Конспект урока "Вычисление массовой доли и массы растворенного вещества в растворе" 7 класс

Тема: Вычисление массовой доли и массы растворенного вещества в растворе. 7 класс

Цели урока

Образовательная: систематизировать знания учащихся по решению задач на «массовую долю растворенного вещества»; формировать такие качества знаний учащихся, как системность, глубина, осознанность, гибкость; способствовать усвоению химических понятий, связей между ними и общими естественнонаучными понятиями.

Развивающая: формирование  познавательной активности учащихся, их самостоятельности и интереса к познанию природы; способствовать изучению химии как прикладной дисциплины, формирующей химические и математические компетентности.

Воспитывающая: Содействовать в ходе урока формированию  причинно-следственных и других связей между явлениями;  обусловленности развития химической науки потребностями производства, жизни и быта; обеспечивать нравственно-этическое воспитание.

Ожидаемые результаты обучения для учащихся:

·         Умение решать расчетные задачи на нахождение массовой доли растворенного вещества

·         Умение делать осознанный выбор способа и метода решения задач на уроке химии

·         Умение доказывать с помощью математических расчётов выводы, сделанные на основе эксперимента

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: интегрированный (химия-математика).

Методы и методические приемы:

1. Информационно – рецептивный: словесный, наглядно – демонстрационный, практический.

2. Репродуктивный: подача материала в готовом виде, конкретизация и закрепление приобретенных знаний.

3. Проблемно – поисковый: постановка проблемного вопроса.

4. Самостоятельная работа.

5. Интерактивный.

Оборудование: набор для демонстрационного опыта, карточки для самостоятельной работы, рефлексии, мультимедийная презентация

Ход урока

I.Организационный этап

II. Мотивация учебной деятельности (4 мин.)

Демонстрационный опыт.

   Для опыта нам понадобились: вода, 2 банки объемом 1л, 2 сырых яйца, соль.

   В обе банки налита вода (чуть больше половины банки). В одной банке пресная вода, в другой – концентрированный раствор соли. В обе банки опустили по сырому яйцу.

   В банке с пресной водой, оно сразу опустилось на дно. В банке с концентрированным солевым раствором сырое яйцо плавает на поверхности.

   Берем пресную воду и потихоньку подливаем её в банку с раствором. И видим, что яйцо немного опустилось. Добавляем в банку ещё немного пресной воды. Яйцо опускается ещё ниже, оно качается в толще воды.

Проблемный вопрос: в чем секрет подобного «поведения» яйца?

Предполагаемый ответ: в солёной воде яйцо плавает на поверхности, в отличие от яйца в пресной воде, которое сразу опустилось на дно банки. Выходит, что яйцо легче, чем раствор соли. Раствор «выталкивает» яйцо, поэтому оно всплывает. Чем больше концентрация раствора, тем больше плотность раствора и  тем выше плавает яйцо.

Учитель химии:   Сегодня мы продолжим работу по теме «Растворы». Знания, полученные на сегодняшнем уроке, вам также понадобятся в быту.

III. Сообщение темы и целей урока (слайд №1)

IV. Актуализация опорных знаний (7 мин.)

Блиц – опрос (слайд №2)

1.     Что такое раствор?

2.     Приведите примеры растворов, с которыми вы встречаетесь в повседневной жизни.

3.     Чем отличается раствор от химического соединения?

4.     Как выражается количественный состав раствора?

5.     Как можно изменить массовую долю вещества в растворе?

6.     Какое вещество чаще всего используется в качестве растворителя?

7.     Что происходит при сливании двух растворов?

8.Условное обозначение массовой доли растворенного вещества (слайд №3)

9.По какой формуле рассчитывается массовая доля растворенного вещества?

10. Расшифруйте  информацию на этикетке (слайд №4)

Заполните таблицу (слайд №5)

Масса вещества, г	Масса растворителя, г	Масса раствора, г	Массовая доля растворенного вещества, %
	45	50
7		140
30	90
	250	300
5		200
	108	120	10

Можно ли обойтись без знания формулы: 

ω%=  m (в-ва)/ m (р-ра)*100%

для определения массовой доли растворенного вещества? Чтобы дать ответ на этот вопрос, решим следующую задачу.

V. Основная часть урока (25 мин.)

1.     Комментированное решение задачи с изменяемыми условиями.

 (Образцы решения задач остаются на доске)

    Как определить, не пробуя на вкус, какой чай более сладкий: приготовленный из 15 г сахара и 285 г воды или из 9 г сахара и 141 г воды? (слайд № 6)

Решение задачи с применением формулы массовой доли вещества под руководством учителя химии:

Рассчитаем массы растворов:

m1 = 15 + 285 =300 г,

                                                 m2 = 9 + 141 =150 г.

Рассчитаем массовые доли сахара в растворах:

ω1 = 15*100%/300 = 5%

ω2 = 9*100%/150 = 6%

Массовая доля сахара во втором растворе больше, значит, он более сладкий.

Решение задачи математическим способом под руководством учителя математики:

Попробуем эту же задачу решить с помощью пропорции, воспользовавшись результатами m1 = 300 г,  m2 = 150 г.

300 г – 100%

                                                      15 г     –   х%,

 х = 15*100/300, х = 5 (%) – процентное содержание сахара в первом стакане чая.

150 г   -   100%

                                                         9 г  -    х%

х = 9*100/150, х = 6 (%) – процентное содержание сахара во втором стакане.

5% меньше 6%, значит, второй чай более сладкий.

Учитель химии: Давайте изменим вопрос задачи. Сколько нужно долить воды в более сладкий чай, чтобы уравнять их концентрации?

(Решение задачи учащимися у доски)

5% * (150 + х) = 9* 100%

5х = 150

х = 30 (г)

Чтобы уравнять концентрации сахара в чае, нужно к 6% - ному раствору прилить 30 г воды.

Учитель математики: Как решить эту задачу с помощью пропорции?

(Решение задачи учащимися у доски)

Так как количество сахара в чае не меняется, то

9 г   -  5%

                                                             х г - 100%

х = 9*100/5,

х = 180

Значит, масса нового 5% - ного раствора 180 г, поэтому, чтобы уравнять концентрации сахара в чае, в более сладкий нужно долить 180 – 9 – 141 = 30 (г) воды.

У. х: А что будет, если смешать оба раствора? Какую концентрацию будет иметь новый раствор?

 Рассчитайте массу сахара в новом растворе.

Ученик:

m3 = 15 + 9 = 24 (г)

Учитель химии: Определите массу нового раствора.

Ученик:

m (р-ра)3 = 300 + 150 = 450 (г)

Учитель химии: Рассчитайте массовую долю сахара в новом растворе.

Ученик:

ω = 24*100%/450 = 5,3 (%)

Учитель математики: Чему равна масса смешанных растворов?

Ученик: 300 + 150 = 450 (г), масса сахара в них: 15 + 9 = 24 (г).

Учитель математики: Составьте и решите пропорцию:

Ученик:                                           450 г – 100%

                                                          24 г –  х%

х = 24 * 100/ 450

х = 5,3

Значит, содержание сахара в полученном при смешивании растворе 5,3%.

Учитель химии: Задачи на смешивание имеют широкую практическую направленность. Для домашней консервации используется столовый 9%-ный уксус. А вот технологи отраслей пищевой промышленности чаще используют 80% - ную уксусную эссенцию. Рассчитайте, сколько нужно взять уксусной эссенции и воды, чтобы получить 1000 г столового уксуса?          (слайд №7)

Решение:

По формуле найдём массу растворённого вещества в первом                                 растворе: m_1в= 9%*1000/100%=90г

Найдём массу второго раствора (эссенции): 90*100%/80%=112,5г

Найдем массу воды, необходимой для приготовления столового уксуса:

1000-112,5 = 887,5г

Ответ: 112,5г эссенции, 887,5г воды.

Учитель математики: Как сократить время на решение задач подобного типа? Для этого  используем правило креста («конверт Пирсона»). Это так называемая диагональная схема смешивания. При расчёте записывают массовые доли растворённых веществ одну над другой, а в середине – массовую долю, которую нужно получить. По диагонали из большего значения вычитают меньшее значение. Разности их вычитаний показывают массовые доли для первого и второго растворов, необходимые для приготовления нужного раствора.

                                                    80%                                  9               

                    1000г             9%                                                                         

                                                      0%                                  71              

1000/ (71 + 9) * 71 = 887,5 г – воды нужно долить к эссенции.

1000/ (71 + 9) * 9 = 112,5 г эссенции.

Учитель химии: Особенностью решаемых сегодня задач является их практическая направленность и возможность решения разными способами. Выберите задачу и решите ее более удобным для вас способом.

(Схемы решения задач на смешивание записываются в рабочих тетрадях).

2. Разноуровневая самостоятельная работа с последующей взаимопроверкой (слайд №8) (7 мин.)

VI. Подведение итогов урока (7 мин.)

Задание выполняется на интерактивной доске. Привести в соответствие физическую величину и формулу для ее расчёта.

Физическая величина	Формула
1.ω%	А. m (р. в-ва)*100%/ ω
2. m (р-ра)	Б. m (р. в-ва)/ m (р-ра)*100%
3. m (р. в-ва)	В. m (р. в-ва) + m (воды)
4. m (воды)	Г. m (р-ра) – m (воды)
	Д. ω* m (р-ра)/100%
	Е. m (р-ра) – m (р. в-ва)

 Рефлексия.

«Открытый вопрос».

Учащиеся формулируют и задают друг другу вопросы, используя слова карточки, выданной в начале урока.

VII. Домашнее задание.

Повторить материал § 23.

Составить и решить практическую задачу на смешивание двумя способами (химическим и математическим).

Приложения

1.Образец карточки для самостоятельной работы (раздаются по одной на парту).

Задачи 1-го уровня.

1.Косметологи советуют применять солевые ванночки для лица и рук, чтобы кожа была белой и гладкой. Какую массу соли и воды надо взять, чтобы получить 200г солевого раствора с массовой долей соли 1%? 

2. Для дезинфекции ран используется 5%-ный раствор марганцовки. Какую массу марганцовки и воды надо взять для приготовления 200 г раствора? 

Задачи 2-го уровня.

1.Определите массовую долю сахара в компоте, если для его приготовления взяли 500 г воды и 30 г сахара.

2. Для  приготовления сладкого чая  на 1 стакан (250 г воды) добавляется две чайные ложки сахара (по 5 г каждая). Какая массовая доля сахара в чае? 

Задачи 3-го уровня.

1. Определите массовую долю уксусной кислоты в растворе, полученном при сливании 150 г 80%-го и 500 г 9%-го растворов.

2. Определить массовую долю соли в бульоне, полученном при добавлении 200 мл воды к 650 г  3% -ного раствора.

Карточка для рефлексии «открытый вопрос» (раздаются в начале урока по одной на парту).

Закончите формулировку вопроса, соответствующего изученному материалу

1.     Что……………………….?

2.     Для чего………………….?

3.     Как………………………. ?

4.     Какими……………………?

5.     Где…………………………?