-
Алгоритмы решения расчетной химической задачи
Расчетные задачи в школьном курсе химии выполняют многочис- ленные функции: они развивают рациональный образ мышления, само- стоятельность учащихся, позволяют реализовать межпредметные связи, способствуют закреплению полученной на уроке информации и, следо- вательно, дают возможность учителю не только проверить знания уча- щихся, но и оценить стиль их мышления и творческие способности.
Решение задач является одним из звеньев в прочном усвоении учебного материала еще и потому, что формирование теорий и законов, запоминание правил, формул, составление химических уравнений про- исходит в действии.
В ходе решения задач идет сложная мыслительная деятельность учащихся, которая определяет развитие как содержательной стороны мышления (знаний), так и действенной (операции, действия).
Стремление сформировать умение учащихся строить мыслитель- ный процесс при решении задач, научить, как и в какой последователь- ности действовать, оперировать условиями задачи, привело к возникно- вению направления в методике обучения учащихся решению задач — использованию алгоритмов.
Применение алгоритмов при решении задач развивает умение ло- гически мыслить, анализировать зависимости между величинами, вы- делить существенное в изучаемом, находить оптимальные пути реше- ния задач, последовательно расчленять свои действия на «шаги», приводящие к нахождению искомой величины. С целью ускорения рас- четов при решении однотипных задач необходимо широкое использо- вание вычислительной техники.
При решении расчетных задач используют линейные по структуре алгоритмы. При написании алгоритмов необходимо помнить требова- ния к решению и оформлению расчетных задач:
-
Сформулировать условие задачи конкретно.
-
Сделать кратную запись условия задачи из двух частей: «Дано»,
«Найти», обозначив физические величины по правилам ИЮПАК.
-
Сделать анализ имеющейся информации на избыток или недо- статок данных.
-
Записать все необходимые для решения физические величины в «Дано».
-
Решать задачу рациональным способом в общем виде с одно- кратной постановкой численных значений.
-
Предварять каждое действие поясняющей записью.
-
Проводить математические действия не только с числами, но и единицами измерения.
-
Давать численное значение ответа не больше точности наименее точного числа.
-
Записывать полный ответ на вопрос задачи без использования формул соединений.
-
Проводить проверку полученного результата через составления условий обратной задачи.
Общий алгоритм решения расчетной задачи следующий:
-
Почитать текст задачи, понять ее сущность.
-
Выполнить химическую часть решения задачи. Она состоит из следующих этапов:
-
Выполнить математическую часть задачи. Она состоит из сле- дующих этапов:
-
подбор рационального способа решения;
-
расчеты;
-
запись ответа.
-
Провести проверку результатов.
-
Составить условие обратной задачи.
При обобщении и повторении сведений о химических понятиях и законах нужно подвести учащихся к пониманию постепенного усложнения тех задач, которые они решали ранее. Ученикам предлага- ется написать формулу какого-либо соединения, например хлорида натрия NaCl и вычислить его относительную молекулярную массу. Об- ращается внимание на то, что относительная молекулярная масса — это сумма относительных атомных масс элементов, входящих в состав ве- щества, с учетом числа атомов каждого элемента.
Высказанное положение записывается в виде формулы: Mr (NaCl) = n1 ∙ Ar (Na) + n2 ∙ Ar (Cl)
Mr (NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль
Затем учащиеся вычисляют отношение масс элементов в этом ве- ществе. Учащиеся отмечают, что для решения задачи необходимо найти произведение числа атомов элемента на его относительную атомную массу. Сравнивая расчет относительной молекулярной массы, вычисляют отношение масс элементов, отмечает, что последняя вклю- чает в себя элементы действий первой задачи: нахождение произведе- ния числа атомов элемента на его относительную атомную массу (n ·Ar). Производится вычисление отношений масс элементов в хлориде натрия:
m(Na) : m(Cl) = n1 ∙ Ar (Na) : n2 ∙ Ar (Cl) = 23 : 35,5
После того как учащиеся установят связь между двумя решенными задачами и укажут существенное различие рассмотренных двух видов задач, им предлагают третью задачу — рассчитать массовые доли эле- ментов в хлориде натрия (табл. 1).
Таблица 1
Алгоритм решения задач на вычисление массовой доли элемента в веществе
Последовательность действий
|
Пример выполнения действий
|
1. Прочтите текст задачи.
|
1. Вычислить массовые доли каждо- го из элементов, входящих в состав
хлорида натрия NaCl.
|
2. Запишите условия и требование
|
2. Дано:
|
задачи с помощью общепринятых
|
Состав соединения NaCl.
|
обозначений.
|
Найти: ω(Na), ω(Cl)
|
|
Решение:
|
3. Запишите основную формулу для расчета массовой доли элемен-
та в веществе.
|
3. ω = n · Ar / Mr
|
4. Вычислите относительную моле- кулярную массу соединения NaCl.
|
4. Mr(NaCl) = 23+35,5 = 58,5 г/моль; Ar (Na) = 23 г/моль,
Ar (Cl) = 35,5 г/моль.
|
5. Подставьте рассчитанные вели-
|
5. ω(Na) = 1 · 23 г/моль / 58,5 г/моль =
|
чины в формулу для расчета массо-
|
= 0,39,
|
вой доли элемента в веществе.
|
ω(Cl) = 1 · 35,5 г/моль / 58,5 г/моль =
|
|
= 0,61.
|
6. Проведите проверку: сумма мас- совых долей всех элементов, вхо-
дящих в состав соединения равна 1.
|
6. Проверка: 0,39+0,61 = 1
|
7. Запишите ответ задачи.
|
7. Ответ: массовая для натрия равна
0,39, массовая доля хлора — 0,69.
|
В беседе выясняется, что понимают под массовой долей элемента в веществе. Если учащиеся путают определение, им предлагается запи- сать его в тетрадь. Массовую долю элемента в веществе (щ) легко вы- числить по алгебраической формуле:
Достарыңызбен бөлісу: |