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:
краткая запись условия задачи;
исследование;
анализ.
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: |