Задачи урока:
1) сформировать у учащихся знания о скорости химической реакции, о факторах, влияющих на скорость химической реакции;
2) показать значения ее в природе и деятельности человека;
3) углубить знания о катализаторах.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Урок по теме "Скорость химической реакции" (9 класс).
Задачи урока:
1) сформировать у учащихся знания о скорости химической реакции, о факторах, влияющих на скорость химической реакции;
2) показать значения ее в природе и деятельности человека;
3) углубить знания о катализаторах.
Планируемые результаты обучения:
Предметные: учащиеся имеют представление о скорости химической реакции, о единицах ее измерения, знают влияние различных факторов на скорость химической реакции (природа реагирующих веществ, их концентрация, площадь соприкосновения и температура).
Метапредметные: формируются навыки групповой работы, развивается самостоятельность мышления, умение обобщать,анализировать и выделять главное.
Личностные: развивать коммуникативные умения в ходе групповой работы, способность применять полученные знания на практике, учащиеся осознают смысл и ценность познания.
Основные понятия урока: скорость химической реакции, факторы, влияющие на скорость химической реакции.
Основные виды деятельности учащихся: самостоятельная работа с информацией, групповая работа, работа в парах, наблюдение химических превращений, описание химических реакций, участие в совместном обсуждении результатов опытов, обобщать и делать выводы.
Тип урока: урок изучения нового материала
Методы изучения: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, исследовательский.
Оборудование:
Прибор для определения скорости химической реакции, 10% и 30% раствор HCl, Zn, CuO, H 2 SO 4 р-р, Mg,Cu, CaCO 3 мел, CaCO 3 порошок, H 2 O 2 , MnO 2 ,NH 3 ,(NH 4 ) 2 Сr 2 O 7 , колба 500мл, спиртовка.
Эпиграф к уроку
" Знания, не проверенные опытом - матерью всякой достоверности, бесплодны и полны ошибок"
Леонардо да Винчи.
I этап - Актуализация опорных знаний (эвристическая беседа с учащимися)
Мы живём в динамичном мире. Объекты живой и неживой природы движутся с различной скоростью. Изучая физику, вы узнали, что человек изобрёл сверхзвуковые самолёты. На уроках биологии узнали, что амёба тоже передвигается с определённой скоростью 0,2 мм в минуту, а самая быстрая дикая кошка-гепард развивает скорость 60км в час. На уроках химии мы говорим, что одни реакции идут быстро, другие медленно т.е реакции тоже идут с определённой скоростью. Сколько новой информации получаем, но что мы знаем о скорости химической реакции? Практически ничего. Поэтому я вам предлагаю ознакомиться с этим "понятием".
II этапы - Изучения нового материала.
Учитель: на уроках физики вы уже рассматривали скорость механического движения, перемещения тела в пространстве.
Как она обозначается? По какой формуле вычисляют скорость движущегося тела?
υ = S/t км/ч (м/с). Это пройденный путь за определенный промежуток времени.
Учитель: какая физическая величина здесь изменяется? (расстояние от точки А до точки В). Координаты тела. Семена брошенные в землю прорастают по разному. Одни растут быстро, другие медленно, но стебель проростка неизменно удлиняется, увеличиваются размеры листочков.
Значит скорость- это изменение какой-то физической величины за единицу времени. В химии есть такое понятие " как скорость химической реакции". А что такое скорость химической реакции, в чем она измеряется? Какая физическая величина может изменятся в химической реакции за определенный промежуток времени?
Возьмем конкретную реакцию:
2 SO 2 + O 2 = 2 SO 3
Что показывают коэффициенты, стоящие перед формулами?
Ученики: Коэффициенты показывают число атомов и молекул т.е. количество вещества.
Учитель: Как вы думаете, количество вещества изменяется в ходе химической реакции?
Взяли 2 моль SO 2, + 1 моль O 2 , а получили 2 моль SO 3 - продукта реакции.
3 моль исходного вещества
Число моль исходных веществ и продукта реакции разные.
Как называется количество вещества в единице объема? (Т.к. в реакции участвуют газообразные вещества, коэффициенты показывают объемные отношения газов).
Количество вещества в единице объема - это концентрация (молярная концентрация), обозначается буквой "С", единица измерения моль/л (на доске повесить плакат).
Изменение обозначается греческой буквой Δ (дельта). С 1 - концентрация исходных веществ, С 2 - концентрация продуктов реакции.
ΔС = С 1 - С 2
(концентрация исходных веществ больше, чем продуктов реакции).
Изменение молярной концентрации происходит за определенный промежуток времени.
Слайд 3
Учитель: Попробуйте дать определение скорости химической реакции и выведите формулу для скорости химической реакции, напишите аналогично той, что записана на доске υ = S/t
V = ΔС / Δt= С 1 - С 2 моль/(л.с)
T 2 - t 1
Пример с учебника с.39
V = (2 - 0,5) : 50 = 1,5: 50 = 0,03 моль/(л.с)
Закрепление:
N 2 + 3H 2 → 2NH 3
V 1 v 2 v 3 v 4
t(cек) 0 79 158 316 632
(Учащиеся работают в группах)
V1 = (1,85-1,67) / (79 - 0) = 0,0023 моль/л.с. х 10 3 = 2,3
V2 = (1,67-1,52) / (158-79) = 0,0019 моль/л.с. х 10 3 = 1,9
V3 = (1,52-1,30) / (316-158) = 0,0014 моль/л.с. х 10 3 =1,4
V4 = (1,30-1,00) / (632-316) = 0,0009 моль/л.с. х 10 3 = 0,9
Вывод: Скорость химической реакции уменьшается с течением времени.
Аммиак используется для производства азотных удобрений. Замедление этого процесса невыгодно на практике, производство будет нерентабельным. Можно ли повлиять на скорость химической реакции? Если можно, то каким образом?
Мы должны выяснить, какие факторы влияют на скорость химической реакции?
Работа в группах.
Задание 1.
Вывод: скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ. (Запись в тетрадь).
На основе огромного экспериментального материала выведен " закон действующих масс", который отражает зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ.
Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. А+В=Д
V = k* С А * С В
V = k* [А]*[В]
k - константа скорости химической реакции, численно равна скорости химической реакции при концентрации реагирующих веществ в 1 моль/л.
Задача. Определите, как изменяется скорость химической реакции синтеза аммиака:
N 2 + 3H 2 → ← 2NH 3
при увеличении концентрации исходных веществ в 2 раза:
V 1 = k [ N 2 ][ H 2 ] 3 V 2 = k [ 2H 2 ] 3
[ N 2 ] = х [ H 2 ] = у V 2 = k 2х(2у) 3 = 2 х 2 3 = 16
V 1 k ху 3
Учитель: Концентрация оказывает влияние на скорость химической реакции, если в ней участвуют газы или жидкости. Почему концентрация не влияет на скорость химической реакции при участии твердых веществ?
Учитель: Концентрация твердых веществ не меняется в отличие от газов или жидкостей. Твердые вещества не сжимаются, между частицами твердого вещества нет промежутков.
Концентрация газов меняется в зависимости от давления. При повышении давления концентрация увеличивается, при понижении уменьшается.
Вывод 2. На скорость химической реакции влияет давление, если в этой реакции участвуют газы или жидкости.
Задача. Определить, как изменится скорость химической реакции
2 SO 2 + О 2 → 2 SO 3
при увеличении давления в два раза?
V 1 = k 2 [ О 2 ] ; V 2 = k 2 [ 2О 2 ]
[ SO 2 ] = х; [ О 2 ] = у V 2 = k (2х) 2 (2у) = 2 2 х 2 = 8 раз
V 1 k х 2 у
Группа 2. Что еще может повлиять на скорость химической реакции? (t температура). Рассмотрим влияние t (температуры) на скорость химической реакции.
Задание.
Вывод: Скорость химической реакции зависит от t . Правило Вант-Гоффа.
С увеличением t на каждые 10 С 0 (градусов) скорость реакции возрастает в 2-4 раза.
V 2 = V 1 * ɣ (t2- t1)/10
ɣ- температурный коэффициент.
Задача. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении t от 10 до 60 градусов, если ɣ = 2 (работа у доски)!
Почему скорость химической реакции за висит от температуры? Что мы делаем с веществом, повышая его температуру? Нагреваем, сообщаем энергию, энергия расходуется на разрушение химических связей в исходных веществах. Движение молекул и атомов усиливается, это приводит к увеличению " полезных столкновений", в результате образуется больше продуктов реакции.
Группа 3. Влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции.
Задание.
Mg + 2HCI = MgCI 2 + Н 2
Zn + 2HCI = ZnCl 2 + Н 2
Cu+ HCl →
Вывод: Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ.
Что мы понимаем под химической природой реагирующих веществ?
Под химической природой понимаем состав веществ, тип и прочность химической связи.
Группа 4. Что ещё может повлиять на скорость химической реакции?
Задание: 3
Вывод. На скорость химической реакции влияет площадь соприкосновения реагирующих веществ.
Физкультминутка!!!
Арабская притча о восемнадцати верблюдах . Жил когда-то на востоке человек, который разводил верблюдов. Всю жизнь он работал, а когда состарился, то позвал к себе сыновей и сказал:
"Дети мои! Я стар и немощен и скоро умру. После моей смерти разделите верблюдов так, как я вам скажу. Ты, старший сын, работал больше всех- возьми себе половину верблюдов. Ты, средний сын, только начал мне помогать - возьми себе третью часть. А ты, младший, возьми себе девятую часть."
Прошло время и старик умер. Тогда сыновья решили разделить наследство так, как завещал им отец. Они выгнали стадо на большое поле, пересчитали, и оказалось, что в стаде всего семнадцать верблюдов. И нельзя было разделить их ни на 2, ни на 3, ни на 9! Что было делать - никто не знал. Стали сыновья спорить и каждый предлагал своё решение. Они уже устали спорить, но так и не пришли к общему решению. В это время мимо ехал путник на своём верблюде. Услышав крик и спор, он спросил: "Что случилось?"
И сыновья рассказали о своей беде. Путник слез с верблюда, пустил его в стадо и сказал: "А теперь разделите верблюдов, как велел отец". И так верблюдов стало восемнадцать, старший сын взял себе половину, то есть 9, средний - треть, то есть 6 верблюдов, а младший девятую часть, то есть 2 верблюдов. И когда они разделили, таким образом, стадо, в поле остался ещё один верблюд, потому что 9+6+2= 17. А путник сел на своего верблюда и поехал дальше.
Какова роль восемнадцатого верблюда? И какая связь этой притчи с темой нашего урока? В подтверждении того, что катализатор влияет на скорость химической реакции послушаем выступление пятой группы.
Группа 5.
2 О 2. 2
МnО 2
2Н 2 О 2 → О 2 +2 Н 2 О
Демонстрационный опыт учителя (звёздный дождь)
В химическую колбу ёмкостью 500мл помещаем раствор аммиака и закрываем пробкой. На спиртовке нагреваем дихромат аммония, затем помещаем в колбу с аммиаком. Наблюдаем реакцию "звёздный дождь".
4NH 3 +5O 2 =4NO+6H 2 O (Cr 2 O 3 )
Итак подводим итог нашего урока (учащиеся вспоминают определение скорости химической реакции, единицу измерения и указывают факторы, влияющие на скорость химической реакции).
III этап - закрепление.
Задача1. Определите, как изменится скорость химической реакции 2SO 2 + O 2 →2SO 3 при увеличении давления в 3 раза.
Задача 2. Чему равен температурный коэффициент (ɣ ) реакции, если при повышении температыры на 50 градусов скорость увеличивается в 32 раза?.
IV этап- рефлексия
Предлагаю оценить свою работу на уроке
- С каким настроением работал, доволен ли собой?
- На мой взгляд (что понравилось?)...
- Для меня было сложно...
- Самым интересным для меня во время работы на уроке было...
V этап - Домашнее задание.
§14
подготовить небольшое сообщение о факторах, влияющих на скорость химических реакций в быту, в повседневной жизни.
Приложение 1
Исследовательская карточка
№группы | Химический эксперимент | Что наблюдаем? Уравнения хим. реакций | Выводы |
Задание 1. В двух пробирках дан раствор соляной кислоты. В первой пробирке 10% раствор HCI, во второй пробирке 30% раствор HCI. В каждую пробирку добавили гранулу цинка. Что наблюдаем? Напишите уравнения химических реакций. Сделайте выводы. | |||
Задание. В пробирку с оксидом меди (II) налить 1-2 мл раствора серной кислоты. Что наблюдаете? Затем пробирку нагрейте. Какие изменения происходят в пробирке? | |||
Задание. В трех пробирках находится раствор соляной кислоты. В первую пробирку насыпаем Mg (магний), во вторую кладем гранулу цинка, в третью гранулу Cu (меди). Что наблюдаем? Запишем уравнения химических реакций. | |||
Задание: В две пробирки поместили одинаковое количество мела СаСО 3 в виде кусочка и порошка и в эти пробирки налили по 1 мл соляной кислоты. Что наблюдаете? Напишите уравнение химической реакции. | |||
Задание: Две пробирки взяли с 3% раствором перекиси водорода Н 2 О 2. . Первую пробирку нагрели в пламени спиртовки. В пробирку без нагревания добавляем диоксид марганца МnО 2 . Что наблюдаем? Что в данном примере влияет на скорость химической реакции? |
Закрепление: Сохраняется ли скорость химической реакции неизменной в продолжении всего процесса или изменяется? Для реакции, протекающей в соответствии с уравнением
N 2 + 3H 2 → 2NH 3
экспериментально определена концентрация одного из веществ в разные промежутки времени
υ 1 υ 2 υ 3 υ 4
t(cек) 0 79 158 316 632
С (моль/л) 1,85 1,67 1,52 1,30 1,00
Как изменится скорость этой реакции со временем?
Закрепление: Сохраняется ли скорость химической реакции неизменной в продолжении всего процесса или изменяется? Для реакции, протекающей в соответствии с уравнением
N 2 + 3H 2 → 2NH 3
экспериментально определена концентрация одного из веществ в разные промежутки времени
υ 1 υ 2 υ 3 υ 4
t(cек) 0 79 158 316 632
С (моль/л) 1,85 1,67 1,52 1,30 1,00
Как изменится скорость этой реакции со временем?
План
-
конспект урока
«
Скорость химических реакций
»
(9
класс
)
Цели:
а).
Дидактические.
Расширить и углубить знания о химических реакциях. Сформировать
понятия о скорости химической реакции, рассмотреть влияние различных
факторов на скорость химической реакции. Научить учащихся объяснять эти
факторы с точки зрения внутреннего строения вещества. Продолжить
формирование, закрепление следующих умений и навыков: конструирование
и планирование ответа, работы с книгой
б).
Воспитательные.
Продолжить формирование познаваемости мира и его закономерностей, причинно-следственных связей явлений природы и общества. В процессе работы на уроке развивать чувство самоконтроля. Развитие личности обучающихся, формирование у них гуманистических отношений и экологически целесообразного поведения в быту и в трудовой деятельности.
в).
Развивающие личность учащегося.
В целях развития познавательного интереса планируются занимательные
видеосюжеты с опытами. В целях развития мышления учащегося планируется сравнение скоростей химических реакций в зависимости от факторов, влияющих на них, а также обобщение и систематизация полученных знаний.Развивать умения работать с веществами, выполнять несложные химические опыты, соблюдать правила ТБ.
Тип урока
:
изучение нового материала.
Оборудование
:
штатив с пробирками, пробиркодержатель, спиртовка,
спички, 2 чашки Петри, железный гвоздь, нитки, кристаллизатор с водой.
Реактивы
:
натрий, калий,соляная кислота, гранулы цинка, мрамор, оксид
меди (II
), раствор серной кислоты, раствор хлорида бария, раствор сульфата меди(II
).
На уроке применялись методы:
1. объяснительно-иллюстративный;
2. проблемно-поисковый;
3. репродуктивный;
4. демонстрационные опыты как метод экспериментального обучения химии.
Применение презентации слайдов и демонстрация видеофрагментов опытов.
Приемы обучения
: рассказ с элементами беседы, работа в парах,
дискуссия, объяснение.
За основу рабочей программы взята программа
Химия. Рабочие программы. Предметная линия учебников Г. Е. Рудзитиса, Ф. Г. Фельдмана. 8-9 классы / Н. Н. Гара. - М.: Просвещение.
Учебник
Р у д з и т и с Г. Е.Химия: 9кл.: учеб. для обшеобразоват. организаций с прил. на электронном носителе(DVD )/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. - М.: Просвещение,2014-208 c .
Ход урока
I. Организационный этап
(приветствие, проверка готовности
учащихся к уроку).
II.
Актуализация знаний
Учитель демонстрирует опыт1- взаимодействие железа с раствором сульфата меди (II
); опыт 2-взаимодействие хлорида бария с серной кислотой.
Ученики видят, что реакция с хлоридом бария с серной кислотой прошла
мгновенно, а железа и сульфата меди (II
) пока без изменений. Учитель
демонстрирует видеофрагмент со 2 опытом, и учащиеся описывают признаки реакции.
Фронтальная беседа
- Что вы наблюдали?
Ответы учеников-2
химические реакц
ии.
- Обе реакции практически осуществимы?
Ответы учеников
-да
.
- Как вы об этом узнали?
Ответы учеников
-по признакам химических реакций
.
- Сразу мы увидели признаки реакции в данных опытах?
Ответы учеников
-нет
,
1-я реакция прошла быстрее
,
2-я медленнее
.
- Какая физическая величина изменяется с течением времени?
Ответы учеников -
скорость
.
- Зачем нужны знания о скорости химической реакции?
Ответы учеников
-чтобы контролировать и управлять процессами и прогнозировать их протекание
.
- Какими примерами из жизни вы можете подтвердить, что химические
реакции протекают с разными скоростями?
Ответы учеников -
ржавление железа
,
горение газа
,
скисание молока
,
гниение и т
.
д
.
- Как определяют скорость механического движения?
Ответы учащихся-скорость механического движения рассчитывается по формуле : отношение расстояния к времени.
Как определяют скорость химической реакции? Ученики затрудняются
ответить
.
Учитель--как определяют скорость химической реакции, что это за величина, от чего она зависит, вы узнаете сегодня на уроке.
III
.
Изучение нового материала
.
Записывают тему сегодняшнего урока:
«Скорость химической реакции».
Скорость химической реакции
-
это изменение концентрации прореагировавшего или образующегося вещества в единицу времени.
Концентрация вещества часто определяется как число молей в литре.
С
1
-первоначальная концентрация
С 2 -концентрация через некоторое время
Факторы
,
влияющие на скорость химических реакций
:
природа реагирующих веществ;
концентрация реагирующих вещества;
площадь соприкосновения реагирующих веществ;
температура;
катализатор.
Давайте подробно рассмотрим каждый фактор, выполняя демонстрационные
опыты.
А).
Природа реагирующих веществ
Взаимодействие натрия, калия с водой. Опыты показываются
демонстрационно. Обсуждаются их различия, делаются
выводы, что скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ,
следовательно от внутреннего строения веществ. Записи оформляются в виде
таблицы:
Факторы
Уравнения химических реакций
Выводы
Природа реагирующих веществ
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
2K + 2H2O = 2KOH + H2
скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ
Б).
Концентрация реагирующих веществ
Демонстрируется видеофрагмент «Горение серы в кислороде и на воздухе».
При обсуждении приходят к выводу, что скорость прямопропорциональна
концентрации веществ (для реакций в растворах в газообразном состоянии), горение веществ в чистом кислороде происходит интенсивнее, чем на воздухе, где концентрация кислорода в 5 раз меньше.
Демонстрационный опыт. Взаимодействие цинка с соляной разбавленной и концентрированной кислотой. Учащиеся делают вывод, что с концентрированной реакция идет гораздо быстрее.
Концентрацияреагирующих
веществ
S+O2=SO2
Скорость прямопропорциональна концентрации веществ (для реакций в растворах в газообразном состоянии)
Zn+2HCL=ZnCL2+H2
концентрированной кислотой реакция идет быстрее
В). Площадь соприкосновения реагирующих веществ
Лабораторный опыт «Взаимодействие мрамора (кусочек, порошок) с соляной кислотой» Идет обсуждение, что при увеличении площади поверхности реагирующих веществ скорость увеличивается.
Площадь соприкосновения веществ
CaCO3+2HCL=CaCL 2 +H2O+CO2
при увеличении площади поверхности реагирующих веществ скорость химической реакции увеличивается.
Г). Температура
Учитель выполняет демонстрационный опыт « Взаимодействие оксида меди (II
) с серной кислотой» без нагревания и с нагреванием
Температура
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
При повышении температуры на каждые 10 градусов скорость химических реакций увеличивается в 2-4 раза.
Д). Катализатор
Проблемный опыт : разложение перекиси водорода в присутствии оксида марганца (IV ).
Пояснения: перекись водорода – неустойчивое соединение и постепенно на свету разлагается на воду и кислород. Выделение газа заметно по выделению пузырьков. (демонстрация при нагревании перекиси). Почему перекись разлагается в присутствии оксида марганца ( IV )?
Введение понятия «катализатор».
Проводится демонстрационный опыт.
Учитель проделывает опыт с перекисью водорода и оксидом марганца.
Инструкция для учителя
Реактивы: р-р Н 2 О 2 , МnО 2 , лучина, спички.
В пробирку налейте 2-3 мл 3% раствора пероксида водорода.
Отметьте, что в обычных условиях заметного разложения пероксида водорода не наблюдается.
На кончике шпателя добавьте в пробирку немного диоксида марганца.
Наблюдайте энергичное выделение газа и с помощью тлеющей лучинки убедитесь, что выделяющийся газ кислород.
Запишите уравнение реакции разложения пероксида водорода.
Какой вывод можно сделать? Что произошло с перекисью водорода?
катализа́тор - химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции.
Академик однажды шутя описал, что было бы, если бы на вдруг исчезли все катализаторы, суть описания сводилась к тому, что наша планета скоро стала бы безжизненной пустыней, омываемой океаном слабой .
ИНГИБИТОРЫ (от лат mhibeo - останавливаю, сдерживаю), вещества, тормозящие химические реакции.
А теперь тот же опыт, но с кусочками картофеля сырого и отварного. (Учитель проделывает опыт, но ответа не дает). Я намерено объяснять не буду,что происходит в этом случае. Предлагаю вам самим найти ответ и рассказать нам на следующем уроке, оформив свой рассказ, презентацию в виде отчета о проделанной работе. Дается исследовательское задание «Что происходит с перекисью водорода при воздействии сырого картофеля и вареного?»
- К ак вы думаете, в природе существуют катализаторы? (Ферменты) (Да)
Что нового вы узнали на уроке?
Как зависит скорость реакций от различных факторов, как ускорить реакцию?
Где на практике можно применить полученные знания? (Замедление некоторых химических процессов, ускорение некоторых процессов).
IV . ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗНАНИЙ. ОБОБЩЕНИЕ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ
Работа по группам.
1.Скорость химической реакции зависит:
А).от природы реагирующих веществ;
Б).от температуры реакции;
В).от присутствия катализатора;
Г).от каждого из перечисленных факторов.
2. Скорость взаимодействия раствора соляной кислоты максимальна с кусочком
железа 3) цинка
магния 4) меди
3 . Скорость взаимодействия раствора соляной кислоты с цинком будет наибольшей, если цинк находится в виде:
1).гранул, 3).стружки,
2).пластинки, 4). порошка.
4. Скорость взаимодействия гранулы цинка максимальна с раствором кислоты
1).угольной, 3) соляной,
2).уксусной, 4) сернистой.
5. В течение одной минуты выделится больше водорода, если для реакции использовать:
А).Zn(гранулы) и CH 3 COOH (10% раствор)
Б).Zn(порошок) и HCl (10% раствор)
В).Zn(гранулы) и HCl (10% раствор)
Г). Zn(порошок) и CH 3 COOH (10% раствор)
6. Почему скоропортящиеся продукты хранят в холодильнике?
а). сохраняется влага,
б).уменьшается скорость химических реакций,
в). улучшаются вкусовые качества,
г). нет правильного ответа.
7. Почему на мукомольных заводах иногда происходят взрывы?
а).мука воспламеняется при низкой температуре;
б). мука имеет большую площадь внешней поверхности;
в).в муке небольшое содержание влаги;
г). нет правильного ответа.
8.Укажите кислоту, в которой цинк будет растворяться наиболее медленно (массовая доля всех кислот в растворе равна 20%):
а) соляная;
б) серная;
в) иодоводородная;
г) уксусная.
9. При комнатной температуре с наименьшей скоростью протекает реакция:
а) гранулированный цинк с 2%-ным раствором Н 2 SО 4
б) порошок цинка с 2%-ным раствором Н 2 SО 4
в) гранулированный цинк с 10%-ным раствором Н 2 SО 4
г) порошок цинка с 10%-ным раствором Н 2 SО 4
V. Рефлексия
К
ласс делится на 4 группы.
(Учитель называет группам по 3 фактора. Если фактор верный, то группа дружно хлопает в ладоши. За каждый верный ответ – 1 балл, за неверный 0).
1 группа : температура , ветер, количество веществ.
2 группа : климат, вода, концентрация веществ .
3 группа : объем; для реакций, катализатор , масса.
4 группа : для твердых веществ – площадь поверхности , природа веществ , электрический ток.
Скорость химической реакции характеризует, насколько превращение веществ протекает быстро или медленно. Изучением скоростей химических реакций занимается химическая кинетика. Одна из важнейших ее задач - управление скоростью реакции.
Для гомогенной реакции, протекающей в постоянном объеме, скорость реакции равна изменению концентрации любого из участвующих в реакции веществ в единицу времени:
Если концентрация уменьшается (С 2 < С 1), то перед дробью ставят знак «минус», т. к. скорость не может иметь отрицательное значение.
1. Природа реагирующих веществ
Например, металлы (натрий и калий) с одним и тем же веществом - водой - реагируют с различными скоростями. Калий очень энергично реагирует с водой, выделяющийся водород загорается на воздухе (рис. 2). Натрий реагирует с водой более спокойно (рис. 1).
Рис. 1. Взаимодействие натрия с водой
Рис. 2. Взаимодействие калия с водой
2. Концентрация исходных веществ
Чем больше концентрация веществ, тем больше вероятность столкновения реагирующих веществ, поэтому - тем больше скорость реакции.
3. Температура
Многие химические процессы ускоряются с ростом температуры. Например, мясо при комнатной температуре испортится гораздо скорее, чем в холодильнике; в странах с влажным тропическим климатом машины ржавеют быстрее, чем в северных широтах.
Например, если к раствору серной кислоты добавить немного черного порошка оксида меди (II), никаких изменений наблюдаться не будет. При нагревании же смеси раствор станет голубым.
4. Давление
Давление оказывает влияние на скорость реакции тогда, когда реакция протекает с участием газообразных веществ. С повышением давления скорость реакции возрастает. Это связано с тем, что с повышением давления расстояние между молекулами уменьшается, поэтому повышается вероятность столкновений молекул, приводящих к превращению вещества.
5. Площадь поверхности соприкосновения исходных веществ
Чем больше степень измельчения твердого вещества, тем больше площадь соприкосновения вещества с раствором. Это, в свою очередь, оказывает влияние на скорость реакции. Чем больше площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ, тем больше скорость реакции.
6. Присутствие катализатора
Скорость химических реакций может зависеть от присутствия некоторых веществ.
Вещества, которые ускоряют химическую реакцию, но сами в ней не расходуются, называют катализаторами .
Если перемешать порошок алюминия с порошком йода, то признаков реакции наблюдаться не будет. Реакция не идет. Но стоит добавить катализатор - капельку воды - как начинается бурная реакция. Вода, в данном случае, участвует в реакции, ускоряя превращение веществ, но сама в ней не расходуется.
Рис. 3. Взаимодействие алюминия с йодом в присутствии воды
Следует помнить, что один катализатор может ускорять одну реакцию, но не ускорять другую. Также существуют реакции, которые протекают быстро без катализатора. Такие реакции называют некаталитическими. Например, это реакции ионного обмена в растворах.
Некоторые реакции при определенных условиях могут протекать как в прямом, так и в обратном направлении. Например, углекислый газ при взаимодействии с водой образует угольную кислоту, которая, в свою очередь, разлагается на углекислый газ и воду.
СО 2 + Н 2 О ↔ Н 2 СО 3
Такие реакции записывают со знаком обратимости и называют обратимыми.
Если в обратимой реакции скорости прямой и обратной реакции равны, то такое состояние называют химическим равновесием .
Список литературы
1. Оржековский П.А. Химия: 9-й класс: учеб для общеобр. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрель, 2013. (§14)
2. Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. - М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§14)
3. Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. - М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.
4. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. - М.: Аванта+, 2003. (с. 116-131)
1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) ().
2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» ().
Домашнее задание
1. с. 99 №№ 3-8 из учебника П.А. Оржековского «Химия: 9-ый класс» / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрель, 2013.
2. Почему жидкий бензин и этанол горят спокойно, а пары этих веществ в смеси с воздухом взрываются?
3. Что такое катализатор? Каким образом катализатор изменяет скорость химической реакции?
Я слышу – я забываю, я вижу – я запоминаю, я делаю – я понимаю.
Тема урока: Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
Цель: углубить и обобщить знания учащихся о скорости химической реакции, о факторах, влияющих на скорость химической реакции;
Задачи:
обучающая: формировать понятия «скорость химических реакций», вывести формулы для вычисления скорости гомогенных и гетерогенных реакций, рассмотреть от каких факторов зависит скорость химических реакций;
развивающая: развивать логическое мышления: умение обрабатывать и анализировать экспериментальные данные, устанавливать взаимосвязь между скоростью химической реакции и внешними факторами.
воспитательная: воспитывать коммуникативных компетенций в ходе коллективной работы; бытовую грамотность.
Средства обучения: мультимедийный проектор, компьютер, программный продукт, лабораторное оборудование и реактивы;
Методы обучения: репродуктивный, исследовательский, частично поисковый;
Форма организации занятий: беседа, исследовательская деятельность, самостоятельная работа.
Форма организации работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая.
Тип урока: усвоение знаний на основе имеющихся.
Ход урока:
Обоснование значения изучаемой темы и цели урока.
Вступительное слово учителя: сегодня у нас необычный урок, в ходе работы над сегодняшней темой вы будете составлять кластер, ключевым понятием которого будет тема нашего урока: Скорость химической реакции. Факторы влияющие на скорость химической реакции.
Мы уже познакомились с основными типами химических реакций, научились отличать их от физических явлений по определённым признакам. Убедились, что свойства веществ вступивших в реакцию, отличаются от свойств образовавшихся веществ.
Настало время поговорить о продолжительности химической реакции, т.е. о протекании химического процесса во времени, за которое он происходит. Сегодня мы поговорим о скорости химической реакции, определим факторы, которые влияют на скорость химической реакции.
Актуализация знаний.
Что мы с вами знаем о химических реакциях? (типы реакций, протекают с выделением тепла или наоборот при нагревании; не которые идут быстро, некоторые медленно.)
Скажите, а вы встречались в своей жизни с реакциями идущими очень быстро?
а) горение; б) сода + уксус; в)...
А как вы определили, что они протекают быстро?
А реакции идущие медленно? а) ржавление железа; б) скисание молока;
информация: Для полного гниения брошенной в лесу газеты- 1 год.
Ржавление консервной банки – 10 лет.
Стекло практически не разрушается в течение столетий.
Эти реакции низкой скорости.
Организация деятельности по изучению нового материала.
Скорость химической реакции.
Из курса физики вам известно понятие «скорость движения» (работа по таблице).
| Скорость движения | Единицы измерения скорости |
| Скорость поезда: | |
| Скорость течения реки: | |
| Скорость прокручивания кинопленки: | 24 кадра/с |
| Скорость потребления кислорода человеком: | |
| Скорость реакции: |
Вопрос: Вспомните, что собой представляет скорость механического движения?
Это длина пути, проделанного физическим телом за единицу времени.
Отношение проделанного пути к единице времени.
Вопрос: Что изменяется во времени при механическом движении?
Координаты тела, следовательно, длина пути.
Кинопленку прокручивают через киноаппарат с определенной скоростью – 24 кадра в секунду. Что изменяется во времени?
Число кадров.
При дыхании человек потребляет кислород. Что изменяется во времени?
Количество литров.
Скорость какого–либо процесса – это изменение какой-либо физической величины за единицу времени. Что изменяется в ходе реакции? Это концентрация вещества.
Учение о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кинетикой.
Рассмотрим два примера (эксперимент проводит учитель).
На столе – две пробирки, в одной раствор щелочи (КOH), в другой – гвоздь; в обе пробирки приливаем раствор CuSO 4 . Что мы наблюдаем?
На примерах учащиеся судят о скорости реакций и делают соответствующие выводы.
В первой пробирке реакция произошла мгновенно, во второй – видимых изменений пока нет.
Составим уравнения реакций (два ученика записывают на доске уравнения):
CuSO 4 + 2КOH = Cu(OH) 2 + К 2 SO 4 ; Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2
Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu ; Fe0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu0
Вопрос: Какой вывод по проведённым реакциям мы можем сделать?
Вопрос: Почему одна реакция идёт мгновенно, другая медленно?
Для этого необходимо вспомнить, что есть химические реакции, которые протекают во всём объёме реакционного пространства (в газах или растворах), а есть другие, протекающие лишь на поверхности соприкосновения веществ (горение твёрдого тела в газе, взаимодействие металла с кислотой, солью менее активного металла).
По результатам демонстрированного эксперимента учащиеся делают вывод:
реакция 1 – гомогенная, а реакция 2– гетерогенная.
Скорости этих реакций будут математически определяться по-разному.
При рассмотрении вопроса о скорости реакции необходимо напомнить, что реакции в химии делятся на гомогенные и гетерогенные.
Определение: Реакции, которые протекают в однородной среде (нет поверхности раздела реагирующих веществ), например, в смеси газов или в растворах, называются гомогенными (от греч. гомо – «равный», «одинаковый»).
Определение: Гетерогенными называются реакции, которые идут между веществами в неоднородной среде (есть поверхность раздела реагирующих веществ). Например, на поверхности соприкосновения твердого вещества и жидкости, газа и жидкости, твердого вещества и газа и т.д. (от греч. гетеро – «разный», «другой»).
А) Скорость химической реакции для гомогенной реакции.
Рассмотрим понятие скорости химической реакции для гомогенной среды.
Вопрос: Назовите одно из условий осуществления химической реакции?
Одним из условий химической реакции является столкновение частиц.
Какая зависимость прослеживается между скоростью химической реакции и частотой столкновения частиц?
Чем чаще сталкиваются частицы, тем выше скорость химической реакции.
А теперь попробуйте сформулировать определение скорости химической реакции?
Скорость реакции – это число столкновений или число элементарных актов в единицу времени.
Так как подсчитать число соударений частиц не предоставляется возможным, нужно найти другую величину, которая изменяется во времени при протекании химической реакции. Исходные вещества превращаются в продукты реакции, следовательно, изменяется количество вещества.
Вывод: Скорость реакции – это изменение концентрации одного из вступивших в реакцию или образующегося в результате реакции вещества в единицу времени.
Если реакция протекает между веществами в гетерогенной системе, то реагирующие вещества соприкасаются между собой не по всему объему, а только на поверхности. Так, например, при горении угля, молекулы кислорода реагируют только с теми атомами углерода, которые находятся на поверхности. При измельчении угля его поверхность возрастает и скорость горения увеличивается. В связи с этим определение скорости гетерогенной реакции следующее:
Б) Скорость химической реакции для гетерогенной реакции.
Для гетерогенной реакции: Скорость гетерогенной реакции определяется числом молей веществ, вступивших в реакцию или образующихся в результате реакции в единицу времени на единице поверхности.
В математической форме это определение можно выразить так:
Вопрос: Как можно увеличить скорость реакции, если реагенты твердые?
Надо увеличить поверхность соприкосновения веществ, т.е. раздробить твердое вещество.
Следовательно, для гетерогенных реакций одним из факторов, которые определяют скорость химической реакции, является величина площади соприкосновения реагирующих веществ. Поэтому на производстве столь часто проводятся химические реакции в «кипящем слое». Твердое вещество для этой цели мелко дробят, измельчают почти до состояния пыли, а затем через него пропускают снизу второе вещество, как правило, газ. Прохождение его через мелкораздробленное первое вещество – реагент сопровождается иллюзией кипения. Например, в «кипящем слое» осуществляется обжиг мелко измельченного серного колчедана при производстве серной кислоты.
Знание скоростей химических реакций имеет очень большое практическое и научное значение.
На уроке мы пришли к выводу, что химическую реакцию необходимо рассматривать не только с качественной и количественной стороны, но учитывать и ее скорость.
Это необходимо, прежде всего, для того, чтобы управлять химической реакцией.
Не забывайте, что вы составляете кластер.
Факторы влияющие на скорость химической реакции.
Мы с вами рассмотрели, что такое скорость химической реакции, определили, что математически скорости гомогенной и гетерогенной реакции определяются по-разному.
Вопрос: От чего зависит скорость реакции?
Мы перечислили факторы, влияющие на скорость химической реакции. Исследовать достоверность этих утверждений вам предстоит самостоятельно, работая в группах.
Задание для групп:
Объяснить как влияет природа реагирующих веществ, площадь соприкосновения реагирующих веществ, концентрация и температура на скорость химической реакции.
Объяснения могут быть научными и образными, связанными с бытовыми примерами, художественными, можно зарисовать ситуацию, объясняющую эти явления.
Т.е. вам необходимо создать модель, которая должна объяснить, почему и как происходит изменение скорости реакции. Вашей моделью может быть: объяснение, картинка, сюжет. Для выработки образного объяснения можно применить АНАЛОГИЮ, т.е. на что похожа эта ситуация? Дается время для обсуждения в группах, (10 мин.)
Задание №1
Влияние природы реагирующих веществ на скорость гетерогенной химической реакции.
Задание: объяснить, почему на скорость химической реакции влияет природа реагирующих веществ.
Ход опыта: К одинаковым объемам соляной кислоты добавьте кусочки цинка и магния.
! Сравните скорости этих двух реакций.
! Объясните причину различия скоростей.
!
Задание №2
Влияние концентрации веществ на скорость химической реакции.
Задание: объяснить, почему на скорость химической реакции влияет концентрация исходных веществ.
Ход опыта: В 2 пробирки налейте одинаковые объемы раствора серной кислоты, одновременно прилейте растворы тиосульфата натрия разной концентрации (25г/л и 200г/л).
Реакция протекает по уравнению: Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S 2 O 3
H 2 S 2 O 3 = H 2 О + S+ SO 2
! Засеките время, через которое в пробирках появится осадок серы.
! Объясните причину разновременного появления осадка.
Задание №3
Влияние площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ на скорость гетерогенной химической реакции.
Задание: объяснить, почему на скорость химической реакции влияет площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ.
Ход опыта: Поместите в одну пробирку кусочек мела, а в другую – измельченный мел и прилейте одинаковые объемы соляной кислоты.
! Сравните скорости реакций и объясните причину их различия.
! Напишите уравнение химических реакций.
Задание№4
Влияние температуры на скорость химической реакции.
Задание: объяснить, почему на скорость химической реакции влияет температура исходных веществ.
Ход опыта: Приготовьте гидроксид меди: смешайте раствор сульфата меди и гидроксид натрия. Полученный гидроксид меди разлейте в две пробирки. Одну из них нагрейте.
! Заметьте время, через которое появиться черный оксид меди при нагревании и без него.
! Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от температуры.
Задание №5
Действие катализатора на скорость химической реакции.
Задание: объяснить, почему на скорость химической реакции влияет катализатор
Ход опыта: Раствор пероксида водорода разлейте в 2 пробирки. Одну из них нагрейте, в другую добавьте немного порошка оксида марганца (IV).
! Что наблюдаете? Объясните результат.
Анализ полученных данных.
Заслушивается выступление каждой группы. Внимательно слушаем и составляем кластер.
Например:
1. Аналогия на влияние природы реагирующих веществ:
Люди бывают разных характеров, разных темпераментов и от этого зависит скорость их работы, скорость сближения с другими людьми. Так и вещества имеют свои «характеры» и это влияет на скорость химических реакций.
2. Аналогия на влияние площади поверхности реагирующих веществ:
Из старой морской песни: «Мы - спина к спине у мачты, против тысячи -вдвоём!». Герои этой песни уменьшили площадь соприкосновения с врагами и уменьшили «скорость реакции» с ними, т. е. уменьшили возможность поражения.
3. Аналогия на влияние концентрации:
Чем больше вещества в единице объёма, тем больше столкновений между молекулами и выше скорость реакции. Это похоже на большой супермаркет, где много товара и много покупателей. В супермаркете продаётся больше товара, чем в маленьких специализированных магазинчиках, потому что покупатель «сталкивается» с большим количеством разных товаров.
Пробки на дорогах. Концентрация машин больше, а скорость движения –меньше. Комментарий учителя: да, такое тоже бывает в химии: при слишком большой концентрации веществ реакция не идёт, приходится разбавлять водой, чтоб молекулам «было, где разбежаться».
4. Аналогия на влияние температуры:
При повышении температуры повышается скорость движения молекул, поэтому они чаще сталкиваются и реагируют. Это похоже на дискотеку, где все двигаются, танцуют и поэтому легче знакомиться, чем, например, на собрании, где все сидят на своих местах.
5. Аналогия на влияние катализатора:
Два человека не дружат, может даже враждуют. Третий решил для пользы дела их сдружить. Идёт к одному из них, договаривается, объединяется с ним, потом вместе идут к другому, опять договариваются (при посреднике иногда легче договориться), посредник уходит, а первые двое становятся друзьями!
Вопрос: Как называют вещества, которые ускоряют химическую реакцию?
Учитель- Итак, мы выслушали каждую группу, вы отразили в своем выступлении один из факторов, влияющих на скорость химической реакции.
ВОПРОС: Скажите, для чего нам нужны такие образные представления?
Ответ: - Для лучшего запоминания и понимания происходящих химических процессов.
Учитель- Итак, мы посмотрели выступления каждой группы, каждая группа отразила в своем выступлении один из факторов, влияющих на скорость химической реакции. Давайте посмотрим какой кластер вы составили.
Закрепление и обобщение изученного.
Задача: а теперь для вас практическая задача:
В некоторой лаборатории долго пытались запустить химическую реакцию, но ничего не получалось, но потом у одного из лаборантов, когда он остался один в лаборатории - реакция пошла! Все сбежались, чтобы посмотреть, что он делает для запуска реакции, но к всеобщему разочарованию – опять ничего не получилось…. Оставшись наедине, он заново попытался провести реакцию и…она опять пошла! Стоило позвать всех, чтобы показать - реакция не идет…
В чем тут дело? Если бы лаборант применял только обычные средства для запуска реакции (нагрев, перемешивание, менял концентрацию), то это сработало бы и в присутствии сотрудников. А тут он и сам не понял, почему в одиночестве у него всё получается, а при коллегах – нет.
Для решения предлагаю вам ТРИЗовскую подсказку. Есть в ТРИЗ (теория решения изобретальских задач) такое волшебное слово МАТХЭМ, что означает перечень разных воздействий
Подсказка для решения задачи:
М- механическое (всякое перемешивание, давление)
А- акустическое (звуковое)
Т- тепловое
Х- химическое
Э- электрическое
М – магнитное
Заслушиваются ответы учащихся, если учащиеся не пришли к правильному ответу, то
дается правильный ответ (лаборант напевал, когда проводил эксперимент в одиночестве, а при всех, конечно, молчал…).
Оказывается, звук тоже может влиять на скорость химической реакции. Звук – это колебания, К какому фактору относится действие звука? Почему колебания могут влиять на запуск химической реакции?
Колебания помогают перемешивать жидкость, значит, увеличивают площадь поверхности реагирующих веществ.
Использование знаний о скорости реакции в быту
Почему продукты хранят в холодильнике?
Для консервирования продуктов используют ингибиторы.
Какое другое название можно дать этим веществам? Назовите вещества консерванты, которые мы применяем дома.
Домашнее задание. &15 б.у.; & 14 п.у.
Подведение итогов.
Рефлексия. А теперь я попрошу написать вас мне телеграмму. Это не должно быть больше 3 – 4 предложений телеграфного типа, в которых вы отразите своё впечатление от нашей работы сегодня.
Всем спасибо за сотрудничество.
СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 6.4.2 № 86
Пояснительная записка.
Данная разработка учебного занятия относится к разделу «Химические превращения», изучаемого в 11 классе. В ходе подготовки урока по теме были соблюдены общие требования к формированию занятий, таких как соотношение принципов наглядности, доступности и научности предлагаемого материала, соблюдение культуры безопасного обращения с веществами и привитие целостного миропонимания химических явлений и процессов, прогнозирования и планирования результатов урока.
Четко сформулированные цели и задачи урока реализуются использованием различных методов, форм и методических приемов обучения. Предложен урок открытия новых знаний с элементами исследования, поскольку на данном этапе обучающиеся получат достаточное количество теоретических понятий, которые закрепляются в ходе выполнения ими практической части урока. Использованы следующие формы организации учебной деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная. Учителю отводится роль в регулировании процесса обучения, направление обучающихся, контроле за их наблюдениями, коррекции и дополнении полученных ими результатов и анализе последних.
Планируемые результаты: сформировать основные понятия по теме, понимать значение влияния различных факторов на скорость химической реакции. Понимать возможность управления химической реакции с помощью изменениия условий ее протекания. Развить умение планировать и осуществлять химический эксперимент, умело фиксируя результаты, и анализировать их. Осознавать целостность протекающих химических процессов и явлений, осуществлять варьирование понятиями в применении к явлениям экологической и межпредметной сфер.
Тема урока : скорость химических реакций.
Цели урока : изучить сущность понятия: скорость химических реакций, выявить зависимость этой величины от различных внешних факторов.
Задачи урока:
обучающая Что такое скорость химических реакций и от каких факторов она зависит.
развивающая Обучающиеся учатся обрабатывать и анализировать экспериментальные данные, выявляют сущность химической реакции, выясняют взаимосвязь между скоростью химической реакции и внешними факторами
воспитательная Обучающиеся развивают коммуникативные умения в ходе парной, коллективной работы. Привлекают средства химии к пониманию процессов, происходящих в окружающем мире. В ходе практической работы осознают обязательность точного выполнения инструкций для получения результата.
Тип урока : урок открытия новых знаний с элементами исследования.
Метод обучения : частично поисковый , форма организации : индивидуальная, групповая, фронтальная, коллективная
Литература для учителя и обучающегося:
2. Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман Химия. 11 класс. Базовый уровень/ Учебник для общеобразовательный учреждений.
3. Гара Н.Н. Уроки химии 11 кл.
4. Гара Н.Н., Габрусева Н.И. Химия. Задачник с «помощником» 11 кл.
Средства обучения: химические вещества и оборудование для опытов, мультимедийная приставка, компьютер.
Этапы урока | Обоснование деятельности учителя | Прогнозируемая деятельность обучающихся | Формируемые УУД |
|||||||||||||||||||||||
Взаимное приветствие обучающихся и учителя; фиксация отсутствующих; проверка готовности обучающихся к уроку. | Подготовить обучающихся к работе | Готовность класса к работе | Готовность к сотрудничеству и сотворчеству с учителем |
|||||||||||||||||||||||
Вспомним:
| Подвести обучающихся к рассмотрению цели и задач урока. Обеспечить мотивацию и принятие обучающимися задачи урока При обсуждении вопроса (2) необходимо подчеркнуть, что химическая реакция возможна только при столкновении молекул | Активная работа обучающихся показывает их готовность к восприятию темы урока Из личного жизненного опыта обучающиеся предполагают, что продолжительность различных реакций разная | Уметь участвовать в коллективном обсуждении, аргументировать свою позицию. Уметь пользоваться знаниями и бытовыми наблюдениями |
|||||||||||||||||||||||
Записываем тему урока «Скорость химических реакций». Формулируем задачу урока: выяснить, что такое скорость химической реакции и от каких факторов она зависит. В ходе урока мы познакомимся с теорией вопроса «скорость химической реакции». Затем на практике подтвердим некоторые наши теоретические предположения . | Озвучить цель урока и примерный план его проведения. | |||||||||||||||||||||||||
Рассмотрим два примера. На столе – две пробирки, в одной – раствор щелочи (NaOH), в другой – гвоздь; в обе пробирки приливаем раствор CuSO 4 . Что мы видим? В первой пробирке реакция произошла мгновенно, во второй – видимых изменений пока нет. Составим уравнения реакций (два обучающихся записывают на доске уравнения):
Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2
Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0 Отметим, что реакция 1) – гомогенная, а реакция 2) – гетерогенная. Это важно для нас. А как долго длится реакция и от чего это зависит? На эти вопросы мы попытаемся ответить в ходе нашего урока. Учение о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кинетикой . | Необходимо подтвердить предположения обучающихся химическим экспериментом | По результатам демонстрационного эксперимента обучающиеся убеждаются в справедливости своих предположений | Уметь самостоятельно либо с помощью учителя фиксировать результаты демонстрации, делать умозаключение, планировать возможный этап изучения. Уметь записывать уравнения химических реакций. |
|||||||||||||||||||||||
Обратимся к понятию «скорость». Вам известны такие сочетания, как скорость движения, скорость чтения, скорость наполнения бассейна и т. д. В общем случае, что такое скорость? Изменение какого-либо фактора за единицу времени. А какой же фактор изменяется, когда речь идет о скорости реакции? Мы уже сказали, что химическая реакция происходит при столкновении частиц. Тогда, очевидно, что скорость реакции тем больше, чем чаще сталкиваются частицы. При столкновении частиц исходных веществ происходит образование новых частиц - продуктов реакции. Что же изменяется с течением времени в химической реакции? Изменяется количество исходных веществ и изменяется количество продуктов реакции. Если мы отнесем количество вещества к единице объема, мы получим молярную концентрацию вещества. Молярная концентрация вещества измеряется в моль/л. чтобы определить скорость реакции, необходимо иметь данные об измении концентрации какого-либо компонента реакции через определенные промежутки времени. На доске записано уравнение реакции I 2 (газ) + H 2 (газ) + 2HI(газ) и приведена таблица изменения концентрации йода во времени (правый столбец – изменение концентрации HI пока не заполнен) | Обеспечить осмысленное восприятие знаний Установить фактор, по которому можно судить о скорости реакции Введение понятия о молярной концентрации и единицах ее измерения | Активные действия обучающихся с объектом изучения В ходе беседы обучающиеся приходят к выводу о связи скорости реакции с концентрацией участвующих в реакции веществ | Уметь выстраивать причинно-следственные связи, осуществлять требуемые сравнение, обобщение и зависимость. |
|||||||||||||||||||||||
Строим график изменения концентрации йода во времени С HI, моль/л 3 1,2 1,0 2 1,0 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 3 0,4 0,2 0,2 0 5 10 15 20 Время, с | График изменения концентрации реагирующего вещества во времени дает обучающимся возможность самостоятельно определить скорость реакции и проследить, как она изменяется в ходе реакции | Формирование исследовательских умений – строят график по данным эксперимента | Уметь фиксировать зависимость скорости реакции от различных факторов. Формулировать соответствующие выводы |
|||||||||||||||||||||||
Кривая изменения концентрации реагирующего вещества или продукта реакции во времени называется кинетической кривой . Скорость химической реакции – это изменение концентрации одного из реагирующих веществ за единицу времени. C 2 - c 1 ∆c 0,3 - 1 v = = = = - 0,03 (моль/л · с) T 2 – t 1 ∆t 20 – 0 Принято считать скорость реакции положительной величиной, знак «минус» говорит о том, что функция зависимости концентрации I 2 от времени убывающая. Из графика следует, что с течением времени уменьшается не только концентрация, но и скорость реакции. Подтвердим это расчетами. Определим скорость для разных участков кинетической кривой: на участке 1: v = 0,08 моль /(л · с), на участке 2: v = 0,035 моль/(л · с), на участке 3: v = 0,01 моль/ (л · с) Какие выводы следуют из анализа кинетической кривой? – Концентрация реагирующего вещества уменьшается по мере протекания реакции. Скорость реакции с течением времени уменьшается. Очевидно, «скорость реакции» - это средняя скорость процесса в определенный промежуток времени, что чем меньше промежуток времени, тем точнее значение скорости. Заполним правый столбец таблицы значениями концентрации продукта реакции HI. При определении значений руководствуемся уравнением реакции. Строим кинетическую кривую относительно продукта реакции, определим скорости реакции для участков кривой 1, 2 и 3. Приходим к выводу, что скорость по компоненту HI в два раза больше, чем по компоненту I 2 . Это можно прогнозировать, исходя из уравнения реакции. дополнительный анализ кинетической кривой показал нам, что
| Поэтапный анализ кинетической кривой приводит к осмысленному пониманию изучаемого материала, исключает формализм знаний Построение кинетической кривой по продукту реакции показывают, что накопление продукта реакции происходит постепенно, по мере расходования исходных веществ Необходимо обратить внимание на физическую сущность стехиометрических коэффициентов в уравнении химической реакции | Самостоятельно формулируют понятие «скорость реакции» Самостоятельно рассчитывают скорость для всей кинетической кривой и отдельных ее участков. Обучающиеся сами выводят единицы скорости реакции Анализируют результаты полученных расчетов. формулируют выводы | ||||||||||||||||||||||||
На доске плакат: Химическая реакция идет по схеме А + В = 2С 2А + В = 2С | Оценить правильность и осознанность усвоения нового учебного материала, выявить и устранить пробелы и неверные представления | Заполняют таблицу | Уметь применять полученные знания для решения простых задач. Аналировать правильность выполения последовательности действий. Уметь участвовать в обсуждении проблемы, выражать собственное мнение о полученном результате. |
|||||||||||||||||||||||
Задача: в каком из сосудов одинаковой емкости реакция протекает с большой скоростью, если за одно и то же время в первом сосуде образуется 10 г фторводорода, а во втором – 53 г иодоводорода? | Закрепить полученные знания | Самостоятельное выполнение заданий с взаимной проверкой результата выполнения. | Уметь самостоятельно решать задания по теме. Анализировать правильность выполнения задания. |
|||||||||||||||||||||||
Подведем основные итоги. Сформулируем их и запишем в тетрадь | Сформировать умение обобщать полученную информацию и выделять главное | Самостоятельная формулировка выводов. Выявление общего эмоционально-продуктивного фона урока. | Уметь обобщить и систематизировать полученную информацию. Участвовать в обсуждении, уметь выражать свои мысли. |
|||||||||||||||||||||||
Предлагается разноуровневое задание по карточкам: 1) обязательное: §.12, у 1-6 с. 62 2) углубленное: §. 12, з1-4 с.63 3) творческое: Рассмотреть реакции получения серной кислоты из пирита с точки зрения зависимости скорости хим.реакции от разл. факторов. | Сопровождение записанного задания комментариями для различных уровней. | Выбор одного из видов задания для домашней работы. Извлечение необходимой информации и фиксация ее в дневник. | Правильно и с удовольствием выполненное домашнее задание. |
|||||||||||||||||||||||
