Методична скарбничка. Розв’язуванню задач на вираження кількісного складу розчину

Методична скарбничка.

Розв’язуванню задач на вираження кількісного складу розчину

Роль задач в освітньому процесі

Розв’язування хімічних задач – це важливий процес вивчення хімії, адже ставить за мету не стільки запам’ятовування фактів, теорій і законів, скільки оволодіння загальними методиками хімії і логіки. Уміння розв’язувати задачі також сприяє виробленню вмінь і навичок проводити математичні розрахунки. У процесі розв’язування задач відбувається уточнення і закріплення хімічних понять про речовини і процеси.

Вміння учнів розв’язувати різні типи задач і при цьому використовувати різні способи їх розв’язку, забезпечує більш глибоке і повне засвоєння навчального матеріалу.

Розв’язувати задачу можна будь-яким способом, але краще обирати найраціональніший. При цьому необов’язково дотримуватись певного шаблону в оформленні ходу розв’язування задачі. Важливо зрозуміти її зміст, уміти проаналізувати його та правильно розв’язати.

Розв'язування задач у курсі хімії займає важливе місце, як один із методів навчання і потребує достатньо багато часу для формування  вмінь та навичок, але в більшості випадків складні для розуміння. Як форма навчання, розв`язування задач розвиває спостережливість учнів, виховує ініціативу. Розв`язуючи задачі, учні набувають навичок самостійної роботи. У процесі розв’язування задач відбуваються уточнення і закріплення хімічних понять про речовини і процеси, виробляється кмітливість у використання набутих знань. Також уміння розв’язувати задачі потребує знань законів, хімічних понять, фізичних і хімічних властивостей речовин, фізичних величин та певних знань з математики та фізики. Мірою засвоєння матеріалу варто вважати не стільки переказ підручника, скільки вміння використовувати набуті знання під час розв’язування різноманітних задач. Задачі на вираження кількісного складу розчину мають практичну направленість і суттєво підвищують ефективність засвоєння навчального матеріалу.

Систематичне розв`язування задач дає змогу встановлювати міжпредметні зв'язки з метою формування в учнів цілісного уявлення про явища природи. В умовах незначної кількості годин на вивчення хімії не вистачає часу на відпрацювання навичок розв`язування розрахункових задач, що веде до низьких результатів контрольних робіт, олімпіад, втрату інтересу до вивчення хімії. Задачі можна використовувати на всіх етапах освітнього процесу: під час вивчення нового матеріалу, при його засвоєнні, під час перевірки та контролю знань.

Об’єм знань з хімії визначається державною програмою і конкретизується відповідними розділами підручника. Вивчити і добре знати хімію неможливо без уміння розв’язувати задачі, адже вони займають важливе місце в освітньому процесі. Завдяки вмінню розв’язувати задачі діти краще засвоюють навчальний матеріал, запам’ятовують правила, формули, закони, складають хімічні рівняння, вчаться самостійно працювати.

Значна роль задач також у створенні пошукових ситуацій, необхідних під час проблемного навчання, закріплення вивченого на уроці нового матеріалу  та у здійсненні процесу перевірки знань учнів.

Для розв’язування задач на вираження кількісного складу розчину  необхідно  знати:

1. Що таке розчин?
2. Що означає розчинність речовин?
3. Що таке розчинник?
4. Що таке кристалогідрати ?

Основні способи розв’язування хімічних задач на розчини

Хімічні задачі на розчини можна розв’язувати усно, письмово й експериментально.  Задачі поділяються на розрахункові і якісні. Розв’язуючи всі види задач, використовуючи усне, експериментальне або письмове їх рішення, можна досягти найкращих результатів. Необхідно в учнів сформувати вміння розуміти  якісні задачі, адже саме такі задачі вимагають, як аналі­тичних так і синтетичних навичок, і для того, щоб розв'язування не ви­кликало труднощів, необхідно знати фізичні властивості і ха­рактерні зовнішні ознаки речовин, які містяться в розчині та розуміти їх хімічні властивості, щоб потім легше було навчити розв’язувати розрахункові задачі. Це потребує як хімічних, так і математичних знань.

Розрахункові задачі з хімії розв’язують такими способами:

•                      спосіб складання пропорції;
•                      спосіб використання готових формул;
•                      алгебраїчний спосіб.

Розв’язувати задачі можна будь-яким способом, але краще обрати більш раціональний, щоб витрачати якомога менше часу на роботу. При цьому не обов'язково дотримуватись шаблона в оформленні ходу розв’язування задачі. Це допоможе під час складання ЗНО зекономити час. Також ще важливим завданням учителя – є навчити учнів самостійно розв’язувати задачі.

Слід зазначити, що розв’язування хімічних задач на вираження кількісного складу розчину за зразком, який дає вчитель, не веде до формування глибоких знань. Учні втрачають можливість обрати доступний йому спосіб розв’язування, який би відповідав його індивідуальним та інтелектуальним здібностям. Тому слід показати учням різні способи розв’язування будь-якої задачі, передбаченою програмою та сформувати одну єдину систему хімічних задач.

Види задач на вираження кількісного складу розчину з використанням масової частки розчиненої речовини в розчині:

1.Розв’язування задач з використанням готових формул: учні при розв’язувані задач на розчини використовують формулу визначення масової частки речовини в розчині, якщо відомі маса розчину та маса розчиненої речовини:

w (р.р.) = · 100 % 

2.Розв’язування задач на розчини з використанням самостійно виведеної формули: учні при розв’язувані задач спочатку виводять необхідну для розрахунків формулу, а це вже потребує більш глибших знаннях та вмінь з теми.

3.Розв’язування задач з використання правила діагоналей  («правила хреста»). Таким способом розв’язуються складні задачі, що  дозволяє спростити рішення і уникнути проміжних розрахунків, зменшити час на їх виконання.

Використання цих способів достатньо, щоб підкреслити можливість різних підходів розв’язування задач на вираження кількісного складу розчину. В кожному окремому випадку необхідно вибрати найбільш раціональний спосіб розв’язання.

Вплив розрахункових задач на мотивацію до навчальної діяльності

Розв’язування хімічних задач – це важливий аспект оволодіння основами науки хімії. До того ж, задачі у темі «Розчини» мають практичне значення, адже люди постійно  готують різні розчини, використовують їх у різних галузях. Тому саме такі задачі дають можливість встановлювати  зв’язки між навчанням та повсякденним життям.

Кожну розрахункову задачу можна розв'язати різними способами. При виконанні задачі на вираження кількісного складу розчину, використовуючи масову частку розчиненої речовини в  розчині стає зрозуміло, що  на уроках хімії під час розв`язування задач необхідно вміти використовувати знання з математики, що систематичне їх розв’язування сприяє свідомому засвоєнню хімічних знань, формуванню логічного мислення, розвитку розумової діяльності, навчає практичному використанню набутих теоретичних знань.  Знання отримані на уроках математики допомагають  знаходити різні способи розв’язування задач, вираховувати відсотки і робити розрахунки. Кожна задача, яка планується для розв’язання під час уроку, повинна бути розв’язана з учнями разом, зроблений запис розрахунків у робочому  зошиті.

Учні втрачають цікавість та бажання працювати, якщо розв’язування задач систематично проводить сам учитель, а вони механічно переписують із дошки в зошит. Тож обов’язково слід поєднувати спільну роботу та самостійну роботу учнів.  І саме головне, задачі потрібно розв’язувати упродовж усього періоду вивчення хімії.

                     Алгоритм розв`язування задач на розчини

        Загальні правила розв’язування задач на розчини:

1. Уважно прочитати умову задачі та зрозуміти її суть.  

2. Записати скорочену умову і вимогу задачі, використовуючи загальновживані позначення величин.

3. Проаналізувати умову задачі, встановити логічні зв’язки між даними величинами і величинами, які необхідно знайти.

4. Обдумати логічну послідовність дій і обрати спосіб розв’язування.

5. Виконати розрахунки в тих одиницях вимірювання, які задано умовою задачі.

6. Записати повну відповідь.

Під час вивчення умови задачі важливо зрозуміти, що дано і що потрібно знайти. Відповідаючи на питання «що дано?», варто звернути увагу на те, про які речовини мова йдеться в умові задачі. Потім зрозуміти хімічні процеси (якщо про них мова йде в умові задачі ), вказати одиниці вимірювання величин. Записати скорочену умову задачі в лівій частині сторінки зошита. Умова задачі відокремлюється прямою лінією праворуч і знизу від основного рішення задачі.

При скороченому записі умови задачі потрібно дотримувати наступних позначень: m-маса речовини чи розчину, W-масова частка речовини у розчині.

Наступним етапом під час розв’язування задач є складання плану рішення. Якщо задача включає кілька дій, то до кожного з них записують пояснення. Обчислення необхідно вести з точністю 0,01, а результати округляють до цілих чисел. При цьому необхідно користуватися правилами наближених розрахунків. Після виконання розрахунків  записують повну відповідь. Щоб переконатися в правильності рішення тієї або іншої задачі, потрібно зробити перевірку.

Розв’язування задач під час уроку доцільно проводити в такій послідовності:

•                      учитель читає текст задачі, потім один із учнів повторює його і записує на дошці скорочену умову і запитання до задачі;
•                      учні повторюють текст задачі за скороченим записом. Переконавшись у тому, що всі учні засвоїли і зрозуміли  зміст задачі, вчитель з’ясовує чи всі поняття і терміни знайомі учням; 
•                      з’ясовується фізична суть явища, про яке йдеться в задачі, аналізується умова задачі;
•                      на основі аналізу складається план, за яким задача розв’язується.   Правила розв’язування задач засвоюються учнями поступово, в процесі їх застосування. Головним етапом у розв’язуванні задачі є визначення ходу розв’язування. Тут, як зазначалось вище, найефективнішим є аналітичний метод. Для досягнення цієї мети потрібні постійна увага і зусилля вчителя, оскільки учні, як правило, схильні застосовувати синтетичний метод.

Розрахунки, пов’язані з вивченням розчинів

Під час вивчення теми «Розчини» вивчається поняття «масова частка речовини в розчині» та знайомить учнів із задачами з даної теми.

         Масова частка позначається буквою w (омега) і  виражається відношенням маси розчиненої речовини в розчині до маси розчину. Одиниці вимірювання відсотки (%) або долі одиниці. Масова частка показує, яка частина маси розчину припадає на розчинену речовину.

Опорні знання для обчислення масової частки розчиненої речовини у розчині:

- масова частка розчиненої речовини — це відно­шення маси розчиненої речовини до маси розчину;

- формули для розрахунків:

w (р.р.) =

w (р.р.) = · 100 %;

w (р.р.) = · 100 %,

m (роз)= m (р.р.) + m (Н₂О)

де w (р.р.) — масова частка розчиненої речовини у розчині;

m (р.р.) — маса розчиненої речовини;

m (розчину) — маса розчину;

 m (розчинника) — маса розчинника;

одиниці вимірювання — відсотки (%) або долі одиниці.

В учнів у процесі розв’язування задач виховується працьовитість, цілеспрямованість, розвиваються почуття відповідальності, завзятість і наполегливість у досягненні поставленої мети. У ході розв’язування задач реалізуються міжпредметні зв’язки, які показують єдність природи, що дозволяє розвивати світогляд учнів. Під час роботи над задачами активізується розумова діяльність учнів, що забезпечує поєднання теоретичних знань із практичними операціями, діями.

У програмах шкільного курсу хімії задачі в основному класифікують за способами розв’язування. У процесі вивчення хімії перевага віддається тренувальним задачам. Розрахункові задачі посідають особливе місце у вивчення хімії. Їх систематичне розв’язування сприяє свідомому засвоєнню хімічних знань, формуванню логічного мислення, розвитку розумової діяльності, навчає практичного використання набутих теоретичних знань.