Научная статья на тему 'ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УРАВНЕНИЙ НА УРОКАХ ХИМИИ В 8-9 КЛАССАХ, КАК СРЕДСТВО РЕАЛИЗАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В ШКОЛЕ'

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УРАВНЕНИЙ НА УРОКАХ ХИМИИ В 8-9 КЛАССАХ, КАК СРЕДСТВО РЕАЛИЗАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В ШКОЛЕ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
185
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОПОРЦИИ / УРАВНЕНИЯ ПЕРВОГО ПОРЯДКА / СИСТЕМА УРАВНЕНИИ / КВАДРАТНЫЕ УРАВНЕНИЕ / ОБУЧЕНИЯ РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ / С МАТЕМАТИЧЕСКИМ СОДЕРЖАНИЕМ / НА ЗАНЯТИЯХ ПО ХИМИИ / FIRST-ORDER EQUATIONS / PROBLEM-SOLVING LEARNING / WITH MATHEMATICAL CONTENT / IN CHEMISTRY CLASSES / SALT

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Махмадаминов Махмадали, Бобиев Гуломкодир Мукамолович, Бандаев Сирожидин Гадоевич

Показано возможности применение математических уравнений для решений химических задач по теме «Использование уравнение на уроках химии в 8-9 классах , как средство реализации межпредметных связей в школе» Анализ содержания курса неорганической химии показывает, что в нем заложены значительные возможности для повышения эффективности познавательной деятельности школьников при реализации меж предметных связей химии с математикой. Отбирая возможные направления меж предметных связей химии с математикой с целью стимулирования познавательной деятельности учащихся, важно выделить и реализовать те из них, которые могут эффективно обеспечить эту задачу.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPLEMENTATION OF THE COMMUNICATION WITH MATHEMATICS AT THE TRAINING OF CHEMISTRY IN THE VIII-IX CLASSES THROUGH THE SOLUTION OF THE PROBLEMS WITH THE MATHEMATICAL CONTENT

The possibilities of the application of mathematical equations to solutions of chemical problems on "Use of the equation in chemistry classes in 8th and 9th grades, as a means of implementing interdisciplinary connections in the school" the analysis of the content of the course inorganic chemistry shows that there are significant opportunities to improve the efficiency of cognitive activity of school students in implementation of inter-subject relations of chemistry with mathematics. Selecting possible areas of interdisciplinary connections of chemistry with mathematics in order to stimulate cognitive activity of students, it is important to identify and implement those that can effectively provide this task.

Текст научной работы на тему «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УРАВНЕНИЙ НА УРОКАХ ХИМИИ В 8-9 КЛАССАХ, КАК СРЕДСТВО РЕАЛИЗАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В ШКОЛЕ»

чисмонии ондо дар самти дуст доштани миллату Ватан ва арч гузоштан ба фардангу таърихи бузурги ниёгон доло беш аз пеш пешоруи мо истодаст. Дар ин самт, гумон мекунам, накши мутахасисонисодаи варзиш низ муассир буда, ондо бояд дар тарбияи насли чавонон катори дигарон низ диссагузор бошанд.

АДАБИЁТ

1. Суханрониии Президенти Чумдурии Точикистон Эмомали Рахмон дар мулокот бо варзишгарони мамлакат;

2. Консепсияи миллии тарбия дар Чумдурии Точикистон аз 3 марти соли 2006 №94 ш. Душанбе, 21-23с.

3. Мачмуаи таълимй-методии фанни тарбияи чисмонй Душанбе, 2016 5-7 с

4. Карори Чумдурии Точикистон «Дар бораи тайёрии варзишй». Рузномаи Чумдурият, 28.03.2010 сол. сад. 11.

5. Г.И. Щукина. Педагогикаи мактаб. Дастури таълимй барои студен-тони институтдои педагогй/Щукина Г.И.-М, «Просвешение», 1977.-390 с.

ПРИВЛЕЧЕНИЕ СТУДЕНТОВ К СПОРТУ- СРЕДСТВО ВОСПИТАНИЯ ЗДОРОВОГО ОБРАЗА ЖИЗНИ

Физическое воспитание - является одним из влиятельных направлений в государственной политике и этому уделяется серьезное внимание.

В этой статье предоставлен анализ взаимосвязи целей и задач физического воспитания, спорта, и использованные воспитательных средств здорового образа жизни.

Ключевые слова: физическое воспитание, здоровый образ жизни, спорт, педагогический, студенты высшие учебные заведения, преподаватели, молодежь, психический.

ATTRACTING STUDENTS TO THE SPORT AS MEANS OF EDUCATION OF

HEALTHY LIFESTYLE

Physical education is one of the influential areas in public policy and it is given serious attention.

An analysis of the relationship between goals and objectives of physical education, sports, and the use of educational tools for a healthy lifestyle is reviewed in the article.

Keywords: physical education, healthy way of life, sport, pedagogical, the students of the higher educational institutions, teachers, youth, mental.

Сведение об авторах:

Гадоев Махмадулло Аттоевич - старший преподаватель кафедры физического воспитания Таджикского государственного педагогического университета им. СадриддинаАйни, тел,:(+992) 985 342642;

About the author:

Gadoev Makhmadullo Atoevich - senior lecturer in the Department of Physical Training, Tajik State Pedagogical University named after Sadriddin Aini, tel.: (+992) 985 342642;

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УРАВНЕНИЙ НА УРОКАХ ХИМИИ В 8-9 КЛАССАХ, КАК СРЕДСТВО РЕАЛИЗАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В ШКОЛЕ

Махмадаминов М., Бандаев С.Г. Бобиев Г.М.

Таджикский государственный педагогический университет им. С.Айни

Анализ содержания курса неорганической химии показывает, что в нем заложены значительные возможности для повышения эффективности познавательной деятельности школьников при реализации меж предметных связей химии с математикой. Отбирая возможные направления меж предметных связей химии с математикой с целью стимулирования познавательной деятельности учащихся, важно выделить и реализовать те из них, которые могут эффективно обеспечить эту задачу. В частности, большой обучающий и развивающий эффект дает систематическая реализация на уроках химии уравнении, поскольку они обладают следующие особенностями:

1. уравнении соединяют в себе обобщенность выражения зависимостей, что позволяет активизировать познавательную деятельность школьников.

2.Использование уравнение на уроках химии может обеспечить, во- первых, развитие у школьников умений легко переходить от конкретных восприятий к абстрактному мышлению и наоборот; во-вторых, стимулировать оглубленое усвоение химических закономерностей.

3.Использование уравнение при решении химических задач обеспечивает правильное понимание учащимися многих химических закономерностей, лежащих на основе содержание задач, и облегчает учебную деятельность школьников по нахождению количественных результатов, избавляя от громоздких вычислений.

4.Уравнение могут быть источником новой для учащихся информации (фактических количественных данных, закономерностей, отношений и т.п.).

5.Использование уравнение на уроках химии стимулирует развитие математических знаний и умений, а так же их конкретизацию. Благодаря этому у учащихся формируется убеждение в действенности и познавательной ценности не только отдельных элементов знаний и умений, но и всей их системы в пределах как одного учебного предмета, так и всего естественнонаучного цикла. Разнообразное использование уравнение не только значительно усиливает развитие химических знаний и умений школьников, но и позволяет реализовать прикладной аспект этих знаний. Вместе с тем использование уравнение при обучении химии способствует использованию математики как метода учения при анализе химических процессов и закономерностей, углублению содержания понятий химии на основе их математической интерпретации. Особо следует подчеркнуть, что систематическое использование уравнение на уроках химии стимулирует проявлении меж- предметных связей- предшествующих и сопутствующих, которые могут действовать на протяжении нескольких лет обучения, координируя процесс обучения химии и математике.

Включение уравнение в учебный процесс по химии может быть осуществлено на разных этапах этого процесса и с разными целями, поэтому задания, предназначенные для учебной деятельности учащихся на уроках химии с использованием уравнения должны быть разнообразны по целям, содержанию, форме.

Одни задания способствуют формированию и развитию у учащихся умений читать и анализировать уравнение, а затем на этой основе устанавливать химические

закономерности; вторые-раскрывают математические закономерности на основе химических зависимостей;

третьи - требуют от учащихся реализации разнообразных химических и математических знаний и умений; четвертые- обеспечивают решение более узких задач прикладного характера (например, облегчение расчетов и т.п.). Важно подчеркнуть, что во всех этих разнообразных заданиях потенциально заложены межпредметные связи химии с математической различные направления этих межпредметных связей химии с математикой покажем на примерах конкретных заданий для учебной деятельности школьников.

Мы предлагали учащимся задания, в которые уравнение были включены с целью обобщения учащимися задания к следующих темы:

А) «Вычисление состава соединений смесей веществ и сплавов (8 класс) :

Задача 1. В кристаллогидрате сульфата марганца (II) массовая доля марганца равна 0,268. Определить количество вещества воды, приходящееся на 1 моль кристаллогидрата. Написать формулу соли.

Дано:

W(Mn)=0.268

М(Мп804'пИ20)= 1 моль_

найтыформ.к Ф.ристаллогидрата

Решение.Рассматриваемым объектом является 1 моль кристаллогидрата сульфата марганца (II). Его формулу условно запишем:

Мп804*пИ20, где п — искомая величина.

Составим уравнение, учитывая, что массовая доля марганца в кристаллогидрате равна

__ ч М(Мп)

отношению молярных масс марганца и данного кристаллогидрата: w (Мп)= М(-Мп504.пН20^

Подставляя в уравнение вместо символов их числовые значения и, получим: 0.268= 151+^8н'Решая уравнение, найдем п=3.

Ответ. 1 моль кристаллогидрата сульфата марганца (II) содержит 3 моль воды. Формула соли — МпБ04.3И20.

Задача 2. Массовая доля кислорода в оксиде трехвалентного элемента составляет 0,173. Вычислить молярную массу элемента.

Решение. Искомую величину — молярную массу неизвестного элемента обозначим через х: М (Эл) —х. Оксид элемента можно представить условной формулой ЭлгОз- Молярная масса оксида элемента равна

М(Эл203)=2М(Эл)+ЗМ (О) = 2х+3 " 16.

Составим уравнение, учитывая, что произведение молярной массы оксида элемента на массовую долю в нем кислорода равно 3 молярным массам кислорода.

М(Эл203) *\у (О) =ЗМ(О). Подставляя числовые значения, получим:

(2Х+3* 16) •0,173 = 3*16 0,346Х+8,304=48 0,346Х=48-8,3040,346Х=36,696 откуда х= 114,7 г/моль.

Ответ. Молярная масса элемента равна 114,7 г/моль 2.способ решение задача 2.

Масс доля кислорода в оксид трёхвалентного элемента равна 0.173.Из формула выдно что в оксид содержится 3-атома кислорода что масса и равна на 48 . Если общий масса доля оксида принимаем 100% Отсюда найдём масса доля элемента .Масса доля элемент равен: 100%-17.3=82.7% Если 48 гО_______________равна 17.3%

2Ме-------------82.7%

отсюда

82.7.48

2Ме =-

17.3

2Ме = 229'4

229,4

Ме = —-

2

Ме =114.7

Задача 3. Вывести формулу вещества с молярной массой 123 г/моль, если состав его, выраженный в массовых долях, следующий: углерод 58,5%, водород 4,1 %, азот Б 0,114%, кислород 26,0%.

Решение. Формулу соединения условно можно записать СхИу'К2О1 Искомые величины — числа атомов в молекуле (индексы в данной формуле).

Составим уравнения, учитывая, что произведение молярной массы соединения на массовую долю данного элемента, входящего в его состав, равно молярной массе этого элемента, умноженной на его индекс в формуле соединения. Решим каждое уравнение: М (СхИу,адО ^ (С) = х*М (С); 123*0,585= 12л:, х= 6; М (СхИуДОО ^ (Н) = уМ (Н); 123*0,041=5 у=5 , М (СхИу,адО *w (К)=2*М(К);123*0,114= 142, z=I; М (СхИу,адО *w (О) —*М (О), 123*0,26= 162, z=2 123*0.26=16^ г=2 Ответ: Формула соединения (С6И5,КО2) (нитробензол). 2-способ решение задачы 3.

Как предедушие способ формулу соединения условно можно записать CxHy'NzOt Искомые величины — числа атомов в молекуле (индексы в данной формуле). Отсюда:

W(C) W(H) W(N) W(0) 58.5 4.1 11.4 26.0 - -

x:y:z:t= —— : — : — : —— = -: — :-:-= 4 .8 : 4 . 1 : 0 .8 :1 .6 z 5 = 6 : 5 : 1 : z

J M(C) М(Я) M(W) M(O) 12 1 14 16

Ответ: Формула соединения (C6H5,NO2) (нитробензол). Б) Вычисления по уравнениям реаксии:

Большинство задач по химии связано с расчетами по уравнениям реакций. Остановимся на некоторых особенностях составления алгебраических уравнений и неравенств при решении подобных задач.

Алгебраические уравнения составляют на основе уравнений реакций. Последние дают представление о стехиометрических отношениях взаимодействующих и образующихся в реакции веществ. Чаще всего алгебраические уравнения составляют, учитывая соотношение количеств веществ соединений, участвующих в реакции, и используя зависимость v — m/M, где М — молярная масса (в г/моль) т — масса (в граммах), v — количество вещества (в молях) Иногда алгебраические уравнения записывают в виде равенства масс определенного химического элемента в соединениях, всту пивших в реакцию, и в конечных продуктах. Для однозначной решения задачи число уравнений должно равняться числу неиз вестных величин, фигурирующих в уравнениях.

В случаях неопределенных задач, т. е. если число уравнений которые можно составить на основании условия задачи, меньш( числа неизвестных величин, в дополнение к уравнениям составляю' неравенства. Иногда при решении задач, кажущихся вначале не; определенными, можно прийти к однозначному ответу. Это бывав' в случаях, когда неизвестные величины могут принимать тольк< некоторые, вполне определенные значения. Примерами таких величш являются числа атомов в молекулах, которые представлены целым! положительными числами, или молярные массы атомов, имеющи определенные числовые значения, указанные в таблице периоди ческой системы элементов. В результате решения системы урав нений и неравенств находят интервал возможных числовых зна чений неизвестных величин. Среди бесконечного множества возмож ных значений только одно или несколько имеют смысл. Таким образом, приходят к однозначному ответу или к ограниченному числу вариантов решения.

Задача 4. При добавлении воды к образцу чистой негашеной извести масса его увеличилась на 30%. Какая часть извести была погашена (в процентах по массе)? Решение. Искомая величина w (СаО) — массовая доля извести, которая вступила в реакцию с водой. Составим уравнение реакции: Са0 + Н2О = Са (ОН)2.

Пусть к образцу извести массой т (в граммах) прибавили воду массой 0,3 т, при этом в реакцию с водой вступила известь массой т» w. (СаО). Составим уравнение, учитывая, что количество вещества извести, вступившей в реакцию, равно количеству вещества добавленной

m«w. (СаО) 0, 3 m m«w. (СаО) .

воды, и решим его:--—— = —-—- или---= 1 8 ,т,е

' F M (СаО) М (Н2 0) 56) ' '

W= (СаО) =0,933.

Ответ. Было погашено 93,3% массы образца извести. 2-способ решение задачы 3.

Как предедушие способ составим уравнение реакции:

СаО + Н2О = Са (ОН)2.

Отсюда: Найдём 30% массы СаО,

Если 56г СаО-------------100%

Хг----------------------30%

XJ50..56 = 1 6 . 8

100

Из уравнеие реаксия выдно что массаСаО увиличивается18г Отсюда найдём масса СаО если масса его увиличивается 16.8г Составим пропорции:

« ю 56». 16.8

56---------------18 х=-

18

х_16.8 х=52.2

Найдём масса извести которие была погашена (в процентах по массе)? 56---------------100о/о х^^

56

52.2----------Х% Х=93.3%

(СаО) =0,933. Ответ. Было погашено 93,3% массы образца извести.

Задача 5. Карбонат кальция опустили в раствор соляной кислоты, и после полного растворения соли масса образовавшегося раствора увеличилась на 5,6 г. Вычислить массу исходного карбоната кальция.

Решение. Реакции карбоната кальция с соляной кислотой отвечает уравнение СаСОз + 2НС1 = СаС12 + СО2 + Н2О.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Искомая величина т (СаСОз) — масса (в граммах) карбоната кальция, который опустили в кислоту. Из уравнения реакции сле дует, что количество вещества карбоната кальция, вступившего н реакцию с кислотой, равно количеству вещества образовавшегося оксида углерода (IV).

Составим уравнение, учитывая, что при добавлении карбонати кальция в раствор кислоты масса реагирующей смеси увеличилась на т(СаСОз) и затем уменьшилась в результате выделения оксида углерода (IV) на (С02), а в общей сложности увеличилась на 5,6 г:

т вМ(СаСОз) а в общей сложности увиличилась на 5.6г (С02) =5,6, или

т <СаС°з>- т^СаСО! • * ( С О 2 ) = 5 .6 или т (СаСОз)- т (СаСОз)' • 44 = 5 .6

V ' *(СаСОз) '

откуда т (СаСОз) = 10 г.

Ответ. Масса карбоната кальция — 10 г.

В)Определение количественных отношении в газах,

Расчеты масс, количеств веществ и объемов газов обычно проводят с помощью алгебраических уравнений, как правило, на основе закона Авогадро. Рассмотрим некоторые особенности составления таких уравнений.

Иногда в задачах требуется произвести вычисления с газами, при

смешении которых не происходит химического взаимодействия,а образуется смесь исходных газов. В таких случаях при составлении

алгебраических уравнений учитывают, что масса газовой смеси равна сумме масс газов смеси. В уравнении массу каждого газа, а также смеси представляют как произведение количества вещества газа на его молярную массу: т =гМ. В отдельных задачах при составлении уравнений принимают во внимание, что количество вещества газовой смеси равно сумме количеств веществ газов, которые были смешаны.

Если в условии задачи задана относительная плотность Б некоторого газа, имеющего молярную массу М (х), по другому газу, имеющему молярную массу М (а), то можно использовать существующую зависимость между этими величинами: Б — М (х) / М (а) — и выражать молярную массу газа М (х) в виде произведения Б-М (а).

Во многих задачах рассматриваются газы, которые при смешении реагируют между собой, образуя газообразные продукты реакции. В таких случаях при составлении алгебраических уравнений учитывают, что объемы участвующих в реакции газов относятся как коэффициенты перед формулами соединений в уравнении химической реакции. Причем объемы газов должны быть взяты при одинаковой температуре и давлении. В алгебраических уравнениях отношение объемов реагирующих газов иногда удобно заменять отношением количеств веществ газов.

В процессе решения задач, касающихся газов, иногда полезно использовать информацию,

которую можно представить в виде неравенств. Последние иногда непосредственно следуют из условия задачи. Однако в ряде случаев их можно составлять на основе известных свойств газов. Например, для любого газа относительная плотность по водороду больше единицы: Dra>1; средняя молярная масса газа, состоящего из молекул различных соединений, находится в пределах значений молярных масс этих соединений: М(Н2) <Мср (Н2,02) <М (02) и т. п.

Задача 6. Определить усредненную молярную массу газовой смеси, состоящей из 75% водорода и 25% азота по массе.

Решение. Искомая величина М (смеси) — средняя молярная масса смеси газов (в граммах па моль).

Составим уравнение, учитывая, что в молярном объеме содержится водород массой (в граммах) т (Н2) —0,75М (смеси)*у =0,75 М (смеси) и азот массой (в граммах) т (N2) = 0,25 М (смеси)'*у=0,25М (смеси). Этим массам соответствуют количества вещества (в молях) водорода 0,75М (смеси) / М (Н2) и азота 0,25М(смеси) / М (N2), которые в сумме составляют 1 моль

0, 7 5/М (смеси) , 0,2 5М (смеси) , 0 .2 5М „ „ , , ч _ ,, ,

--1--= 1 откуда М (смеси) =2,66 г/моль.

2 28

Ответ. Молярная масса смеси М (H2,N2) равна 2,7 г/моль.

Задача 7. Специальный резервуар по очереди заполняли газами и взвешивали, выдерживая при этом одинаковые физические условия.

Масса резервуара, заполненного азотом, аргоном и неизвестным газом по отдельности, соотпетственно составляла 47,6, 50,0 и 50,8 г. Вычислить молярную массу неизвестного газа.

Решение. Искомая величина М (газа) — молярная масса неизвестного газа (в граммах на моль). Для составления удобно ввести еще две неизвестные величины: т — масса резервуара (в граммах) и v количество вещества газа, вмещаемого резервуаром при данных условиях (в молях).уравнений —

Составим уравнения, учитывая, что масса резервуара, заполненного газом, равна сумме масс резервуара и газа. Массу каждого газа в резервуаре представим как произведение количества вещества газа на его молярную массу:

m+M(N ) »v=47.6 m+28) ^v=47.6 (1)

2

m+M(Az) »v=50.0 или m+40 ^v=50.0 (2)

m+M(газа) •v=50,8. m+M(газа) •v=50,8. (3)

Из первого уравнения найдем m=47,6 —28v. Подставив это значение во второе уравнение, после преобразований получим v = 0,2 моль.

Подставив найденное числовое значение v в третье уравнение, найдем М (газа) =44 г/моль.

Ответ. Молярная масса неизвестного газа — 44 г/моль.

Г)Вычисления по термохимическим уравнениям реакций.

При термохимических вычислениях используют законы термохимии, важнейшим из которых является закон Гесса. Решая задачи такого типа, алгебраические уравнения составляют на основе термохимических уравнений реакций.

Тепловой эффект реакции равен по абсолютному значению изменению энтальпии для реакций при постоянном давлении. Составляя термохимическое уравнение, тепловой эффект реакции целесообразнее записывать в левой части равенства. При такой записи знак теплового эффекта реакции (Q) совпадает со знаком изменения энтальпии реакций (DH). Тогда тепловой эффект реакции при экзотермическом процессе будет представлен отрицательным числом (поскольку соединения, вступившие в реакцию, обедняются энергией), а при эндотермическом — положительным (поскольку соединения, вступившие в реакцию, получают энергию).

Тепловой эффект (изменение энтальпии) реакции измеряют в килоджоулях (кДж).

Количество теплоты, выделившейся или поглощенной при образовании одного моля химического соединения из простых веществ, устойчивых при данных условиях, называют теплотой образования соединения. Согласно определению теплота образования простых веществ равна нулю. Для удобства проведения термохимических расчетов используют значения тепловых эффектов, отнесенные к стандартным условиям (температура 298 К (25 °С) и давление I05 Па). Энтальпию образования при стандартных условиях обозначают символом DH° обр.

Термохимические уравнения отражают не только закон сохранения массы веществ, но и

закон сохранения энергии. Так, если в

термохимическом уравнении формулы соединений заменить числами, выражающими энтальпии образования этих соединений, то получится тождество. Например, в термохимическом уравнении реакции

БеСЬсго) + ЗКОН(тв) -449,2 кДж = Ее(ОН)зов) + ЗКС1(тв)

энтальпии образования соединений (в килоджоулях на моль) равны:

д Н°0бр РеСВ(ТВ) - -405,0, д н° обр{КОНов)) =426,0,

д Н°обрМ ОН)зов)) =-824,2, Д Н°обр (КОПВ)) =436,0.

Подставляя в термохимическое уравнение вместо формул соедине-' ний соответствующие числа, получим:

(- 405,0) + 3 • ( - 426,0) - 449,2 = ( - 824,3) + 3 • (- 436,0), или -2132,2=—2132,2.

При вычислениях следует обращать внимание на стехиометри- ческие коэффициенты в уравнении реакции и проводить суммирование с учетом количества вещества участвующих в реакции веществ.

В приведенных ниже примерах в алгебраических уравнениях, полученных при подставлении числовых значений теплот образования, единицы измерения величин для краткости не указаны. Энтальпии образования везде выражены в килоджоулях на моль.

При решении задач следует пользоваться значениями энтальпий образования соединений. При обучении химии мы предлагали учащимся задания, в которые включены уравнения с целью совершенствования химических и математических знаний и умений

учащихся. Например, было предложено такое задание при изучении тепловых эффектов химических реакций (1Х класс).

Содержание этого задания направлено на применение уравнения для: а) упрощения расчетов при решении задач;

б) совершенствования понятий об экзотермических и эндотермических реакциях; в) развития знаний учащихся об энергетических изменениях,сопровождающих химические реакции; г) совершенствования понятия о линейной функции - конкретизации сущности ее составного элемента - константы на примерах отдельных химических реакций;

Задача 8. Вычислить тепловой эффект следующей реакции: 2Mg(T) + С02.<2) =2М^О(Т) + С(т).

Решение. Искомая величина — тепловой эффект реакции АН0 (килоджоулях на моль). Подставим в термохимическое уравнение вместо формул соединений значения их энтальпий образования:

2-0-394 + ^ Н°обр(Оз(г) = 2* (-602) + 0, откуда ^ Н°=-810 кДж.

Ответ. Тепловой эффект реакции ^ Н°= — 810 кДж.

Задача 9. Вычислить энтальпию образования озона из молекулярного кислорода, используя термохимические уравнения окисления оксида мышьяка (Ш) кислородом и озоном:

^ #°офА820з(х) + 02(г) — 271 кДж = А^зд ,

Д 2

-1 #°офА820зда 0з(г) —365 кДж = А^).

Решение. Искомая величина — энтальпия образования озона ^Н°обр (Оз) (в килоджоулях на моль). Подставляя в термохимические уравнения вместо формул соединений значения их энталь-

пий образования, получим систему уравнений с двумя неизвестными величинами:

^ Н°обр (А820з№)+02-271 = А Н°обр (А820з№),

Д Н°обр (А8203(т))+— А Н°обр Оз(г)—365 = ^ Н°обр (As205(t)).

Для решения ее из левой и правой частей второго уравнения вычтем соответствующие части первого уравнения и получим:

2 А

-Л#°0ф(Оз(г))— 94 = 0, откуда (Оз(Г)) =141 кДж/моль.

Ответ. Энтальпия образования озона равна 141 кДж/моль.

Д) Определение количественных отношений в растворах

В практической работе часто возникает необходимость производить расчеты, связанные с определением количественных отношений в растворах. Рассмотрим основные принципы составления уравнений и неравенств в процессе такого рода вычислений.

Относительно простыми являются задачи, когда требуется перейти от одного способа выражения концентраций веществ в растворах к другому. В таких случаях записывают равенство двух алгебраических выражений, каждое из которых определяет массу растворенного вещества в одном и том же растворе. Одно из этих выражений включает величину, характеризующую известную концентрацию, а другое — искомую, т. е. выраженную способом, который требуется по условию задачи.

В преобладающем числе задач рассматриваются определенные действия над растворами: разбавление, смешение, выпаривание, а также

химические реакции в растворах. При этом атомы химических элементов, из которых состоят исходные объекты (растворы, соединения, смеси и др.), перераспределяются между вновь образовавшимися объектами, но их общая масса остается неизменной. Это общее положение, вытекающее из закона сохранения массы веществ, служит основой при составлении уравнений в процессе решения рассматриваемых задач.

При вычислениях удобно выделить некоторую составную часть раствора, которая в неизменном виде входит в исходные и конечные объекты. Желательно, чтобы выделенная составная часть представляла собой химическое соединение, однако, если это невозможно, вместо него выбирают химический элемент. В дальней шем концентрацию растворов выражают относительно выбранного соединения или элемента.

Составляют уравнения, учитывая, что массы растворенных веществ (ионов или атомов) в ходе операций над растворами не изменяются. Массы растворенных веществ представляют в уравнениях в виде произведений величин, например масс растворов на массовые доли соединений (ионов или атомов) в растворах.

Встречаются задачи на растворы, когда информация, заложенная в условии, на первый взгляд, недостаточна для нахождения искомых величин, т. е. число неизвестных превышает число уравнений, которые можно составить на основании условия, и система уравнений не имеет однозначного решения. В подобных случаях важно учесть дополнительные сведения о величинах, представленных в уравнениях, и составить неравенства. С помощью добавочной информации можно прийти к однозначному ответу или же сузить возможные границы значений искомой величины. Как правило, такой неоднозначный результат оказывается вполне достаточным и отвечает потребностям практики.

Иногда в задачах на растворы рассматривают величины, которым «свойственно принимать только некоторые, вполне определенные значения, но значения эти неизвестны. Чаще всего это молярные массы элементов и соединений, .степени окисления элементов, заряды ионов и др. При решении задач, где в уравнениях и неравенствах фигурируют такого рода неизвестные величины, вначале устанавливают функциональную зависимость между ними и данными задачи. На основании полученной функции делают вывод о допустимых пределах значений неизвестной величины.

Задача 10. Определить массовую долю глюкозы в растворе, содержащем на 300 моль воды 2 моль глюкозы.

Решение. Искомую величину—массовую долю глюкозы в растворе со (С6Н12Об) обозначим черезх

Составим уравнение, учитывая, что произведение массы раствора на массовую долю в нем глюкозы равно массе глюкозы, содержащейся в этом растворе:

^ (НаО). М (Н20) +v (С6Н12Об) • М (С6Н1206) • w (С6Н12Об= v (С6Н12Об) •

М (С6Н1206) или (300^18 + 2^180) х =2' 180, откуда 0,-062.

Ответ. Массовая доля глюкозы в растворе равна 0,062, или 6,2%. 2-способ

1 моль глюкоза-----------равна 180г х=360 г

2моль---------------------------Х г

1 моль вода----------равна 18г х=5400 г

300моль--------------------- Х г

Отсюда найдём общая масса раствора mo6m расг=т Н2 0+mрас.=300+360=660

5760 г--------------------100%

5760

360 г----------------------Х Х=6,2%

Ответ. Массовая доля глюкозы в растворе равна 0,062, или 6,2%. Задача 11. Вычислить массовую долю азота в 8%-ном растворе нитрата аммония. Решение. Искомую величину — массовую долю азота в растворе to (N) обозначим через х. Составим уравнение, учитывая, что массовая доля азота в растворе равна произведению массовых долей нитрата аммония в растворе и азота в нитрате аммония

W(N)=w(NHNO3> /D ( D3 или x=0.08* — =0.028

□ ( □ □ 4N □ 80

Ответ. Массовая доля азота в растворе равна 0,028, или 2,8%.

Задача 12. Растворимость хлорида натрия при 20 °С составляет 36 г соли в 100 г воды. Вычислить массу соли в 340 г насыщенного при этих условиях раствора. Ответ. Масса доля азота в растворе равна 0,028, или 2,8%.

Составим уравнение, учитывая, что масса вещества в растворе равна произведению массы раствора на массовую долю вещества соли в нем, а последняя равна отношению массы растворенной соли т\ (соли) в насыщенном растворе к массе раствора (данные по растворимости):

т (соли), = т (раствора* □ (С^или, обозначая т (соли.) через х: x=340*—= 90 (г)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

100+36 у J

Ответ. Масса соли равна 90. 2-способ решение 3адача 3 mj,o= т (Я_2 О) + т ( сол и = 1 00 + 3 6 = 1 3 6 ( г)

Если в136г раствора---------------------36(г)соль растворяется

в 340г раствора---------------------Х(г) соль растворяется

оттуда

Х= (3 6*340) /1 3 6 =90(г) Ответ. Масса соли равна 90.

Задача 13. Какую массу 7%-ного раствора соли необходимо взять для растворения еще 20 г этой соли, чтобы получить 12%-ный раствор?

Решение. Искомую величину — массу (в граммах) исходного раствора обозначим через х. В исходном растворе массой х содержится соль массой: х-0,07. После

добавления к этому раствору 20 г соли его масса станет равной х+20, а масса соли в этом растворе — (х + 20) • 0,12

Составим уравнение, учитывая, что масса соли в компонентах, которые смешали, равна массе соли в образовавшемся растворе:

0,07х+-20=(х + 20)* 0,12, откуда х = 352 г. Ответ. Необходимо взять 352 г 7%-ного раствора.

ЛИТЕРАТУРА

1. К.Виолован (2004) "Анти-Перах: Слепая случайности или... Слепая случайность?"

2. М.Ичас (1994) "О природе живого: Механизмы и смысл", Москва, Мир.

3. Ю.Л.Климонтович (1996). "Введение в физику открытых систем", Москва, Изд-во "Физика".

4. Кравченко К. М. Межпредметные связи как средство реализации проблемно-интегративного подхода при изучении математики. Материалы VIII Международной научно-практической конференции молодых ученых «Морально-этические аспекты и темпорально-экологические императивы инвенционного процесса генерации новых научно-технических знаний» 17-18 апреля 2014 Ставрополь, Издательство ИДНК, 2014.,

5. 5, Кравченко К. М. Опыт использования математики на уроках химии. Материалы VIII Международной научно-практической конференции молодых ученых (школьников, 2.3

6. M. Behe (2007), The Edge of Evolution: The Search for the Limits of Darwinism.

7. M. Behe, W. Dembski, S. Meyer (2010), Science and Evidence for Design in the Universe. Proc. of the Wethersfield Inst., vol.9., Ignatius Press, 2010.

8. E. Borel.Probabilities and Life, Dover, 1962.

9. C. Darwin (1859), On the Origin of Species.

10. W. Dembski (2007), No Free Lunch: Why Specified Complexity Cannot be Purchased without Intelligence ,Rowman and Littlefield Publishers, 2007.

11. W. Dembski, J. Wells (2007), The Design of Life.

12. W. Dembski, R. Marks (2009). Conservation of Information in Search: Measuring the Cost of Success , Systems, Man and Cybernetics, Part A: Systems and Humans, IEEE Transations , Sept. 2009, 39(5), pp. 1051 - 1061.

13. R. Deyes (2011), Proteins Fold As Darwin Crumbles. UncommonDescent.com, 2011.

14. Gauger A.K., Ebnet S., Fahey P.F., Seelke R. (2010) Reductive evolution can prevent populations from taking simple adaptive paths to high fitness.Biocomplexity Journal,2010(2): 1-9.

15. F. Glover and M. Laguna (1997).Tabu Search. Kluwer, Norwell, MA.

16. B. Huberman, J. Mihm, C. Loch, and D. Wilkinson. Hierarchical Structure and Search in Complex Organizations, Management Science, Vol. 56, 831-848 (2010).

17. S. Kauffman, Antichaos and Adaptation, Scientific American, August 1991.

18. M. Kimura (1983), The neutral theory of molecular evolution. Cambridge.

19. Z. Michalewicz, D.B. Fogel (2004), How to Solve It: Modern Heuristics, Springer.

20. L.E. Orgel, 1973. The Origins of Life. New York: John Wiley, p.

РЕАЛИЗАЦИЯ СВЯЗИ С МАТЕМАТИКОЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ ХИМИИ В VIII-IX КЛАССАХ ЧЕРЕЗ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С МАТЕМАТИЧЕСКИМ СОДЕРЖАНИЕМ

Показано возможности применение математических уравнений для решений химических задач по теме «Использование уравнение на уроках химии в 8-9 классах, как средство реализации межпредметных связей в школе» Анализ содержания курса неорганической химии показывает, что в нем заложены значительные возможности для повышения эффективности познавательной деятельности школьников при реализации меж предметных связей химии с математикой. Отбирая возможные направления меж предметных связей химии с математикой с целью стимулирования познавательной деятельности учащихся, важно выделить и реализовать те из них, которые могут эффективно обеспечить эту задачу.

Ключевые слова: пропорции, уравнения первого порядка, система уравнении, квадратные уравнение, обучения решению задач, с математическим содержанием, на занятиях по химии.

IMPLEMENTATION OF THE COMMUNICATION WITH MATHEMATICS AT THE TRAINING OF CHEMISTRY IN THE VIII-IX CLASSES THROUGH THE SOLUTION OF THE PROBLEMS WITH THE MATHEMATICAL CONTENT

The possibilities of the application of mathematical equations to solutions of chemical problems on "Use of the equation in chemistry classes in 8th and 9h grades, as a means of implementing interdisciplinary connections in the school" the analysis of the content of the course inorganic chemistry shows that there are significant opportunities to improve the efficiency of cognitive activity of school students in implementation of inter-subject relations of chemistry with mathematics. Selecting possible areas of interdisciplinary connections of chemistry with mathematics in order to stimulate cognitive activity of students, it is important to identify and implement those that can effectively provide this task.

Keywords: first-order equations, problem-solving learning, with mathematical content, in chemistry classes, salt Сведения об авторе:

Махмадаминов Махмадали- старший преподаватель, факультет химии, Таджикского государственного педагогического университета имени Садриддина Айни,Таджикистан, Е-mail: mmakhmadaminov@mail.ru, тел: 919739966;

Бобиев Гуломкодир Мукамолович - профессор, факультет химии, Таджикский государственного педагогического университета имени Садриддина Айни, Таджикистан, Е-mail: mmakhmadaminov@mail.ru, тел: 919739966;

Бандаев Сирожидин Гадоевич - профессор, факультет химии, Таджикский государственный педагогический университет имени Садриддина Айни, Таджикистан, s.bandaev@ mail.ru -907747409; About the author:

Makhmadaminov Makhmadali- senior teacher, Department of Chemistry, Tajik State pedagogical University named Aini, E-mail: mmakhmadaminov@mail.ru

Bobiev Gulomkodir Mukamolovich - doctor of chemical sciences, professor, Department of Chemistry, Tajik State pedagogical University named Aini.

Bandaev Sirojidin Gadoevich - doctor of chemical sciences, professor, Department of Chemistry, Tajik State pedagogical University named Aini, s.bandaev@mail.ru

БАЪЗЕ РО^ОИ ^ИМОЯИ ИТТИЛООТ ДАР КОМПЮТЕР

Каримзода Х., Назаров Д., %асанзода А., Кабутов М.

Донишгоуи давлатии омузгории Тоцикистон ба номи С.Айнй

"Касе со^иби иттилоот аст, вай соуиби цах;он аст " Билл Гейтс

Аз он рузе, ки чомеаи инсонй тахаввул гардид, мархилахои ганисозии модда, сипас энергетика ва нихоят, иттилоот инсониятро ба ташвиш андохт. Аз даврахои кадим одамон бо асбобхои оддй шикор мекарданд, охиста-охиста механизмхои аввалин ва воситахои наклиёт пайдо карданд. Дар асри миёна механизмхои аввалин такмил дода шуданд. Дарачаи энергетикй дар мархилаи ибтидой хело паст буд, зеро манбаъхои энергетикй факат офтоб, об, оташ, шамол ва кувваи инсонро ташкил мекард.

Дар асри XVII, дар раванди ташаккулёбии истехсолоти истехсолй мушкилоти энергияи электрикй ба пеш меояд. Якум, усулхои ба даст овардани энергияи шамол ва об такмил дода шуда, инсоният энергияи гармиро ба даст меовард.

Дар охири асри XIX инсоният истехсоли энергияи электрикй, генератори электрикй ва мухаррики электрикиро ихтироъ намуда, онро барои бехбудии хамаи сохахои фаъолияти худ истифода мебарад . Истехсоли энергияи электрикй имконият дод, ки истехсоли масолехи оммавии микдори истехсолотро ба рох монад, чамъияти саноатиро тараккй дихад. Ва нихоят, дар миёнаи асри 20, инсоният энергияи атомиро ба даст овард, дар соли 1954 аввалин неругохи барки атомии ИДМ ба истифода дода шуд, ки бехатарии иттиолот дар бораи амалиёти он зарурияти хос дорад.

Аз ибтидои таърихи инсон, интикол ва нигохдории иттилоот лозим буд. Дар солхои охир одамон иттиолотро бо воситаи компютерхои замонавй нигох доштан, дигаргун кардан ва доду гирифти онро омухт ва онро дар амал истифода мебарад,ки он боиси охиста-охиста ба чамъияти иттиолотй гузаштан рох кушода истодааст.

Дар чомеаи иттилоотй сарчашмаи асоси он иттилоот аст. Онро барои асоси донишхо аз равандхои гуногун ва падидахо истифода бурда, одамон хар гуна фаъолияти худро самаранок ва бехтарин бунёд мекунанд. Чй хеле ки дар боло кайд намудем инсоният технологияи информатсиониро дар тамоми самтхои фаъолияти худ аз дастовардхои техникаи компютерй ва технологияи навтарини ва коркарди информатсия бахравар гардида истодааст. Информатсия на танхо барои истехсоли якчанд намуди махсулот, балки барои истехсоли махсулот дар як муддати муайян, бо харочоти кам ва самаранок истифода бурдани ашёи хом, шароити бехтаринро барои фарохам овардан ва гайра лозим аст. Бинобар ин, дар чомеаи иттилоотй на танхо сифати баландшавии сифатй, балки сифати истехсолот; шахсе, ки технологияи иттилоотиро истифода мебарад, шароити кории бехтар дорад, кори эчодй, зехнй ва гайраро дар хамаи замон ба даст оварда метавонад.

Истифодаи технологияи информатсионй аз як тараф хусусятхои хоси мусбй дошта бошад, аз тарафи дигар таъсиротхои манфй хам расониданаш мумкин. Ин аз чихати бехатарии иттиолот, дар вакти интиколи он гум кардан ё ошкор нашудани он мебошад.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.