Московская область,

Пушкинский район,

МБОУ Софринская средняя общеобразовательная школа №2

 

 

Инновационный проект на тему:

 

 «Химия.         Учимся решать задачи»

 

 

 

 

 

 

Учитель химии и биологии:                                                                              Семенина Ольга Пирмухамедовна

2013 г

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

I.      Введение.---------------------------------- 3

 

II.      Актуальность выбранной темы.----4-5

 

III.      Практическая значимость темы----6-12

 

IV.      Заключение-----------------------------13-14

 

 

V.      Библиография--------------------------15

 

 

 

 

   

 

 

 

 

«Химию можно назвать наукой

о количественных изменениях  тел,

происходящих под влиянием

изменения количественного состава»

(Ф. Энгельс)

        I.      Введение

Химия стала самостоятельной наукой только после того, как учёные стали учитывать количественную сторону химических явлений. Попытки изучать химические явления без учёта количества вещества приводили, как правило, к ошибкам.

Химическое образование занимало и занимает одно из ведущих мест в системе общего образования, что определяется безусловной практической значимостью химии, ее возможностями в познании основных методов изучения природы, фундаментальных научных теорий и закономерностей.

     Решение расчетных задач занимает важное место в изучении основ химической науки. При решении задач происходит более глубокое и полное усвоение учебного материала, вырабатываются навыки практического применения имеющихся знаний, развиваются способности к самостоятельной работе, происходит формирование умения логически мыслить, использовать приемы анализа и синтеза, находить взаимосвязь между объектами и явлениями. В этом отношении решение задач является необходимым компонентом при изучении такой науки, как химия.

     Решение задач – не самоцель, а метод познания веществ и их свойств, совершенствования и закрепления знаний учащихся. Через решение задач осуществляется связь теории с практикой, воспитываются трудолюбие, самостоятельность и целеустремленность, формируются рациональные приемы мышления.

Умение решать задачи является одним из показателей уровня развития химического мышления, глубины усвоения ими учебного материала. Без расчётных задач трудно представить прикладной характер химии.

 

 

 

 

   II.      Актуальность выбранной темы.

         Умение решать расчётные задачи является одним из основных показателей уровня химического развития, глубины и полноты усвоения учащимися теоретического материала, наличия у них навыков приобретённых знаний с достаточной самостоятельностью. В помощь ученикам выпускается много решебников и пособий, большинство которых предлагает образец решения конкретной задачи, а ведь важно увидеть закономерности между алгоритмами предлагаемых решений. Решение задач занимает в химическом образовании важное место, так как это один из приемов обучения, посредством которого обеспечивается более глубокое и полное усвоение учебного материала по химии. Чтобы научиться химии, изучение теоретического материала должно сочетаться с систематическим использованием решения различных задач. В школьной программе существует эпизодическое включение расчетных задач в структуру урока, что снижает дидактическую роль количественных закономерностей, и может привести к поверхностным представлениям у учащихся о химизме процессов в природе, технике. Сознательное изучение основ химии немыслимо без понимания количественной стороны химических процессов.

Решение задач содействует конкретизации и упрочению знаний, развивает навыки самостоятельной работы, служит закреплению в памяти учащихся химических законов, теорий и важнейших понятий. Выполнение задач расширяет кругозор учащихся, позволяет устанавливать связи между явлениями, между причиной и следствием, развивает умение мыслить логически, воспитывает волю к преодолению трудностей. Умение решать задачи, является одним из показателей уровня развития химического мышления учащихся, глубины усвоения ими учебного материала.

Школьники овладевают методами решения задач по образцу. Однако, встретившись с задачей незнакомого или малознакомого типа, они теряются и не знают, как её решить.

Типов задач, как качественных, так и количественных, много – от весьма простых (одна – две логические или вычислительные операции) до сложных. Большинство задач содержит отдельные элементы, которые требуют уверенного владения сравнительно небольшим числом расчётных и логических алгоритмов. Эти стандартные элементы важны как сами по себе, так и в качестве фундамента при решении сложных задач.

Для решения химической задачи необходимо владеть:

1)    приемами решения этого типа задач;

2)    собственно химическими знаниями о свойствах тех веществ, которые рассматриваются в условии задачи.

 

 Основные типы задач, используемые на уроках химии в 8-9 классах:

1. Вычисления по химическим формулам.                                              

2. Вычисления по химическим уравнениям (на примеси, на избыток, на выход продукта реакции).

3. Расчеты по термохимическим уравнениям (вычисление теплового эффекта реакции).

4. Вычисление состава растворов.

 В учебных планах предмету «Химия» отведено всего 2  урока в неделю. Программа же по химии весьма обширна. Поэтому учитель вынужден решать проблему, как при небольшом количестве уроков  дать хорошие знания учащимся, а главное - сформировать необходимые знания, умения и навыки, в том числе научить решать расчётные задачи.

При этом существует еще одна проблема - как уделяя на уроках внимание слабоуспевающим ученикам, не затормозить развитие сильных?

Решение задач на уроках химии является одной из самых важных форм как обобщения  знаний так и их проверки. Больше всего трудностей вызывает решение комбинированных задач, а ведь именно им при подготовке к олимпиадам уделяется больше всего внимания, а также при подготовке к ЕМЭ, где в заданиях части  С, большинство задач – комбинированные.

Примеры

1.     Выведите формулу кристаллогидрата (FeCl2 . n H2O), если содержание воды в нём составляет 36,2%. (Районная олимпиада, 8 класс)

2.      Выведите формулу кристаллогидрата соды, зная, что при прокаливании 14,3 г его получается безводная соль массой 5,3 г. (Районная олимпиада, 8 класс)

3.     С2. Какой объем газа (н.у.) выделиться при взаимодействии меди со 100мл 9,54%-ного раствора азотной кислоты (плотность = 1,057 г/мл) 9 класс.  Подготовка к итоговой аттестации

4.     С2. К 300 г 5,15%-ного раствора соляной кислоты прибавили 150 мл 20%-ного раствора этой же кислоты плотностью 1,10 г/мл. Определите массовую долю кислоты в полученном растворе. 

    9 класс.  Подготовка к итоговой аттестации

III.      Практическая значимость темы

Тема 1

«Первоначальные химические понятия»

 

- рассчитывать по химическим формулам массу, количество вещества, массовую долю химических элементов; количество вещества (массу) какого – либо вещества по количеству вещества (массе) одного из вступивших в реакцию или полученных веществ.

 

 

Вари ант

Формула

М

n

m

V

N

D(H2)

Dвоз

1

HF

0,5

 

 

 

 

 

 

 

2

SiH4

 

8

 

 

 

 

 

 

3

O3

 

 

 

1,12

 

 

 

 

4

C2H6

1,5

 

 

 

 

 

 

 

5

HCl

 

 

 

 

 

 

 

 

6

SO3

 

6,4

 

 

 

 

 

 

7

NH3

2

 

 

 

 

 

 

 

8

CH4

 

 

 

2,8

 

 

 

 

9

P2H4

 

 

 

 

 

 

 

10

H2S

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 2

Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева

Тема 3                                                                                                                      Химическая связь. Строение вещества

 

Тема 4

Электролитическая диссоциация

-  проводить вычисления массы или количества по его массовой доле в растворе. 

Примеры

Какова массовая доля соли в растворе, приготовленном из 180 граммов  воды и 20 граммов соли

- на приготовление растворов

Сколько граммов соли и миллилитров воды нужно взять для приготовления       50 граммов 12% раствора

 

- на упаривание

Из 100 граммов 5% раствора соли выпарили 20 граммов воды. Какова стала массовая доля соли в растворе

- на концентрирование

К 50 граммам 8% раствора добавили ещё  2 грамма соли. Какова стала массовая доля соли в растворе

- на разбавление

Сколько миллилитров воды нужно прилить к 50 граммам 20%-ного  раствора, чтобы он стал 12%-ным

- на смешивание растворов

Какой станет массовая доля соли в растворе, полученном смешиванием 250 г 10%-ного  и150 г 5%-ного растворов этой соли

 

Тема 5

Неметаллы

- проводить вычисления массы и количества вещества по массе или количеству вещества одного из вступивших в реакцию или получившихся веществ.

Оформление задач

Вычисление по уравнениям химических реакций

 

m,V

900 г               х л

уравнение реакции

СаСО3=СаО+СО2

n

1моль            1 моль

M, Vm

100 г/моль    22,4 л/моль   

m

100 г             22,4 л

 

Примеры

 

1. Сколько граммов магния можно сжечь в x л кислорода?

2. Сколько литров водорода выделится при взаимодействии у г цинка с соляной кислотой?

3. Сколько литров водорода потребуется  для восстановления z г оксида меди (I)?

4. Сколько граммов оксида фосфора (V) получится при сжигании p г фосфора в кислороде?

5. Сколько литров получится при разложении q г пероксида водорода?

 

 

Вариант

Значение переменной

№1

x

№2

у

№3

z

№4

p

№5

q

А

1,12 л

13 г

7,2 г

77,5 г.

20.4 г

Б

5,6 л

39 г

108 г

46.5 г

8,5 г

В

224 л

2,6 г

1,8 г

3,1 г

25.5 г

Г

8,96 л

325 г

3,6 г

12.4 г

13.6 г

Д

28 л

6,5 г

57,6 г

9,3 г

1,7 г

 

Тема 5

Металлы

- проводить вычисления массы и количества вещества по массе или количеству вещества одного из вступивших в реакцию или полученных веществ, или если одно из веществ дано в избытке.

Примеры

Сколько граммов поваренной соли образуется при сливании растворов, содержащих 24 г гидроксида натрия  и 14,6 г хлороводорода

Решение задач позволяет разнообразить формы повторения и закрепления материала, так как для решения необходимо представлять не только общий ход решения, но и знать химизм процесса описанного в задаче. Задачи должны занимать существенное место в школьном изучении химии уже с 8 класса. Но в 8 классе необходимо дать общие представления о количественных расчетах в химии и применении изученных свойств веществ для решения конкретных  задач.

8 класс

Ë Расчетные задачи: нахождение массовых долей элементов по формуле вещества; вывод молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов; вывод простейшей формулы вещества.

Ë Расчетные задачи: вычисление массы вещества по заданному объему (для газа) и количеству вещества; вычисление объема газа по заданной массе и количеству вещества; вычисление числа структурных единиц в веществе по заданному объему газа, массе вещества, количеству вещества; вычисление объемных долей газов в смеси по заданным массам или массовым долям; вычисление массовых долей газов в смеси по объемам газов или объемным долям газов в смеси; вычисление объемных и массовых долей по заданной относительной плотности газовой смеси; вычисления масс, объемов и количеств веществ по уравнению химической реакции, в том числе, если одно из веществ взято в избытке.

Ë Расчетные задачи: составление термохимических уравнений реакций; нахождение количества теплоты и количества (массы, объема) веществ по заданному термохимическому уравнению.

Ë Расчетные задачи: нахождение массовой доли растворенного вещества; нахождение масс веществ, необходимых для приготовления растворов; задачи на смешивание растворов; задачи на приготовление растворов в процессе химической реакции оксида с водой; расчет по уравнениям реакций.

Решение основных типов задач начинается в 9 классе, когда учащиеся уже имеют достаточный опыт в решении задач как химических, так физических и математических.

9 класс

Ë Расчетные задачи: расчеты по уравнению реакции с учетом доли выхода продукта реакции.

Примеры

Сколько литров водорода выделиться при действии избытка соляной кислоты на   2,7 г алюминия, если выход водорода составляет 90 % от теоретического?

 

Решение задач занимает в химическом образовании важное место, так как это один из приемов обучения, посредством которого обеспечивается более глубокое и полное усвоение учебного материала по химии. Чтобы научиться химии, изучение теоретического материала должно сочетаться с систематическим использованием решения различных задач. В школьной программе существует эпизодическое включение расчетных задач в структуру урока, что снижает дидактическую роль количественных закономерностей, и может привести к поверхностным представлениям у учащихся о химизме процессов в природе, технике. Сознательное изучение основ химии немыслимо без понимания количественной стороны химических процессов.

Решение задач содействует конкретизации и упрочению знаний, развивает навыки самостоятельной работы, служит закреплению в памяти учащихся химических законов, теорий и важнейших понятий. Выполнение задач расширяет кругозор учащихся, позволяет устанавливать связи между явлениями, между причиной и следствием, развивает умение мыслить логически, воспитывает волю к преодолению трудностей. Умение решать задачи, является одним из показателей уровня развития химического мышления учащихся, глубины усвоения ими учебного материала.

      Можно ли научить большую часть школьников такому важнейшему умению, как решение задач? Предусмотренные школьной программой и предлагаемые на экзаменах – да. Научить можно тех, кто хочет и может! В некоторой степени тех, кто не может, но хочет. В массе своей учащиеся не могут решать задачи – математические, физические, химические. И печально, если этому умению не обучены ребята, которые могут и хотят или по каким-то причинам не реализуют свои способности. Школьнику надо дать возможность учиться так, как он может, и создать условия, чтобы он хотел учиться, считая любую успеваемость успешной.

Прежде чем приступить к решению задач, необходимо сформировать у учащихся понятие о двух сторонах химической задачи.

Две стороны химической задачи

 

 

                                                                                           

                                                                                              

                                                                                               

                                                                                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очень важно с первых уроков приучить школьников выполнять определенные требования к решению и оформлению расчетных задач. Их можно оформить в виде памятки и использовать как раздаточный материал на уроках решения задач.

Памятка

Требования к решению и оформлению расчетных задач:

1. Сформулировать условие задачи конкретно.

2. Сделать краткую запись условия задачи из двух частей: «Дано», «Найти», обозначив физические величины по правилам ИЮПАК.

3. Сделать анализ имеющейся информации на избыток или недостаток данных.

4. Записывать все необходимые для решения физические величины в «Дано».

5. Решать задачу рациональным способом в общем виде с однократной подстановкой численных значений.

6. Предварять каждое действие поясняющей записью.

7. Проводить математические действия не только с числами, но и с единицами измерения.

8. Давать численное значение ответа не больше точности наименее точного числа.

9. Записывать полный ответ на вопрос задачи без использования формул соединений.

10.Проводить проверку полученного результата через составление условия обратной задачи.

11.Необходимо использовать понятие «количество вещества» и определять массу только тогда, когда это действительно необходимо.

Так как на данном уроке вводится решение задач на расчет по формулам, то целесообразно рассмотреть объем информации  о веществе, получаемой по его формуле. Полезно данное умение переводить в навык с использованием алгоритмов определения качественного и количественного состава простого и сложного веществ

Учитель с первых уроков по решению задач должен обращать внимание на правильное использование химического языка, математических действий, обозначение физических величии и единиц их измерения, на объяснение хода решения, а не на получение ответа любым действием. Алгоритм решения расчетной задачи организует и направляет действия учащихся, способствует выработке необходимой последовательности действий.

Алгоритм решения расчетной задачи

1. Прочитать текст задачи, понять ее сущность.


 
 

 

2. Выполнить химическую часть задачи:

                                                                             краткая запись условия

химическая часть решения задачи                       исследование

                                                                             анализ

 

3. Выполнить математическую часть:

                                                                                рациональный способ

                                                                                 решения задачи

 математическая часть решения задачи                    расчеты

                                                                                запись ответа

5.     Провести проверку результатов.

6.     Составить условие обратимой задачи.

По данным педагогических исследований, для закрепления умения и навыков школьник должен решить  около 15 задач каждого типа. Проблема не сводиться лишь к решению большого числа задач, тем более, что невозможно перерешать все их виды, поэтому необходимо научить учащихся к такому подходу к задаче, при котором она выступает как объект тщательного изучения, а её решение – объект конструирования и изобретения. В этом случае школьники учатся логически мыслить, творчески применять теоретические знания в неожиданных для них ситуациях. Не следует забывать, что решение расчётных задач по химии должно содействовать глубокому пониманию химических процессов, поэтому необходимо приучать учеников к составлению вопросов, грамотной записи решения, и, конечно, анализу результата. Однако чтобы учить, нужно самому учителю хорошо владеть методикой решения расчётных задач, обладать глубокими знаниями по химии, значительно превышающими школьную программу.  Только тогда он сможет оказать учащимся достаточно квалифицированную помощь при подготовке к экзаменам, химическим олимпиадам.

 

 

 

 

 

 

 

VI.        Заключение

    Можно ли научить решать любые задачи? Очевидно, нет, так как в математике, например, есть задачи, которые до сих пор решаются только учёными. Тем не менее, упорной самостоятельной работой  и учитель, и ученик могут достичь умения решать расчётные химические задачи большинства типов.

В данной работе приведена классификация основных типов задач, встречающихся в школьном курсе химии. Подобраны примеры задач,  распределенных по основным типам. Задачи скомпонованы в задания для отработки материала, в самостоятельные и проверочные работы. Эта работа может использоваться учителем на конкретных уроках, когда время на решение задач сильно ограниченно.

Помимо перечисленных выше, основным положительным результатом данной работы является то, что такая работа с алгоритмами позволила выработать более позитивный подход у учащихся к решению задач. Так же систематическое использование задач на уроках позволяет получить достаточно большой массив отметок даже у слабоуспевающих учеников.

Данный диск поможет учащимся проверить свои знания, используя приведённые в нем алгоритмы решения и классификацию задач, а также научится решать задачи по образцу. Это облегчит их работу и сэкономит время её выполнения, поможет подготовиться к контрольной работе. Основным требованием к составлению или отбору задач является их химическое содержание, чёткость формулировки и доступность условия задачи, использование в условии задачи сведений практического характера. Необходимо акцентировать внимание на том, чтобы ребята могли научиться не только великолепно решать задачи разных типов, но и самостоятельно составлять собственные задачи (на примере краеведческого материала, информации экологической направленности, практических жизненных ситуаций).

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 расчёты и обосновывать их теоретическими предпосылками, дифференцировать определённые 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 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.

 

 Ожидаемые результаты

.

    Требования к знаниям и умениям учащихся.

     учащиеся должны знать:

-         способы решения различных типов задач;

-         основные формулы и законы, по которым проводятся расчеты;

-         стандартные алгоритмы решения задач.

    учащиеся должны уметь:

-         решать расчетные задачи различных типов;

-         четко представлять сущность описанных в задаче процессов;

-         видеть взаимосвязь происходящих химических превращений и изменений численных параметров системы, описанной в задаче;

-         работать самостоятельно и в группе;

-         самостоятельно составлять типовые химические задачи и объяснять их решение;

-         владеть химической терминологией;

-         пользоваться справочной литературой по химии для выбора количественных величин, необходимых для решения задач.

 

 

 

 

 

 

 

V. Библиография

1.     Химия 9 класс. Поурочные планы (по учебнику О.С. Габриеляна)

2.     - Волгоград.: Издательство «Учитель», 2002 г

3.     Химия 8 класс. Поурочные планы (по учебнику О.С. Габриеляна)

4.     Доронькин В.Н., Бережная А.Г. и др. «Химия 9 класс. Подготовка к итоговой аттестации - 2009» - Ростов – на – Дону , Издательство «Легион», 2009 г.

5.     Габриелян О.С., Воскобойникова Н.П. и др. «Настольная книга       учителя. Химия 8». М.: Дрофа, 2003 г.

6.     Бочарникова Р.А. «Учимся решать задачи по химии8-11 класс» -   Волгоград: Издательство «Учитель», 2002 г

7.     Доронькин В.Н. и др. «Химия. Сборник олимпиадных задач» - Ростов – на – Дону  Издательство «Легион», 2009 г.

8.     Габриелян О.С и др. «Задачи по химии и способы их решения 8-9 классы». М.: Дрофа, 2007 г.

9.     Слета Л.А. «1001 задача по химии». Москва – Харьков, «Илекса», «Ранок», 2005 г.