В современном мире множество отраслей, связанных с химией, например такие, как пищевая, фармацевтическая, тяжёлая промышленность (производство сплавов чёрных и цветных металлов), медицина, фармакология и т.д. Однако все они связаны не только с химией, но и с математикой, так как приходится решать задачи на процентное содержание в продукте питания, металле, лекарстве, косметике и т.д. тех или иных веществ.
Задачи на смеси и сплавы при первом знакомстве с ними вызывают у учащихся общеобразовательных классов затруднения. Самостоятельно справиться с ними могут немногие.
Трудности при решении этих задач могут возникать на различных этапах:
составления математической модели (уравнения, системы уравнений, неравенства и т. п.;
решения полученной модели;
анализа математической модели (по причине кажущейся ее неполноты: не хватает уравнения в системе и пр.).
Однако при тщательном анализе задачи, вышеуказанные трудности преодолимы. Этому способствуют чертежи, схемы, таблицы и пр. Каждый учащийся сам для себя делает вывод об уровне сложности той или иной задачи и месте, где эта сложность возникает.
Основными компонентами в этих задачах являются:
масса раствора (смеси, сплава);
масса вещества;
доля (% содержание) вещества.
При решении большинства задач этого вида, удобнее использовать таблицу, которая нагляднее и короче обычной записи с пояснениями. Зрительное восприятие определенного расположения величин в таблице дает дополнительную информацию, облегчающую процесс решения задачи и её проверки.
Лабораторная работа в 9 классе №1 (интегрированный урок математика + химия)
Тема: «Растворы, смеси и сплавы»
Цели:
Обучающая:
Обобщение, углубление, систематизация знаний, умений, навыков учащихся, развитие творческих способностей учащихся;
Развитие практических умений (пользовать приборами класса химии, составление уравнений и пропорций);
Развивающая:
Развитие математической речи, наблюдательности, самостоятельности в учебной деятельности;
Работа над математической терминологией;
Развитие непроизвольной памяти.
Воспитательная:
Привитие умения коллективной работы, расширение кругозора;
Развитие познавательной активности учащихся.
Оборудование: пробирки с водой, раствором уксусной кислоты (70%), мензурка с делениями.
Повторить дома понятия и формулы:
-- доля вещества в растворе;
-- доля воды в растворе;
· 100 % -- концентрация раствора, или процентное содержание вещества в растворе;
· 100% -- процентное содержание воды в растворе;
· 100 % + · 100% = 100%.
Примечание 1. Лабораторная проводится в классе химии;
Примечание 2. Вместо весовых мер вещества и воды можно брать доли или части.
Цель работы:
Знакомство с практическим применением знаний, полученных на уроках математики при изучении другого предмета (химии);
Решение задач на растворы, смеси и сплавы с помощью таблицы;
Изготовление раствора с заданным процентным содержанием вещества;
ХОД РАБОТЫ
Ознакомьтесь с условием задачи.
Выделите основные компоненты задачи, занесите их в таблицу.
Таблица для решения задач имеет следующий вид:
Наименование веществ, растворов, смесей, сплавов |
% содержание вещества доля содержания вещества) |
Масса раствора (смеси, сплава) |
Масса вещества |
Решите задачу, при необходимости, обратитесь за помощью к учителю математики.
С помощью учителя химии приготовьте раствор, используя полученные из решения задачи данные.
Задача 1.Сколько нужно добавить воды в сосуд, содержащий 200 г 70 % -го раствора уксусной кислоты, чтобы получить 8 % раствор уксусной кислоты?
Решение.
Наименование веществ, смесей |
% содержание (доля) вещества |
Масса раствора (г) |
Масса вещества (г) |
Исходный раствор |
70 % = 0,7 |
200 |
0,7·200 |
Вода |
- |
х |
- |
Новый раствор |
8 % = 0,08 |
200 + х |
0,08(200 + х) |