Химическая реакция. Скорость реакции и факторы, от которых она зависит. Урок химии. Методическая разработка предназначена для учащихся 1 курса.
Тип урока : урок-ознакомление с новым материалом.
Тема: Химическая реакция. Скорость реакции и факторы, от которых она зависит.
Цель : обобщить и углубить знания о скорости химической реакции и факторах, влияющих на нее.
Задачи:
Развивающие задачи
Оборудование: телевизор, видеомагнитофон, кинофрагмент.
Свеча, цинк, р-ры соляной и серной кислот.
План урока:
Организационный момент.
Тема и цель.
Мотивация.
Актуализация.
Основная часть.
Вывод.
Закрепление.
Итоги урока.
Домашнее задание.
Ход урока:
1. Организационный момент.
2. Тема и цель. Записать в тетради.
3. Мотивация.
Уч-ль: «Что мы подразумеваем, когда произносим слово СКОРОСТЬ?»
Уч-ся:
Уч-ль: «С какой скоростью можно поедать конфеты? Котлеты?
С какой скоростью можно ходить по магазинам? Вязать носки? Пилить доски?»
Т. е. ,СКОРОСТЬ- это изменение параметра в единицу времени.(Записать на доске)
Уч-ль: А можно ли говорить о скорости химической реакции?
Уч-ся: приводят примеры различных химических процессов.
4. Актуализация.
Уч-ль: Вернемся к теме урока. Что такое химическая реакция?
Сообщение «Физические и химические явления».
Устная фронтальная работа.
Суровцева Р. П. ,стр. 8, работа № 8.Вариант 1. (А, Б, В, Г- работа в группах)
5. Основная часть.
Уч-ль: Все ли химические процессы идут с одинаковой скоростью?
ПРОБЛЕМА: от каких факторов зависит скорость химической реакции? (ЗАПИСАТЬ НА ДОСКЕ)
Поэтапное решение проблемы:
1.Что называют скоростью химической реакции? (стр.33, прочитать и записать в тетради определение).
2.Уч-ль: Итак, скорости химических реакций сильно различаются.
Некоторые реакции необходимо замедлить (ржавление, окисление), некоторые - ускорить (получение лекарств, др. полезных продуктов).
ПОВТОРЕНИЕ ПРАВИЛ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С РЕАКТИВАМИ!!!
3. Опыт № 1. Кино-фрагмент. 6 мин.
(Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ.)
4.Опыт №2. Горение свечи на воздухе и под колпаком.
(Для веществ в растворенном состоянии и газов скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ.)
5.Опыт № 3. В одну пробирку поместите гранулы цинка, в другую - порошок. В обе пробирки налейте по 2 мл разбавленной соляной кислоты.
(Для веществ в твердом состоянии скорость реакции прямо пропорциональна поверхности реагирующих веществ.)
6.Опыт № 4. В две пробирки положите по два кусочка цинка. В обе пробирки налейте по 2 мл разбавленной серной кислоты. Одну пробирку слегка подогрейте, вторую оставьте для сравнения. Со многими веществами кислород начинает реагировать с заметной скоростью уже при комнатной температуре (медленное окисление). При повышении температуры начинается бурная реакция, скорость реакции резко возрастает.
(При повышении температуры скорость большинства реакций увеличивается.)
6. ВЫВОД: Ответ на проблемный вопрос. Прочитать стр. 34 .Условия, влияющие на скорость химической реакции.
Записать: КАТАЛИЗАТОРЫ И ИНГИБИТОРЫ.
7. Закрепление.
*Записать уравнения реакций.
*Приведите примеры реакций, увеличение или уменьшение скорости которых имеет положительное или отрицательное значение на производстве или в быту.
8. Итоги урока. Оценки.
Самоанализ.
Тип урока: урок-ознакомление с новым материалом.
Цель: введение новых понятий неорганической химии: скорость химической реакции, факторы, влияющие на скорость химической реакции.
На данном уроке выясняются особенности скорости химической реакции, факторы, влияющие на скорость химической реакции. На последующих уроках будут рассматриваться процессы химического производства серной и азотной кислот, т. е. будет идти опора на материал данного урока.
Специфика данного урока заключается в том, что учащиеся впервые знакомятся с понятием скорости химической реакции.
Данный урок является 3 в теме «Основы теоретической химии».
Основная задача данного раздела – сформировать понятие основных закономерностей течения химических реакций.
Уровень развития мыслительных операций у учащихся данной группы не соответствует социально-психологическому нормативу. Высокого уровня нет ни у кого. С целью развития умений проводить аналогии, обобщать я при планировании урока решила использовать проблемный метод для изучения главного материала урока.
На данном уроке решались следующие задачи:
Образовательная задача: расширить и углубить знания химической кинетики.
Развивающие задачи : совершенствовать умения учащихся анализировать, сравнивать, делать выводы.
Воспитательные задачи: продолжить формирование мировоззренческих понятий: о познаваемости природы, причинно-следственной зависимости между составом и свойствами.
Т. к. данный урок третий в теме, была выбрана следующая структура урока:
На актуализацию выделено несколько минут;
Большая часть времени выделена на изучение нового материала;
Оставшееся время затрачено на закрепление.
Главный акцент на уроке был сделан на выяснение факторов, влияющих на скорость химической реакции.
На уроке были использованы: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный методы. Для раскрытия главного материала был выбран проблемный метод. Содержание данной темы позволяет построить ее как систему познавательных проблем и вести изучение, постоянно вовлекая учащихся в поиск ответов на те или иные вопросы.
Выбранные формы обучения: фронтальная, групповая, индивидуальная.
Фронтальная форма работы используется во время решения основных познавательных проблем с целью активизации работы каждого учащегося, развития умений проводить аналогии, обобщать материал.
Индивидуальная и групповая форма работы используются на этапе актуализации, т. к. повторяется уже знакомый материал.
Контроль за усвоением знаний, умений и навыков осуществлялся на различных этапах урока различными формами и методами:
*на этапе актуализации - индивидуальный опрос;
*на этапе изучения нового материала - визуально, индивидуально, фронтально.
*индивидуальный контроль осуществлялся на этапе закрепления знаний.
На уроке в качестве средств обучения был использован телевизор, видеомагнитофон, кинофрагмент.
Высокая работоспособность учащихся на уроке поддерживалась за счет проблемности изложения материала (на основном этапе урока), использование технических средств обучения, работа в группах.
Психологическую атмосферу я старалась поддерживать доброжелательным отношением к учащимся. Свои проблемы постаралась оставить за порогом класса.
Химические процессы.
Производство серной кислоты.
Образование ржавчины.
Почернение серебра.
Окисление продуктов питания.
Получение лекарств.
Скисание молока.
Загнивание белка.
Квашение капусты.
Стирка белья.
Приготовление пищи.
Горение свечи.
2.Образование ржавчины.
3.Почернение серебра.
5.Получение лекарств.
6.Скисание молока.
7.Загнивание белка.
8.Квашение капусты.
9.Стирка белья.
10.Приготовление пищи.
11.Горение свечи.
12.Сгорание бензина в двигателе
1.Производство серной кислоты.
2.Образование ржавчины.
3.Почернение серебра.
4.Окисление продуктов питания.
5.Получение лекарств.
6.Скисание молока.
7.Загнивание белка.
8.Квашение капусты.
9.Стирка белья.
10.Приготовление пищи.
11.Горение свечи.
12.Сгорание бензина в двигателе
1.Производство серной кислоты.
2.Образование ржавчины.
3.Почернение серебра.
4.Окисление продуктов питания.
5.Получение лекарств.
6.Скисание молока.
7.Загнивание белка.
8.Квашение капусты.
9.Стирка белья.
10.Приготовление пищи.
11.Горение свечи.
12.Сгорание бензина в двигателе
1.Производство серной кислоты.
2.Образование ржавчины.
3.Почернение серебра.
4.Окисление продуктов питания.
5.Получение лекарств.
6.Скисание молока.
7.Загнивание белка.
8.Квашение капусты.
9.Стирка белья.
10.Приготовление пищи.
11.Горение свечи.
12.Сгорание бензина в двигателе
1.Производство серной кислоты.
2.Образование ржавчины.
3.Почернение серебра.
4.Окисление продуктов питания.
5.Получение лекарств.
6.Скисание молока.
7.Загнивание белка.
8.Квашение капусты.
9.Стирка белья.
10.Приготовление пищи.
11.Горение свечи.
12.Сгорание бензина в двигателе
Цели: углубить и обобщить знания о скорости химической реакции; зависимости скорости гомогенных и гетерогенных реакций от различных факторов; уметь экспериментально подтверждать влияние отдельных факторов на скорость химических реакций. Продолжить формирование таких логических приёмов, как наблюдение, анализ, сравнение и обобщение. Способствовать обучению специфическим умениям коллективной деятельности.
Вопросы ученикам: 1.Приведите примеры реакций, увеличения или уменьшение скорости которых имеет положительное или отрицательное значение на производстве, в быту или природе. 2. Чем измеряется скорость химических реакций в отличие от скорости в механике? 3. Как изменяется скорость химической реакции с течением времени, если не вмешиваться в ход её течения? 4. Что такое концентрация, почему ставят знак (-) перед формулой, для каких реакций верна формула? Дайте определение гомогенной и гетерогенной реакции? Приведите примеры. 1 этап.
2 этап. Исследовательская работа в группах. 1-я группа изучает влияние природы реагирующих веществ. 2-я группа влияние концентрации. 3-я группа влияние температуры. 4-я группа исследует влияние катализатора на скорость химической реакции. 5-я группа влияние площади поверхности реагирующих веществ на скорость гетерогенной химической реакции. Повторить правила техники безопасности!!!
Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Примеры и признаки химической реакции. Выводы об условиях, влияющих на скорость химической реакции. Природа реагирующих веществ Mg + HCl MgCl 2 +H 2 Быстрое выделение газа. Fe+HCl FeCl 2 +H 2 Медленное выделение газа Чем активнее металл, тем быстрее протекает реакция. Концентрация Zn+ HCl (1:1) ZnCl 2 +H 2 Быстрое выделение газа Zn+ HCl (1:5) ZnCl 2 +H 2 Медленное выделение газа Чем больше концентрация, тем быстрее протекает реакция. Температура Нагревание Zn+ HCl ZnCl 2 +H 2 Быстрое выделение газа. без Нагревания Zn+ HCl ZnCl 2 +H 2 Медленное выделение газа. Катализаторы MnO 2 H 2 O 2 H 2 O+O 2 быстро Без катализатора; H 2 O 2 H 2 O+O 2 медленно Чем больше температура, тем быстрее протекает реакция. В присутствии катализатора реакция протекает быстрее.
Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Примеры и признаки химической реакции. Выводы, об условиях, влияющих на скорость химической реакции. Площадь соприкосновения реагирующих веществ. Zn (порошок) +HCl ZnCl 2 +H 2 Быстрое выделение газа Zn (гранула) +HCl ZnCl 2 +H 2 Медленное выделение газа Чем больше площадь соприкосновения реагирующих веществ, тем быстрее протекает реакция.
4 этап обсуждение вопроса о важности изучения кинетики химических реакций. 1.Почему в кислороде вещества сгорают быстрее, чем в воздухе? 2. Почему скоропортящиеся продукты хранят в холодильнике? 3. Объясните принцип действия скороварки. 4. Как объяснить, что для разложения сахарозы в пробирке, подкисленный раствор надо кипятить, а в пищеварительном тракте этот же процесс протекает при температуре 37 градусов и значительно быстрее? 5. Какую продукцию вырабатывает химическая промышленность, которую получают на основе использования катализаторов? 6. Зачем нужны знания о скорости химической реакции?
Приведите примеры реакций, увеличение или уменьшение скорости которых имеет положительное или отрицательное значение на производстве или в быту. Дайте пояснения.
Ответы:
Коррозия металлов: происходит и химическим и электрохимическим путем на различных промышленных заводах. Следует избавляться от коррозии железных труб путем добавления легирующих элементов, лаков, красок и тд. Сделай лучшим)))
Похожие вопросы
- Помогите пожалуйста, напишите какие изобразительно-художественные средства есть в прозе "Последнее свидание"" Тургенев, с примерами =)
- Знайди 1дробь 2 от 1ц;1 дробь 5 от 1т;1 дробь 10 от 1 кг
- почему не все твои действия доставляли тебе удовольствие
- Выразите 305.702кг в центнерах и килограммах
- В параллелограмме KMNP проведена биссектриса угла MKP,которя пересекает сторону MN в точке Е.а)докажите что треугольник KME равнобедренный.б)Найдите сторону КР,если МЕ = 10 см,а периметр параллелограмма равен 52 см. плииз
- 1. Для плавления 2 кг меди, взятой при температуре плавления, потребовалось 420 кДж теплоты. Определите удельную теплоту плавления меди.
- Даны пары строк из поэмы М. Ю. Лермонтова "Мцыри". В каком примере рифмующиеся слова стоят в разных падежах? А) Не слышно пенье в поздний час / Молящих иноков за нас. Б) Я видел горные хребты, / Причудливые, как мечты... В) Все это смутной чередой / Вдруг пробегало предо мной. Г) Змея скользила меж камней; / Но страх не сжал души моей... Д) Но тщетно спорил я с судьбой: / Она смеялась надо мной!
- 1. Future Simple (Indefinite) Заполните предложения по смыслу глаголами из списка, которые нужно поставить в правильную форму:work, borrow, remember, take, know, talk, have, take, become 1. It __________ him an hour to get to school. 2. My friend __________ a doctor in two years. 3. She __________ in the library when she graduate from the Institute. 4. The grandfather __________ his umbrella if it isn’t raining. 5. Tom and Ann __________ a long conversation. They haven’t seen each other for a long time. 6. I wonder what they __________ about. 7. He __________ any money from his friend. He got his salary yesterday. 8. They __________ the result in a week. 9. I __________ this day all my life. 10. __________ you __________ again next year?
Большое влияние на ход химического процесса оказывает присутствие в нём посторонних веществ. Это – и стенки сосуда, в котором идёт процесс, и воздушная среда процесса, и специальные вещества, введённые в процесс и призванные воздействовать на его ход.
Те посторонние вещества, которые способствуют химическому процессу, называются катализаторами; которые тормозят процесс – ингибиторами.
Рассмотрим механизмы воздействия тех и других.
В основе этих механизмов лежат такие явления, как резонанс тепловых колебаний, деформация атомов и молекул и изменение электрического состояния.
Начнём с резонанса. Слипшиеся участки жёлобов разных атомов колеблются. Если эти колебания раскачивать, тоесть вводить их в резонанс, то это ускорит разрыв связей слипшихся участков и разделение атомов.
Раскачивать тепловые колебания можно бесконтактными и контактными способами.
Бесконтактный способ осуществляется с помощью света, видимого и невидимого.
Так хлорид серебра Cl 2 (Ag) и бромид серебра Br(Ag) разлагаются под воздействием света с выделением серебра Ag в чистом виде. На этом основана химическая фотография.
Вещества, породившие в данном случае свет, можно считать ускорителями (катализаторами).
При контактном способе колеблющиеся атомы ускорителя соприкасаются со слипшимися участками разделяемых атомов и молекул и раскачивают их в резонансе до полного разрыва. Это равносильно повышению температуры разделяемых частиц.
Пример. Бертолетова соль (K)Cl 2 (K)(O) 6 распадается на хлорид калия (K)Cl 2 (K) и чистый кислород O 2 при температуре 400 градусов. Но если молекулы бертолетовой соли соприкасаются с молекулами оксида марганца O 2 (Mg), то указанный распад происходит уже при температуре 200 градусов. Оксид марганца в данном примере играет роль ускорителя (катализатора).
Когда требуется не распад молекул, а соединение атомов в молекулы (тоесть обратный процесс), используется явление деформации элементов слипания.
Допустим, в обычном виде присасывающий жёлоб атома (или молекулы) – не удобен для слипания. Его можно сделать более удобным, если атом присоединить предварительно обратной стороной к атому (молекуле) катализатора.
Пример. В свободном виде и при нормальных условиях присасывающий жёлоб сернистого газа S(O 2 (круто изогнут и неудобен для слипания с дополнительным атомом кислорода (O. Если же молекула сернистого газа столкнётся с молекулой оксида ванадия O 5 (V 2) и прилипнет к ней своей серной стороной хотя бы на мгновение, вогнутый его жёлоб раскроется и к нему прилипнет дополнительный атом кислорода; возникнет триоксид серы S(O 2 (O(.
Данный химический процесс идёт при температуре 500 градусов. При таком нагреве молекулы атмосферного кислорода O 2 распадаются на атомы, а вновь образованные молекулы триоксида серы легко отрываются от оксида ванадия.
Оксид ванадия выступает в данном случае как ускоритель.
Ускоряющее (каталитическое) влияние на ход химического процесса электричества особенно выразительно при растворении веществ. В качестве ускорителей в таких случаях выступают растворители.
Сначала молекулы растворителя прилипают к поверхностным молекулам растворимого вещества и выдавливают с них электроны. На втором этапе выдавленные электроны внедряются между молекулами растворимого вещества и, как клин, разрывают их взаимные связи.
В результате растворимое вещество оказывается раздробленным на молекулы.
Механизмы замедлителей (ингибиторов), тормозящих химический процесс, - те же самые, только цели у них противоположные. Так свет, тепловые колебания и электроны, действуя в своём стиле, могут тормозить те химические процессы, в которых молекулы должны объединяться.
Cтраница 1
Замедление реакции, конечно, усиливается при введении в реакционную среду соли, содержащей такой же анион, например хлористого лития.
Замедление реакции происходит вследствие того, что водорода, сравнительно слабо связанного и, очевидно, наиболее подходящего для гидрирования гексена-1, с ростом рН становится все меньше. Поскольку определенная нами энергия активации не изменяется в изученном интервале рН, то, очевидно, уменьшение активности катализатора с ростом рН связано с уменьшением предэкспоненциального множителя в уравнении Аррениуса. Таким образом, можно считать, что с ростом рН при гидрировании гексена-1 уменьшается число активных центров на поверхности Pt-катализатора.
Замедление реакции с течением времени связано с возрастанием значения рекомбинации (уничтожение путем взаимного столкновения) активных центров, либо с появлением в качестве одного из продуктов реакции вещества, замедляющего процесс. Реакция чрезвычайно чувствительна к малейшим следам посторонних примесей. Последние могут действовать ускоряющим образом (альдегиды, N02 85 и др. ], органические перекиси [ 86, 87 и др. ]) что связано с их способностью служить начальными центрами (или частями) реакционной цепи или генерировать таковые. В других случаях примеси оказывают тормозящее влияние на реакцию, зависящее от того, что эти отрицательные катализаторы, или так называемые ингибиторы, уничтожают активные центры, например, вступая с ними в реакцию (или поглощают энергию возбужденных частиц) и таким образом прекращают развитие реакционной цепи, обрывая ее.
Замедление реакции и повышение качества продуктов, обусловленные воздействием щелочного металла и предельной концентрацией марганца, изучены на примере окисления парафина с участием пиролюзита и щелочной двуокиси иарганца с добавкой определенного. Показано, что основные ингибирующие функции в окислении углеводородов принадлежат соединениям щелочного металла.
Замедление реакции № 204 с толуолом было достигнуто заполнением трубок стружками из нержавеющей стали, разведением реакционной смеси С14 и уменьшением количества N204 до 1 7 - 1 моля на 1 моль толуола. Ускорение реакции нитрования в ядро достигнуто прибавлением к реакционной смеси 0 27 - 0 4 моля уксусного ангидрида на 1 моль толуола, причем было получено 2 5 - 3 % 2 4 6-тринитротолуола и до 30 % нитротолуолов. Образовав-пиеся мононитротолуолы дальше не нитруются. При нитро-зании толуола в ядро получаются только моно - и тринитрото-иуолы без промежуточного образования динитротолуола. За-дена ангидрида на уксусную кислоту не вызывает ускорения реакции.
Замедление реакции, обусловленное структурными изменениями, может быть столь значительным, что более выгодным оказывается процесс диспропорционирования четырех - или пятивалентного иона, а не процесс непосредственного взаимодействия этих ионов с реагентами.
Замедление реакции можно объяснить тем, что хлоридный комплекс Т1 (III) менее реакционноспособен, чем ионы Т13 или Т1ОН2, однако причины увеличения скорости реакции в области более высоких концентраций С1 - - - иона не ясны.
Замедление реакции в первичных и вторичных спиртах Лука-севич объясняет тем, что ъ этих спиртах имеется водород у а-уг-леродного атома, который отрывается в виде радикала, что препятствует развитию цепи. Стоя на позициях свободнорадикаль-ного механизма восстановления муравьиной кислотой, Лукасе-вич приходит к выводу, что формиат натрия ускоряет восстановление шиффовых оснований тем, что он препятствует их разложению.
Замедление реакции при повышенной температуре можно объяснить снижением активности фосфорной кислоты за счет увеличения растворимости в ней монокальцийфосфата, а замедление реакции при пониженной температуре тем, что фосфорная кислота, концентрация которой в жидкой фазе суперфосфата около 45 % PzOsr становится более вязкой и малоподвижной.
Замедление реакции в растворе ДДС согласуется с коэффициентом распределения 2 4-динитро-фторбензола, преимущественно локализующегося в мицеллярной фазе, тогда как нуклеофильный агент глицилглицин не солюбилизуется мицеллами. Влияние ДДС может быть объяснено исходя из уменьшения реакционной способности в мицеллярной фазе и перераспределения реагентов.
Замедление реакции с КОН при замене n - водорода на п-мсточсигруппу , вероятно, зависит от того, что замещение и элиминирование изучались вмссме.
| Поликонденсация декаметиленгликоля с адипиновой кислотой, катализируемая и-толуолсульфокислотой (0 1 эквивалента. % при различных температурах. Зависимость средней степени полимеризации от продолжительности реакции. |
Замедление реакции алкильными заместителями, поэтому, обусловлено понижением энтропии активации.
Замедление реакции, связанное с недостатком свободной воды, может быть легко предотвращено повышением скорости диффузии CS2 путем интенсивного перемешивания или механического разрушения структуры волокон, благодаря чему реакция может быть закончена в 10 раз быстрее.
Замедление реакции N204 с толуолом было достигнуто заполнением трубок стружками из нержавеющей стали, разведением реакционной смеси СС14 и уменьшением количества N204 до 1 7 - 1 моля на 1 моль толуола. Ускорение реакции нитрования в ядро достигнуто прибавлением к реакционной смеси 0 27 - 0 4 моля уксусного ангидрида на 1 моль толуола, причем было получено 2 5 - 3 % 2 4 6-тринитротолуола и до 30 % нитротолуолов. Образовавшиеся мононитротолуолы дальше не нитруются. При нитровании толуола в ядро получаются только моно - и тринитрото-луолы без промежуточного образования динитротолуола. Замена ангидрида на уксусную кислоту не вызывает ускорения реакции.
