегрированный урок по теме «Системы линейных уравнений при решении расчетных задач по химии»

библиотека
материалов

Муниципальное Бюджетное Образовательное учреждение

«Родинская средняя общеобразовательная школа №1»







hello_html_3eb54600.gif

( 9класс 2 часа)












Учитель химии Решетченко А. А.

Учитель математики Бойко В. П.










С. Родино

2015г.






Проводится при повторении курса неорганической химии в 9 классе, в рамках повторения курса алгебры VII-IX классов. Повторяем способы решения систем линейных уравнений.

Данный урок позволяет установить межпредметные связи, интегрирующие знания учащихся, увидеть связь химических явлений и математических методов. Использование нетрадиционной формы организации учебного процесса активизирует познавательную деятельность учащихся, делает процесс повторения эффективнее.


Цели урока:

  • познакомиться с новым приемом решения задач на смеси;

  • закрепить умения решать системы уравнений, научиться применять знания по математике при решении практических задач, реализовать межпредметные связи химии и математики, развивать интерес к предметам, логическое мышление, умение работать коллективно, использовать дополнительную литературу;

  • оказание помощи ученикам в поиске и обретении своего индивидуального стиля и темпа учебной деятельности, раскрытии и развитии индивидуальных познавательных интересов.


Оборудование:

  • Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева;

  • оборудование для химического эксперимента: штатив, пробирки, химический стакан, держатель, раствор серной кислоты, металлы железа и цинка;

  • таблицы по математике: «Решение систем двух линейных уравнений», «Число решений системы линейных уравнений»;

  • карточки с заданиями, карточки – консультанты;

  • высказывания М. Алигер и А. Ахматовой, Аристотеля на отдельных плакатах.




























Ход урока.

  1. Учитель химии:

Сегодня на уроке мы работаем под девизом: «Ум заключается не только в знании, но и в умении предлагать знание на деле» (Аристотель). Химия имеет тесную связь с естественными науками. Эту мысль высказал ещё М. В. Ломоносов более двух веков назад, когда химия как наука в России только зарождалась. М. Алигер пишет об этом в поэме «Ленинские горы»:

«О физика – наука из наук!

Все впереди!

Как мало за плечами!

Пусть химия нам будет вместо рук,

Пусть станет математика очами.

Не разлучайте этих трёх сестер

Познание всего в подлунном мире

Тогда лишь будет ум и глаз остер

И знанье человеческое шире»

При решении химических задач очень часто приходиться встречаться с математическим моделированием. Сегодня на уроке мы познакомимся с решением задач на смеси с помощью систем уравнений

  1. Учитель математики:

Повторение по теме «Системы уравнений с двумя переменными».

  1. Фронтальная работа с классом.

Уhello_html_7fb3c877.gifстный опрос:
а) Дана система x+y=4

2x-y=2

является ли решением этой системы следующие пары чисел: x=2, y=1; x=3, y=1.

б) А, что значит решить систему? (Значит, найти такую пару чисел, при подстановке которой каждое из уравнений системы обращается в тождество)

в) Какие способы решения систем вы знаете?

- Работа по таблице «Решение системы двух линейных уравнений».

- Проверяем домашнее задание: составить карточки – консультанты «Способы решения систем уравнений».

Выбираем лучшие.

г) Как, не решая систему уравнений, определить сколько у неё решений:

- Работа с таблицей «Число решений систем линейных уравнений».

- Составим опорный конспект:

Сhello_html_7fb3c877.gifистема уравнений a1x+b1y=c1

a2 x+b2y+c2
имеет одно решение,

если hello_html_5486b77b.gifhello_html_3750bfcb.gifhello_html_2942f7c9.gif
имеет множество решений,
если hello_html_5486b77b.gif=hello_html_2942f7c9.gif=hello_html_m7d69c4e9.gif
не имеет решений,
если hello_html_5486b77b.gif=hello_html_2942f7c9.gifhello_html_3750bfcb.gifhello_html_m7d69c4e9.gif.





д) Устно определить число решений указанных систем:

xhello_html_2ac7fd01.gif+y=3 (одно решение, т. к. hello_html_m1bbe889e.gifhello_html_3750bfcb.gifhello_html_m756ae7cc.gif)

5x+4y=8


xhello_html_m4d378a02.gif+y=3 (нет решения, т.к. hello_html_2679c8ff.gif=hello_html_2679c8ff.gifhello_html_3750bfcb.gifhello_html_32150eb4.gif)

2x+2y=5


xhello_html_75646672.gif+y=3 ( б/мн. решений, т.к. hello_html_2679c8ff.gif=hello_html_2679c8ff.gif=hello_html_1ed4db54.gif

2x+2y=6

  1. Учитель химии.

  1. Создается проблемная ситуация в ходе эксперимента:

Смесь цинка и железа смешиваем с серной кислотой.

Какие вы наблюдаете явления?

(-выделение пузырьков газа водорода)

А возможно ли рассчитать массу цинка и массу железа в смеси? Какие исходные данные для этого необходимо знать?

2. Классу предлагается сформулировать и решить задачу.

Задача: При растворении в кислоте 2,33 г смеси железа и цинка получим 896 мг водорода. Сколько граммов каждого металла содержалось в смеси.

  1. Решение задачи тремя способами.
    а) Первым способом (ранее изученным) класс решает самостоятельно, а затем проверяется через кодоскоп. Учащиеся проверяют решённые задачи друг у друга (обмениваются тетрадями с соседом по парте). Отмечаем тех, кто правильно решил задачу.

I способ:

Предположим, что масса железа в смеси равна x г, тогда масса цинка равна (2,33-x) г. Уравнением устанавливаем пропорциональную зависимость между массой железа и объёмом выделившегося водорода.

xhello_html_50c0dc2.gifг Vл

Fhello_html_6ab3a16b.gife + H2SO4 FeSO4 +H2

1 моль 1 моль

56 г 22,4л

Из полученной пропорции вычисляем объем водорода, вытесненный железом.

V1=hello_html_m53d4ecad.gifhello_html_2de5be45.gif =0,4x, x=0,672

Аналогично вычисляем объем водорода, вытесненный цинком.

(2,33-x)г V2л

Zhello_html_6ab3a16b.gifhello_html_m7c16b6bd.gifn + H2SO4 ZnSO4 + H2

1 моль 1 моль

65г 22,4л


V2=hello_html_6a26b5aa.gif

Составляем алгеброическое уравнение с одним неизвестным

0,4х+hello_html_6a26b5aa.gif=0,896;

hello_html_m3ebf9d74.gif=0,896; hello_html_2cd896e5.gif=0,896;

3,6х+52,192=0,896.65; 3,6х+52,192=58,24

3,6х=6,048; х=6,048:3,6; х=1,68;

m(Fe)=1,68г; m(Zn)=2,33г-1,68г=0,65г

Ответ:1,68г; 0,65г
б) Решение задачи с помощью систем уравнений. II и III способы решения задачи рассматриваются фронтально.


II способ. Составляем два уравнения с двумя неизвестными.

Пусть в смеси x г железа и y г цинка.


xhello_html_50c0dc2.gifг Vл

Fhello_html_6ab3a16b.gife + H2SO4 FeSO4 +H2

1 моль 1 моль

56 г 22,4л

yhello_html_m7c16b6bd.gifг V2л

Zn + H2SO4 =ZnSO4 + H2 V1=hello_html_m4cde4bd0.gif=0,4x

1 моль 1 моль

65г 22,4л


V2=hello_html_ma1c24b8.gif=0,345y

Иhello_html_7fb3c877.gifмеем систему: x+y=2,33

0,4x+0,345y=0,896


В работу включается учитель математики.

Выясняем, имеет ли данная система решение и если имеет, то сколько? Каким способом лучше решить эту систему? Решаем систему.

xhello_html_9602490.gif=2,33-y

0,4(2,33-y)+0,345y=0,896;


0,4(2,33-y)+0,345y=0,896;

0,932-0,4y+0,345y=0,896;

-0,055y=-0,036; y=-0,036:(-0,055);

yhello_html_m3132e3c.gif0,655; xhello_html_m3132e3c.gif1,675

m(Fe) hello_html_m3132e3c.gif1,68 г; m(Zn) hello_html_m3132e3c.gif0,65 г

Ответ: 1,68 г; 0,65 г


III способ. Учитель химии.

При составлении алгеброических уравнений за неизвестное принимаем не массу, а количество вещества.

Пусть в смеси было x моль железа и y моль цинка, тогда m(Fe)=56 x, а ; m(Zn)=65 y.

Имеем: 56x+65y=2,33

Записываем уравнение реакций


xhello_html_50c0dc2.gif моль x моль

Fhello_html_6ab3a16b.gife + H2SO4 FeSO4 +H2

1 моль 1 моль

56 г 22,4л



y мольy моль

Zhello_html_50c0dc2.gifhello_html_6ab3a16b.gifn + H2SO4 ZnSO4 + H2

1 моль 1 моль

65г 22,4л

V(H2)=hello_html_2ba625b4.gif.Vm V1(H2)=22,4x V2(H2)=22,4y

Получаем уравнение:

2hello_html_m38660f28.gif2,4x+22,4y=0,896

Получим систему 56x+65y=2,33

22,4x+22,4y=0,896


Учитель математики.

Сколько решений имеет эта система? Давайте её решим способом сложения.


5hello_html_m7549de3c.gifhello_html_438e1b6b.gifhello_html_m7549de3c.gif6x+65y=2,33 -4 -22,4x-260y=-9,32

22,4x+22,4y=0,896 10; 22,4x+224y=8,96


-36y=-0,36; y=0,01

yhello_html_m70f089c9.gif=0,01

56x+0,65=2,33 ; 56x=2,33-0,65


56x=1,68; x=0,03

m(Fe)=56.0,03=1,68(г); m(Zn)=65.0,01=0,65(г)

Ответ: 1,68г; 0,65г

в) Второй этап закрепления задач с помощью решения систем уравнений с использованием приема нахождения массы вещества через массовую долю.

Работа в группах.

На столе в трех стопках лежат полоски трех цветов: красного, синего и зеленого, и три карточки с задачами. Ребята на уроках математики и химии приучены к разноуровневому подходу в обучении. Каждый выбирает полоску своего цвета. Учащиеся самостоятельно оценивают свои возможности и выбирают для себя тот уровень, который соответствует его возможностям и потребностям в данный момент времени.

Образовалось три группы. В каждой группе учитель назначает консультанта учитывая уровень подготовленности ученика. и зеленого, и три карточки с задачами. Ребята на уроках математики и химии приучены к разноуровневому подходу в обучении. Каждый выбирает полоску своего цвета. Учащиеся самостоятельно оценивают свои возможности и выбирают для себя тот уровень, который соответствует его возможностям и потребностям в данный момент времени.

Образовалось три группы. В каждой группе учитель назначает консультанта, учитывая уровень подготовленности ученика. На этом уроке в карточках записана одна и та же задача. Но степень помощи группам различна.

Ученики с красными карточками решают задачу практически самостоятельно. Группы с карточками других цветов получают карточки – консультанты для составления системы и для её решения. Учащиеся все вместе решают задачу, при необходимости обращаясь к образцу. Не исключается и дифференцированная помощь учителей непосредственно в ходе решения задачи, т.к. этот урок не несет в себе контролирующей функции, а главная его цель повторение и усвоение.

Каждый ученик работает на посильном для него уровне трудности, видит, как работают остальные, поэтому его самооценка становится реальной. По окончанию работы консультант сдает листок с оценками каждому учащемуся.

Задача: Для хлорирования смеси меди и железа массой 3,0 г потребовался хлор объемом 1,4 л. Рассчитайте массовую долю каждого металла в исходной смеси.

Решение:

1. Обозначим массовую долю меди через А, а массовую долю железа - через В, тогда их массы будут соответственно равны 3А г и 3В г.

2. Выразим объемы хлора, которые прореагировали с каждым металлом, через обозначенные массы.

3. 3Агxл

Cu + Cl2 = CuCl2

1 моль 1моль

64г/моль 22,4л/моль

64 г 22,4л

х =hello_html_3d8849cf.gif=1,05A

гyл

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

2 моль 3моль

56г/моль 22,4л/моль

112 г 67,2л

y=hello_html_6a8292f8.gif=1,80B

3hello_html_7fb3c877.gifhello_html_7fb3c877.gif.Составим и решим систему уравнений с двумя неизвестными

3A+3By=3,0 1,8A+1,8B=1,8

1,05A+1,80B=1,4; 1,05A+1,8B=1,4; 0,75A=0,4


A=0,4:0,75; Ahello_html_m3132e3c.gif0,533; Bhello_html_m3132e3c.gif1-0,533=0,467

w%(Cu) hello_html_m3132e3c.gif53,3% ; w%(Fe) hello_html_m3132e3c.gif4,67%

Ответ: 53,3%; 4,67%

IV. Подводится итог урока.

Чему научились? Понравился ли урок? С какими трудностями столкнулись?

Выставляются оценки за работу на уроке. Учитывается участие учеников во время фронтальной работы, самостоятельной работы, мнение консультантов при работе в группах.

V. Домашнее задание:

1. Повторить материалы по записям в тетради.

2. Объяснить химические процессы, упоминаемые А. Ахматовой:

«На рукомойнике моем

Позеленела медь,

Но так играет луч на нем,

Что весело глядеть.»

В поэтических строках А. Ахматовой говорится о том, что на медном рукомойнике появился налет или пленка. Это так называемая патина. Патина внешне представляет собой более или менее прочную окрашенную пленку, образующуюся на поверхности металла в результате многостадийного, сложного взаимодействия с кислотами, солями, газами, содержащимися в атмосфере или в земле и воде. Образование патины – это не что иное, как коррозия меди, из которой изготовлен рукомойник (т.е. протекает окислительно-восстановительные реакции).

Главная причина начала коррозийных процессов – соли в загрязненной воде, в особенности NaCl. Если предположить, что корозирующий агент - хлорид натрия, то в присутствии воды на воздухе образуется бледно-зеленый атакалит CuCl2.3Cu(OH)2

Последний при наличии достаточных количеств CO2 постепенно переходит в темно-зеленый малахит CuCO3.Cu(OH)2

  1. Повторить окислительно-восстановительные реакции. §5 стр.16-18


  1. Рhello_html_7fb3c877.gifешить систему 3x+3y=3,0

1,05x+1,80y=1,4 методом подстановки

hello_html_7fb3c877.gifhello_html_7fb3c877.gifx + y=1 x=1-y

1,05x+1,08y=1,4; 1,05(1-y)+1,80y=1,4;


1,05(1-y)+1,80y=1,4; 1,05-1,05y+1,80y=1,4;

0,75y=0,35; y=0,35:0,75; yhello_html_m3132e3c.gif0,467;

xhello_html_m3132e3c.gif1-yhello_html_m3132e3c.gif1-0,467hello_html_m3132e3c.gif0,533hello_html_m53d4ecad.gif













































Приложения

Кhello_html_m76b8a559.gifарточка – консультант «Способы решения уравнений»

Решаем систему a1x+b1x=c1

a2x+b2x=c2

Способом подстановки

Способом сложения

    1. Из какого-либо уравнения выразить одну переменную через другую.

    2. Подставить полученное выражение в другое уравнение и решить его.

    3. Сделать подстановку найденного значения переменной и вычислить значение второй переменной.

    4. Записать ответ.

  1. Уравнять модули коэффициентов при какой-нибудь переменной.

  2. Сложить (вычесть) почленно уравнения системы.

  3. Составить новую систему: одно уравнение новое, другое – одно из старых.

  4. Решить новое уравнение и найти значение одной переменной.

  5. Подставить значение найденной переменной и найти значение другой переменной.

  6. Записать ответ.


Эти карточки предлагаются для II и III групп.

Второй шаг решения системы может подсказать учитель каждой группе.


Карточка для I группы.

Для хлорирования смеси меди и железа массой 3,0 г потребовался хлор объемом 1,4 . Рассчитайте массовую долю каждого металла в исходной смеси. hello_html_mf3a2231.gif









Карточка для группы II

Для хлорирования смеси меди и железа массой 3,0 г потребовался хлор объемом 1,4 л. Рассчитайте массовую долю каждого металла в исходной смеси.



hello_html_4ec4a403.gif

w(Cu)=A

w(Fe)=B












Карточка для группы III


Для хлорирования смеси меди и железа массой 3,0 г потребовался хлор объемом 1,4 л. Рассчитайте массовую долю каждого металла в исходной смеси

hello_html_m46bbdf95.gif

hello_html_79911438.gif

Автор
Дата добавления 29.12.2015
Раздел Химия
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров267
Номер материала ДВ-297360
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх