Вы хотите познавать химию и профессионально, и с удовольствием? Тогда вам сюда! Автор методики системно-аналитического изучения химии Богунова В.Г. раскрывает тайны решения задач, делится секретами мастерства при подготовке к ОГЭ, ЕГЭ, ДВИ и олимпиадам
Хотите верьте, хотите - нет, но каждый Новый Год мы встречаем с растворами. Не подумайте ничего такого, я ни на что не намекаю. Кстати, из всех крепких напитков я люблю один единственный и незаменимый для всех случаев жизни - зеленый чай с имбирем и лимоном.
Разговор пойдет о растворах, которые мы изучаем в курсе общей и неорганической химии, и о задачах, связанных с растворами:
1) приготовление растворов
2) реакции в растворах
3) растворимость
Долгое время я считала, что все типы задач на растворы алгоритмически не очень связаны друг с другом. По крайней мере, так меня учили преподаватели в школе, в ВУЗе, так объясняли методисты, авторы учебников и составители сборников. Фамилий называть не буду, откройте соответствующие страницы в интернете - сами увидите.
Позже я поняла, что бессистемный подход к решению задач, к обучению подрастающего поколения - ни к чему хорошему не приведет: сам толком ничему не научишься, серьезную задачу не решишь, не передашь ученику накопленный опыт и технологии. И я начала строить систему буквально везде, в том числе, в технологии решения задач, стараясь унифицировать систему алгоритмов. Так и родился авторский универсальный алгоритм решения задач на растворы, которому я дала рабочее название "Конечная омега Σധ" (массовая доля конечного раствора). Кстати, у меня много авторских элементов, как методических, используемых в процессе обучения химии и биологии, так и технологических, применяемых для составления алгоритмов при решении задач.
Заинтриговала? Сегодня я расскажу об основных этапах технологии решения задач на растворы на примере прямых задач на приготовление растворов - определение массовой доли конечного раствора.
Задача
Определите массовую долю сульфата меди (II) в растворе, полученном при растворении 25 г медного купороса в 300 г раствора сульфата меди (II) с массовой долей соли 0,2
Особенности алгоритма "Σധ"
1. После написания данных в разделе "Дано" необходимо нарисовать рисунок-схему. Это - обязательная составляющая алгоритма(!), поскольку можно легко визуализировать все источники, связанные с изменением массы вещества и массы раствора.
2. Основу алгоритма составляет алгебраическая формула (1-я строка)
ധ(вещества) = m(вещества)/m(раствора)
NB! В каждой задаче на растворы составление алгоритма начинается с этой формулы (различаются только вещества).
3. В отдельной строке записывается "анализ числителя" - изменение массы вещества (2-я строка). Учитываются все источники поступления вещества (вот для чего нужен рисунок). Над строкой анализа делаем отступ (в 2 строчки) для записи арифметических расчетов. На фото-скане анализ записан черным цветом, арифметические расчеты - красным.
NB! Особо хочу заметить, на этапе анализа нас не должны интересовать арифметические данные условия задачи - важен только процесс, который мы отразили в рисунке-схеме.
4. В отдельной строке записывается "анализ знаменателя" - изменение массы раствора (3-я строка). Учитываются массы всех веществ, которые поступили в систему или покинули ее (без рисунка сложно учесть все изменения). Над строкой анализа делаем отступ (в 2 строчки) для записи арифметических расчетов. На фото-скане анализ записан черным цветом, арифметические расчеты - красным.
5. Проводим анализ каждой составляющей алгебраических выражений во 2-й и в 3-й строках. На основании данных условия задачи делаем расчеты и записываем их результаты над строками анализа.
6. Арифметические данные записываем в отдельное алгебраическое выражение и делаем окончательный расчет.
Авторские заметки
1) Все задачи, так или иначе связанные с растворами, решаются именно по такому алгоритму (хотя имеют незначительные особенности).
2) Представленный алгоритм подразумевает построение серьезной системы анализа, поэтому использовать его лучше при решении сложных задач. Простые расчеты, связанные с приготовлением растворов, можно решать гораздо проще (например, правилом креста).
3) Задачи на растворы широко представлены в заданиях ЕГЭ (все задачи 27-го задания, многие задачи 34-го задания).
Предлагаю вам подборку задач на определение Σധ (с ответами), которые можно использовать для закрепления универсального алгоритма
Задачи на определение Σധ (с ответами)
1. В 712,2 мл 5%-го раствора соляной кислоты (ρ = 1,025 г/мл) растворили 33,6 л хлороводорода (н.у.). Чему равна массовая доля хлороводорода в полученном растворе? (11,6%)
2. В 120 мл (ρ = 1,2 г/мл) 15%-го раствора хлорида натрия растворили еще 12 г этого же вещества. Определите массовую долю поваренной соли во вновь полученном растворе (21,5%)
3. Слили два раствора гидрокарбоната натрия: 160 г 15%-го и 140 г 12%-го. Определите массовую долю соли в образовавшемся растворе (13,6 %)
4. В 250 г 5%-го раствора сульфата меди (II) растворили еще 125 г медного купороса. Определите массовую долю соли во вновь полученном растворе (24,66%)
5. Определить массовую долю сульфата железа (II) в растворе, полученном при смешивании 200 мл 70%-ного раствора FeSO4 (ρ = 1,6 г/мл) и 300 мл 25%-ного раствора FeSO4 (ρ = 1,18 г/мл) (46,4%)
6. Определить массовую долю сульфата меди в растворе, полученном при растворении 50 г медного купороса в 450 г воды (6,4%)
7. Определите массовую долю сульфата натрия в растворе, полученном при растворении 40 г глауберовой соли в 200 г раствора сульфата натрия с массовой долей соли 0,2 (24%)
8. Смешали 200 мл 20%-ного раствора (ρ = 1,05 г/мл) и 300 мл 1,5М (ρ = 1,1 г/мл) раствора гидроксида кальция с 250 мл воды. Определить массовую долю образовавшегося раствора (9,53%)
9. Определите массовую долю хлорида меди (II) в растворе, полученным при растворении 17,1 г дигидрата хлорида меди (II) в 33,3 г раствора хлорида меди (II) с массовой долей соли 20% (40%)
10. Определите массовую долю хлорида бария в растворе, полученным при растворении 177,8 г дигидрата хлорида бария в 400 г раствора хлорида бария с массовой долей соли 20% (40%)
11. Определите массовую долю хлорида кальция в растворе, полученным при растворении 98,7 г гексагидрата хлорида кальция в 200 мл раствора хлорида кальция (ρ = 1,01 г/мл) с массовой долей соли 5% (20%)
12. Определите массовую долю нитрата кальция в растворе, полученным при растворении 146 г тетрагадрата нитрата кальция в 200 г раствора нитрата кальция с массовой долей соли 15% (38%)
Решайте задачи и встречайте Деда Мороза хорошими и вкусными растворами - отваров алтайских трав, зеленого чая или компота. Рекомендую заглянуть ко мне на сайт - там есть все для изучения алгоритмики задач на растворы (и не только) . Особо жаждущих приглашаю к себе на занятия (очные или онлайн). Информацию обо мне и контакты вы найдете на сайте "Репетитор по химии".
Дерзайте! Успехов и удачи! До встречи на канале Яндекс Дзен! Не забывайте подписаться и поставить лайк!
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова