ответ:
учи
объяснение:
на уроках достаточно часто приходится решать , в которых используются методы и приемы, вызывающие затруднения у учащихся, и учителю приходится брать на себя функции учителя и, в тоже время, с содержанием, с использованием специальных терминов сложно объяснить без специальной подготовки учителю . так родилась идея подготовить и провести серию факультативных занятий совместно учителем и по решению на смеси с учащимися 9 классов.
тема: решение с использованием понятия “массовая доля растворённого вещества. разбавление и концентрирование растворов” (интеграция и )
цели:
существенно расширить круг с содержанием;
показать возможность решенияспособом;
научить делать осознанный выбор способа и метода решения на уроке ;
показать наличие межпредметных связей в области и .
оборудование: компьютер, мультимедийная приставка, экран, презентация.
ход урока.
учитель : количественный состав раствора выражается его концентрацией, которая имеет разные формы выражения. чаще всего используют массовую концентрацию или массовую долю растворённого вещества. вспомним формулу для выражения массовой доли растворённого вещества.
ученик:
массовая доля растворённого вещества обозначается – w р.в.
массовая доля растворённого вещества – это отношение массы растворённого вещества к массе раствора: w (р.в.) = m (р.в.)/m (р-ра) x 100%.
масса раствора складывается из массы растворённого вещества и массы растворителя: m (р-ра) = m (р.в.) + m (р-ля)
формула для массовой доли растворённого вещества будет выглядеть следующим образом: w (р.в.) = m (р.в.)/ m (р.в.) + m (р-ля) x 100%
преобразуем данную формулу и выразим массу растворённого вещества и массу раствора: m (р.в.) = w (р.в.) x m (р-ра)/100%, m (р-ра) =m (р.в.)/w (р.в.) x 100%
учитель : предлагаю решить , используя предложенные формулы.
. сколько грамм йода и спирта нужно взять для приготовления 500 грамм 5%-ной йодной настойки?
развернуть таблицу
дано: решение:
m (р-ра)=500 г. w (р.в.)=m(р.в.)/m(р-ра)
w (р.в.)=5%=0,05 w (р.в.)=m(i2)/m(наст.)
найти: m (i2)=w(р.в.)x m(наст.)
m(i2)=? m(i2)=0,05 x 500 г.=25 г.
m(спирта)=? m(р-ра)=m(i2)+m(спирта)
m(спирта)=m(р-ра)-m(i2)
m(спирта)=500 г.-25г.=475 г.
развернуть таблицу
ответ: m (i2)=25 г., m (спирта)=475 г.
учитель : часто в работе лабораторий приходится готовить растворы с определённой массовой долей растворённого вещества смешиванием двух растворов или разбавлением крепкого раствора водой. перед приготовлением раствора нужно провести определённые арифметические расчёты.
. смешаны 100 грамм раствора с массовой долей некоторого вещества 20% и 50 грамм раствора с массовой долей этого вещества 32%. вычислите массовую долю растворённого вещества во вновь полученном растворе.
учитель : решим эту , используя правило смешения.
запишем условие в таблицу:
развернуть таблицу
1 раствор
2 раствор
3 раствор
масса раствора
m1=100 г.
m2=50 г.
m3=m1+m2
массовая доля растворённого вещества %
w1=0,2
w2=0,32
w3
масса растворённого в-ва в растворе
m1w1
m2w2
m3w3
развернуть таблицу
решим , используя правило смешения:
m1w1+m2w2=m3w3
m1w1+m2w2=(m1+m2) w3
m1w1+m2w2=m1w3+m2w3
m1w1-m1w3=m2w2-m2w2
m1(w1-w3)=m2(w3-w2)
m1/m2=(w3-w2)/(w1-w3)
вывод.
отношение массы первого раствора к массе второго равно отношению разности массовых долей смеси и второго раствора к разности массовых долей первого раствора и смеси:
m1/m2=(w3-w2)/(w1-w3)
100: 50=(w3-0,32): (0,2-w3)
100(0,2-w3)=50(w3-0,32)
20-100w3=50w3-16
20+16=50w3+100w3
36=150w3
w3=0,24
ответ: массовая доля растворённого вещества во вновь полученном растворе составляет 24%.
учитель : эту можно решить, используя преобразования:
решение.
1.найдём массу растворённого вещества в каждом из растворов:
20% от 100 г 32% от 50 г
0,2х100=20(г) 0,32х50=16(г)
2.найдём массу растворённого вещества в смеси:
20+16=36(г)
3.найдём массу раствора:
100+50=150(г)
4.пусть концентрация полученного раствора составляет х%, тогда масса растворённого вещества в смеси:
х% от 150 г
Уравнение реакции горения угля: С(т.) + О2(г.) = СО2(г.). По определению, теплотой образования вещества называется количество тепла, выделяющееся при образовании 1 моля вещества из простых веществ, взятых в их стандартном состоянии. Т.е. при сжигании 1 моля угля выделяется Q = Qf(CO2) = 393,5 кДж. Количество угля в 1 кг = 1000/12 = 83,3 моль. Следовательно, при сгорании 1кг угля выделяется 393,5·83,3 = 32,8*103 кДж= 32,8 МДж.
Сжигание метана протекает по следующему уравнению: СН4(г.) + 2О2(г.) = СО2(г.) + 2Н2О(г.). По следствию из закона Гесса найдем количество тепла, выделяющееся при сжигании 1 моль метана: Q = Qf(CO2) + 2Qf(H2O) - 2Qf(O2) - Qf(CH4). Так как теплота образования кислорода равна нулю, получаем: Q = 393.5 + 2·241.8 - 74.8 = 802,3 кДж. Количество метана в 1 м3 = 1000/22,4 = 44,6 моль. При сжигании 1 м3 метана выделяется 802,3·44,6 = 35,8*103 кДж = 35,8МДж.
2. Для оценки тепла, необходимого для нагрева воздуха, рассчитаем его массу. Объем воздуха равен 50·2.5 = 125 м3. Масса воздуха 125·103·29/22,4 = 161830 г = 161,8 кг. Количество тепла, необходимое для нагрева тела массой m от температуры Т1 до температуры Т2, равно произведению его массы на удельную теплоемкость и на разность температур: Q = 161,8·1005·25 = 4,1*106 Дж = 4,1 МДж.
3. По той же формуле для нагрева 150 л (150 кг) воды потребуется Q = 150·4200·85 = 53,6*106 Дж = 53,6 МДж.
4. Угля потребуется 4,1/32,8 = 0,125 кг для нагрева воздуха и 53,6/32,8 = 1,63 кг для нагрева воды. Метана требуется 4,1/35,8 = 0,115 м3 для нагрева воздуха и 53,6/35,8 = 1,50 м3 для нагрева воды.
5. ТЭЦ затратит 100*0,125 + 1,63 ~ 14 кг угля по 1,5 руб, т.е. 14*1,5 = 21 руб, если она работает на угле, и 100*0,115 + 1,5 = 13 м3 газа по 2,2 руб , т.е. 13*2,2 = 28,6 руб, если на газе.
6. Преимущества газа: минимальные затраты по доставке (достаточно 1 раз вложить средства в газопровод) и обслуживанию котлов (автоматика); отсутствие отходов; значительно более высокий КПД; отсутствие SO2 в продуктах сгорания (экология); возможность плавно контролировать скорость подачи топлива и т.д. Основной недостаток – опасность взрыва при утечке – очень серьезен, однако в настоящее время с этой проблемой справляются с специальных датчиков, сигнализирующих об утечке задолго до накопления в воздухе опасных концентраций.
7. Проведенная нами оценка затрат топлива только на нагрев воздуха и воды близка к реальным затратам только для газа, имеющего высокую чистоту и КПД ~ 90%. Уголь с озвученной стоимостью содержит всего 65-70% углерода, что в сочетании со значительно более низким КПД (обычно ~ 60%) и необходимостью вывозить отходы делает его существенно менее экономически выгодным, чем газ. Антрацит, содержащий до 95% С, стоит в 2-2,5 раза дороже, чем бурый уголь.