В математике есть ряд текстовых задач, которые затруднения при решении. К таким задачам можно отнести задачи на растворы, сплавы. Практическое значение этих задач огромно. Эти задачи встречаются при изучении смежных дисциплин. Самостоятельно справиться с этими задачами могут немногие. однако, эти задачи - хорошее средство развития мышления учащихся.
Решение
математических задач
с химическим
содержанием
Межпредметные связи
математики и
естественных наук
Основные взаимосвязи предметов
естественноматематического цикла
Взаимосвязь между
математикой и предметами
естественноматематического
цикла в изучаемых темах
Класс
9,10
7, 8,10
9,10
11
9,10
Предмет
Учебная тема
Физика
Равноускоренное
движение
Математическое
содержание
Линейная функция,
производная
функции
Движение,
взаимодействие тел.
Электричество
Прямая и обратная
пропорциональная
зависимость
Механика
Векторы, метод
координат,
производная,
функция. График
функции
Оптика
Симметрия
Кинематика
Векторы, действия
над векторами
Уравнения,
неравенства
Уравнения, проценты,
график функции,
построение и изучение
геометрических
моделей
10,11
8,9
Информатика
Алгоритм, программа
Химия
Масса, объем и
количество
вещества,
Задачи с массовой
долей выхода
продукта реакции
Расчеты массовой
доли примесей по
данной массе
смеси
Растворы
Определение
формулы
вещества по
массовым долям
элементов
Межпредметные связи математики с химией имеют
достаточно большие потенциальные возможности,
основанные на математических моделях химических
процессов.
Кроме широко используемых в химии пропорций,
процентных отношений и множества задач на смеси,
решение
содержанием
предоставляет
для
построения математических моделей, использующих
линейные уравнения, системы линейных уравнений,
производную,
дифференциальные
уравнения и т. д.
возможности
химическим
интегралы,
задач
с
широкие
Пример 1. Масса смеси карбонатов калия и натрия равна 7,64
грамма. После превращения карбонатов в нитраты масса смеси
увеличилась до 11,48 грамма. Определить количество карбоната
калия в смеси.
Если через х обозначить количество граммов карбоната калия, то х
удовлетворяет линейному уравнению:
х/138 + (7,64 х)/106 = 0,06
Пример 2. Газовая смесь состоит из окиси азота NO и кислорода O2.
Требуется найти концентрацию O2, при которой содержащаяся в
смеси окись азота окисляется с наибольшей скоростью.
Скорость реакции 2NО + O2 = 2N O2 выражается формулой V =
Kx2y. Здесь х концентрация NO (в процентах), у концентрация O2
(в процентах), К константа.
Тогда у = 100 х; и V =Кх2 (100 х), 0 ≤ х ≤ 100.
Наибольшая скорость реакции будет в том случае, когда V'(х) = 0,
то есть х = 66,67 %.
Существуют различные методы
решения задач с химическим
содержанием:
арифметический метод;
Решить задачу арифметическим методом – значит
найти ответ на требование задачи посредством
выполнения арифметических действий над числами.
Одну и ту же задачу можно решить различными
арифметическими способами. Они отличаются друг от
друга логикой рассуждений, выполняемых в процессе
решения задачи. Выделяют два основных подвида
арифметического метода решения:
1) составление пропорций по условию задачи и
нахождение четвертого пропорционального;
2) получение числового выражения или
последовательности числовых выражений и
нахождение из значений.
• алгебраический метод;
Алгебраический метод обеспечивает общий
подход, общий принцип в анализе и решении.
Его отличие от арифметического метода
прежде всего состоит в введении неизвестной
величины и её специальном обозначении.
Итак, при алгебраическом методе ответ на
вопрос задачи находится в результате
составления и решения уравнения. В
зависимости от выбора неизвестного
(неизвестных), для обозначения буквой
(буквами), от хода рассуждений можно
составить различные уравнения по одной и той
же задаче. В этом случае можно говорить о
различных алгебраических способах решения
этой задачи.
• функциональнографический метод
решения текстовых задач;
Функциональнографический метод решения
задач состоит в переводе условия задачи на
язык функций и использовании свойств этих
функций и свойств их графиков для решения
задачи.
геометрический метод;
•
Геометрический метод решения задач с
химическим содержанием основан на
переводе условия задачи на язык
геометрических величин и
использовании метрических свойств
геометрических фигур для ее решения.
Графический метод решения
задач с химическим
содержанием.
Решение задач на смеси и
сплавы с помощью схем и
таблиц.
Наименование
веществ,
растворов,
смесей, сплавов
содержание
(доля
%
вещества
содержания
вещества)
Масса
раствора
(смеси,
сплава)
Масса
вещества
Задача 1. Имеется два сплава меди и свинца.
Один сплав содержит 15% меди, а другой 65%
меди. Сколько нужно взять каждого сплава,
чтобы получилось 200г сплава, содержащего
30% меди?
Наименование
веществ,
растворов, смесей,
сплавов
% содержание
меди
(доля
содержания
вещества)
Масса
раствора
(смеси,
сплава)
Первый сплав
Второй сплав
15%=0,15
65%=0,65
хг
(200 – х)г
Масса вещества
0,15*х
0,65*(200–х)=130–
0,65х
Получившийся
сплав
30%=0,3
200 г
200*0,3=60
Задача 2. Даны два куска с различным
содержанием олова. Первый, массой 300г, содержит
20% олова. Второй, массой 200г, содержит 40%
олова. Сколько процентов олова будет содержать
сплав, полученный из этих кусков?
Решение.
300 •20 : 100 = 60 (г) олова в первом сплаве,
200 • 40 : 100 = 80 (г) олова во втором сплаве ;
60 + 80 = 140 (г) олова в двух сплавах вместе;
200 + 300 = 500 (г) – масса куска после сплавления;
140 : 500 • 100 = 28% содержится олова после
сплавления.
2способ Решим задачу методом
«стаканчиков»
+
=
300г
20%
200г
4%
500 г
Х %
Тогда 300*20 +200*40 = 500*х , то х = 28%
Ответ: 28
Старинный способ решения задач
( правило «креста»)