МАТЕМАТИЧЕСКАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ КАРУСЕЛЬ.
методическая разработка по химии (11 класс) на тему

Методическая разработка интегрированного внеклассного мероприятия

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ КАРУСЕЛЬ.

Дисциплина: математика, химия

Раздел по математике: Многогранники

Раздел по химии: Строение вещества

Специальность: для специальностей СПО

Курс: I

Авторы: С.А.Кузьмичёва, преподаватель математики

                О.Ю. Елманова, преподаватель химии

План внеклассного мероприятия

Дисциплины: математика, химия

Преподаватели: Кузьмичёва С.А., Елманова О.Ю.

Тема по математике: Правильные многогранники.

Тема по химии: Виды химической связи. Типы кристаллических решеток.

Место проведения: кабинет информационных технологий в профессиональной деятельности.

Время проведения: 45 минут

Тип занятия: комбинированный

Вид занятия: интегрированное мероприятие по математике и химии

Цели: 

1.Повышение познавательного интереса к предметам математики и химии.

2. Способствовать воспитанию «чувства локтя» и дружбы среди обучающихся.

3. Способствовать побуждению каждого обучающегося к творческому поиску и размышлениям, раскрытию своего творческого потенциала.

4. Способствовать развитию кругозора обучающихся, математической и химической  речи и грамотности.

Мотивация обучающихся:

- нетрадиционная форма подачи материала;

- превращение обучающихся в активных участников процесса обучения в рамках внеклассного мероприятия.

Межпредметные связи: физика, биология.

Оборудование: интерактивная доска, презентация, периодическая таблица Д.И.Менделеева, модели кристаллических решеток, жетоны за правильные ответы, раздаточный материал для конкурсов, демонстрационный столик, спиртовка, спички, держатель для пробирок, стеклянные палочки, тигельные щипцы, керамическая плитка, фарфоровые чашки.

Реактивы: HNO3 и H2SO4 концентрированные, 25%-ый нашатырный спирт (NH4OH), кристаллический перманганат калия (KMnO4), 96%-ый медицинский спирт (C2H5OH), бихромат аммония (NH4)2Cr2O7), хлорид натрия (NaCl), хлорид калия (KCl), роданид калия (KCNS), хлорид железа (III) (FeCl3).

Формируемые общие компетенции:

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

Структура внеклассного мероприятия.

1. Организационный момент.
2. Вступительное слово преподавателя.
3. Работа по турам.

I тур. Знакомство.

II тур. Гимнастика ума.

III тур. Тренировка.

IV тур. Кроссворд.

V тур. Лабиринт.

VI тур. Тур капитанов.

VII тур. Шифр.

4. Занимательные опыты.
5. Подведение итогов.

Ход внеклассного мероприятия.

1. Организационный момент.

  Здравствуйте, сегодня мы проводим интегрированное внеклассное мероприятие «Математическая и химическая карусель». На нём повторим отдельные вопросы химии из тем: «Виды химической связи» и «Типы кристаллической решетки»; и  из математики – «Правильные многогранники».

М. В. Ломоносов сказал, что стремящийся к ближайшему изучению химии должен быть сведущ и в математике.

2. Вступительное слово преподавателя.

Эпиграфом нашего мероприятия мы взяли слова М.  Алигер:

 «Все впереди!

Как мало за плечами!
Пусть химия нам будет вместо рук,
Пусть станет математика очами.
Не разлучайте этих … сестер
Познания всего в подлунном мире,
Тогда лишь будет ум и глаз остер,
И знанье человеческое шире».

Надеемся, что это интегрированное мероприятие пробудит у вас интерес к этим предметам, расширит ваш кругозор и покажет как связана химия с математикой.

 Запомните, ребята, это мгновенье.
Оно будет совсем необычным у нас, 
Представим себе, что это — не класс,
Отправимся все мы сегодня туда,
Где помощи нашей ждут детства друзья,
Без помощи этой им просто нельзя.
Вы знания в техникуме год получали
Химию, алгебру здесь изучали,
Опыты ставили, задачки решали.
На уроках не скучали, все отлично отвечали
Знаний багаж с собою возьмите,
И друг другу помогите.

В игре принимают участие две команды. Нам помогает авторитетное жюри (представление жюри).

Итак, думаем, работаем. Вперёд к победе! На нашей встрече, друзья, инертным газом быть нельзя. И давайте начнём с того, что познакомимся с нашими командами.

3. Работа по турам.

I тур. Знакомство.

Две команды: «Бо-ге-ма» и «Протон».

Вас приветствует команда «Бо-Ге-Ма» –
Боги геометрической магии.

Богема – вот избранников союз.
Сложился он под песни древних муз.
В нём боги дружат с мафией опасной
Геометрически прекрасной.
Желаем испытать судьбу,
Вступая в трудное сраженье,
Нет, не написано на лбу
Победа ждёт нас или пораженье.
Мы будем честный бой по правилам вести,
Ответы дать хотим красиво, точно, ловко.
Богема нам должна удачу принести
В условиях словесной пикировки.

Команда «Протон»

Мы желаем в этой встрече

Активными, как цезий, быть,

Своими шутками и речью

Жюри и всех нас покорить.

Пусть ответы, наши льются,

Как баритона вода,

Больше баллов тем зачтется,

Кто отвечать будет всегда.

Широким шагом с поиском, с дерзаньем

Мы, химики, идем из курса в курс.

Мы так затронуты вниманьем,

Которым согреваете вы нас.

Напоминаем вам из уваженья,

Что тот и будет побеждать

Кто больше будет отвечать.

Начинаем II тур нашей игры под названием "Гимнастика ума”. Почему так? Потому что, не только руки, ноги, тело требуют тренировки, но и мозгу человека нужны упражнения.

II тур. Гимнастика ума.

Преподаватель: каждой команде предлагается по четыре вопроса (2 вопроса по математике и 2 вопроса по химии). За правильный ответ – один балл.

Вопросы по химии:

1. На какие виды делятся кристаллические решетки? (атомная, молекулярная, ионная, металлическая)
2. Что находиться в узлах кристаллических решеток? (атомы, ионы, молекулы)
3. Какая связь образуется между одинаковыми неметаллами? (ковалентная неполярная)
4. Какая связь образуется между активными металлами и активными неметаллами? (ионная)

Вопросы по математике:

1. Что такое многогранник? (это такое тело, поверхность которого состоит из конечного числа плоских многоугольников)
2. Какое количество многогранников называется Платоновыми телами? (пять)
3. Какой многогранник называется правильным? (выпуклый многогранник называется правильным, если его грани являются правильными многоугольниками с одним и тем же числом сторон и в каждой вершине сходится одно и то же число ребер)
4. Перечислите пять видов правильных многогранников (куб, икосаэдр, тетраэдр, додекаэдр, октаэдр)

Сейчас проверим, как вы знаете формулы основных классов химических соединений и умеете составлять схемы многогранников.

III тур. Тренировка.

Преподаватель: В этом туре участвуют два человека от каждой команды. Этот конкурс оценивается : за каждый правильный ответ 1 балл.           

Задание по химии: Третий лишний. Нужно вычеркнуть лишнее вещество. (Приложение 1)

Задание по математике: составить схемы: виды призм и виды пирамид. (Приложение 1)

Преподаватель: Пока обучающиеся выполняют задание с болельщиками мы поиграем в игру «Математические фокусы с периодической таблицей».

 К доске приглашаем одного человека и просим его задумать любой химический элемент по периодической таблице (записать символ этого элемента и показать всем, кроме преподавателя). Затем просим провести с порядковым номером этого элемента следующие вычисления без сообщения
промежуточных результатов:

• Порядковый номер элемента удвоить.
• К произведению прибавить 5.
• Сумму умножить на 5.
• Окончательный результат сообщить преподавателю, который тотчас же называет задуманный элемент.

(Разгадка: От последнего числа отбросить последнюю цифру и отнять от полученного числа число 2; это и будет номер загаданного элемента).

Математический фокус с числами Фибоначчи. А фокус представляет собой их мгновенное сложение.

В математике мы постоянно встречаемся с натуральными, целыми, рациональными и другими числами. Но вряд ли кто-то из Вас слышал о числах Фибоначчи. Так вот эти числа позволяют провести вычислительный фокус, который состоит почти в мгновенном сложении любых десяти последовательных чисел Фибоначчи. Итак, что же это за числа?

Числа Фибоначчи – это ряд чисел, в котором каждое, начиная с третьего, есть сумма двух предшествующих. Назовите мне два любых числа. Например, это 8 и 5. Запишем 10 последовательных чисел Фибоначчи

(Фокусник стоит, во время записывания чисел, спиной к доске.
Затем поворачивается, подводит черту и не задумываясь записывает сумму всех десяти чисел.
Для этого достаточно умножить на 11 четвертое снизу число, т.е. 80*11=880)

IV тур. Кроссворд.

Преподаватель: Обучающимся предлагается решить кроссворд. Количество верных ответов равняется количеству баллов за конкурс. Разгадав правильно кроссворд, вы прочтёте ключевое слово. (Приложение 2)

V тур. Лабиринт.

Преподаватель: Найдите путь, который приведет к финишу. Начните прохождение лабиринта с верхней левой клетки. Если суждение, вписанное в эту клетку, правильно, то продолжаете путь по стрелке с обозначением «да». Если данное суждение ошибочно, то вам следует продолжить путь по стрелке с обозначением «нет». (Приложение 3)

Как известно, математическая наука любит  формулировки чёткие и краткие. Поэтому ещё в древности возникла необходимость в появлении специальных математических знаков, которые помогали сократить математическую запись.

VI тур. Тур капитанов.

Преподаватель: Итак, конкурс капитанов. Капитанам нужно заполнить таблицу, записать химические формулы и математические символы. Количество верных ответов равняется количеству баллов за конкурс. (Приложение 4)

Преподаватель: пока капитаны делают задание мы с вами поиграем в игру «А ну-ка, отгадай!»

Химия.

1. И заступом и молотом пытался быть расколот он,

         Но выстоял и выдержал, в бою нелегком выжил он

(Твердое вещество— кристалл. Атомная кристаллическая решетка)

2. Не конь, а бежит, не лес, а шумит

(Жидкость, молекулярная кристаллическая решетка)

3. Из горы кусочек вынули, в деревянный стол задвинули.

(Графит – твердое вещество, атомная кристаллическая решетка).

4. Такое встретишь редко: он удушливый и едкий,

         Но видом он пленяет глаз. И вещество зовется ….

(Газ, молекулярная кристаллическая решетка)

5. Он блестел и так манил, но в горнило угодил.

          И в безудержном огне, он размяк в кромешной мгле

          А когда от сна очнулся – самоваром обернулся.

          По нему я без оглядки пробегаю по домам.

          Вы включите свет, ребятки, он его доставил к вам

(Металл, металлическая кристаллическая решетка).

6. Был металл щелочной, подружился он с газом.

          Родилось вещество, столь приятное глазу.

         А без него никогда, не будет вкусной еда.

(Соль, ионная кристаллическая решетка).

Математика.

1. Читаем мы направо смело -
   Геометрическое тело.
   Прочтём же справа мы налево -
   Увидим разновидность древа.   (куб-бук)
2. Легенда Гласит : «Однажды египетский царь Птолемей спросил древнеегипетского математика, нет ли более короткого пути для понимания геометрии, чем тот, который описан в его знаменитом труде. Ученый гордо ответил: «В геометрии нет царской дороги!». Назовите имя этого математика.          (Евклид)
3. Я фигура – хоть куда,
   Очень ровная всегда,
   Все углы во мне равны
   И четыре стороны.
   Кубик – мой любимый брат,
   Потому что я…. (квадрат).
4. Египтяне их сложили
   И так ловко смастерили,
   Что стоят они веками.
   Догадайтесь, дети, сами
   Что же это за тела,
   Где вершина всем видна?
   Догадались? Из-за вида
   Всем известна… (пирамида).
5. Два ребуса (см.презентацию)

VII тур. Шифр.

Преподаватель: Чтобы расшифровать его нужно в названиях элементов выбрать букву, соответствующую индексу, стоящему при химическом символе. Например Na3 – натрий, от его названия берем только букву номер три – это т. Здесь зашифрованы виды правильных многогранников. За каждый угаданный шифр – 1 балл.

TiBe2Na3Mn3NEsY3Cr2                 –      тетраэдр

OsKY2Na2ErCu3Ag3                     –       октаэдр

Nb2Sc2OsSeMg2ErRn3Hg             –       икосаэдр

Y3Co2Cu3Ne2OCa2EsO8F4            –       додекаэдр

Zn4Ru2B          –          куб

Преподаватель: все правильные многогранники были известны еще в Древней Греции. Они олицетворяли четыре стихии:

1) тетраэдр олицетворял огонь, поскольку его вершина устремлена вверх, как у разгоревшегося пламени; кристаллическая решетка метана, белого фосфора.

2) икосаэдр – как самый обтекаемый – воду; кристаллическая решетка фуллерена.

3) куб – самая устойчивая из фигур – землю; кристаллическая решетка поваренной соли, сахара.

4) октаэдр – воздух; кристаллическая решетка алмаза.

В наше время эту систему можно сравнить с четырьмя состояниями вещества - твёрдым, жидким, газообразным и пламенным.

Пятый многогранник – додекаэдр символизировал все мироздание и почитался главнейшим– его по-латыни стали называть quinta essentia (квинта эссенция), означающее все самое главное, основное, истинную сущность чего-либо; кристаллическая решетка пирита.

Эти пять правильных многогранников остаются символом глубины и стройности геометрии, образцом красоты и совершенства. Их называют Платоновыми телами.

Просим жюри подсчитать количество баллов , которое набрали команды.

5. Занимательные опыты.

Преподаватель химии:

Часто говорят, друзья,

Что нет дыма без огня.

Покажу сейчас вам я:

Вот он дым, но нет огня!

(Две стеклянные палочки, на которые накручено немного ваты, смочить одну в концентрированной азотной кислоте, другую в 25%-ном растворе аммиака. Палочки поднести друг к другу.)

Волшебство нас окружает,

Удивляет, поражает.

Палочкой волшебной тронь – Зажигается огонь!

Обойдусь без спичек я в получении огня.

Раз!

(Опускает палочку в концентрированную серную кислоту)

 Два!

(Смоченную палочку опускает в кристаллический перманганат калия) 

Три!

(Быстро прижимает палочку к пропитанной медицинским 96%-ным спиртом вате)

Огонь, гори!

А теперь вы все замрите!

На вулкан скорей смотрите!

(Поджигает верхушку высыпанного горкой дихромата калия)

Вот вам еще одно развлечение
Кто дает руку на отсечение? 
Жаль руку на отсечение, 
Тогда нужен больной для лечения!

(приглашается самый смелый мальчик)

Оперируем без боли.
Правда будет много крови.
При каждой операции нужна стерилизация.
Помогите, ассистент,
Дайте спирт.
Один момент! (дает спирт - КCNS)

Спиртом смажем мы обильно.
Не вертитесь, пациент, 
Дайте скальпель, ассистент! 

(«скальпель» - палочка, смоченная в FeCl3) 

Посмотрите, прямо струйкой
Кровь течет, а не вода.
Но сейчас я вытру руку –
От пореза ни следа! 

«йод» - раствор FeCl3, «спирт» - KCNS, «живая вода» - NaF.

Напоследок вам забава –

Поджигание солей металлов.

Очень ярко все горит,

Представленье завершит!

(В фарфоровые чашки ватные тампоны, смоченные этиловым спиртом. На поверхность тампонов насыпать соли: хлорид натрия, хлорид калия, нитрат бария. На кусочке стекла приготовить смесь из перманганата калия и серной концентрированной кислоты. Взять стеклянной палочкой немного этой смеси и коснуться поверхности тампонов. Тампоны вспыхивают и горят разными цветами: желтый, фиолетовый, зеленый). 

6. Подведение итогов. Подсчет общего количества баллов.

Вот закончилась игра,
Результат узнать пора.
Кто же лучше всех трудился
И в игре тут отличился?

Жюри объявляет результаты, называет команду – победителя.

Надеемся, что сегодняшнее мероприятие пробудила у вас интерес и к химии, и к математике, расширило ваш кругозор. И ещё хотелось бы, чтобы все участники и гости знали главное: мир полон тайн и загадок, но разгадать их могут только пытливые и любознательные. Открытия ждут вас. Будьте настойчивы!

                   Приложение 1.

Химия

Химия

Математика

Виды призм

Пирамида

Приложение №2

Кроссворд 1.

Вопросы:

1. Многогранник, который состоит из двух плоских многоугольников, лежащих в разных плоскостях и совмещаемых параллельным переносом, и всех отрезков, соединяющих соответствующие точки этих многоугольников.
2. Вещества, имеющие эту кристаллическую решетку, при обычных условиях являются жидкими, газообразными или твердыми легкоплавкими веществами.
3. Тело, поверхность которого состоит из конечного числа плоских многоугольников.
4. Это вещество образованно ковалентной неполярной связью. Оно поддерживает дыхание и горение.
5. Отрезок, соединяющий соответствующие вершины оснований призмы.
6. Эта связь образованна общими электронными парами.
7. Правильная треугольная пирамида.
8. Кристаллическая решетка, характерная для веществ, хорошо проводящих электрический ток и обладающих высокой теплопроводностью.

9. Расстояние между плоскостями оснований призмы.

Кроссворд 2.

Вопросы:

1. Многогранник, грани которого правильные треугольники, в вершине сходиться по пять ребер.
2. Что находиться в узлах молекулярной кристаллической решетки.
3. Прямоугольный параллелепипед, у которого все ребра равны.
4. Отрицательно заряженный ион.
5. Это вещество образованно ковалентной неполярной связью. Оно поддерживает дыхание и горение.
6. Многогранник, у которого одно основание и одна вершина.
7. Вещества, имеющие эту кристаллическую решетку, при обычных условиях являются жидкими, газообразными или твердыми легкоплавкими веществами.
8. Отрезок, соединяющий вершину пирамиды с вершиной основания.
9. Положительно заряженный ион.
10.  Какая фигура является гранью куба.

Ответы кроссворд №1: 1. Призма   2. Молекулярная   3. Многогранник   4. Кислород           5. Ребро    6. Ковалентная     7. Тетраэдр    8. Металлическая      9. Высота

Ключевое слово: Менделеев

Ответы кроссворд №2: 1. Икосаэдр      2. Молекула      3. Куб      4. Анион      5. Кислород     6. Пирамида      7. Молекулярная      8. Ребро      9. Катион      10. Квадрат

Ключевое слово: кубик-рубик

Приложение 3.

Лабиринт  

Приложение 4.

Ответ: