Растворы. Массовая доля вещества в растворе

Тема 3. Уроки 10-11.

Растворы. Массовая доля вещества в растворе.

Цели занятия

Воспитания:

·  воспитывать познавательную активность учащихся;

Развития:

·  развивать практические навыки и умения учащихся;

·  способствовать развитию коммуникативной культуры учащихся;

Образования:

·  сформировать представления о растворе и растворимости,

·  сформировать умения характеризовать раствор по количеству растворенного вещества (насыщенный, ненасыщенный); рассчитывать массовую долю растворенного вещества в растворе.

Структура занятия (используется для спаренных уроков, в случае раздельных уроков можно разделить занятие на 2 части):

Этапы занятия	Основные дидактические задачи	Формы организации деятельности учащихся	Методы обучения	Средства обучения	Пример-ное время
1 этап. Организацион-ный	-  настроить учащихся на работу, создать доброжелательную атмосферу в классе	фронтальная			2 минуты
2 этап. Актуализация опорных знаний.	-  актуализировать знания учащихся о различной растворимости веществ в воде; -  привести примеры растворов, используемых человеком и встречающихся в природе.	фронтальная	Ответы на вопросы, эвристичес-кая беседа		5 минут
3 этап. Целеполагание	-  определить результат урока	фронтальная	Беседа		1 минута
4 этап. Изучение нового материала.	-  развивать умения наблюдать, анализировать и обобщать наблюдаемые явления; -  сформировать умения характеризовать раствор по количеству растворенного вещества; -  сформировать понятия «раствор» и «растворимость вещества»; -  сформировать умение вычислять массовую долю растворенного вещества в растворе.	фронтальная, групповая, индивидуальная	Лаборатор-ный эксперимент, эвристичес-кая беседа, выполнение заданий частично-поискового характера, решение задач	1. Оборудование и реактивы для учащихся (на группу). 2. Карточки –инструкции для лабораторных опытов. 3. Карточки с условиями задач.	50 минут
5 этап. Закрепление, контроль и коррекция полученных знаний.	-  закрепить полученные знания о растворах; -  закрепить умение вычислять массовую долю растворенного вещества в растворе.	работа в парах постоянного и сменного состава	выполнение заданий	Карточки с заданиями для индивидуальной и парной работы.	30 минут
6 этап. Информация о домашнем задании.	-  мотивировать учащихся на выполнение домашнего задания; -  объяснить требования к выполнению данного домашнего задания	фронтальная			2 минуты

Этапы урока

1 этап. Организационный

2 этап. Актуализация опорных знаний

На данном этапе в процессе фронтальной беседы учитель актуализирует знания учащихся о растворимости веществ и растворах. Возможные вопросы для обсуждения:

1.  Какие растворы вам известны?

2.  Какова роль растворов в живых организмах?

3.  Какое вещество является самым лучшим растворителем (в нем растворяется больше всего солей и других веществ)?

4.  Все ли вещества одинаково хорошо растворяются в воде?

5.  От чего может зависеть растворимость веществ в воде?

6.  Сколько поваренной соли можно растворить в 100 г воды?

7.  Что нужно знать, чтобы вычислить массовую долю растворенного вещества в растворе?

(Ответы на вопросы, выделенные курсивом, наверняка, вызовут у учащихся затруднения. Не стоит сразу декларировать правильный ответ, а можно использовать это как мотивацию к изучению нового материала.)

Этап 3. Целеполагание

В процессе актуализации знаний учащиеся понимают, что их знаний для полного ответа на некоторые вопросы недостаточно. Отсюда и вытекает формулировка цели занятия: изучить понятия «растворы» и «растворимость вещества», научиться вычислять массовую долю растворенного вещества в растворе.

Этап 4. Изучение нового материала

Этот этап урока можно разделить на две части: 1 - формирование представлений о растворах и растворимости веществ, 2 – решение задач с использованием понятия «массовая доля растворенного вещества в растворе».

I часть:

В первой части данного этапа урока учащиеся проводят лабораторные опыты в группах (по 4-5 человек), по итогам которых отвечают на вопросы. Каждая группа выполняет только один опыт (по указанию учителя). После окончания работы группы представляют свои результаты, которые фронтально обсуждаются. В результате экспериментальной работы ученики формулируют такие понятия как «раствор», «растворимость», «насыщенный и ненасыщенный растворы». В процессе выполнения опытов учащиеся могут записать в тетради только ответы на вопросы, которые помогут им при выступлении от группы (учитель сам определяет, кто из группы будет отвечать). Основные краткие выводы будут записаны в тетрадь после подведения итогов работы групп. Чтобы каждому ученику было понятно, что делала та или иная группа, карточка-инструкция содержит описание всех лабораторных опытов.

Лабораторные опыты несколько различаются по сложности выполнения и понимания полученных результатов, поэтому целесообразнее формировать одноуровневые группы (когда в состав групп входят учащиеся примерно одинакового уровня подготовки). В карточке-инструкции опыты перечислены в порядке повышения их сложности.

Задача учителя заключается в организации групповой работы учащихся по выполнению лабораторных опытов, а также координации и коррекции их деятельности.

Карточка-инструкция:

№ ОПЫТА	НАЗВАНИЕ ОПЫТА	ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ	ВОПРОСЫ
1	«Растворы и взвеси»	В двух пробирках находятся вещества: в первой – кристаллы перманганата калия, во второй – порошок карбоната кальция (мела). Прилейте в каждую пробирку по 3-4 мл воды. Тщательно перемешайте смеси.	1.  Что происходит с веществами в пробирках? 2.  В какой пробирке находится раствор? 3.  Какой основной признак раствора? 4.  В какой пробирке находится взвесь?
2	«Чистые вещества и смеси»	Поместите на предметные стекла по одной капле разной воды: 1-е стекло – минеральная вода, 2-е стекло – вода из-под крана, 3-е стекло – дистиллированная вода. С помощью тигельных щипцов проведите выпаривание воды.	1.  Что остается на стеклах после выпаривания воды? 2.  В каком образце содержится больше солей? 3.  Какая вода не содержит солей? 4.  Какой образец является чистым веществом, а какой - смесью? 5.  Сформулируйте определение раствора.
3	«Растворимость твердых веществ в воде»	В три стакана налейте по 20 мл воды. Поместите в воду следующие вещества: в 1-й стакан – чайную ложку поваренной соли, во 2-й стакан – чайную ложку гашеной извести, в 3-й стакан – кусочки стекла. Перемешайте содержимое каждого стакана стеклянными палочками. Спустя 3–4 мин возьмите стеклянной палочкой по одной капле раствора из каждой чашки и поместите эти капли на предметные стекла. Проведите выпаривание воды.	1.  Все ли твердые вещества одинаково растворимы в воде? 2.  Что вы наблюдали после выпаривания воды? 3.  Какое из выданных веществ является растворимым в воде, какое – малорастворимым, а какое – нерастворимым?
4	«Влияние температуры на растворимость твердых веществ в воде»	Налейте в большую пробирку 10 мл воды. Насыпьте в воду 1 г сульфата калия (1 маленькая ложка для сыпучих веществ). Перемешайте. (Если вся соль растворится, добавьте ее еще, пока соль не перестанет растворяться.) Слегка нагрейте пробирку с содержимым, периодически помешивая палочкой. Затем поместите нагретую пробирку в стакан с холодной водой (со льдом).	1.  Что вы наблюдаете при нагревании пробирки с содержимым? 2.  Что вы наблюдаете при охлаждении пробирки с содержимым? 3.  В каком случае вы получили насыщенный раствор соли, а в каком – ненасыщенный? 4.  Сформулируйте определения «насыщенного» и «ненасыщенного» растворов. 5.  Как зависит растворимость твердых веществ от температуры?
5	«Влияние температуры и давления на растворимость газов в воде»	Откройте бутылку с газированной водой. Налейте газированную минеральную воду в чашку для выпаривания. Осторожно нагрейте чашку, установив ее на кольцо лабораторного штатива (не доводя жидкость до кипения).	1.  Что вы наблюдаете при открывании бутылки с газированной водой? 2.  Какой газ растворен в воде? 3.  Как изменяется растворимость газов в воде при уменьшении давления? 4.  Что вы наблюдаете при нагревании газированной воды? 5.  Как изменяется растворимость газов в воде при повышении температуры?
6	«Тепловой эффект процесса растворения»	Поместите в пробирку небольшое количество хлорида аммония NH4Cl. Прилейте к нему 1 мл воды комнатной температуры. Перемешайте содержимое пробирки. Термометром измерьте температуру выданной воды и температуру полученного раствора. Что представляет собой растворение?	1.  Что вы наблюдаете? 2.  Что вы получили - смесь веществ или новое вещество? 3.  Что представляет собой процесс растворения – физическое или химическое явление?

II часть:

Учащимся уже хорошо знакомо понятие «массовая доля». Поэтому переход к понятию «массовая доля растворенного вещества» для них не является сложным. Учащиеся, используя условные обозначения: m(в-ва), m(раствора), ω(в-ва/р-ре) – могут самостоятельно записать формулу для вычисления массовой доли вещества в растворе. Далее, можно сразу приступить к решению задач с использованием приведенной формулы.

Примечание: Для решения задач учащимся необходимо помнить, что:

1) масса раствора складывается из масс растворенного вещества и растворителя;

2) масса раствора равна произведению объема раствора на его плотность.

m(р-ра) = m(в-ва)+m(р-ля)	m(р-ра) = V(р-ра)•ρ(р-ра)

Примеры задач:

1.  Вычислите массу гидроксида калия, которая потребуется для приготовления 3 кг 10%-ного раствора.

2.  Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе, полученном смешением 20 г кислоты и 60 г воды.

3.  При приготовлении компота сироп готовится из расчета 30 г сахара на 160 г воды. Чему равна массовая доля сахара в этом сиропе?

4.  Какая масса этилового спирта требуется для приготовления 3%-ой йодной настойки из 5 г йода?

5.  Какие массы хлорида натрия и воды нужно взять для приготовления 60 г раствора с массовой долей соли 3%?

6.  Какая масса гидроксида натрия потребуется для приготовления 150 мл 20%-го раствора (ρ=1,19 г/мл)?

7.  Какой объем 24%-го раствора хлорида бария (ρ=1,25 г/мл) можно приготовить из 15 г этой соли?

В классах, где решение простейших задач не вызывает затруднения, можно относительно быстро перейти к решению более сложных задач – «на разбавление и концентрирование растворов».

Примеры задач:

1.  К 250 г раствора с массовой долей соли 8% прилили 120 г воды. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

2.  Какой объем воды нужно прибавить к 100 г уксусной эссенции (80%-ый водный раствор уксусной кислоты) для получения столового уксуса (9%-ый раствор)?

3.  К 120 г раствора соли с массовой долей 12% добавили еще 30 г этой соли. Определите массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

4.  300 г 15%-го раствора сахара упарили наполовину. Какой после этого стала массовая доля (в %) сахара?

Этап 5. Закрепление, контроль и коррекция полученных знаний

На этапе закрепления знаний учащиеся работают в парах сменного состава. Каждая пара выполняет задание одного из вариантов в условиях сотрудничества друг с другом, после чего каждый член пары ищет себе партнера для выполнения другого варианта. В случае разногласий можно обратиться за помощью к учителю. В результате каждый ученик должен выполнить все три варианта заданий с тремя партнерами.

После окончания работы осуществляется фронтальная проверка и обсуждение выполненных заданий всех вариантов. Также учитель может взять на проверку рабочие листы у некоторых учащихся.

В процессе выполнения предложенных заданий в условиях сотрудничества у учащихся происходит осмысление изученного материала, формируются осознанные знания.

Рабочий лист:

№ варианта	Задание и решение	Партнер, примечания
1	Проанализируйте графики растворимости некоторых солей в воде при различных температурах и ответьте на вопросы. Вопрос 1: При растворении в воде хлорида калия массой 35 г при 40◦С получится раствор: А) насыщенный; Б) ненасыщенный. (выберите правильный ответ) Вопрос 2: Раствор будет насыщенным при 20◦С, если растворить в воде ________ г нашатыря. Вопрос 3: Из трех приведенных солей наилучшей растворимостью в воде в заданном интервале температур обладает ________________________, а хуже всего растворим(а) в воде ________________________. Вопрос 4: Вставьте пропущенные слова: ·  С повышением температуры растворимость твердых веществ в воде, как правило, _____________________ . ·  Растворимость газов в воде увеличивается с _________________ температуры и ___________________ давления.
2	Задача. Дано 300 г раствора с массовой долей соли 20%. Вычислите массу вещества, которая получается при выпаривании этого раствора.
3	Задача. Раствор поваренной соли массой 125 г с массовой долей растворенного вещества 10% разбавили водой, масса которой 25 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Для более глубокого осмысления материала полезно обсудить с учащимися ответы на следующие вопросы:

1.  Почему в жаркий день рыбам плохо дышится в водоеме?

2.  Почему в горячем чае сахар растворяется быстрее, чем в холодном?

3.  Растворимость какой соли практически не зависит от температуры?

Контроль и коррекцию полученных знаний можно провести с помощью самостоятельной работы (в двух вариантах – см. ниже), возможно – с последующей взаимопроверкой и обсуждением.

ВАРИАНТ 1.
№ задания	Задание	Решение	Примечания
1	Имеется ненасыщенный раствор нитрата калия. Укажите два способа, с помощью которых из него можно приготовить насыщенный раствор.
2	Определите массовую долю хлорида натрия в растворе, если известно, что в воде массой 65 г растворили 35 г соли.
3*	Раствор сахара массой 125 г с массой долей растворенного вещества 5% разбавили водой, масса которой 25 г. Определите массу сахара в растворе после разбавления.

ВАРИАНТ 2.
№ задания	Задание	Решение	Примечания
1	Имеется насыщенный при 10◦С раствор хлорида калия. Укажите два способа, с помощью которых можно приготовить ненасыщенный раствор.
2	Определите массу соли в растворе массой 200 г, где массовая доля соли 15%.
3*	300 г 15%-го раствора сахара упарили наполовину. Какой после этого стала массовая доля (в %) сахара?

* - данное задание может быть предложено для волнения «по желанию» (на дополнительную оценку), или для обязательного решения в классах математического профиля.

Этап 6. Информация о домашнем задании

Для занятия-пары:

§41, №№ 1,3-5

Для 2-х отдельных уроков:

Учебник: 1 урок: §41, №№1,2

2 урок: §41, №№3-6