Авторы: Тимофеева Валентина Михайловна, Докшина Альбина Павловна
Должность: учитель математики,химии
Учебное заведение: МАОУ СОШ №30
Населённый пункт: город Тюмень
Наименование материала: Интегрированный урок по алгебре– химии
Тема: "Решение задач на смеси, сплавы, растворы"
Раздел: среднее образование
Памятка для учащихся
Процент – одна сотая часть чего-либо.
Доля - обыкновенная дробь, числитель которой равен единице.
Перевод процентов в доли
10% =10 : 100 =0,1
8 % = 8 : 100 =0,8
12,5 % =12,5 : 100 =0,125
Смеси - это системы, состоящие из двух более компонентов. Смеси бывают
однородные и неоднородные.
Однородные (гомогенные) системы - растворы:
-
жидкие ( растворы кислот, оснований, солей);
-
газообразные( смеси газов);
-
твердые ( сплавы).
Растворы – однородные смеси двух или большего числа веществ
(компонентов).
Сплавы – это системы из двух или нескольких металлов (или металлов и
неметаллов), обладающие по сравнению с чистыми металлами как общими
металлическими, так и новыми ценными свойствами.
Сплавы представляют собой кристаллические неоднородные смеси,
кристаллические однородные химические соединения или твёрдые растворы
При решении задач о смесях, сплавах, растворах используют следующие
допущения:
1.
все полученные смеси, сплавы, растворы считаются однородными;
2.
смешивание различных растворов происходит мгновенно;
3. масса смеси равна сумме масс смешиваемых растворов;
Обозначения для решения задач
где ω(в-ва) - массовая доля растворенного вещества в растворе;
m(в-ва) - масса растворенного вещества в растворе;
m(р-ра) - масса раствора
.
Формулы для нахождения массовой доли растворенного
вещества (где ω- омега
)
ω = m
р.в.
: m
р-ра
× 100%
m
р-ра
= m
р.в.
+ m (Н
2
О)
ω=m
р.в.
:m
р.в.
+ m(Н
2
О) × 100%
m
р.в
= ω × m
р-ра
: 100%
Решение задач на смешивание растворов
Введем обозначения:
ω
1
(в-ва) - массовая доля растворенного вещества в первом растворе;
ω
2
(в-ва) - массовая доля растворенного вещества во втором растворе;
ω
3
(в-ва) - массовая доля растворенного вещества в новом растворе,
полученном при смешивании первого и второго растворов;
m
1
(в-ва), m
2
(в-ва), m
3
(в-ва) - массы растворенных веществ в
соответствующих растворах;
m
1
(р-ра), m
2
(р-ра), m
3
(р-ра) - массы соответствующих растворов.
С помощью расчетной формулы
Масса полученного при смешивании раствора равна:
т
3
(р-ра) = т
1
(р-ра) + т
2
(р-ра)
массы растворенных веществ в первом и втором растворах:
т
1
(в-ва) = ω
1
(в-ва)·т
1
(р- ра), т
2
(в-ва) = ω
2
(в-ва)·т
2
(р- ра)
масса растворенного вещества в полученном растворе вычисляется как сумма
масс веществ в исходных раствopax:
т
3
(в-ва) = m
1
(в-ва) + т
2
(в-ва) = ω
1
(в-ва)·т
1
(р- ра) + ω
2
(в-ва)·т
2
(р- ра)
Таким образом, массовая доля растворенного вещества в
полученном растворе равна:
ω
3
= ω
1
(в-ва)·т
1
(р- ра) + ω
2
(в-ва)·т
2
(р- ра) / т
1
(р-ра) + т
2
(р-ра)
Решения задач на смешивание методом «Конверта Пирсона»
При решении задач на растворы с разными концентрациями чаще всего применяют
диагональную схему правила смешении. При расчетах записывают одну над другой
массовые доли растворенного вещества в исходных растворах, справа между ними – его
массовую долю в растворе, который нужно приготовить, и вычитают по диагонали из
большего меньшее значение. Разности их вычитаний показывают массовые доли для
первого и второго растворов, необходимые для приготовления нужного раствора.
Приложение 1
Зачётная карточка
Фамилия и имя Класс 9-
Оценка работы в
группе
(макс. – 5 б.)
Оценка работы
индивидуальной
самостоятельной
работы (сумма баллов)
Итоговая сумма
баллов
Оценка за урок: итоговая сумма баллов 9 б. – оценка «4»;
итоговая сумма баллов 10 б. и больше – оценка «5».
Приложение 2
1-группа
Задача 1. В 90г воды растворили 10г поваренной соли . Определить
массовую долю растворенного вещества.
2 группа
Задача 1. В 170г воды растворили 30 г поваренной соли. Определить
массовую долю растворенного вещества.
3-группа
Задача 1. В 264 г воды растворили 36 г поваренной соли. Определить
массовую долю растворенного вещества.
4 группа
Вычислить массу гидроксида натрия, которая получится при выпаривании
500граммов раствора с массовой долей 2 %.
5 группа
Вычислить массу хлорида натрия, содержащую в 200 г раствора с массовой
долей вещества 0,3.
Приложение 3
Задача 2.
Определите концентрацию раствора, полученного при сливании 100 г 20%-го
и 50 г 32 %-го раствора гидроксида натрия.
Приложение 4
(Желтая карточка)
Задача 3.
Определите концентрацию раствора, полученного при слиянии 150 г
30%-го и 250 г 10%-го растворов сульфата меди.
Приложение 5
(Зеленая карточка)
Задача 4. В ювелирной мастерской сплавили два слитка серебра 75г 600-й и
150г 864-й пробы. Определите пробу полученного сплава. (4б)
Приложение 6
(Синяя карточка)
Задача 5. При консервировании огурцов и помидоров домохозяйке
потребовался столовый уксус (9% раствор уксусной кислоты). Сколько воды
она должна добавить к 22,5 г 70% уксусной кислоты, чтобы получить
столовый уксус. (5б)
Приложение 7
Домашнее задание
Задача №1 Двухдневное вымачивание семян свеклы в растворе бромида
калия с массовой долей КВr 0,3% повышает урожайность свеклы. Вычислите
массы КВr и воды, необходимые для приготовления такого раствора. (3
балла)
Задача №2 При выпаривании 500 г 10% раствора сульфата лития получили
раствор массой 200г Какова процентная концентрация полученного
раствора?(4балла)
Задача № 3 Вычислите массовую долю (%) хлорида калия в растворе,
полученном при смешивании 250 г10% и 750 г 35% растворов. (5баллов)
Задача №4 Определите массы 10%-ного и 50%-ного (по массе) растворов,
необходимые для получения 200 г 20%-ного раствора. (5 баллов)
Задача № 5 Определите массы 25%-ного (по массе) раствора и воды,
необходимые для получения 200 г 10%-ного раствора. (5 баллов)
Задача № 6
В аптеке требовалось приготовить 1 кг нашатырного спирта (10% раствор
аммиака) путем разбавления 25% раствора аммиака дистиллированной водой.
В каком массовом отношении следует смешать 25% раствор и воду? (7
баллов)
Задача 7.Вычислите количество вещества меди и никеля, которые Нужно
взять для производства 25 кг мельхиора, если известно, что этот сплав
содержит 80% меди 20% никеля, похож по внешнему виду на серебро. (5
баллов)
Задача 8.Сколько граммов 5% раствора хлорида натрия надо добавить к 120 г
30% раствора соли, чтобы получить 15% раствор. (4 баллов)
Решение задач методом Пирсона.
Задача 5. При консервировании огурцов и помидоров домохозяйке
потребовался столовый уксус (9% раствор уксусной кислоты). Сколько воды
она должна добавить к 22,5г 70% уксусной кислоты, чтобы получить
столовый уксус?
Дано:
ω
1
= 70%
m
1
= 22,5г
ω
3
=9%
Найти: m
воды
-?
Решение:
Концентрация добавленной воды ω
2
= 0%. Используем правило креста:
70%
(9 – 0%) =9 частей
9%
0%
(70 – 9) = 61 часть
Определим массу одной части через первый раствор: 22,5г: 9 = 2,5г
Тогда масса добавленной воды равна: 2,5г ∙ 61 = 152,5г
Ответ: чтобы получить столовый уксус, домохозяйка должна к 22,5г 70%
уксусной кислоты добавить 152,5 г воды.
Задача 4. В ювелирной мастерской сплавили два слитка серебра 75г 600-й и
150г 864-й пробы. Определите пробу полученного сплава.
Дано:
ω
1
= 600
m
1
= 75г
ω
2
= 864
m
2
= 150г
Найти: ω
3
Решение:
Обозначим полученную пробу через - х
Применим правило креста:
600
(864 – х) – 75г
х
864
(х – 600) – 150г
Составляем пропорцию и решаем её:
864 - х = 75
х – 600
150
(864 – х) ∙ 150 = (х – 600) ∙ 75
129600 – 150х =75х – 45000
225х = 174600
х = 174600 : 225 = 776
Ответ: полученный сплав будет 776 пробы.
Задача 3. Определите концентрацию раствора, полученного при сливании 150 г 30%-го и
250 г 10 %-го раствора гидроксида натрия.
ДАНО:
m
1
= 150 г
m
2
= 250 г
�
1
= 30%
�
2
= 10%
Найти:
�
3
Решение:
Массовую долю вновь полученного раствора обозначим за Х.
Применим правило креста:
30
( х- 10) 150г
Х
10
( 30- х ) 250г
Составляем пропорцию и решаем её:
х - 10 = 150
30- х
250
(х– 10) ∙ 250 = ( 30- х) ∙ 150
250х—2500 = 4500–150х
250 х+ 150х = 4500+2500
х = 7000 : 400 = 17,5
Ответ :х =17,5 %
Алгебраический метод
Задача 3. Определите концентрацию раствора, полученного при слиянии 150
г 30% - го и 250 г 10% - го растворов сульфата меди.
Дано:
m
1
= 150 г,
m
2
= 250 г,
�
1
= 30%,
�
2
= 10%.
Найти:
�
3
Решение
m
1
•
�
1
+ m
2
•
�
2
=
�
3
(m
1
+ m
2
).
Отсюда
�
3
= (m
1
•
�
1
+ m
1
•
�
2
)/( m
1
+ m
2
).
В результате находим:
�
3
= (150•30 + 250•10)/(150 + 250) =
17,5%.
Ответ: 17,5%
Или
m
1
•
�
1
+ m
2
•
�
2
=
�
3
(m
1
+ m
2
).
Отсюда
150 ۰ 30 + 250 ۰ 10 =
�
3
(150+250)
4500 + 2500 =
�
3
۰ 400
7000 =
�
3
۰ 400
�
3
= 7000/400
�
3
= 17,5%
Алгебраический метод
Задача 4: В ювелирной мастерской сплавили два слитка серебра 75 г 600 –
пробы и 150 г 864 – пробы. Определите пробу полученного сплава?
Дано:
m
1
= 75 г
m
2
= 150 г,
�
1
= 600
�
2
= 864.
Найти:
�
3-
?
Решение
m
1
•
�
1
+ m
2
•
�
2
=
�
3
(m
1
+ m
2
).
Отсюда
�
3
= (m
1
•
�
1
+ m
2
•
�
2
)/( m
1
+ m
2
)
В результате находим:
�
3
= (75•600 + 150•864)/(75 + 150) =
776.
или
m
1
•
�
1
+ m
2
•
�
3
=
�
3
(m
1
+ m
2
)
Отсюда
75 ۰ 600 + 150 ۰ 864 =
�
3 (75 + 150)
45000 + 129600 =
�
3
۰ 225
174600 =
�
3 ۰ 225
�
3
= 174600/225
�
3
= 776
Ответ: 776 проба.