Урок на тему «Смешивание растворов»
Цель
урока:
вычисление
массовой
доли растворенного вещества в растворе при смешивании растворов различных
концентраций.
Задачи:
обучающие:
формирование умения готовить растворы. Совершенствовать
умения учащихся рассчитывать массовую долю растворенного вещества в растворе.
Показать и раскрыть суть нестандартных способов решения задач на смешивание
растворов с помощью таблицы и методом: «Конверт Пирсона»;
развивающие:
развивать умения учащихся анализировать, сравнивать, синтезировать, обобщать;
развивать качества ума - критичность, глубину, быстроту; способность
преодолевать трудности, реализуя межпредметные связи курсов математики и химии;
воспитательные:
воспитывать личности с высоким уровнем культуры, формировать потребность в
познавательной деятельности.
Тип
урока: комбинированный
Формы
работы: фронтальная, групповая, индивидуальная
Оборудование
урока: компьютер, интерактивная доска; карточки с заданиями для
самостоятельной работы, карточки с дифференцированными домашними заданиями
Лабораторное оборудование: мерный цилиндр на 25 мл, стакан или колба на
50мл, стеклянная палочка, пробирки (3 шт), сульфат меди (II) безводный, раствор
сульфата меди (II) 12%, дистиллированная вода.
Химический
эксперимент «Приготовление раствора смешиванием растворов разных концентраций».
I.
Организационный момент
Демонстрационный
опыт:
“сухой
лимонад” - смесь соды, лимонной кислоты, сахара, красителя.
В
сухой смеси ничего не происходит, но стоит добавить воды идет бурное выделение
газа. Ребята, как вы видите, большинство химических реакций проходят в
растворах, иначе они просто не идут (или идут очень медленно).
Итак,
сегодня мы будем говорить о растворах, тема нашего урока: «Смешивание
растворов».
Цель
урока: Вычисление массовой
доли растворенного вещества в растворе при смешивании растворов.
Задачи:
1) Формирование
умений готовить растворы веществ;
2) Подготовка
к ЕГЭ: совершенствование умений рассчитывать массовую долю растворенного
вещества;
3)
Использование знаний урока в быту.
Запись темы урока
II.
Актуализация знаний
Правила техники
безопасности
Осторожно
обращайтесь с химическим оборудованием!
А) Запрещается
пробовать вещества на вкус;
Б) Брать вещества
руками;
В) оставлять неубранными
рассыпанные или разлитые реактивы;
Г) оставлять
открытыми склянки с жидкостями и банки с сухими веществами;
Д) смешивать
неизвестные вещества;
Е) сливать или высыпать реактивы в
раковину.
|
1)
На столах у каждого ученика стакан или колба с сульфатом меди (II), стакан
с водой, мерный цилиндр на 25 мл, пробирки(3шт).
-
У вас на столах стакан с дистиллированной водой. Посмотрите, какой объем воды?
Ответ:
50 мл
-
Какова плотность воды?
Ответ:
1г/мл
-
Значит, какова масса 50 мл воды?
Ответ:
25 г
-
Как мы определили массу?
Ответ:
-
В колбе у вас соль, налейте туда вашу воду. А сколько соли было в колбе?
Ответ:
Не знаем. Не взвешивали.
-Значит,
вы высыпали неопределенную массу соли, так?
Ответ:
Да.
-
Что получили?
Ответ:
Раствор.
-Что
такое раствор?
Ответ:
это однородная система, состоящая из частиц растворенного вещества и
растворителя.
-
Значит, масса раствора из чего складывается?
Ответ:
Из массы воды и массы соли.
-
Сделайте рисунок. Запишите формулу массы раствора.
Ученики
делают рисунок.
+
=
соль
раствор
m H2O+m соли=m раствора
- Из курса
математики знаем, что раствор в целом составляет 100%. А сколько процентов
составляет масса соли в растворе?
Ученики:
х процентов.
-
Как нашли?
Ученики:
Масса раствора составляет 100%, масса соли составляет х%,
mраствора -----
100%
mсоли----------
х
отсюда
-
А что такое процент?
Ученики:
Сотую часть (долю) числа называют процентом.
-
А если мы возьмем массу соли в долях, то получаем массовую долю соли в
растворе. Которая обозначается
2) Задача № 1
Задача 1. В 25 г.
воды растворили 1 г. сульфата меди (II). Определите массовую долю сульфата меди
(II).
Дано:
mсоли=1г
mводы=25г
Найти: W=?
Решают самостоятельно.
mр-ра
=mсоли+
mводы=1+25=26г
Ответ: W=0,03 или 3%
3) Человек в
повседневной жизни, сам того не ведая, является химиком.
- Какие растворы
вам приходилось использовать в своей жизни?
Ответы: Например,
раствор уксусной кислоты и т. д.
-Приходилось ли
вам самим готовить растворы и для чего?
Ответы: Да, для
засолки огурцов и т.д.
Это интересно!
10% раствор
аммиака на все случаи жизни (при уборке, стирке, глажке)
- Мойка окон;
- Отбеливание
белья;
-Чистка замшевых
изделий;
-Чистка подошвы
утюга;
- Очистка стекол
от следов мух;
- Увеличение цвета
ковров, мебельной обивки;
-Нейтрализация
укусов насекомых.
III.
Изучение
новой темы
Задача №2
Задача 2. Смешали
300 г раствора хлорида натрия с массовой долей соли 0,25 и 400 г раствора той
же соли с массовой долей 0,4. Определите массовую долю хлорида натрия в
полученном растворе.
Сделайте
рисунок. Запишите формулу массы раствора.
Ученики
делают рисунок.
|
m1соли
|
|
|
m2соли
|
|
|
m1соли+ m2соли
|
+
|
р-ра р-ра (раствора)
Решение задачи 2
Дано:
mр-ра1=300г
W1=0,25
mр-ра2
= 400г
W2=
0,4
-------------------------
Найти: W3=?
1
способ проведение последовательных расчетов по
формуле
|
Р-р1
|
+
Р-р2
|
=
Р-р3
|
mр-ра, г
|
300
|
+400
|
=700
|
W= mсоли\ mр-ра
|
0,25
|
0,4
|
235/700=0,34
|
mсоли= W· mр-ра, г
|
0,25·300=75
|
+0,4*400=160
|
=235
|
mр-ра3=300+400=700г
mсоли1=0,25·300=75г
mсоли2=0,4*400=160г
mсоли3=75+160=235г
W3=235/700=0,34
или 34%
Ответ:
W2=0,34
или 34%
2
способ метод линейных уравнений.
(1)
Из формулы (1) вытекает:
mсоли= W* mр-ра (2)
mcоли1+mсоли2=mсоли3 (3)
Подставляем
формулу (2) и получаем уравнение с одним неизвестным:
W1* mр-ра1+ W2* mр-ра2= W3* mр-ра3 (4)
При
решении задачи применяем уравнение (4)
0,25·300+0,4·400=(300+400)·W3
700· W3=235
W3=0,34
Ответ: W3=0,34
или 34%
Физкультминутка
3
способ по диагональной схеме «правила смешения»
(«конверт
Пирсона»)
Решение:
0,4
W3-0,25 400
0,25 0,4-W3
300
(W3-0,25)·300=(0,4-W3)·400
300W3 – 75=160
– 400W3
300W3+400W3=160+75
W3=235\700
W3=0,34 или
34%
Ответ:
W3=0,34 или
34%
Задача 3.
Экспериментальная часть
Работают в группах
1. Мерным цилиндром отмерить 10 мл
приготовленного раствора сульфата меди(II) с массовой долей
0,03 и вылить в первую пробирку. Это контрольный раствор №1;
2. Также отмерить 10 мл раствора сульфата
меди(II) c массовой
долей 0,12 и вылить в пробирку №2. Это контрольный раствор №2. (Контрольные
растворы не трогать!);
3. Мерным цилиндром отмерить 10 мл
раствора №1 и 5 мл раствора №2 и вылить в пробирку №3;
3. Отметить цвет растворов №1,2,3;
3. Рассчитать массовую
долю соли в растворе №3 одним из трех способов;
4. Сделать вывод.
На слайде представлен порядок проведения опыта по
смешиванию растворов с разными массовыми долями ω1
и ω2. Отмечаем цвет нового раствора( менее или более окрашен
по отношению к данным растворам) сделан теоретический вывод, который
подтвержден расчетами.
Решение:
1
способ проведение последовательных расчетов по
формуле
|
Р-р1
|
+
Р-р2
|
=
Р-р3
|
mр-ра, г
|
10*1,0296=10,3
|
+5*1,1304=5,65
|
=15,95
|
W= mсоли\ mр-ра
|
0,03
|
0,12
|
0,99/15,95=0,06
|
mсоли= W· mр-ра, г
|
0,03·10,3=0,31
|
+0,12*5,65=0,68
|
=0,99
|
Ответ:
W3=0,06
или 6%
2 способ
метод линейных уравнений
W1* mр-ра1+ W2* mр-ра2= W3* mр-ра3
mр-ра3 = mр-ра1+mр-ра2
mр-ра1=10*1,0296=10,3г
mр-ра2=5*1,1304=5,65г
0,03·10,3+0,12*5,65=W3*(10,3+5,65)
W3*15,95=0,99
W3=0,06
Ответ:
W3=0,06
или 6%
3 способ по диагональной
схеме «правило смешения» («конверт Пирсона»)
mр-ра1=10*1,0296=10,3г
mр-ра2=5*1,1304=5,65г
0,12
W3-0,03 5,65
0,03 0,12-W3
10,3
(W3-0,03)·10,3=(0,12-W3)·5,65
10,3W3 –
0,31=0,68 – 5,65W3
5,65W3+10,3W3=0,68+0,31
W3=0,99\15,95
W3=0,06 или 6%
Ответ:
W3=0,06 или 6%
IV.
Закрепление
Самостоятельная работа. Предоставляем учащимся
выбрать удобный для него способ решения, то есть создать условия для его
мышления. Применение теоретических знаний на практике (индивидуальная
работа).
Учащиеся получают карточку с условиями нескольких задач
(максимально возможное число). Выбирают из предложенного списка задачи по силам
и решают их самостоятельно, используя карты алгоритма решения задач. Задача,
решить правильно как можно больше задач за ограниченный промежуток времени.
Задача № 1 Смешали
300г раствора с массовой долей сульфата бария 0,2 и 500 г раствора с массовой
долей 0,4. Вычислите массовую долю сульфата бария в полученном растворе (W3=0,26 или
26%)
Задача №2 Смешали 150 г раствора нитрата калия с массовой долей
12% и 300 г раствора этой же соли с массовой долей 7%. Вычислите массовую долю
нитрата калия в полученном растворе. Ответ: W3=0,09 или
9%
Задача№3 Смешали
10 мл раствора с массовой долей азотной кислоты 10%(ρ=1,056г/мл) и
100 мл раствора с массовой долей 30% (ρ = 1,184 г/мл). Вычислите массовую долю
азотной кислоты в полученном растворе. Ответ: 0,28 или
28%
Задача
№4 Определите массы 10%-ного и 50%-ного (по массе) растворов,
необходимые для получения 200 г 20%-ного раствора.
(mр-ра1=150г.,
mр-ра2=50г)
Задача
№5 Смешали
250 г гидроксида натрия с массовой долей 16% и 300мл раствора (ρ=1,2г/мл) с
массовой долей того же вещества 20%. Рассчитайте массу гидроксида натрия в
полученном растворе. Ответ: mв-ва3=109,8г
Задача №6 В аптеке требовалось
приготовить 1 кг нашатырного спирта (10% раствор аммиака) путем разбавления 25%
раствора аммиака дистиллированной водой. В каком массовом отношении следует
смешать 25% раствор и воду? Ответ: m1:
m2=2:3
После выполнения
задания учащиеся проводят взаимопроверку.
Задача №1 Смешали
300г раствора с массовой долей хлорида натрия 0,2 и 500 г раствора с массовой
долей 0,4. Вычислите массовую долю хлорида натрия в полученном
растворе.
1
способ проведение последовательных расчетов по
формуле:
|
Р-р1
+
|
р-р2
=
|
р-р3
|
mр-ра, г
|
300
+
|
500
=
|
800
|
W= mсоли\ mр-ра
|
0,2
|
0,3
|
210/800=0,26
|
mсоли= W· mр-ра, г
|
0,2·300=60 +
|
0,3·500= 150 =
|
210
|
Ответ:
W3=0,26
или 26%
Задача №2 Смешали 150 г раствора нитрата калия с массовой долей
12% и 300 г раствора этой же соли с массовой долей 7%. Вычислите массовую долю
нитрата калия в полученном растворе.
3
способ
по диагональной схеме «правило смешения» («конверт Пирсона»)
0,12
W3-0,07 150
0,07 0,12-W3
300
(W3-0,07)·300=(0,12-W3)·150
300W3 – 21=18 –
150W3
300W3+150W3=18+21
W3=39\450
W3=0,09 или
9%
Ответ:
W3=0,09 или
9%
Задача № 3 Смешали
10 мл раствора с массовой долей азотной кислоты 10%(ρ=1,056г/мл) и
100 мл раствора с массовой долей 30% (ρ = 1,184 г/мл). Вычислите массовую долю
азотной кислоты в полученном растворе.
1
способ проведение последовательных расчетов по
формуле:
|
Р-р1
+
|
р-р2
=
|
р-р3
|
mр-ра, г
|
10*1,056=10,56
|
100*1,184=118,4
|
=128,96
|
W= mсоли\ mр-ра
|
0,1
|
0,3
|
0,28
|
mсоли= W· mр-ра, г
|
0,1*10,56=1,06
|
0,3*118,4=35,52
|
=36,58
|
Ответ: 0,28 или 28%
Задача
№4 Определите массы 10%-ного и 50%-ного (по массе) растворов,
необходимые для получения 200 г 20%-ного раствора.
3
способ. Алгебраический метод.
0,1 mр-ра1
+0,5(200- mр-ра1
)=40
0,1 mр-ра1
-0,5 mр-ра1
=40-100
0,4 mр-ра1
=60
mр-ра1
=150
mр-ра2=
200-150=50г.
Ответ:
mр-ра1=150г.,
mр-ра2=50г.
Задача № 5 Смешали 250 г гидроксида натрия с массовой
долей 16% и 300мл раствора (ρ=1,2г/мл) с массовой долей того же вещества 20%.
Рассчитайте массу гидроксида натрия в полученном растворе. (5 баллов)
2
способ . Алгебраический метод
0,16·250+0,2*360=610W3
610 W3=40+72
W3=112/610
W3=0,18
mв-ва3=610* W3=610*0,18=109,8г
Ответ:
mв-ва3=109,8г
Задача № 6 В аптеке требовалось
приготовить 1 кг нашатырного спирта (10% раствор аммиака) путем разбавления 25%
раствора аммиака дистиллированной водой. В каком массовом отношении следует
смешать 25% раствор и воду? (6 баллов)
3
способ
по диагональной схеме «правило смешения» («конверт Пирсона»)
0,25
0,1 m1
0,1
0
0,15 m2
m1:
m2=0,1:0,15=2:3
Ответ:
m1:
m2=2:3
V.
Выставление оценок
VI. Домашнее задание
Раздаются карточки с заданиями для
самостоятельного решения на дом: (задание дифференцированное, учащиеся сами выбирают,
первые 3 задачи легкие, последние 3 – посложнее).
1. В воде растворили 15 г хлорида натрия.
Вычислите массу полученного раствора, если массовая доля соли в нем равна 5% (2
балла);
2. К 180 г 15%-ного раствора гидроксида натрия
добавили 11г NaOH. Определите массовую долю гидроксида натрия в
полученном растворе (3 балла);
3. К 405,4 мл раствора нитрата калия
(ρ=1,036г/мл) с массовой долей соли 20% добавили 80мл воды. Какова массовая
доля соли в полученном растворе? (3 балла);
4. Смешали 100 грамм 20%-ного раствора и 50 грамм
32%-ного раствора
некоторого вещества. Какова массовая доля
растворенного вещества в полученном растворе? (4 балла);
5. К 80 г 15%-ного раствора хлорида железа(II)
добавили 70г 10%-ного раствора того же вещества. Какова массовая доля соли в
полученном растворе? (4 балла);
6. В каком массовом соотношении нужно смешивать
5% и 60% растворы, чтобы приготовить 200 г. 20% раствора (5 баллов).
VII.
Подведение итогов урока. Рефлексия
Обсуждаются
сложности, встретившиеся при решении задач. Учащиеся проводят самоанализ
(успехи и неудачи).
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.