Цель урока: способствовать формированию понятия о скорости химической реакциичерез использование информационно-коммуникативной технологии.
Задачи урока:
- освоение важнейших знаний гомогенной и гетерогенной системе, влиянии на скорость реакции природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, катализатора;
- способствовать формированию оперативно-контрольного умения и умение пользоваться компьютером через работу со слайдами;
- воспитания отношения к химии как к одному из фундаментальных компонентов естествознания и элементу общечеловеческой культуры;
- овладение умениями наблюдать химические явления, производить расчеты на основе химических формул веществ и уравнений химических реакций.
Материально-техническая база и оснащение:
Мультимедийный проектор, компьютер, железная проволока, хлорид меди (II), цинк (гранулы), соляная кислота (1:10) и (1:3), оксид меди (II), азотная кислота, спиртовка, пероксид водорода, лучинка, оксид марганца (IY), пробирки, стеклянная палочка.
Дидактическое обеспечение: слайды, диск с обучающей программой "Химия.8класс", сигнальные карточки.
Тип урока: изучение нового материала.
Эпиграф урока:
"Нам необыкновенно повезло, что мы
живем в век, когда еще можно
делать открытия"
Ход урока
| Этап урока | Деятельность учителя | Деятельность ученика |
| 1. Ориентировочно-мотивационный этап (инициация урока, объявление темы, цели, задач, начальные записи) | Учитель:
"Ребята, как вы понимаете
слово скорость? При изучении, каких предметов вы сталкивались с понятием скорость? Как вы думаете, применимо ли это понятие в курсе изучения предмета химии? Какое практическое значение имеет знание понятия скорость химической реакции? |
Учащиеся:
отвечают на вопросы,
формулируют задачи
|
| 2. Операционно-исследовательский этап (работа учащихся групповая и индивидуальная по выполнению заданий) | Учитель:
дает понятиескорости
химической реакции, учащиеся 10 минут работают с
обучающей компьютерной программой, раздает
инструкции по выполнению лабораторной работы в
парах, времени дается 15 минут (смотреть приложение) |
Учащиеся: записывают тему урока в тетрадь, после вводного слова учителя, работают с обучающей компьютерной программой: "Химия. 8 класс". По инструкции выполняют лабораторную работу, ведут записи в тетради. |
| 3. Этап первичного закрепления в обобщающей беседе. | Учитель
задает вопросы: Что определяет понятие скорость химической реакции? - Какой формулой выражается скорость химической реакции? Какие химические системы являются гомогенными и гетерогенными? Какие факторы влияют на скорость химических реакций? Какими химическими реакциями вы доказали эти положения? Что общего между понятиями скорость движения и скорость химической реакции? |
Учащиеся отвечают на вопросы учителя. |
| 4. Рефлексивно- оценочный этап (первичный контроль: экспресс - опрос) | Учитель проводит экспресс
- опрос:
Верно ли, что: :скорость химической реакции определяется изменением концентрации одного из реагирующих веществ или одного из продуктов реакции в единицу времени? :скорость химической реакции измеряется: моль/лс? :скорость химической реакции не зависит от температуры? :гетерогенными называют реакции, которые идут между веществами в неоднородной среде? :при повышении температуры на каждые 10° С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза? |
Учащиеся
готовят сигнальные
карточки. Зеленая означает "да", красная - "нет", желтая - "сомневаюсь". |
| 5. Постановка домашнего задания. | Предлагается учащимся: 29, 30, 31, стр. 128 упр.1, стр.125 упр.1, 5, | Учащиеся записывают домашнее задание в дневник. |
| 6. Подведение итогов. | Учитель подводит итог урока, проводит рефлексию: если ребята выполнили поставленные задачи, поднимите красную карточку, если остались некоторые вопросы - зеленую, если не усвоили больше половины - желтую. Оценивает и комментирует работу наиболее активных учащихся | Учащиеся поднимают сигнальные карточки. |
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.
Разделы: Химия
Цель урока
- обучающая: продолжить формирование понятия«скорость химических реакций», вывести формулы для вычисления скорости гомогенных и гетерогенных реакций, рассмотреть от каких факторов зависит скорость химических реакций;
- развивающая: учить обрабатывать и анализировать экспериментальные данные; уметь выяснять взаимосвязь между скоростью химических реакций и внешними факторами;
- воспитательная: продолжитьразвитие коммуникативных умений в ходе парной и коллективной работы; акцентировать внимание учащихся на важности знаний о скорости химической реакции протекающих в быту (коррозия металла, прокисание молока, гниение и др.)
Средства обучения: Д. мультимедийный проектор, компьютер, слайды по основным вопросам урока, CD-диск «Кирилл и Мефодий», таблицы на столах, протоколы лабораторной работы, лабораторное оборудование и реактивы;
Методы обучения: репродуктивный, исследовательский, частично поисковый;
Форма организации занятий: беседа, практическая работа, самостоятельная работа, тестирование;
Форма организации работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая, коллективная.
1. Организация класса
Готовность класса к работе.
2. Подготовка к основному этапу усвоения учебного материала. Активизация опорных знаний и умений (Слайд 1, см. презентацию к уроку).
Тема урока «Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции».
Задача: выяснить, что есть скорость химической реакции, и от каких факторов она зависит. В ходе урока познакомимся с теорией вопроса по вышеназванной теме. На практике подтвердим некоторые наши теоретические предположения.
Прогнозируемая деятельность учеников
Активная работа учащихся показывает их готовность к восприятию темы урока. Нужны знания учащихся о скорости химической реакции из курса 9 класса (внутрипредметная связь).
Обсудим следующие вопросы (фронтально, слайд 2):
- Зачем нужны знания о скорости химических реакций?
- Какими примерами можно подтвердить то, что химические реакции протекают с различными скоростями?
- Как определяют скорость механического движения? Какова единица измерения этой скорости?
- Как определяют скорость химической реакции?
- Какие условия необходимо создать, чтобы началась химическая реакция?
Рассмотрим два примера (эксперимент проводит учитель).
На столе – две пробирки, в одной раствор щелочи (КOH), в другой – гвоздь; в обе пробирки приливаем раствор CuSO4. Что мы наблюдаем?
Прогнозируемая деятельность учеников
На примерах учащиеся судят о скорости реакций и делают соответствующие выводы. Запись на доске проделанных реакций (двое учащихся).
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 ; Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0
Какой вывод по проведённым реакциям мы можем сделать? 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).
Прогнозируемая деятельность учеников
По результатам демонстрированного эксперимента учащиеся делают вывод: реакция 1 – гомогенная, а реакция
2– гетерогенная.
Скорости этих реакций будут математически определяться по-разному.
Учение о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кинетикой.
3. Усвоение новых знаний и способов действий (Слайд 3)
Скорость реакции определяется изменением количества вещества в единицу времени
В единице V
(для гомогенной)
На единице поверхности соприкосновения веществ S (для гетерогенной)
Очевидно, что при таком определении величина скорости реакции не зависит от объёма в гомогенной системе и от площади соприкосновения реагентов – в гетерогенной.
Прогнозируемая деятельность учеников
Активные действия учащихся с объектом изучения. Занесение таблицы в тетрадь.
Из этого следуют два важных момента (слайд 4):
2) рассчитанная величина скорости будет зависеть от того, по какому веществу её определяют, а выбор последнего зависит от удобства и лёгкости измерения его количества.
Например, для реакции 2Н 2 +О 2 = 2Н 2 О: υ (по Н 2) = 2 υ (по О 2) = υ (по Н 2 О)
4. Закрепление первичных знаний о скорости химической реакции
Для закрепления рассмотренного материала решим расчетную задачу.
Прогнозируемая деятельность учеников
Первичное осмысление полученных знаний о скорости реакции. Правильность решения задачи.
Задача (слайд 5). Химическая реакция протекает в растворе, согласно уравнению: А+В = С. Исходные концентрации: вещества А – 0,80 моль/л, вещества В – 1,00 моль/л. Через 20 минут концентрация вещества А снизилась до 0, 74 моль/л. Определите: а) среднюю скорость реакции за этот промежуток времени;
б) концентрацию вещества В через 20 мин. Решение (приложение 4 , слайд 6).
5. Усвоение новых знаний и способов действий (проведение лабораторной работы в ходе повторения и изучения нового материала, поэтапно, приложение 2).
Нам известно, что на скорость химической реакции влияют разные факторы. Какие?
Прогнозируемая деятельность учеников
Опора на знания 8-9 классов, запись в тетради по ходу изучения материала. Перечисляют (слайд 7):
Природа реагирующих веществ;
Температура;
Концентрация реагирующих веществ;
Действие катализаторов;
Поверхность соприкосновения реагирующих веществ (в гетерогенных реакциях).
Влияние всех перечисленных факторов на скорость реакции можно объяснить, используя простую теорию – теорию столкновений (слайд 8). Основная идея её такова: реакции происходят при столкновении частиц реагентов, которые обладают определённой энергией.
Отсюда можно сделать выводы:
- Чем больше частиц реагентов, чем ближе они друг к другу, тем больше шансов у них столкнуться и прореагировать.
- К реакции приводят лишь эффективные соударения, т.е. такие при которых разрушаются или ослабляются «старые связи» и поэтому могут образоваться «новые». Но для этого частицы должны обладать достаточной энергией.
Минимальный избыток энергии (над средней энергией частиц в системе), необходимый для эффективного соударения частиц в системе), необходимый для эффективного соударения частиц реагентов, называется энергией активации Е а.
Прогнозируемая деятельность учеников
Осмысливание понятия и запись определения в тетрадь.
Таким образом, на пути всех частиц, вступающих в реакцию, имеется некоторый энергетический барьер, равный энергии активации. Если он маленький, то находится много частиц, которые успешно его преодолевают. При большом энергетическом барьере необходима дополнительная энергия для его преодоления, иногда достаточно хорошего «толчка». Я зажигаю спиртовку – я сообщаю дополнительную энергию Е а, необходимую для преодоления энергетического барьера в реакции взаимодействия молекул спирта с молекулами кислорода.
Рассмотрим факторы , которые влияют на скорость реакции.
1) Природа реагирующих веществ (слайд 9).Под природой реагирующих веществ понимают их состав, строение, взаимное влияние атомов в неорганических и органических веществах.
Величина энергии активации веществ – это фактор, посредством которого сказывается влияние природы реагирующих веществ на скорость реакции.
Инструктаж.
Самостоятельная формулировка выводов (приложение 3 дома)
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?