Программа элективного курса "Мир расчётных задач по химии"

Министерство образования Российской Федерации

Главное управление общего и профессионального образования

Иркутской области

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 10»

МИР РАСЧЁТНЫХ ЗАДАЧ ПО ХИМИИ

ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

ПО ХИМИИ

для 9 классов

Разработал: Бархатова Е.В.,

учитель химии,

1 квалификационная категория

Усть-Илимск, 2005

Пояснительная записка

1. Особенности курса

Программа элективного курса по химии «Мир расчётных задач по химии» предназначена для учащихся 9 классов. Разработана на основе учебного пособия Г.И. Штремплера «Методика решения расчётных задач по химии. 8-11 кл.» - М.: Просвещение, 2001.

Программа рассчитана на 34 часа.

Данная программа элективного курса относится к предметно-ориентированному виду программ. Курс предполагает выход за рамки традиционных учебных программ: расширенный углубленный вариант методики решения задач базового курса.

Цель курса: создание ориентационной и мотивационной основы для осознанного выбора естественнонаучного профиля обучения, развитие и укрепление интереса учащихся к химии; создание условий для самооценки их подготовленности и желания углублённо изучать предмет в профильной школе; обогащение познавательного и эмоционально-смыслового личного опыта восприятия химии путём расширения знаний, выходящих за рамки обязательной учебной программы.

Задачи курса:

1. Обучающие функции (их можно считать ведущими) обеспечи­ваются формированием важных структурных элементов знаний, осмыслением химической сущности явлений, умением применять усвоенные знания в конкретно заданной ситуации.

2. Воспитывающие функции реализуются формированием миро­воззрения, осознанным усвоением материала, расширением кру­гозора в краеведческих, политехнических вопросах. Учебные за­дачи являются действенным средством воспитания трудолюбия, настойчивости, воли, характера.

3. Развивающие функции проявляются в результате формиро­вания научно-теоретического, логического, творческого мышле­ния, развития смекалки учащихся, в будущем — изобретательно­сти и ориентации на профессию химика.

В системе школьного образования и воспитания определен­ная роль отводится химии. Ее изучение способствует формирова­нию мировоззрения, развивает у учащихся умение видеть химизм процессов, происходящих в природе и технике, ориенти­рует школьников на выбор «химических» профессий.

Как показали наблюдения, при изучении химии используется преимущественно описательная часть кур­са. Количественные закономерности рассматриваются не систе­матически, хотя изучение химических явлений, законов и теорий без учета количественной стороны явлений может привести к по­верхностным или ошибочным представлениям. Умение решать расчетные задачи является одним из показателей уровня разви­тия химического мышления школьников, глубины усвоения ими учебного материала.

На психолого-педагогической основе в свете политехнической подготовки учащихся в программе показаны общие подходы к решению типовых расчетных химических задач, методика их решения с точки зрения рационального приложения идей математики и фи­зики, показаны разные способы решения.

Значение решения задач в школьном курсе химии переоце­нить трудно. Решение задач — это практическое при­менение теоретического материала, приложение научных знаний на практике. Успешное решение задач учащимися, поэтому явля­ется одним из завершающих этапов в самом познании.

Решение задач требует от учащихся умения логически рас­суждать, планировать, делать краткие записи, производить рас­четы и обосновывать их теоретическими предпосылками, диффе­ренцировать определенные проблемы на отдельные вопросы, по­сле ответов, на которые решаются исходные проблемы в целом. При этом не только закрепляются и развиваются знания и навыки учащихся, полученные ранее, но и формируются новые.

Решение задач как средство контроля и самоконтроля разви­вает навыки самостоятельной работы; помогает определить сте­пень усвоения знаний и умений и их использования на практике; позволяет выявлять пробелы в знаниях и умениях учащихся и разрабатывать тактику их устранения.

Решение задач — прекрасный способ осуществле­ния межпредметных и курсовых связей, а также связи химиче­ской науки с жизнью. При решении задач развиваются кругозор, память, речь, мышление учащихся, а также формируется мировоззрение в це­лом; происходит сознательное усвоение и лучшее понимание хи­мических теорий, законов и явлений. Решение задач развивает интерес учащихся к химии, активизирует их деятельность, спо­собствует трудовому воспитанию школьников и их политехниче­ской подготовке, выбору естественнонаучного профиля обучения.

1. Цели:

• иметь представление об обязательных для изучения разделах курса, возможностях выбора своего пути при изучении данного курса;

• знать понятийный аппарат изучаемого курса, методы, приёмы, алгоритмы, способы решения расчётных задач курса;

• уметь выбирать объект изучения, оформлять результаты своей работы (в виде задачи, защиты способа её решения), планировать свою деятельность по изучению курса и решению задач курса, использовать различные способы, алгоритмы решения задач, осуществлять самоконтроль за результатами своей деятельности;

• владеть навыками решения расчётных задач, составления алгоритмов их решения,

3. Структура курса

1. Общие вопросы методики решения расчетных задач по химии

Цель: изучить общие методические рекомендации по решению расчётных задач; создать единую структуру процесса решения любой задачи

1. Расчетные задачи курса неорганической химии и методика их решения

Цель: совершенствовать знания и умения учащихся в решении расчётных задач курса неорганической химии.

1. Первоначальные химические понятия. Общие рекомендации к решению и оформлению расчетных за­дач

2. Растворы

• Приготовление растворов

• Определение отдельных компонентов в растворах

• Определение концентрации растворов и растворимости веществ

1. Обобщение сведений об основных классах неорганических соедине­ний

2. Периодический закон и периодическая система химических элемен­тов Д. И. Менделеева. Строение атома

3. Химическая связь. Строение вещества

4. Закон Авогадро. Галогены

5. Теория электролитической диссоциации. Подгруппа кислорода

6. Основные закономерности химических реакций. Производство сер­ной кислоты

7. Подгруппа азота

8. Подгруппа углерода

9. Металлы

10. Электролиз расплавов и растворов электролитов.

1. Комбинированные и усложненные задачи

Цель: обобщить и углубить знания учащихся, полученные при изучении данного курса, подготовиться к олимпиаде, поступлению в ВУЗ

4.Содержание курса и учебная деятельность

5. Ожидаемые результаты

Для подтверждения своей успешности в будущем профильном обучении учащимся необходимо:

• Проявлять наличие стержневого интереса к химии;

• Приобрести умения выбирать задания в соответствии с направленностью своих познавательных интересов;

• Совершенствовать умения применять метод математического моделирования при решении прикладных химических задач.

1. Учебно-методическое обеспечение

• Анкеты

• Тесты

• Алгоритмы и методики решения расчётных задач

• Список рекомендуемой литературы:

Для учителя:

1. А б к и н Г. Л. Задачи и упражнения по химии для средней школы: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1980.

2. А к о ф ф Р. Искусство решения проблемы.— М.: Мир, 1982.

3. Изменения в основных терминах и единицах измерения в связи с введением Международной системы единиц (СИ)//Там же.—1982.— Т. 37.— №5.— С. 957.

4. Методические указания. Внедрение и применение СТ СЭВ 1052—78. Метрология. Единицы физических величин. РД 50—160—79.— М., 1979.

5. Об использовании понятий и терминов «эквивалент» и «нормальный» // Аналитич. химия.— 1982.— Т. 37.— № 5.— с. 946.

6. Стоцкий Л. Р. Методические указания по правильному применению величин и их единиц в школьном курсе химии // Химия в школе.— 1980.— № 5.— С. 72; № 6.— с. 68.

7. Цитович И.К., Протасов П.Н. Методика решения расчётных задач по химии. - М.: Просвещение, 1983.

8. Штремплер Г.И. Методика решения расчётных задач по химии. 8-11 кл.: Пособие для учителя - М.: Просвещение, 2001

9. Ярославцева Т.С. Решение расчетных задач по химии в средних ПТУ.—М.: Высш. шк., 1985.

Для ученика:

1. Ерыгин Д.П., Шишкин Е.А. Методика решения задач по химии: Учебное пособие для студентов пед. ин-тов по биол. и хим. спец. - М.: Просвещение,1989. - 176с.

2. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А. А. Равделя, А. М. Пономаревой.— Л.: Химия, 1983.

3. Скатова Н.Н., Губаева Е.С. Олимпиадные задачи по химии. – Иркутск: ИПКРО, 2002.

4. Стоцкий Л. Р. Физические величины и их единицы.— М.: Просвещение, 1984.

5. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии.— М.: Химия, 1989.

6. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Задачи по химии для поступающих в вузы: Учебное пособие. - 2-е изд.. исправ. и доп. - М.: Высш. школа, 1993. - 302 с.

7. Электронное издание «Виртуальная лаборатория. Решение задач».- МарГТУ, Лаборатория систем мультимедиа, 2004.

1. Приложение

Список литературы, использованной при подготовке программы:

1. А к о ф ф Р. Искусство решения проблемы.— М.: Мир, 1982.

2. Арефьев И.П. Подготовка учителя к профильному обучению старшеклассников // Педагогика. – 2003. - №5. – С. 49-55.

3. Артемова Л.К. «Профильное обучение»: опыт, проблемы, пути решения // Школьные технологии. – 2003. - №4. – С. 22-31.

4. Артемова Л. К. Профиль обучения диктует региональный рынок труда // Народное образование. – 2003. - №4. – С. 84-88.

5. Аршанский Е.Я. Специальная методическая подготовка будущего учителя химии к работе в условиях профильного обучения // Химия: методика преподавания в школе. – 2003. - №6. – С. 3-11.

6. Зайцев О. С. Пути формирования творческого мышления у школьников // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева.— 1983.

7. Леонтьев А. Н. Проблемы развития психики.— М.: Изд-во МГУ, 1981.

8. Методические рекомендации по разработки элективных курсов для профильной подготовки учащихся

9. Методика преподавания химии. / Под ред. Н. Е. Кузнецовой.— М.: Просвеще­ние, 1984.

10. О различных вариантах моделей «портфеля образовательных достижений» («портфолио») выпускников основной школы. Министерство образования Российской Федерации, 25.08.2003

11. Синько Т.П. Элективные курсы. Естественнонаучное образование в школе: теория и практика //Имидж №4: МОУ экономический лицей, г. Новосибирск, 2004

12. Совершенствование обучения химии в 7—8 классах / Под ред. Р. Г. Ива­новой.— М.: Просвещение, 1985.

13. Тихомиров О. и др. Психология мышления.— М.: Изд-во, МГУ, 1984.

14. Цитович И.К., Протасов П. Н. Методика решения расчетных задач по химии.— М.: Просвещение, 1983.

15. Ярославцева Т. С. Решение расчетных задач по химии в средних ПТУ.- М.: Высш. шк., 1985.

Приложение 2

Задачи для зачётной работы по теме «Растворы»

Электронное издание «Виртуальная лаборатория. Тренажёр для решения задач»

1. В 160 мл воды растворили 0,5 моль оксида серы (VI). Определить массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

2.  Тонкую железную пластинку массой 100 г опустили в 250 г 20% раствора СuSO₄. Через некоторое время пластинку вынули, высушили и взвесили. Ее масса оказалась равной 102 г. Определите массовые доли соединений в растворе после удаления из него металлической пластины.

3. 2,3 г натрия растворили в 97,8 мл воды. Определить массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

4. 5,6 л углекислого газа пропустили через 200 г 8% раствора гидроксида натрия. Определить массовые доли растворенных веществ в полученном растворе.

5. 12,5 г медного купороса (CuSO₄*5H₂O) растворили в 87,5мл воды. Определить массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

6. Смешали 50 г медного купороса и 450 г раствора сульфата меди с массовой долей растворенного вещества 4%. Определить массовую долю СuSO₄ в полученном растворе.

7. Определить объемы 10 М раствора NaOH (r=1,4 г/мл) и воды, необходимые для приготовления 200 г 10% раствора NaOH.

8. Необходимо приготовить 1 литр аккумуляторной серной кислоты (w%=36%, r=1,27 г/мл). Определите объем концентрированной серной кислоты (w%=96%, r=1,84 г/мл) и воды необходимые для этого.

9. В 150 г 20% раствора соляной кислоты опустили цинковую пластинку. Через некоторое время пластинку вынули, высушили и взвесили. При этом оказалось, что масса пластинки уменьшилась на 6,5 г. Определите массовую долю соляной кислоты в оставшемся растворе.

10. Нитрат калия  можно получить осторожным растворением гидрокарбоната калия в рассчитанном количестве 20% раствора азотной кислоты и последующим охлаждением полученного раствора. Вычислите массовую долю выхода соли, выпадающей при охлаждении раствора, если известно, что массовая доля KNO₃ в оставшемся растворе составляет 24%.

11. При действии на смесь карбидов кальция и алюминия избытка раствора соляной кислоты выделяется смесь газов с относительной плотностью по водороду, равной 10. Определить объемные и массовые доли газов в смеси, а также массовые доли карбидов в исходной смеси.

12. Определить массу SO₃, которую необходимо добавить к 200 г 24,5% раствора серной кислоты, чтобы массовая доля растворенного вещества стала вдвое больше.

13. Вычислите массу глауберовой соли (Na₂SO₄*10H₂O ), которую следует добавить к 50 г 5% раствора сульфата натрия, чтобы массовая доля растворенного вещества стала вдвое больше.

14. Определить объемы воды и хлороводорода, необходимые для приготовления 200 г 9,125% раствора соляной кислоты. Какой объем хлороводорода необходимо дополнительно растворить в этом растворе, чтобы концентрация хлороводорода стала в два раза больше?

Приложение 3

Примерные задания для тестирования

1.120 мл воды растворили 30 г вещества. Массо­вая доля вещества в полученном растворе:

1)25%; 2)20%; 3)30%; 4)12%.

2. В 120 г 10%-ного раствора вещества раство­рили еще 12 г этого же вещества. Массовая доля растворенного вещества во вновь полученном растворе:

1) 20,0% ; 2) 15,6%; 3) 16,8%; 4) 18,2%.

3. В 120мл (р = 1,2 г/мл) 15%-ного раствора ве­щества растворили еще 12 г этого же вещества. Массовая доля вещества во вновь полученном растворе:

1)28,0%; 2)23,3%; 3)21,5%; 4)19,8%.

4. Слили два раствора одного и того же вещест­ва: 160 г 15%-ного и 140 г 12%-ного. Массовая доля вещества во вновь полученном растворе:

1)29,1%; 2)25,5%; 3)13,6%; 4)11,2%.

5. Из 180мл 25%-ного раствора вещества (р == 1,1 г/мл) выпарили 20мл воды. Массовая доля вещества во вновь полученном растворе:

1)27,8%; 2)28,1%; 3) 30,2%; 4) 31,3% .

6. В 712,2мл 5%-ного раствора соляной кислоты(р = 1,025 г/мл) растворили 33,6 л хлороводорода (н.у.). Массовая доля хлороводорода в получен­ном растворе:

1)12,5%; 2)11,6%; 3)12,8%; 4)13,1%

7. В 240 мл воды опустили 69 г натрия. После окончания реакции массовая доля продукта в рас­творе:

1)50,9%; 2)38,8%; 3)39,2%; 4)28,7%.

8. В 212,4мл 12%-ного раствора едкого натра (р = 1,13 г/мл) опустили 23 г натрия. После окон­чания реакции массовая доля щелочи в получен­ном растворе:

1)21,58%; 3)26,26%;

2)28,66%; 4)30,14%.

9. В 250 г 5%-ного раствора сульфата меди (II) растворили еще 125 г медного купороса. Массо­вая доля соли в полученном растворе:

1)36,66%; 3)28,78%;

2)32,12%; 4)24,66%.

10. В 320 г 5%-ного раствора сернистой кислоты растворили 33,6л сернистого газа (н. у.). Массо­вая доля кислоты в полученном растворе:

1)19,2%; 2)25,4%; 3)33,4%; 4)43,2%.

11. Для приготовления 200 мл 20%-ного раство­ра вещества с плотностью 1,05 г/мл нужно взять 30%-ный раствор этого же вещества с плотностью 1,07 г/мл объемом:

1)82,2 мл; 2) 100,4 мл;

3)130,8 мл; 4) 140,6 мл.

12. Чтобы получить 15%-ный раствор, нужно в 365 г 5%-ной соляной кислоты растворить сле­дующий объем (н. у.) хлороводорода:

1)32,46 л; 3)15,83 л;

2) 26,35 л; 4) 10,15 л.

13. Чтобы получить 8%-ный раствор в 820 г 5%-ного раствора сернистой кислоты нужно раство­рить следующий объем (н. у.) сернистого газа:

1)7,17 л; 3)15,12 л;

2) 12,42 л; 4) 20,36 л.

14. Чтобы приготовить 160мл 15%-ного раство­ра вещества с плотностью 1,15 г/мл, нужно взять следующие объемы (мл) 5%-ного раствора (р = = 1,1 г/мл) и 25%-ного раствора (р = 1,2 г/мл) со­ответственно:

1)82,4 и 77,6; 2) 83,6 и 76,7;

3)88,0 и 72,0; 4) 75,5 и 84,5.

15. В 1л воды растворили 1 моль сульфата нат­рия. Концентрация соли в растворе (р = 1,03 г/мл): процентная, молярная, нормальная и его титр со­ответственно равны:

1)12,43%, 1.25М, 2,50 н, 0,25 г/мл; 2)15,05%, 0,85 М, 1,70 н, 0,14 г/мл; 3)13,45%, 0,96 М, 1,92 н, 0,15 г/мл; 4)12,43%, 0,90 М, 1,80 н, 0,13 г/мл.

16. В 1л воды растворили 1 моль гидросульфата кальция. Концентрация соли в полученном рас­творе, имеющем плотность 1,12 г/мл: процентная, молярная, нормальная и его титр соответственно равны:

1)10,25%, 1Д20М, 2,24н, 0,161 г/мл; 2)12,05%, 0,985 М, 1,97 н, 0,135 г/мл; 3)14,21%, 1Д50М, 2,30 н, 0,186 г/мл; 4)18,96%, 0,907 М, 0,45 н, 0,212 г/мл.

17. Слили 730 г 30%-ного раствора соляной кис­лоты и 400 г 20%-ного раствора едкого натра. Массовые доли кислоты и соли в полученном рас­творе будут соответственно равны:

1)12,92% и 10,35%; 2)14,32% и 11,45%; 3)13,76% и 10,97%; 4)11,23% и 9,85%.

18. Слили 980 г 20%-ного раствора серной кис­лоты и 560 г 30%-ного раствора едкого кали. В полученном растворе массовые доли средней и кислой солей соответственно равны:

1) 4,42% и 11,3%; 3) 5,60% и 13,2%;

2) 11,3% и 8,83%; 4) 13,2% и 5,60%.

19. К 630 г 2%-ного раствора азотной кислоты прилили 740 г 1,25%-ного раствора известковой воды. В полученном растворе массовые доли средней и основной солей соответственно равны:

1)10,3% и 3,67%; 3)0,9% и 0,43%;

2) 12,2% и 2,17%; 4) 14,1% и 1,95%.

20. В 1л воды растворили 34 г сероводорода. В полученном растворе содержится 0,03-10²³ ка­тионов водорода. Массовая доля и степень дис­социации кислоты соответственно равны:

1) 4,70% и 0,6% ; 3) 3,29% и 0,5%;

2) 4,49% и 0,4%; 4) 5,12% и 0,7%.

11