Интегрированный урок по химии и информатике по теме «Решение задач по химии с использованием компьютерных технологий»

Интегрированный урок по химии и информатике

по теме «Решение задач по химии с использованием компьютерных технологий».

Цели:

1.Закрепить знания и умения в решении задач по химии.

2.Повторить ввод математических формул и вычислений по ним в ЭТ.

3.Развитие умения работать с таблицами, логического мышления. Воспитание научного мировоззрения, осознанного отношения к предмету и повышения интереса к предметам химии и ИТ.

Оборудование: компьютеры, мультимедийный проектор, интерактивная доска.

Ход урока:

1.Организационный момент.

2.Актуализация знаний.

3. Демонстрация презентации «Вычисление массы или объема продукта реакции по известной массе или объему исходного вещества, содержащего примеси» и решение задачи.

4. Демонстрация презентации «Расчеты по химическим уравнениям, если одно из веществ дано в избытке» и решение задачи.

5. Обсуждение создания шаблона для решения задач в MSEXCEL

6. Д/З: решить задачу №1 к §22 и оформить ее решение в ЭТ.

7. Практическая работа по решению задач на компьютерах.

8. Выборочное контрольное тестирование по химии и ИТ.

9. Подведение итогов.

Ход урока

Актуализация знаний в форме фронтальной беседы.

Учитель химии: Какие типы задач вы умеете решать по химии? ( на примеси, на избыток-недостаток, на применение понятия «доля», на растворы)

Учитель химии: Сегодня мы вспомним как решаются задачи на «избыток -недостаток» и с содержанием примесей в веществах.

Начнем с вычисления массы или объема продукта реакции по известной массе или объему исходного вещества, содержащего примеси. (При рассмотрении хода решения данного вида задач учащимся требуется напомнить, что в процессе разнообразных химических производств для получения того или иного продукта используют исходные вещества (сырье), которые не всегда являются чистыми веществами, а могут содержать различные примеси. Эти примеси не будут образовывать в процессе производства нужные продукты, поэтому, чтобы определить массу или объем получаемого продукта, необходимо вначале рассчитать массу или объем вступающего в реакцию чистого вещества, которое содержится в исходной смеси, а уже потом основную (базовую) задачу по уравнению реакции.

Содержание примеси обычно выражают в процентах. Эта величина показывает массовую долю чистого вещества или массовую долю примеси в образце. Для вычисления массы чистого вещества или примеси, содержащихся в смеси, используют формулу

ω (чист.в-ва) = m (чист.в-ва)/ m(смеси)

m (чист.в-ва) = m(смеси)• ω (чист.в-ва)

m (чист.в-ва) = m(смеси) - m(примеси))

Учитель химии: Решим задачу. Какой объем (н.у.) углекислого газа выделится при обжиге известняка CaCO₃ массой 250г, содержащего массовую долю примесей 0,2 (20%).

Решение:

1. Вычислим долю чистого вещества по известной доле примесей:

 (чист.в-ва) =  (смеси) -  (примесей).

 (чист.в-ва) = 100%-20%=80% или 0,8

2. Вычислим массу чистого вещества по формуле

 (в-ва) = m(в-ва)/m(смеси); преобразуем формулу

m(в-ва) = m(смеси)   (в-ва)

m (CaCO₃)= 250  0,8=200г.

2. Найдем количество CaCO₃ по формуле:

ν = m/M; M(CaCO₃)=100г/моль;

ν (CaCO₃)= 200г/ 100г/моль=2моль

2. Запишем уравнение химической реакции:

2моль t х моль

CaCO₃ → СaO + CO₂

1 моль 1 моль

5. По уравнению химической реакции

ν (CaCO₃) / ν (СaO) = 1/1, следовательно ν (CaCO₃)= ν (СaO) = 2моль

6. Найдем объем углекислого газа по формуле

V= ν  Vm; Vm (газов) = 22,4 л/моль;

V(СO₂)= 2 моль  22,4 л/моль= 44,8 л.

Ответ: объем углекислого газа равен 44,8л.

Учитель химии: Далее вспомним как производятся рассчеты по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ дано в избытке ( в данных задачах указаны массы двух реагирующих веществ, одно из которых дается в избытке. При проведении реакции часть вещества остается после реакции, так как не прореагирует полностью. Расчет получающихся продуктов производят по тому веществу, которое вступает в реакцию полностью. Поэтому вначале следует определить, какое вещество дано в избытке, далее решают базовую задачу по уже известному, отработанному пути, применяя рациональные способы вычисления).

Учитель химии: Решим задачу.Какой объем газа (н.у.) выделится, если к раствору, содержащему 53г карбоната натрия, прилить 400г раствора азотной кислоты с массовой долей кислоты 20%?

Решение:

53г 80г х л

Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + H₂O + CO₂

106г/моль 63г/моль 22,4л/моль

1) Находим массу чистой азотной кислоты:

m _ч (HNO₃)= m (смеси)  (чист.в-ва) = 400 0,2 =80г

2) Находим количества реагирующих в-в:

ν = m / M; ν (Na₂CO₃) =53/106 = 0,5 моль;

ν (HNO₃) = 80/63 =1,27 моль

3) Находим соотношение между количествами реагирующих в-в (для определения в-ва находящегося в недостатке, т.к. оно вступит в реакцию в полном количесве.)

ν (Na₂CO₃) / ν (HNO₃) = ½ , а значит ν (HNO₃) должно быть равно 1 моль. Следовательно далее расчеты ведем по ν (Na₂CO₃)- недостатку.

4) Находим количество продукта по по количеству в-ва - недостатка

ν (Na₂CO₃) / ν (CO₂ ) = 1/1,

следовательно ν (CO₂ ) = ν (Na₂CO₃) = 0,5 моль

5) Находим олбъем продукта

V=Vm ν ; V(CO₂) = 22,4л/моль  0,5 моль = 11,2 л.

Ответ: V(CO₂) = 11,2 л

Учитель информатики: Обсуждение создания шаблона для решения задач в MSEXCEL

Учитель химии: Запишите домашнее задание: решить задачу №1 к §22 (Химия-9. О.С.Габриелян)

Учитель информатики: оформить ее решение (задачи №1 к §22 ) в ЭТ.

Учитель химии: Далее поведем практическую работу по решению задач на компьютерах. (Каждому ученику раздать карточки. См.приложение 1)

Учитель информатики: Задачи оформляете в MSEXCEL. Параллельно проведем выборочное контрольное тестирование по химии и ИТ( Текст теста см. в приложении 2)

9. Подведение итогов. Выставление оценок.

Приложение1.

Карточка1.

1. Вычислите объем оксида углерода (IV) (н.у.) которые получатся при обжиге 500г известняка, содержащего 12 % примесей?

2. Вычислите объем водорода (при н.у.), образовавшегося при действии 13г цинка на 250г 25%-ного раствора серной кислоты.

Карточка 2.

1. Какую массу железа можно получить из 960 г оксида железа (III), содержащего 5% негорючих примесей, при восстановлении его оксидом углерода (II)?

2. Рассчитайте массу сульфата бария, образующегося при взаимодействии 200г 7%-ного раствора серной кислоты с раствором хлорида бария, содержащим 2моль этой соли.

Карточка 3.

1. Какая масса оксида кремния (IV) должна образоваться при горении 60 г кремния, содержащего 5% негорючих примесей?

2. Какова масса осадка, образующегося при сливании 200г 20%-ного раствора гидроксида натрия с раствором, содержащим 3 моль сульфата меди (II)?

Карточка 4.

1. Какая масса кремния должна образоваться при восстановлении углем 60 г оксида кремния (IV), содержащего 5% примесей?

2. Слили 40г 10%-ного раствора серной кислоты с раствором нитрата бария, содержащим 2,61г соли. Рассчитайте массу образовавшегося осадка.

Карточка 5.

1. Какая масса кремния должна образоваться при восстановлении магнием 30 г оксида кремния (IV), содержащего 3% примесей?

2. Вычислить массу меди, которая образуется при взаимодействии 8г железа с 200г 8%-ного раствора сульфата меди (II).

Карточка 6.

1. Какую массу оксида кальция можно получить при термическом разложении 600г известняка CaCO₃, содержащего 10% примесей?

2. Какой объем газа (н.у.) выделится при сливании 150г 30%-ной соляной кислоты с раствором карбоната натрия, содержащим 0,5моль этой соли?

Карточка 7.

1. Какой объем (н.у.) углекислого газа можно получить при термическом разложении 200г известняка, содержащего 20% примесей?

2. К 50г 5%-ного раствора хлорида бария прилили 50г 5%-ного раствороа серной кислоты. Вычислите массу полученного осадка.

3. Карточка 8.

1. Какой объем оксида углерода (IV) (н.у.) выделится при сжигании 500г угля, содержащего 8% негорючих примесей?

2. К 400г 5%-ного раствора сульфата железа (III) прилили 200г 3%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массу образовавшегося осадка.

Карточка 9.

1. Какая масса жженой извести должна образоваться при обжиге 400 кг известняка, содержащего 6% примесей?

2. Определите массу осадка, которая образуется при сливании 15г 5%-ного раствора хлорида бария и 10г 8%-ного раствора сульфата натрия.

Карточка 10.

1. Какой объем оксида углерода (IV) (н.у.) можно получить при взаимодействии с избытком азотной кислоты 20 г карбоната кальция, содержащего 3% примесей?

2. . К 80г 6,6%-ного раствора нитрата свинца (II) прилили 60г 5%-ного раствора иодида натрия. Какова масса выпавшего в осадок иодида свинца (II)?

Карточка 11.

1. Какую массу марганца можно получить при восстановлении 90 г оксида марганца (IV), содержащего 5% негорючих примесей, алюминотермическим способом?

2. Определите массу соли, полученной при взаимодействии300г 2%-ного раствора гидроксида натрия с 300г 10%-ного раствора соляной кислоты.

Карточка 12.

1. Какой объем оксида углерода (IV) (н.у.) выделится при взаимодействии соляной кислоты с 50 г минерала сидерита, содержащего 80% FeCO₃?

2. Через 50г 10%-ного раствора хлорида меди (II) припустили 280мл сероводорода (н.у.). Вычислить массу полученного осадка.

Карточка 13.

1. Какой объем оксида углерода (II) (н.у.) получится при сжигании 2 т кокса, содержащего 97% углерода?

2. Вычислить объем оксида серы (IV), который образуется при сжигании 3,2г серы в колбе, содержащей 3,36л (н.у.) кислорода.

Карточка 14.

1. Рассчитайте, какая масса соли получится при взаимодействии 1кг известняка, содержащего 90% карбоната кальция, с избытком соляной кислоты?

2. На оксид магния массой 4г подействовали раствором, содержащим 15г азотной кислоты. Вычислить массу полученной соли.

Карточка 15.

1. Вычислите массу жженой извести CaO, который получится при обжиге 500кг известняка, содержащего 8% примесей?

2. Рассчитайте массу осадка, образовавшегося при сливании растворов, содержащих 14,2г сульфата натрия и 35г нитрата свинца (II).

Карточка 16.

1. Рассчитайте массу оксида бария, образующегося при разложении 80 г карбоната бария, содержащего 3% примесей?

2.Рассчитайте массу осадка, образовавшегося при сливании растворов, содержащих 14,2г сульфата натрия и 35г нитрата свинца (II).

Приложение2.

Тест

1. Известняк-это смесь примесей с:

А) хлоридом натрия;

Б) карбонатом натрия;

В) хлоридом кальция;

Г)карбонатом кальция.

2. Массу вещества находят по формуле:

А) w (чист.в-ва) = w (смеси) - w (примесей);

Б) w (в-ва) = m(в-ва) / m(смеси);

В) m(в-ва) = m(смеси) × w (в-ва);

Г) m(смеси) = m(в-ва) / w (в-ва).

3. Для очистки от примесей не применяют методы:

А) фильтрование;

Б) отстаивание;

В) выпаривание;

Г) возгонку .