数学不等式在化学中的应用
教学目标:
知识与技能:掌握运用数学不等式去解决化学问题的方法;
过程与方法:通过数学不等式的应用,培养学生利用所学的各学科知识分析问题、解决问题的能力;解决以往纯理论使学生不易懂的教学方法,使知识更直观;
情感态度与价值观:1.通过本节的学习,体会数学不等式在化学中的应用。
2.培养学生通过所学知识解决化学问题的能力,培养学生学习的兴趣。
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
[提问]、[板书] 已知:a>b>0 求:的取值范围
| 学生黑板书写: 已知a>b>0 则有a+b>2b 所以 | 熟悉所运用的公式,为下一步的学习铺设台阶。
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[引入问题] 例1.溶质质量分数分别为a%和5a%的硫酸溶液等体积混合,混合溶液中硫酸的质量分数为: A. a% B. 6a% C. >3a% D. <3a%
[引导] ① 当水溶液ρ>1g/cm-3时,质量分数w越大,溶液的密度ρ越大; 如:硫酸溶液,NaOH溶液 ② 当水溶液ρ<1g/cm-3时,质量分数w越大,溶液的密度ρ越小; 如:氨水
[讲解]在1中,我们设体积为V,溶液的密度分别为 ρ1、ρ2,则ρ1<ρ2 溶液的质量分数w为:
[板书]
因此 选C
注意: ①对于溶液来说,浓度和密度的变化关系,即ρ1和ρ2的关系 ②要熟练的掌握数学不等式 | 学生回答以往是怎样解释的
当硫酸溶液浓度由0%到 98%,其密度则由水的密度过渡到硫酸的密度,因此密度是增大的;
氨水的浓度由0%到100%,则密度由水过渡到氨气,因此密度是减小的
学生根据数学不等式推导和3的关系 由于ρ1<ρ2 因此ρ1+ρ2<2ρ2
给学生几分钟的实践自己去推导该题目 |
以实例来解决实际问题
引导学生采用极限法来考虑问题,在此基础上采用数学公式解决问题
根据基本定义、基本公式去推导,学生易于理解
从学生熟悉的数学不等式出发进行讲解,有利于学生的理解和方法的掌握
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例2.将质量分数为2w,物质的量浓度为c1的H2SO4溶液加水稀释,使质量分数变为w,物质的量浓度变为c2,则c1与c2的关系: A. c1 =2c2 B. c1 <2c2 C. c1>2 c2 D. c2 =2c1
[设疑]物质的量浓度和溶液的质量分数的关系? (提示)用所学的基本公式和定义进行推导。
[讲解] 在1中,我们设两种溶液的密度分别为ρ1、ρ2,硫酸的摩尔质量为M,则
[板书]
由于硫酸的浓度由2w减小到w,因此密度ρ1>ρ2 所以c1>2 c2 选C
[练习]
1.若以w1和w2分别表示浓度amol/L和bmol/L的氨水的质量分数,并且2a=b,则下列判断正确的是(氨水的密度比水的小): A.2 w1= w2 B.2 w2= w1 C. w2>2 w1 D.w1>w2>2w1
2.质量分数为w的NaOH溶液,其物质的量浓度为amol/L,加热蒸发水分使其质量分数变为2w,此时溶液中NaOH的物质的量浓度为bmol/L,则a和b的关系正确的是( ) A. b=2a B. a=2b C. b<2a D.b>2a
[总结]本节课主要讲解了数学不等式在化学问题中的应用,它使一些理论上不容易弄懂的问题通过不等式的方式表达出来,学生可以更直观的理解和应用。另外,从基本公式和定义出发,符合学生学习的特点。
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学生上黑板推导c和w的关系
学生根据以上两个题目练习1和2,分组练习
1.设溶液的质量为m,密度为ρ,由 得 因此 由于2a=b 所以w2>2w1 ρ1>ρ2 则w2>2 w1故选C
2. 设溶液的质量为m,密度为ρ,由 得
因此
由于ρ1<ρ2 因此b>2a 故选D
学生思考,推导,掌握方法
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在理解了例题1的基础上,来边讲边做例题2
设置练习,使理论上的东西转化为数学计算,加深学生的理解,有利于学生掌握该方法。
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