Необходимостта да бъде в състояние да реши проблема с изчислената
Да е в състояние да реши проблема - интегрирания показател за степента на овладяване на знания по химия, физика, математика, както и, разбира се, умствени способности на учениците. Следователно, решението на проблемите - това е не само една от водещите методи на преподаване, но и най-информативен метод за контрол. Процесът на усвояване на знания могат да бъдат грубо разделени в четири етапа:- разбиране;
- съхранение;
- приложение при стандартни условия;
- използването на нови, нестандартни условия, както и различни комбинации.
На всички тези етапи за обучение и надзор могат да използват различни видове задачи.
Първите от тях, които са представили и застъпват идеята за необходимостта от задача в процеса на учене химия бяха VN Verkhovskii, JL Голдфарб, LA Цветков, LM Smorgon, ДВ Shapovalenko, Y. Hodakov.
Въпреки разнообразието от подходи за обучение на студентите за решаване на проблеми химични проблеми, всеки признава, че основната форма на обучение трябва да бъде самостоятелна работа. Самостоятелна работа на студентите е ефективен при наличието на достатъчно основни познания и добри обезщетения, книги на проблеми.
В момента има противоречие между нивото на стандартните задачи на курса училище и нивото на изпита целите. Трудността някои изпита цели е често забранителни, а не само за учениците, но и за по-голямата част от учителите. Различни ползи са примери за решения доста трудни проблеми. Въпреки това, опитът показва, че химически, физически и математически познания на повечето ученици не са достатъчни, за да ги разбере. Поради това е невъзможно да се мине изпита, без да извърши подготвителни курсове или преподаватели. И това изисква голяма инвестиция на време и ресурси и води до претоварване на гимназисти.
Оттук и очевидно значението на познанията на учениците за решаване на проблеми умения на химични проблеми.
Проблем за намиране на масовата фракция на елемента във веществото
Първият и, разбира се, най-простия вид проблеми проучени от студенти в клас VIII - е намирането на масовите части на химическите елементи в материала. Това е много проста задача, но опитът показва, че за повечето студенти е сериозен проблем помня дори прости формули за изчисления. От самото начало аз постави акцент върху логиката на студентите, а не тяхната механична гушене. Името "масова част" показва, че за изчисляване на теглото заплащане.
Аз питам студентите прост въпрос:
- Какво трябва да се направи така, че всеки получи своя дял от нещо?
Учениците веднага даде отговор:
На следващо място, да поправя своето внимание върху факта, че делът - това е част от цялото. Средства за изчисляване на масата трябва да се дължи на химичен елемент, разделени от теглото на цялата молекула.
По този начин, студенти лесно с помощта на логика, се получени формула необходимо за установяване на масовата фракция на химичния елемент в вещество.
Задача 1.Vychislit маса съотношение на водород и кислород в молекулата на водата.
Решение: Първо се изчислява относителната молекулна маса мистър Рипли на вода:
Н (Н 2О) = Аг (Н) * 2 + Аг (О) = 2 * 1 + 16 = 18;
след масовата фракция от водород: (H) = * 100% = 11.1%
и кислород: (O) = = = 88.9%
Отговор: (H) = 11,1%. (G) = 88.9%.
Проблеми за намиране на вещество с формула в масовите части на елементи, съставляващи
След това разглеждане на разтвора на обратен проблем - намиране на формула на веществото известен масовите части на съставните химични елементи. Самият алгоритъм решаване на такива проблеми студенти усвоили доста лесно. Трудността е да съотношението на атоми на химични елементи прости числа. Обяснявам, че е необходимо на всички числа, за да изберете съотношението на най-малкото и да го споделят всички тези взаимоотношения. Но в този случай може да се окаже не числа. След това имате всички резултати за двойни, тройни и т.н. докато целите числа, които не са намалени.
Задача 2.Find формула вещество, което съдържа 83,33% въглерод и 16.67% водород.
Решение: За материал състав А Wu, формула 1:
Заместването на данните в тази формула, ние получаваме експресията :.
Простите изчисления даде отговор: 5. 12
А: Съединение с формула С5 Н12
Но отговорът не винаги е толкова лесно.
На примера на този проблем в Начално когато се работи с по-надарени студенти може да се докаже, че двоичен съединението е еквивалентен на броя на атоми Z е числено равна на окисление. За това ние считаме конвенционално средство състав Ах У атома като реакционен продукт на компонентите А и В:
От процеса на диаграма редокси, следва, че: Z (A) = m. Z (B) = N.
Има, обаче, много двоични съединения с формула, които не са описани в съответствие с степени на окисление на елементите. Те включват много карбиди, нитриди, оксиди, въглеводороди и други вещества. Например: CaC2. CR7 С3. Mn8 С3. Mn4 N, N Mo2, Fe3 O4. U3 O8.
Очевидно е, че за всеки елемент в материала, дори ако не е получено от формула окисление, е възможно да се изчисли еквивалент или моларна маса елемент. Но много от тези вещества степента на окисление на елементите, представени от една част, а оттам и еквивалентни числа също ще бъдат частични. 2 решите проблема с помощта на концепцията за "еквивалентно". За тази цел на математическия израз на правото на еквиваленти
= Когато М (1 / Z (А)) - еквивалентен моларен маса А,
M (1 / Z (В) В) - В еквивалентен моларен масата- трябва да влезе в масови фракции от елементи А и В в състава на съединение А Ву.
- както е посочено по-горе, Z (A) = m. Z (B) = N.
Разделете Z (А) до Z (В): =. Като се има предвид, че х m = у п. Ние намираме отношението:
Ние експресира моларната маса на А и Б в моларни еквиваленти маса:
М (A) = Z (A) * М (1 / Z (А)),
М (B) = Z (В) * М (1 / Z (В) В).
Заместител във формулата: = писмено изразяване, и съотношението на еквивалентни числа, изразени по отношение на съотношението на индексите, ние получаваме математически израз на закона на еквиваленти:
Ние използваме тази формула за решаване на проблема: заместител моларна маса на водородни еквивалента и масовите части на елемента:
Следователно ние изчисляваме моларната маса на еквивалента на въглерод за веществото:
M (1 / Z (C) C) = 5 г / мол.
След това се дефинира еквивалентна броя на въглерод в вещество:
По този начин, степента на окисление на въглероден в въглеводород е равна на -12/5.
Определяне на неговата формула: Cx -12/5 Е 1;
Следователно, най-простата формула С5 H12.
Ако състоянието на проблема е необходимо да се определи формула двоичен образуваното съединение от неизвестен елемент, терминът "еквивалент" може много добре да се използва за това адрес.
Цел на формула 3.Opredelit две оксиди на същия елемент, ако масовата фракция на тези окиси е равен на 88,11% и 84,75%. Този елемент и образува флуорид от теглото на флуор, съдържаща 32.47%.
Ние изчисли кислород еквивалентни оксиди, като се има предвид, че степента на окисление на кислород е -2:
С помощта на уравнението (2), се изчислява еквивалентен моларен масата на неизвестни елемент R в първата оксид:
; M (1 / Z (R) R) = 89.28 грама / мол.
Освен това се предположи, че еквивалентното номер на елемент R в първата оксид е цяло число, и методи за подбор са определени моларна маса елемент, като се има предвид, че:
M (R) = Z (R) * М (1 / Z (R) R) получават таблица 1:
От таблица 3 от това следва, че неизвестен компонент може да бъде нептуний, тъй като тривалентен калай флуорид не съществува. След това, първата оксид, при което фракцията на теглото на елемента е равна на 88.11% може да бъде NpO2. В същото време, изчисляване на втория оксид даде реален отговор хафний (Fr2 О5 оксид не съществува). Как да се избегне това противоречие?
Може да се предположи, че вторият елемент оксид има номер окисляване и фракционна еквивалентен брой Z (R) в секунда фракционна оксид. Въз основа на това предположение, ние определяме на еквивалентен брой Z 1 (R), и след това, втората формула оксид:
формула може да се използва за определяне на втория оксид с формула (1):
Така, формулата на втория оксид NP3 О8.
Решаване на проблеми с помощта на "правилата на кръста"
"Правилото на кръста" е позната на студенти с математически уроци. Аз ще се обучават своите ученици в химични изчисления, когато е възможно, да се използва това правило. Тези възможности са много достатъчно, особено в изчисленията, свързани с получаването на разтвори на определен концентрация. За да направите това, "правилото на кръста" може да се запише по следния начин:
Тук, А и В - концентрацията на изходните материали, С - концентрация на получения разтвор.
Ако концентрацията на разтвор, изразено като процент, правилото може да се каже, както следва: за да се получи (А - В) г разтвор на концентрация С%, е необходимо да се вземе (С - B) грама концентрация на разтвор на А% и (А - С) разтвор концентрация г в%.
А и В може да приеме стойности от 0 (чист разтворител) до 100 (чист разтворено вещество), а С винаги ще бъде по-голяма от по-малко от Б.
Ако концентрацията на разтвори, изразена в мол / л, това правило може да се каже, както следва: за да се получи (А - В) мл (или L) концентрацията на разтвор С мол / л, е необходимо да се вземе (С-В) мл (или L) концентрация на разтвор на мол / л и (а-с), мл (или л) концентриране на разтвора в мол / л.
Използването на "правила на кръста", за да улесни задачата и да се избегне междинните изчисления, които са много често правят грешки, както и намаляване на времето за решение.
Обмислете възможността за прилагане на "правила на кръста" с конкретни примери.
Задача 4.Opredelit тегло на готварска сол, и обема дестилирана вода, необходимо за да се получат 230 грама от 12% разтвор на сол.
Форма на веригата за прилагане на "кръстосано правилата" разширяват първоначалната си данни: х - сол маса, у - маса на вода:
За определяне на х и у композирате и решаване на две пропорции:
Отговор: V (Н 2О) = 202.4 мл.
Задача 5.Opredelit обем вода (в мл), които трябва да се добавят към 400 мл от 18% -ен разтвор на сол плътност от 1.132 гр / мл, за да се получи 11% разтвор.
тегло изходен разтвор е: m = р * V; m = 1,130 * 400 = 152.8 (д).
Ние се изгради верига и да намерят обемът на водата:
Отговор: V (Н 2О) = 288.15 мл.
Компютърен софтуер за обучение за решаване на проблеми в областта на химията
Един от най-универсалните средства за образование - програмите компютърно обучение, които имат най-много функции. Идеята за използване на компютри в обучението на студентите за решаване на химични проблеми не е нова и се отразява дори и в имената на редица книги за проблемите и предимствата за учители. Имам в това отношение са отлични, ако не и уникални, функции: заедно с химията и аз все още преподава наука. По мое притежание е не само компютърна зала. Аз имам приличен опит на използване на компютър в обучение на студентите по химия, включително и решаване на химични проблеми.
Свързани статии