ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК «СОЮЗ ТРЕХ НАУК:

использование знаний физики и математики

при решении задач по химии»

Панфилова В.Н., учитель физики

МБОУ «СОШ№ 63» г. Чебоксары

Сергеева Н.В., учитель математики

МБОУ «СОШ№ 63» г. Чебоксары

Николаева М.В., учитель химии

МБОУ «СОШ№ 63» г. Чебоксары
Наука - дело творческое, как искусство, как музыка (П. Л. Капица)
Предметы:
Физика, математика, химия.
Класс:
11.
Тип урока:
обобщение знаний.
Цель:
формирование у учащихся осознанного понимания темы, используя межпредметные связи.
Задачи:
-научить проведению опытов по изучению растворимости солей азотной кислоты; -развивать навыки решения задач межпредметного характера; - формировать естественнонаучное мышление через интеграцию предме тов ЕНЦ.
Планируемые результаты:
-
предметные результаты:
-знание свойств элементов и соединений подгруппы кислорода и азота; -знание газовых законов; -умение проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям и решать задачи графическим и табличным способом; -
метапредметные результаты:
-умения структурировать учебную информацию, работать с текстом зада ний; -умение взаимодействовать друг с другом при выполнении работы;
личностные результаты:
- наличие познавательного интереса к изучению физики, математики и химии.
Оборудование

и

материалы:
мультимедийный проектор, презентация к уроку; раздаточный материал, «Малый химический тренажер»; образцы веществ: поливинилхлорид, этиловый спирт, уксусная кислота, бензол; демонстрационная таблица «Классификация кислородсодержащих органических соединений» из серии раздаточный материал по обучению химии 10-11 классы (крепится на магнитной доске), таблицы «Какие знания физики и математики вы используете на уроках химии?»,

ХОД УРОКА:

Вступление.

Учитель физики:
Здравствуйте, ребята! Сегодня мы проводим необычный урок: три науки — химия, физика и математика помогут вам в решении задач, встречающихся в КИМ различного уровня: от тематического зачета до ЕГЭ по химии, физике и математике. Правила и законы физики и математики распространяются на все другие науки, использующие физические знания или математические вычисления. Давайте определим круг интересующих нас вопросов уроке. Для этого возьмите в руки таблицу со списком различных физических величин и математических умений, которые вы используете на уроках химии, внимательно прочитайте его и пометьте те пункты, о которых вам известно знаком «+» и знаком «-», о которых вы хотели бы узнать. Подпишите анкету.
Таблица 1

Какие знания физики и математики вы используете на уроках химии?
№№ Утверждение Физика Математик а +/- +/- 1. Использую объединенные газовые законы и привожу данные условия к нор- мальным 2. Использую физические величины: масса вещества, молярная масса 3. Использую физическую величину: количество вещества 4. Использую относительную молекулярную массу вещества 5. Вычисляю проценты и доли веществ 6. Составляю и решаю алгебраические уравнения 7. Решаю химические задачи графическим методом всего
Актуализация знаний и проверка домашнего задания.
Учащиеся под руководством
учителя

химии
вспоминают знания о классификации органических соединений по демонстрационной таблице «Классификация кислородсодержащих органических соединений». Проверка знаний осуществляется по тренажерной карточке. Таблица 2
Малый химический тренажер «Формулы органических соединений:

углеводороды, кислородсодержащие и азотсодержащие соединения»
№ 1 вариант 2 вариант 3 вариант 4 вариант 5 вариант 1 НСОН С2Н4 СН3СООН СЗН6 С2Н2 2 СН3ОН С6Н6 С4Н10 Н2С=СН2 НСОН 3 СН3NН2 С4Н8 С2Н5ОН СН4 (-Н2С-СНС1-)п 4 С6Н5Вг С4Н8С12 Н2СОН Н2СОН НN(С2Н5)2 С6Н5Н02 5 С4Н9СОН С6Н5ТЖ2 СЗН6 СН2С12 С6Н12 6 СЗН7СОО Н С2Н5СОН С2Н2 СЗН7СОО Н НЗС-МН-С2Н5 7 НСООН С6Н5КО2 СНЗСООН С5Н10 С4Н8
8 СН4 С5Н11СООН СН3NН2 С4Н10 СНЗОН 9 С4Н8 С6Н5СНЗ СН3СООNa Н2С-ОН Н2С-ОН С4Н9СООН Задание 1 по тренажерной карточке. Назовите вещества, формулы которых приведены в вашем варианте. Объясните, к какому классу органических соединений относится каждое из них. Задание 2 по тренажерной карточке. Выберите в вашем варианте формулы веществ, которые находятся при обычных условиях в газообразном состоянии. Варианты ответа обучаемых: этилен, метан, бутан, ацетилен.
Учитель физики
предлагает решить задачу: Некоторый газ при 25 градусов Цельсия и давлении 99.3 кПа занимает объем 152 мл. Какой объем займет газ при нормальных условиях? Для решения задачи учащиеся используют знания о законах Бойля-Мариотта и Гей- Люссака, об уравнении состояния идеального газа (уравнение Клайперона-Менделеева).
Решение:
Записывают уравнение состояния идеального газа: (р!*У1)/Т1 =(РО*УО/ТО) УО=(р1*У1*ТО)/рОТ УО=(99.3кПа * 152 * 10 -6 мЗ * 273 К)/(101,33 кПа * 298 К) = 136.5 * 10-6 мЗ Ответ: 136.5 мл Учащиеся работают под руководством
учителя химии:
Задание 3 по тренажерной карточке. Выберите в вашем варианте формулы веществ, которые находятся при обычных условиях в жидком состоянии.
Варианты ответа обучаемых:
уксусная кислота, этиловый спирт.
Учитель математики:
Природа - единое целое, характеризующаяся общими процессами и управляемая общими законами. Математические методы (решение систем линейных однородных уравнений, исследование функций и построение графиков) находят широкое применение в таких понятиях химии как протекание химических реакций, при решении химических задач. До решения задачи проведем небольшую разминку. - Что такое отношение двух чисел? (Частное двух чисел). - Что показывает отношение? (Во сколько раз одно число больше другого или какую часть одно число составляет от другого). - Что такое пропорция? (Это равенство двух отношений). Учащийся записывает пропорцию в общем виде на доске: а/Ь=с/(1 или а:Ъ=с:а - Как называются члены пропорции? (а и с! - крайние, Ь и с- средние). - Сформулируйте основное свойство пропорции. (Произведение крайних членов равно произведению средних членов: ах и =Ьх с). - Как найти неизвестный член пропорции? (а/Х=с/й, ах с1 =Хх сХ= (ахф/с). - Что такое доля? (Часть от числа). - Чем она может быть выражена? (Дробью). - Что такое 1%? (Сотая часть числа). - Вырази в процентах числа: 0,11(11%); 0,02(2%); 5(500%); 0,2 (20%). - Представь в виде десятичных дробей: 10% (0,1); 74% (0,74); 6% (0,06); 23% (0,23). - Найти указанное число процентов от каждого числа: 1% от 200 (200 х 0,01=2), от 8 (8x0,01=0,08); 2% от 10(0,02 х 10=0,2), от 300(0,02х 300=6).
Задача (математика).
Смешали 30%-ный раствор этилового спирта с 10%-ным и получили 600 г 15%-ного раствора. Сколько граммов каждого раствора было взято?
Решение:
Давайте заполним в таблицу. - Какой вопрос задачи? - Что нам удобно обозначить через X? (Можно обозначить через X общее кол-во первого 30%-ного раствора этилового спирта, а можно и общее кол-во второго 10%-ного раствора). - Попробуйте заполнить таблицу, работая в паре. - Смешали два раствора и получился третий — 15%-ный. Сколько получилось третьего раствора? (600 г, поставим в 3-ю строку и 3-й столбец таблицы) - Тогда сколько будет второго раствора? (600 - X) - Какова доля этилового спирта в 1-м растворе? (30% = 0,3) Во 2-м? В 3-м? - Тогда сколько чистого вещества (этилового спирта) будет в 1-м раство- ре?(0,ЗХ). Пусть взяли X г первого раствора (30%-ного).
Состояние смеси Кол-во чистого вещества (этилового спирта) (г) Общее кол-во смеси (г) Доля I. 30%-ный раствор 0,3 X X 0,3 П. 10%-ный раствор 0,1(600-Х) 600-Х 0,1 III. 15%-ный раствор 0,3 X + 0,1 (600 -X) 600 0,15 Как вы думаете можно решить эту задачу другим способом?
Учитель химии
предлагает решить следующую задачу:
Задача (химия)
Придумайте задачу с сюжетной основой, где будет фигурировать 11,2 л (н.у.) газообразного вещества, формула которого дана в вашем варианте. Какой объем кислорода необходим для полного сжигания 11.2 л ацетилена? 11.2 л(0.5моль) 4СО2 + 2Н2О 2 моль 5 моль 44.8л 112л Ответ: 28 л
Рефлексия.

Учитель химии:
Дорогие ребята! Наш урок подходит к концу. Можно ли считать, что вы успешно справились с поставленными перед вами вопросами? Возьмите именные листочки с таблицей, на которой вы в начале урока помечали знаком «-», которые были вам неизвестны. Посмотрите еще раз свои ответы, если вам удалось расширить свои знания по данной теме, исправьте «-» на «+». Поднимите руки, у кого «+» стало больше. Молодцы!