Система задач по вычислению количества вещества, молярной массы и молярного объёма
методическая разработка по химии (8 класс) на тему

Система задач по вычислению количества вещества, молярной массы и молярного объёма

Последние исследования PISA показали, что результаты российских школьников по всем направлениям значительно ниже, чем средние международные результаты. Несмотря на проводимые реформы, отечественная школа пока не слишком успешно развивает у школьников обобщённую способность к деятельности, основанную на знаниях и опыте, которые приобретены благодаря обучению, т.е. не формирует компетентности, необходимые человеку, соответствующему требованиям постиндустриального информационного общества.

В материалах ЮНЕСКО выделены следующие ключевые компетентности: информационная и языковая («учиться знать»), предметно – практическая («учиться делать»), социальная («учиться жить вместе»), личностная («учиться быть»).

Одним из возможных путей формирования ключевых компетентностей личности может стать применение в учебной деятельности, в том числе при изучении химии различных видов задач: ситуационные, задачи с гуманитарным содержанием, стандартные задачи.

Особенности ситуационных задач направлены на формирование универсальных способов работы с информацией, они требуют знаний нескольких учебных предметов, содержат личностно – значимый для учащихся проблемный вопрос. Эти задачи можно рассматривать как одну из форм работы с текстом. Основой для ситуационной задачи могут служить самые разнообразные источники: текст и вопросы из учебника, дополнительная литература, научно – популярные статьи, проблемы реальной жизни.

Задачи с гуманитарным содержанием укрепляет межпредметные связи, вызывают познавательный интерес школьников, побуждает их к активной деятельности. При этом гуманитарное содержание может выполнять только информационную функцию, а решение задачи основывается на имеющихся знаниях по химии.

Думаю, что в условиях изменения общих принципов образовательного процесса и перехода человечества в новое историческое измерение чрезвычайно актуально на уроках химии вводить различные виды задач и упражнений, которые способствуют формированию ключевых компетентностей школьника.

Но какие бы виды задач не использовал учитель на уроках, их необходимо уметь анализировать, чтобы добиться желаемого результата.

В своей статье Г. Ю. Запольских «Задай вопрос задаче», говорит о том, почему решение расчётных задач по химии нередко вызывает трудности у учащихся: «Учащиеся не могут решать задачи только потому, что неверно записывают их краткие условия».

            В своей работе обучение решению задач провожу на основе подробного анализа условия задачи, использую различные виды схем и таблиц. Предлагаю систему задач при изучении темы в восьмом классе: «Количество вещества. Молярная масса, молярный объём газов».

          При составлении системы задач необходимо учесть:

1) взаимосвязь между задачами;

2) использование полипредметного содержания;

3) индивидуальные особенности мышления школьника;

4) разноуровневость задач.

Решая задачи при изучении темы школьного курса химии: «Количество вещества. Молярная масса, Молярный объём газов», ученик использует опорные схемы.

1. Количество вещества

Химия – это наука о веществах. А как измерять вещество? Для измерения вещества была выбрана особая единица, в которой как бы соединились число молекул и масса вещества. Эта единица была названа моль.

Схема №1.

    2.Число Авогадро.

А как связано с количеством вещества число его молекул? Установлено, что 1 моль любого вещества всегда содержит одинаковое число молекул. Это число равно 6,02*1023. В честь итальянского учёного А.Авогадро это число назвали постоянной Авогадро.

Схема №2.    

 3. Молярная масса.

Массу 1 моль вещества называют его молярной массой.

Схема №3.

          4. Молярный объём газов.

Объём газа количеством вещества 1 моль, измеренный при нормальных условиях, называют молярным объёмом. Нормальные условия (н.у.) – это температура 00С и давление 760 мм рт. ст.. 1 моль любого из газов займёт один и тот же объём, равный 22,4 л, и содержит одинаковое число молекул – 6,02*1023.

Схема №4.

Практическая часть

Предлагаю рассмотреть в качестве примера систему расчётных задач по теме: «Количество вещества. Молярная масса, Молярный объём газов».

Задача №1

В странах Древнего Востока сульфид ртути HgS – киноварь – называли кровью дракона. Её зёрна ярко – красного цвета находили в песчаных отложениях, скапливавшихся в русле рек. Вычислите количество вещества, соответствующее 23,3г сульфида ртути.

Задача №2.

Гидроксид натрия (едкий натр, каустическая сода, каустик) NaОН – важнейший продукт химического производства, используется для получения бумаги, искусственных волокон. Определите массу этого вещества, которая соответствует 0,5 моль гидроксида натрия.

Задача №3.

Вода – это самое удивительное, самое распространённое и самое необходимое вещество на нашей планете. Определите количество вещества  воды, в котором содержится 9.03*1023молекул Н2О.

Задачи №1 и №2 являются типовыми и обратными друг другу. Давать учащимся возможность решать взаимообратные задачи необходимо потому, что учащиеся глубже осознают взаимосвязь компонентов условий, при этом эффективнее усваивается сущность физических формул. В дальнейшем ученикам следует предлагать после решения задачи составлять взаимообратную и решать её. Это послужит надёжным способом проверки правильности решения прямой задачи. Чтобы осознать суть физической величины «количество вещества», необходимо показать связь числа частиц и количества вещества, предложив ученикам для решения задачу №3. После того как учащиеся поймут взаимосвязь величин массы и количества вещества; числа частиц и количества вещества, Предлагаю следующую пару задач.

Задача №4.

Сколько атомов входит в состав алюминиевой ложки массой 13,5г?

Задача №5.

Определите массу 1,8*1023 молекул гидрокарбоната натрия (пищевая сода) NаНСО3 – используемого в пищевой промышленности для разрыхления теста и в медицине.

Далее перехожу к молярному объёму газов.

Задача №6.

В стратосфере на высоте 20 – 30 км находится слой озона, формула которого О3 . Озон защищает Землю от мощного ультрафиолетового излучения. Найдите объём, который при н.у. займёт 96 кг этого газа.

Задача №7.

Основными компонентами воздушной среды планеты являются азот и кислород. Найдите массу и число молекул 11,2 л кислорода и 5,6л азота.

Закрепить умения решать простейшие задачи по теме поможет задача – таблица.

 Задача №8

Задачи для самостоятельного решения (например, для домашнего задания).

Задача №9.

Рассчитайте, сколько моль сахара вы кладёте в свой утренний чай, если масса одного кусочка сахара 5г (формула С12Н22О11).

Задача №10.

Наиболее широко углекислый газ используют при изготовлении газированных напитков. Какой объём СО2 при н.у. займёт 0,5 ммоль этого вещества?

Задача №11.

Какую массу жжёной магнезии (MgO) надо взять, чтобы там содержалось столько атомов, сколько их содержится в 4г красного  железняка (Fe2O3)?

При решении задачи №11 ученик использует приём сравнения, что развивает его логическое мышление.

Ученикам важно усвоить, что произвести измерение количества вещества в штуках частиц невозможно на практике, потому что даже небольшая порция вещества содержит огромное количество структурных единиц. Чтобы показать это, предлагаю задачу.

Задача №12.

Предположим, что в деньгохранилище дядюшки Скруджа имеется 1 моль долларов. Каждую секунду своей жизни он тратит по 1 млн. долларов. Рассчитать, когда он обанкротится при таких расходах.

Задача вызывает живой интерес у школьников, так как здесь представлена парадоксальная ситуация из мультсериала. Скряга Скрудж, который никогда лишнего цента не потратит, вдруг начал тратить такие громадные суммы. Может показаться, что он сошёл с ума, но расчёт покажет, что1 моль долларов у него хватит на невероятно большое количество лет.

Научить школьника решать разноплановые задачи по определённым темам школьного курса химии непросто. Важно не только усвоить теоретический материал, но нужно уметь применить теорию на практике,  находить  взаимосвязь с теоретической и практической основой другого предмета. Думаю, что система в подборке задач и упражнений по различным темам курса химии, отработка решения таких заданий, позволит ученикам быстро находить правильный ответ и добиваться высоких результатов.