Интегрированный урок по химии и математике в 9 классе

Интегрированный урок по химии и математике в 9-м классе.

Тема: Решение задач по теме «Сплавы, растворы, смеси».

Цели урока: рассмотреть алгоритм решения задач на сплавы, смеси и растворы: познакомиться с приёмами решения задач в математике и химии, рассмотреть биологическое значение воды как универсального растворителя, изучить виды сплавов, рассмотреть их практическое значение.

Ход урока.

Учитель математики. В школьном курсе математики рассматриваются задачи различных типов:

-задачи на части и проценты;

-задачи с целочисленными данными;

-задачи на движение;

-задачи на работу;

-задачи на бассейны и трубы;

-задачи на части, растворы и смеси.

Какие типы задач вам знакомы?

(Учащиеся отмечают, что все, кроме последних.)

Учитель химии. Сегодня на уроке мы рассмотрим этот тип задач, но так как все они тесно связаны с химией, то мы будем их рассматривать с позиций химии и математики. Вспомним, что такое сплавы, растворы, поговорим об их значении в природе, жизни и деятельности человека.

Устный опрос.

Математика.

1.Выразите в виде десятичной дроби:

7%, 15%, 63,8%.

2.Вычислите:

4% от 40; 10% от 2,5; 36% от 16; х% от 9; х% от у.

Химия.

Закончите предложения:

1.В сплавах химическая связь…

(Металлическая.)

2.Мельхиор- сплав, содержащий никель и…

(Медь.)

3.Легированная сталь отличается от сплава железа с углеродом тем, что содержит…

(Легирующие добавки.)

4.Водный раствор аммиака называется…

(Нашатырным спиртом.)

Решение задач.

Учитель химии. Повторяем классификацию сплавов в процессе беседы с учащимися.

По окончании беседы один из учеников делает сообщение.

Сообщение ученика «Сплавы, используемые в изготовлении монет».

Исторически в течение веков и даже тысячелетий существовало всего три так называемых монетных металла - золото, серебро, медь. В конце XIX в. к ним прибавились никель и его сплавы с медью. Сталь - самый дешёвый металл, и многие страны уже давно чеканят из неё монеты, покрывая их с наружи чистой медью, латунью или бронзой. Например, в США с октября 1982 года одноцентовые монеты делают из цинка, покрывая их снаружи медью.

Для монет достоинством 10, 20 и 50 центов как альтернативу стандартному медно- никелевому сплаву использовали сплав, называемый «скандинавское золото» (Nordic Gold). Монетки, изготовленные из такого сплава, выглядят как золотые и не теряют своего вида в течение долгого времени. Меди в сплаве 89%, остальное - алюминий и цинк (по 5%) с добавкой олова (1%).

Центральная часть евромонет никелевая, и она слабо притягивается магнитом. Но так как никель может вызвать на руках экзему, он покрывается сплавом, содержащим 75% меди; остальное - никель (для монет в 1 евро) или смесь 20% цинка и 5% никеля (для монет в 2 евро). Внешнее кольцо состоит из сплава 75% меди, 20% цинка, 5% никеля для 1 евро; 75% меди, 25% никеля для 2 евро. Оба сплава немагнитные.

В 1997 году в России, в качестве одной из важнейших мер при подготовке деноминации, на Московском и Санкт-Петербургском монетных дворах начали чеканить новые монеты достоинством 1, 2, 5, 10, 50 копеек, 1, 2 и 5 рублей. В обращение они поступили 1 января 1998 года. И сегодня монеты этого года чеканки одни из самых распространённых.

Копейки и пятачки внутри изготовлены из низкоуглеродистой стали. Снаружи эти монетки покрыты медно-никелевым сплавом – мельхиором. Это хорошо предохраняет их от коррозии. Монеты достоинством 10 и 50 копеек изготовлены из медно-цинкового сплава (латуни). Рублёвые и двухрублёвые – из медно-никелевого сплава, самого распространённого монетного сплава последнего столетия. А вот пятирублёвые монеты – медные, покрытые сверху мельхиором (это иногда видно по красному цвету, проглядывающему на боковой части монеты – гурте).

Учитель математики. Рассмотрим алгоритм решения задач, в которых фигурируют сплавы.

Задача 1.

Определите содержание олова в сплаве, полученном при сплавлении 300г 20%-го сплава и 200г 40%-го сплава.

Решение.

1.Найдём массу олова в первом сплаве: 0,2∙300=60 (г).

2.Найдём массу олова во втором сплаве: 0,4∙200=80 (г).

3.Всего олова при сплавлении: 60+80=140 (г).

Ответ: 140г.

Задача 2.

(Габриелян О.С. «Химия, 9 класс», с. 38).

Вычислите массовые доли меди и никеля, необходимые для производства 25кг мельхиора. Мельхиор – сплав, содержащий 80% меди и 20% никеля.

Решение.

1. 0,8∙25=20 (кг)- масса Cu.

2. 0,2∙25=5 (кг)- масса Ni.

Ответ: 20кг Cu, 5кгNi.

Замечание. В задаче 2 никель можно было найти: 25-20=5 (кг).

Задача 3.

Какой цвет имеет латунь, полученная при сплавлении 0,5 моль цинка и 128г меди? Белая латунь содержит 20-40%, а красная 80% меди.

Решение.

1. 0,5 ∙65 - масса Zn.

2. - масса сплава Cu и Zn.

3. - процентное содержание Cu в сплаве.

Ответ: цвет латуни – красный.

Сообщение второго ученика «Растворы на кухне и в домашней аптечке».

Уксусная кислота (CH3COOH). Водный раствор уксусной кислоты, полученной из вина (5-8%), называют винным уксусом. Разбавленный (6-10%) раствор уксусной кислоты под названием «столовый уксус» используют для приготовления майонеза, различных маринадов и т.д. Уксусная эссенция – 80%-й раствор. Её нельзя применять без разбавления для приготовления пищевых продуктов.

Пероксид водорода (H2O2). Пероксид водорода был открыт Луи Тенаром совершенно случайно в 1818г. Перекись водорода как лекарственное средство чаще всего используют в виде 3%-го раствора, который продаётся в аптеке. При контакте с живыми тканями пероксид водорода разлагается с выделением кислорода. Отсюда его противомикробные свойства. Разбавленные растворы пероксида водорода используют как кровоостанавливающие и дезинфицирующие средства: фермент крови расщепляет H2O2 на воду и активный кислород. Однако действие его кратковременно, поэтому, остановив кровотечение, надо обработать рану по всем правилам и наложить повязку.

Задача 4.

(Мордкович А.Г. «Алгебра, 9 класс. Задачник. Ч.2»).

При смешивании 40%-го раствора соли с 10%-м раствором получили 800г раствора с концентрацией соли 21,25%. Сколько граммов каждого раствора было для этого взято?

Решение.

Получаем систему уравнений:

Решая систему, получаем: х=300, у=500.

Ответ: 300г 40%-го раствора соли, 500г 10%-го раствора соли.

Задача 5.

Определите, какая масса 10%-го, и какая масса 50%-го раствора азотной кислоты потребуется для приготовления 500г 25%-го раствора.

Решение.

Получаем систему уравнений:

Решая систему, получаем: х=312,5, у=187,5.

Ответ: 312,5г 10%-го раствора азотной кислоты, 187,5г 50%-го раствора азотной кислоты.

Задача 6.

Каустик (NaOH) как компонент некоторых отбеливающих и дезинфицирующих составов используется для стирки в виде водного раствора с массовой долей 15%. Какую массу 5%-го раствора каустика нужно взять, чтобы разбавить до нужной концентрации 50%-й раствор щёлочи массой 60г? Какова масса полученного раствора?

Получаем систему уравнений:

Решая систему, получаем: х=210, у=210.

Ответ: 210г 5%-го раствора каустика, 270г 15%-го раствора каустика.

Задание на дом.

1. При смешивании 40%-го раствора соли с 10%-м раствором получили 800г раствора с концентрацией соли 21,25%. Сколько граммов каждого раствора надо было для этого взять?

2. Имеется два сплава с разным содержанием меди: в первом содержится 70%, а во втором – 40% меди. В каком отношении надо взять первый и второй сплавы, чтобы получить из них новый сплав, содержащий 50% меди?

Подведём итоги урока

Ребята! Сегодня мы с вами рассмотрели и прорешали задачи математическим и химическим способом. Что, надеюсь, поможет вам при сдаче ОГЭ.

Спасибо за урок! До свидания!