Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа»




НазваниеРешение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа»
страница1/4
Дата30.08.2012
Размер0.51 Mb.
ТипРешение
  1   2   3   4


Районное управление образования администрации Куединского района


Решение расчетных задач по химии


Зартинов Актемыр Ментемирович

Учитель химии и биологии,

II квалификационной категории

МОУ «Кипчакская основная

общеобразовательная школа»


Кипчак

2006г.


Содержание


Введение ………………………………………………………………………. 3

  1. Теоретические основы системы работы учителя по решению задач……. 5

    1. Общие принципы решения задач……………………………………… 6

    2. Способы решения задач........................................................................... 16

1.2а. Особенности способов решения задач по химии ............................... 20

    1. Методы решения химических задач……………………………………23

2. Практические приемы применения теоретических основ по решению

задач…………………………………………………………………………..25

2.1 Алгоритмизация решения задач по определению количества

вещества………………………………………………………………….25

2.2 Алгоритмизация решения задач на растворы…………………………25

2.3 Алгоритмизация решения задач по уравнениям химических

реакций…………………………………………………………………...29 2.4 Решение олимпиадных задач…………………………………………...30

3. Заключение……………………………………………………………………..34

4. Список литературы……………………………………………………………35

5. Приложения……………………………………………………………………36


Введение


Умение решать задачи,

Есть искусство,

Приобретающееся практикой.

Д. Пойма


По учебному плану на предмет «Химия» в 8-9 классах отведено всего два урока в неделю. Программа же по химии весьма обширна, тем более с введением органической химии. Поэтому я вынужден был решить проблему, как при небольшом количестве уроков дать хорошие знания учащимся, в том числе научить решать расчетные задачи.

Решить эту проблему непросто – научить учащихся решать осмысленно предлагаемые задачи в курсе химии, помочь преодолеть трудности. Для достижения поставленной цели использую опыт учителей химии, изложенный в методических журналах, опыт коллег района. Большую помощь оказывала работа районного методического объединения химиков под руководством учителя высшей категории Лобановой Л. И., где прорешивали задачи и тесты, а также курсы повышения квалификации по теме «Обновление содержания и методики преподавания биологии и химии в современной школе». Многолетние неудачи заставили меня больше практиковать на уроках химии решение задач, подтверждение чему нахожу в публикации профессора В. В. Гузеева. «Предмет нашей законной гордости - большой объем фактических знаний - в изменившемся мире практически потерял свою ценность, поскольку любая информация стала легкодоступной, а объем ее быстро растет. Необходимыми становятся не сами знания, а знания о том, как их применять. Но еще важнее знание о том, как информацию добывать и интегрировать или создавать новую. И то, и другое, и третье – результаты деятельности, а деятельность- это решение задач».Провожу уроки по решению задач обучающего характера, на которых знакомлю детей с правильным оформлением задач данного типа. Учу определять, какие химические процессы происходят, что необходимо использовать при решении выбранной задачи. Много времени уделяю на уроках самостоятельной работе с целью закрепления изученного материала. Для домашней работы задаю задачи по готовым рисункам, химическим уравнениям, схемам, алгоритмам.

Для учета знаний и проверки умений, полученных в процессе изучения данной темы по химии, использую тесты.

В результате я понял, что решение задач по химии - необходимый элемент учебной программы и определил следующие цель и задачи.


Цель: Формирование навыков решения расчетных задач разных типов.


Задачи:

    1. Выявить общие принципы решения расчетных задач.

    2. Определить общие методические требования к решению химических задач.

    3. Систематизировать теоретические знания для практического применения при решении задач.

    4. Проанализировать типичные ошибки учащихся при решении задач.

    5. Воспитание самостоятельности, трудолюбия, целеустремленности учащихся в процессе решения задач.


Планируемый результат:

-формирование у школьников целостных предметных знаний и опыта деятельности;

-формирование адекватной самооценки;

-выведение на уровень самоорганизации и самовоспитания;

-развитие задатков и творческого потенциала личности и ее адаптация к постоянно изменяющимся условиям современной жизни.


I. Теоретические основы системы работы учителя по решению задач


Решение задач по химии – необходимый элемент учебной работы, который закрепляет и воспитывает у учащихся материалистические представления о природе веществ. Упражнения и задачи при изучении теоретического материала содействуют конкретизации физических и химических явлений, дают прочные знания, развивают навыки самостоятельной работы. Задачи служат также средством закрепления в памяти учащихся химических законов, теории и важнейших понятий.

Задачи расширяют кругозор учащихся, позволяют установить связь химии с физикой, биологией, экологией и математикой. С помощью задач есть возможность развивать у ученика умение логически мыслить, разбирая шаг за шагом происходящие явления по условию задачи.

Д.П.Ерыгин разделяет химические задачи на расчетные и качественные.

А расчетные задачи подразделяются на группы:

  • по формуле вещества;

  • по уравнению реакции;

  • на растворы

Каждая из этих групп включает различные виды задач, располагая

которые по мере усложнения, можно выделить более 15 видов:

1) расчет относительной молекулярной массы соединения;

2) вычисление отношений масс элементов в веществе;

3) определение массовой доли элемента в соединении;

4) расчет массы элемента по известной массе вещества, содержащего данный элемент;

5) вычисление массы вещества по массе элемента в нем;

6) определение относительной плотности газа;

7) вычисление относительной молекулярной массы газа по его относительной плотности;

8) вычисление количества вещества по его массе;

9) расчет массы по известному количеству вещества;

10) расчет простейшей формулы вещества по массовым долям элементов в соединении;

11) определение молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов и относительной плотности газа;

12) определение формулы вещества по известной массе продуктов горения;

13) расчет числа частиц вещества по его массе, по количеству вещества или по объему (для газов);

14) определение массы газообразного вещества по его объему;

15) вычисление объема газообразного вещества по его массе, по количеству вещества. И другие задачи.


1.1. Общие принципы решения задач


Решение химической задачи состоит из многих операций, которые должны определенным образом соединяться между собой и применяться в установленной последовательности в соответствии со складывающейся логикой решения. Именно эта последовательность и должна привести к положительному результату.

Важный фактор обучения учащихся решению задач – необходимость отработки некоторой последовательности действий, формирование определенного алгоритма действий, который может быть следующим:

1. Внимательно прочесть текст задачи, стараясь понять ее суть.

2. Выполнить химическую часть задачи.

2.1. Записать условие задачи, используя общепринятые обозначения физико-химических величин.

2.2. Провести запись вспомогательных величин согласно условию задачи.

2.3. Выполнить исследование текста задачи.

2.4. Провести анализ задачи и наметить план ее решения (алгоритм решения).

3. Выполнить математическую часть задачи.

3.1.Подобрать наиболее рациональный способ решения.

3.2. Провести необходимые расчеты.

3.3. Осуществить проверку полученного результата (правильность хода выполненного решения).

3.4. Записать ответ задачи.

4. Составить задачу, обратную решенной нами.

Соблюдение указанной последовательности действий организует и направляет деятельность учащегося при решении задачи, не связывая логику рассуждений, свойственную индивидуальному мышлению, и в то же время это алгоритм применим к любой расчетной задаче.

Указанную последовательность можно представить учащимся в виде графического наглядного пособия.


Процесс решения расчетной химической задачи


Текст задачи


Исследование задачи




Схематическая запись условия задачи и вспомогательных величин

Химическая часть задачи


Анализ задачи






Выбор способа решения


Решение, расчеты


Анализ решения (проверка)

Математи-ческая часть задачи


Составление учащимся обратной задачи





Ответ



Химическая часть задачи


1. Запись условия и вспомогательных величин

Выполнение химической части задачи начинается с записи ее условия. Каков путь решения задачи? Какова конкретная динамика включения знаний в процесс мышления? Какие связи будут устанавливаться? Все это зависит от действия учащегося над условием задачи, оттого, что и как он будет в ней вычленять и соотносить. «В условии большинства химических задач заложена программа их решения, так как между неизвестной (искомой) величиной и величинами, указанными в задаче, существует определенная связь. Решение задачи сводится к поиску этой связи».

Процесс решения задачи идет последовательно и быстро, если она понята и записано ее условие. Сокращенная запись условия задачи необходима для того, чтобы:

  • не обращаться в процессе решения вновь и вновь к ее тексту;

  • видеть, что дано, что нужно найти, в каких величинах и единицах;

  • выяснить, достаточно ли данных в условии задачи для определения неизвестного, а может быть, есть какие-то избыточные величины, какие именно;

  • помочь фиксации внимания учащихся на смысле и цифрах.

Условие задачи нужно записывать с помощью общепринятых

обозначений, свертывая информацию задачи в компактную, довольно четкую и легко обозреваемую схему, подобно тому, как это делают при решении физических задач. Запись идет медленнее, чем чтение, поэтому увеличивает время, необходимое для понимания задачи. Эта «потеря времени» окупается пониманием и быстротой решения. «Понять задачу – значит так или иначе предвосхитить ее решение, разобраться в том, что дано и что нужно найти. Анализ задачи важен для всего хода решения, так как дает возможность наметить гипотезу как идею решения задачи».

Отчеркивание условия задачи позволяет рельефно отделить его от решения. Условие можно записывать в том порядке, в каком даны величины в тексте задачи. Запись можно сделать и так: сначала записать известные величины, а неизвестную указать внизу, отделив чертой. Когда условие будет записано и станут ясны известные и искомые величины, нужно записать вспомогательные данные, привлекая такие понятия, как относительные атомная или молекулярная массы - ; плотность раствора - ; молярная масса вещества – М; молярный объем газа - ; число Авогадро - , и другие справочные данные, без которых химическая задача не может быть решена. Запись справочных величин целесообразно проводить под условием задачи.

В качестве примера приведем такую задачу.

Задача I. Сколько граммов гашеной извести необходимо взять для реакции с нашатырем, чтобы получить 1кг 17%-ного раствора аммиака?



А. Первая форма записи:
















Б. Вторая форма записи:


















2. Исследование и анализ задачи

Чтобы решить какую-либо задачу, нужно вспомнить определенный материал, связанный с содержанием этой задачи. Восстановление в памяти сведений, относящихся к задаче, есть мобилизация знаний.

Исследование текста химической задачи необходимо начинать с выяснения следующих вопросов: говорится ли в задаче о химическом процессе и о каком? Или речь идет только о конкретном веществе и по названию нужно привести его формулу? Актуализируя те или иные знания, проводят дальнейшее исследование. Если в условии называется химический процесс, то необходимо записать уравнение реакции. Для этого нужно вспомнить свойства веществ, о которых идет речь в задаче, записать их формулы в левой и правой частях уравнения, расставить коэффициенты. Например, в вышеуказанной задаче даны бытовые названия – гашеная известь и нашатырь. Учащиеся должны вспомнить их химические названия – гидроксид кальция и хлорид аммония, затем формулы этих соединений, определить, к какому классу они относятся (основание и соль). Затем они вспоминают, что соль может реагировать с основанием, при этом получаются новая соль и новое основание. Зная, что гидроксид аммония – слабое основание и при нагревании разлагается на аммиак и воду, они записывают формулы полученных соединений:



Составление химического уравнения – это перевод химического процесса с обычного языка на язык химических символов, т.е. перевод с одного языка на другой. Данное положение вносит ясность в природу некоторых затруднений, с которыми часто встречаются учащиеся. К ним относится и умение использовать количественную информацию, заключенную в химической формуле или уравнении реакции.

Важный момент в решении задачи – ее анализ. «Если тренироваться в решении многочисленных учебных задач без соответствующего анализа процесса поиска решения, ошибки и неправильные навыки будут закрепляться, результаты обучения окажутся плачевными. Значит, обучающийся в первую очередь должен научиться анализировать ход решения задачи». Как показывает практика, такие затруднения обусловлены неумением учащихся анализировать предложенную задачу.

Как же научиться анализировать химическую задачу?

Прежде всего, при решении задачи очень важно размышлять, а не выполнять действия шаблонно. Главное – формировать в ходе решения мышление, развивать творческое воображение учащихся. В ходе анализа условия и текста задачи важно научить их составлению плана решения (алгоритма), выполнению его, применяя эвристический метод, последовательно, в соответствии с алгоритмом.

С чего начинать анализ? Нужно сформулировать отношение между неизвестной величиной и данными, которое возможно провести двумя путями. Первый путь – аналитический – предполагает поиск решения от неизвестного к данным величинам, второй, обратный первому, путь – синтетический ) от известных величин к неизвестной):


Данные

в задаче величины

синтетический путь


Неизвестная величина



аналитический путь

В первом случае учащиеся, глядя на известные величины, выясняют, что они позволяют рассчитать. Полученные величины дают возможность перейти к искомой величине. Вернемся к задаче I.

А. По массе раствора и массовой доле растворенного аммиака можно определить массу растворенного аммиака.

Б. Зная массу растворенного аммиака, который получается в результате реакции, можно найти массу гашеной извести, необходимой для этого, по уравнению химической реакции.

Так намечается план решения задачи (его алгоритм).

Если же учащемуся трудно установить связь между известными величинами и искомой, то анализ задачи целесообразно вести аналитическим путем. Внимание обращают на неизвестную величину. Постараемся вспомнить, что она обозначает. Как ее определить? Если есть алгебраическое выражение этой величины, запишем его. Какое теоретическое положение или закон нужно использовать для ее определения? Посмотреть, какие значения величин этой формулы есть в условии. Если их там нет, то подумать, как их можно найти, используя имеющиеся в условии величины.

Этот путь анализа условия задачи наиболее удобен для учащихся с гуманитарным складом мышления, так как способствует развитию логического мышления, начиная с отправного звена для рассуждений. В нашем примере составляется план, обратный составленному по синтетическому пути анализа.

А. для нахождения массы гашеной извести по уравнению реакции надо знать массу полученного продукта. Это вещество – аммиак.

Б. Массу полученного аммиака вычисляют по массе раствора аммиака и его массовой доле.

Аналитический путь анализа можно проиллюстрировать на следующем примере.

Задача II. Из каждой тонны железной руды, содержащей в среднем 80% магнитного железняка, выплавляют 570 кг чугуна, содержащего 95% железа. Каков был выход железа от теоретического?

Учащиеся вспоминают, что выходом продукта называется отношение массы фактически полученного продукта к максимальной его массе, рассчитанной по формуле или уравнению реакции.

















Вспоминают и записывают формулу определения :



Обеих величин в условии нет. Но можно рассчитать по массе чугуна и массовой доле железа в нем:



Сразу теоретическую массу железа по условию не вычислить. Можно найти массу магнитного железняка по массе руды и содержанию в ней массовой доли железняка:



По вычисленной массе магнитного железняка и его формуле найдем массу железа в нем.

800>232 в 3,45 раза будет > 168 (56*3) тоже в 3,45 раза, т.е.

=168*3,45=579,6(кг)

Подставляя полученные значения практической и теоретической массы железа в первоначальную формулу, получим выход железа:

=541,5кг/579,6кг=0,934 или 93,4%

На основе этих рассуждений составляют план решения.

  1. Рассчитать массу железа в чугуне (получено практически).

  2. Вычислить массу магнитного железняка в руде.

  3. Подсчитать массу железа в нем (содержалось теоретически).

  4. Провести расчет выхода железа.

Следует ознакомить учащихся с обоими путями анализа, чтобы они

могли использовать наиболее подходящий путь в соответствии со складом их мышления.

3. Графический способ анализа задачи и записи условия

Важную роль в анализе сложных (комбинированных) задач играет наглядный материал. Согласно психологическим исследованиям графическая форма записи информации эффективнее на первых этапах формирования знаний, чем запись с помощью абстрактной химической символики и обозначений физико-химических величин, так как графическая форма делает более зримой структуру усваиваемых знаний. Поэтому интересен опыт проведения и исследования задачи в графической форме. Приведем пример.

Задача III. При среднем урожае пшеницы за один сезон с 1 га поля выносится до 75,0 кг азота. Определите массу аммиачной селитры, которая может возместить такую потерю, если учесть, что около 20% азота, необходимого для питания растений, возвращается в почву в результате естественного процесса.

Чтение текста сопровождают графическим изображением. Данные о том, что за сезон с 1 га поля выносится до 75 кг азота, представим в виде прямой или прямоугольника и выделим (цветом, штриховкой):

75кг








Далее из текста выясняем, что 20%, т.е. 1/5 часть, азота возвращается естественным путем. Выделяем на рисунке 1/5 часть:

75кг










20%

При внесении аммиачной селитры вместе с азотом вносятся водород и кислород. Для обозначения их массы продолжим прямоугольник. Эта часть вместе с 4/5 части азота от 75кг и составляет необходимую массу нитрата аммония:

20% 75кг












В итоге получаем схематический чертеж, который позволяет наметить план решения задачи.

1. Вычислим массу азота, возмещаемую естественным путем:

75кг*0,2=15кг

2. Определим массу азота, который надо внести с удобрением:

75кг-15кг=60кг

3. Используя формулу вещества, вычислим массу аммиачной селитры по массе элемента.

Первые два пункта плана могут быть иными.

1. Вычислим процент азота (массовую долю) от 1, который надо внести с удобрением:

1-0,2=0,8 (80%)

2. Вычислим массу азота, который надо внести с удобрением:

75кг*0,8=60кг

Рассмотрим еще один пример.

Задача IV. Какую массу 75-ного раствора соли нужно взять для растворения 20г этой соли, чтобы получить 12%-ный раствор?

Изображают два сосуда, в которых находятся равные массы растворов. Масса соли в первом сосуде будет равна сумме масс соли (20*1) и неизвестного раствора (х), умноженной на его массовую долю (0,07х):

20+0,07х


















































Эта же масса соли будет и в полученном растворе (второй сосуд). Она равна сумме масс соли и неизвестного раствора (20+х), умноженной на получившуюся массовую долю:

(20+х)*0,12

Массы соли в растворах в обоих сосудах равны

20+0,07х=(20+х)*0,12

0,07х+20=0,12х+2,4

17,6=0,05х

х=352г

  1   2   3   4

Похожие:

Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» icon«Неорганическая химия»
Учитель химии, биологии моу «Средняя общеобразовательная школа №2» высшей квалификационной категории
Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» iconМуниципальное учреждение
Учитель химии, биологии моу «Средняя общеобразовательная школа №2» высшей квалификационной категории
Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» iconЭлективный курс Решение расчётных задач по химии для учащихся 11 классов ( 18 часов) Автор: учитель Чихачёва И. А. г. Ачинск 2008 год программа элективного курса «Решение расчётных задач по химии»
Предлагаемый элективный курс направлен на углубление и расширение химических знаний учащихся через решение расчётных задач
Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» iconРабочая программа по химии для 11 класса
Незнахина Ирина Владимировна, учитель химии и биологии моу теренгульская сош первой квалификационной категории
Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» iconПособие для учащихся к мультимедийному пособию «Химия-9». изд. Просвещение Учитель химии моу «Туровская основная общеобразовательная школа» Московской области
...
Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» iconМоу«Старо-Шагиртская средняя общеобразовательная школа»
Решение расчётных задач по химии с помощью уравнений и неравенств предназначена для учащихся 9 классов. Данный курс предусматривает...
Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» iconИспользование икт на уроках химии. Учитель: Кузьмина Светлана Ниловна, учитель химии высшей квалификационной категории моу «Гимназия №1» г. Чебоксары
Учитель: Кузьмина Светлана Ниловна, учитель химии высшей квалификационной категории моу «Гимназия №1» г. Чебоксары
Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» iconПрограммы курсов по выбору для учащихся 8-9 классов. Составитель: учитель химии высшей квалификационной категории, моу «ксош№1-бш» Лобанова Л. И
Составитель: учитель химии высшей квалификационной категории, моу «ксош№1-бш» Лобанова Л. И
Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» iconКурбанова Салима Адгамовна, учитель химии высшей квалификационной категории
Сафиуллина Наталья Ивановна, учитель биологии и экологии высшей квалификационной категории
Решение расчетных задач по химии Зартинов Актемыр Ментемирович Учитель химии и биологии, II квалификационной категории моу «Кипчакская основная общеобразовательная школа» icon-
...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница