Скорость химических реакций поурочные. Урок по химии скорость химических реакций

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?


Ход урока

I. Организация начала занятия.

II. Подготовка к основному этапу занятия.

III. Конкретизация знаний, закрепление способов действий, систематизация знаний о закономерностях, с помощью которых можно управлять химическими реакциями.

IV. Подведение итогов занятия, информация о домашнем задании.

I. Организация начала занятия

Задача этапа: подготовить учащихся к работе на занятии.

Учитель: сегодня мы продолжим изучение темы «Скорость химической реакции» и выясним, может ли человек, обладая определенными знаниями, управлять химической реакцией. Для решения этой проблемы мы отправляемся в виртуальную лабораторию. Чтобы войти в нее, необходимо показать свои знания о скорости химической реакции.

II . Подготовка к основному этапу занятия

Задачи этапа: актуализация опорных знаний и умений, обеспечение мотивации и принятия учащимися цели урока.

Актуализация знаний учащихся

Учитель организует фронтальную беседу:

Вопрос 1: что изучает химическая кинетика?

Предполагаемый ответ: химическая кинетика - наука о закономерностях протекания химических реакций во времени.

Вопрос 2: на какие две группы можно разделить реакции в зависимости от состояния химических веществ?

Предполагаемый ответ: если химические реакции происходят в однородной среде, например в растворе или газовой фазе, их называют гомогенными. А если реакция идет между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях, их называют гетерогенными.

Вопрос 3: как определить скорость гетерогенной реакции?

Предполагаемый ответ: скорость гетерогенной реакции определяется как изменение количества вещества в единицу времени на единице поверхности (учащийся записывает формулу на доске)

Вопрос 4: как определить скорость гомогенной реакции?

Предполагаемый ответ: Скорость гомогенной реакции определяется как изменение концентрации одного из веществ в единицу времени (учащийся записывает формулу на доске).

Учитель: теперь, используя свой жизненный опыт, предположите:

Вопрос 5: что сгорит быстрее: деревянная доска или древесные стружки?

Предполагаемый ответ: древесные стружки сгорят быстрее.

Вопрос 6: где быстрее сгорит уголь: на воздухе или в кислороде?

Предполагаемый ответ: быстрее уголь сгорит в кислороде.

III. Конкретизация знаний, закрепление способов действий, систематизация знаний о закономерностях, с помощью которых можно управлять химическими реакциями.

Задача этапа: обеспечить усвоение знаний и способов действий, организовав активную продуктивную деятельность учащихся.

Вводный рассказ учителя (сопровождается компьютерной презентацией):

Учитель: используя свой жизненный опыт, вы правильно предположили. Действительно, скорость химической реакции зависит от многих факторов. Основными из них являются: природа и концентрация реагирующих веществ, давление, температура, поверхность соприкосновения реагирующих веществ, действие катализаторов.

По мере работы мы также будем использовать информацию учебника.

Учащиеся под руководством учителя решают каждую экспериментальную задачу, и учитель, используя компьютерную презентацию, подводит учащихся к обоснованным заключениям.

Результат работы:


Закрепление материала.

Задача: для реакции были взяты вещества при температуре 40 С, затем их нагрели до 70 С. Как изменится скорость химической реакции, если температурный коэффициент ее равен 2?

Ответ: в 8 раз увеличится скорость химической реакции.

Учитель: итак, какой вывод мы можем сделать: может ли человек управлять скоростью реакций?

Предполагаемый ответ : да, может, если обладает знаниями о химической кинетике.

IV. Подведение итогов занятия, информация о домашнем задании

Задачи этапа: оценить работу на уроке и показать значение проделанной работы для последующего изучения темы.

Учитель: давайте вспомним ход урока, что мы сегодня узнали, чему научились?

Рефлексия. Высказывания учащихся.

Учитель: домашнее задание: параграф 6.1, выучить информацию таблицы. Выполнить упражнения 5, 6, 8 на стр. 108-109.

Технологическая карта занятия «Скорость химических реакций»

Основные пункты технологической карты

Обязательная общая часть

Наименование дисциплины

Тема урока

Скорость химических реакций

Тип и вид занятия

Комбинированный урок

Повторение, лекция

Цели занятия

(как ожидаемые результаты обучения)

В результате проведённого урока учащиеся:

продолжают формирование понятия «скорость химических реакций», выясняют, от каких факторов зависит скорость химических реакций;

продолжают учиться обрабатывать и анализировать экспериментальные данные; выяснять взаимосвязь между скоростью химических реакций и внешними факторами;

продолжают развитие коммуникативных умений в ходе парной и коллективной работы; акцентировать внимание на важности знаний о скорости химической реакции протекающих в быту (коррозия металла, прокисание молока, гниение и др.)

закрепляют умение работать с электронным пособием, таблицами, справочным материалом, дополнительной литературой

Методы обучения

Частично - поисковый (репродуктивный)

Формируемые компетенции (общие компетенции (ОК) и профессиональные компетенции (ПК))

Общие: формулировать свои ценностные ориентиры по отношению к изучаемым дисциплинам и сферам деятельности;

уметь принимать решения, брать на себя ответственность за их последствия;

осуществлять индивидуальную образовательную траекторию с учётом общих требований и норм;

владеть разными видами речевой деятельности.

Профессиональные: владеть навыками работы с различными источниками информации (электронное пособие, Интернет, словари, справочники, книги, учебники);

самостоятельно искать, извлекать, анализировать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию;

ориентироваться в информационных потоках, уметь осознанно воспринимать информацию;

владеть навыками использования информационных устройств (ПК, принтер);

применять для решения учебных задач информационные и телекоммуникационные технологии: аудио и видеозапись, электронную почту, Интернет;

уметь применять на практике полученные знания.

Тезаурусное поле занятия

Химическая кинетика - раздел химии, в котором изучаются скорости и механизмы химических реакций.

Система в химии - рассматриваемое вещество или совокупность веществ.

Фаза - часть системы, которая отделена от других частей поверхностью раздела.

Гомогенная (однородная) система - система, состоящая из одной фазы.

Гетерогенная (неоднородная) система - система, состоящая из двух или нескольких фаз.

Скорость гомогенной химической реакции - количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции в единицу времени в единице объёма системы.

Скорость гетерогенной химической реакции - количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции в единицу времени на единице поверхности раздела фаз.

Факторы, влияющие на скорость реакции:

Природа реагирующих веществ;

Концентрация реагирующих веществ;

Температура;

Присутствие катализаторов.

Катализатор - вещество, которое изменяет (увеличивают) скорость реакции, но не расходуется в результате реакции.

Ингибитор - вещество, которое изменяет (замедляют) скорость реакции, но не расходуется в результате реакции.

Ферменты (энзимы) - биологические катализаторы.

Закон действующих масс.

Используемые средства, в т.ч. средства ИКТ

Компьютерный терминал, мультимедийный проектор, демонстрационный экран, ноутбук, колонки, 15 персональных компьютеров, диск с презентациями и показом опытов по гидролизу солей; основная и дополнительная литература

Междисциплинарные и межкурсовые связи

Межпредметные: биология (химические реакции в живом организме), физика (понятие о тепловом эффекте реакций, влияние физических факторов на скорость химической реакции)

Образовательные ресурсы (в т. Ч. Интернет)

Система электронного обучения «Академия-Медиа», химические сайты XuMuk.ru , Alhimik.ru , Полезная информация по химии , основная и дополнительная литература

Этапы занятия

Длительность этапа

Результаты

Критерии и способ оценки

Функция преподавателя

Организация деятельности учащихся

Организация начала занятия

Приветствие

Проверка подготовки студентов к занятию

Готовность оборудования

Запуск системы ЭО

Определение отсутствующих студентов

Приветствие

Дежурный называет отсутствующих студентов

Проверка домашнего задания

Выдача карточек с индивидуальным заданием, вывод на экран заданий для всей группы

Выполнение заданий, самопроверка и проверка в паре

Этап подготовки студентов к активному и сознательному усвоению нового материала

Объявление темы урока и определение его задач

Запись темы в тетрадь

Поиск соответствующей темы в системе ЭО

Актуализация знаний, мотивационный этап

Фронтальная беседа

Постановка вопросов

Управление дискуссией

Ответы на вопросы, дополнение ответов друг друга

Этап усвоения новых знаний

Выдача заданий в электронном пособии, консультации

Работа с электронным пособием

Первичная проверка усвоения знаний

Выдача заданий, контроль выполнения

Выполнение заданий

Первичное закрепление знаний

Демонстрация опытов по теме с помощью проектора и экрана

Наблюдение

Составление уравнений реакций

Контроль и самопроверка знаний. Рефлексивно-контролирующий этап

Контроль написания уравнений, оценка, обобщение

Самопроверка, выводы

Подведение итогов занятия

Проведение анализа успешности достижения цели занятия

Оценка перспективы последующей работы

Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Выдача домашнего задания

Проведение инструктажа по его выполнению

Запись домашнего задания, вопросы по его уточнению



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.

План урок по теме «Скорость химических реакций»,

9 класс

учитель химии О.В. Залозных

Цель: познакомить учащихся с понятием «скорость химических реакций» и факторами, от которых она зависит.

Задачи:

Образовательные: дать понятие о скорости химических реакций и единицах ее измерения. Показать значение ее в природе и человеческой деятельности; установить факторы, влияющие на скорость реакции. Углубить знания о катализаторах. Познакомить учащихся с классификацией химических реакций по признаку фазности (агрегатного состояния): гомо и гетерогенных.

Развивающие: развивать у учащихся навыки управления своей учебной деятельностью; развитие самостоятельного мышления; совершенствование практических навыков при выполнении лабораторных опытов; развитие умения выделять главное в изучаемом материале, наблюдать, сравнивать, анализировать, делать выводы.

Воспитывающие: формировать коммуникативные умения в ходе парной и коллективной работы; развивать самостоятельность; стремление к цели.

Тип урока: урок изучения нового материала

Ресурсы урока: учебники и учебные пособия разных авторов, электронное учебное приложение к учебнику О.С.Габриеляна (9класс), компьютер, мультимедийный проектор

Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, пробиркодержатель.

Реактивы : цинк, магний, медь, раствор серной кислоты, вода, железо (гвоздь и опилки), пероксид водорода, оксид марганца (IV).

Методы и методические приемы: самостоятельная работа с текстом, индивидуальная работа, работа в группах, заполнение таблицы, выполнение тестовых заданий, работа в парах.

Техника безопасности : работа со спиртовкой, раствором серной кислоты

Планируемы результаты:

Предметные :

● знать определение скорости химических реакций

● знать факторы, влияющие на скорость химических реакций

Метапредметные :

● уметь слушать собеседника и вести диалог; уметь признавать возможность существования различных точек зрения

● использовать различные способы поиска, сбора, обработки, анализа и интерпретации информации в соответствии с задачами урока

● уметь излагать свое мнение и аргументировать свою точку зрения

● активное использование речевых средств, информационных средств и ИКТ для решения коммуникативных и познавательных задач

Личностные :

●развивать навыки сотрудничества с учителем и сверстниками в разных ситуациях; умения не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций

●формировать уважительное отношение к чужому мнению

● осуществлять самоконтроль, взаимоконтроль

● оценивать свои достижения на уроке

Ход урока

    Организационный этап

    Актуализация знаний

Почти неподвижности мука -

Мчаться куда-то со скоростью звука,

Зная прекрасно, что есть уже где-то

Со скоростью

Леонид Мартынов

Ребята, сегодня на уроке у нас очень интересная и очень важная в изучении химических реакций тема. Но начать урок я хочу с интересных фактов:

Скорость лопания мыльного пузыря составляет 0.001 секунды.

Наполеон читал со скоростью две тысячи слов в минуту 12.000 знаков.

Бальзак прочитывал 200 страниц за полчаса.

Скорость ветра от 10 до 15 миль в час.

При кипячении воды, ее молекулы движутся со скоростью 650 метров в секунду

Ураган может двигаться со скоростью 125 миль в час.

Ночью волосы растут медленно. Днём рост волос ускоряется. Между 10 и 11 часами скорость роста самая большая. Пик роста наступает между 14 и 16 часами.

Кровь движется быстро в артериях (500 мм/с), медленнее в венах(150 мм/с), и еще медленнее в капиллярах(1мм/с).

Ребята скажите, что объединяет эти научные факты? (в них говорится о скорости).

Следовательно, о чем мы будем говорить сегодня на уроке? (скорости)

Правильно. Сегодня мы будем говорить о скорости. Но не о той, с которой вы знакомились на уроках физики и математики, а о скорости химических реакций. Итак, тема сегодняшнего урока «Скорость химических реакций».

Как вы думаете, какие вопросы, помогут нам раскрыть тему урока?

(1. Что такое скорость химических реакций? 2. От чего зависит скорость химических реакций?)

    Организация познавательной деятельности

А что же такое скорость химической реакции? Чтобы ответить на этот вопрос, предлагаю вам самостоятельно поработать с учебниками и учебными пособиями по химии разных авторов, которые имеются у вас на столах (учащиеся работают с учебникам, выписывают определение понятия «скорость химической реакции» и формулу для ее расчета).

Затем в ходе фронтальной беседы обсуждаем основные вопросы:

    Что такое скорость химических реакций? (двое учащихся читают определения из разных источников)

    В каких единицах измеряется скорость реакций?

Итак, одна проблема решена. Теперь перейдем ко второму вопросу: «Отчего зависит скорость химических реакций?»

В ходе работы с литературой вы встретились с факторами, влияющими на скорость химической реакции. Какие это факторы? (2 человека перечисляют факторы, можно записать на доске)

А сейчас вы проведете лабораторную работу, в ходе которой определите, как тот или иной фактор влияет на скорость химических реакций. Для этого вы заранее поделились на 5 групп. Каждая группе имеет свое задание. Вам необходимо точно по инструкции провести эксперимент, ответить на предложенные вопросы, заполнить таблицу. Для нахождения ответов на вопросы вы можете воспользоваться имеющейся у вас дополнительной литературой. Не забывайте соблюдать правила техники безопасности. После окончания исследования мы обсудим ваши результаты (учащиеся работают согласно инструктивным картам)

Начнем. В зависимости от того, какие именно вещества реагируют, реакции могут протекать очень быстро, да же со взрывом, с умеренной скоростью или крайне медленно. Поэтому одним из факторов, влияющим на скорость реакции является природа реагирующих веществ. Под природой реагирующих веществ понимают их состав, строение, взаимное влияние атомов друг на друга. А как происходит это влияние, нам сейчас расскажет (выступление группы)

Согласно химической кинетики новые вещества образуются при взаимодействии молекул друг с другом. Поэтому, чем больше частиц в объеме, тем чаще они сталкиваются во времени. Следовательно, концентрации реагирующих веществ так же влияет скорость химических реакций. А каково это влияние нам расскажет (выступление группы)

Следующий фактор, на котором мы остановимся – это температура (выступление учащегося).

Для подавляющего большинства химически реакций их скорость с ростом температуры увеличивается. Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа:

при увеличении температуры на каждые 10 0 , скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

Это правило можно отобразить с помощью формулы:

ʋ t 2 = ʋ t 1 γ t 2 - t 1 /10

где, γ – температурный коэффициент, который зависит от природы реагирующих веществ и от катализатора.

Следующий фактор, который нас интересует – это поверхность соприкосновение реагирующих веществ (выступление учащегося).

О влиянии данного фактора на скорость химических реакций можно только в том случае, если реакция гетерогенная, т.е. реагирующие вещества находятся в разных агрегатных состояниях.

Если же реагирующие вещества находятся в одинаковом агрегатном состоянии, т.е. реакция гомогенная, то поверхность соприкосновения реагирующих веществ на скорость реакции не влияет.

У нас с вами остался последний фактор, влияющий на скорость химической реакции – это влияние катализатора. Давайте вспомним из курса биологии, какие вещества мы называем катализаторами.

Катализаторы – это вещества, изменяющие скорость реакции, но сами при этом остающиеся неизменными.

В зависимости от того, как катализаторы влияют на скорость реакции, их делят на две группы:

    «+» катализаторы – увеличивают скорость химических реакций. Сюда можно отнести большинство биологические катализаторы – ферментов.

    «-» катализаторы или ингибиторы – уменьшают скорость химических реакций. Сюда можно отнести антиоксиданты – это природные или синтетические ингибиторы, которые способны замедлять процесс окисления. Их используют для того, чтобы не портились продукты. Например, аскорбиновая кислота.

Мы рассмотрели с вами все факторы, влияющие на скорость химических реакций. Давайте еще раз их назовем.

    Первичное закрепление

Выполнение тестового задания (по вариантам), решение задач

Ключ к тесту: 1 вариант – 1-1; 2-1; 3-4; 4-4; 5-3; 6-2; В1 – 3421; В2-2

2 вариант - 1-2; 2-1; 3-2; 4-4; 5-2; 6-3; В1 – 3412; В2-1

Задача: определите, как изменится скорость некоторой реакции:

а) при повышении температуры от 10° до 50° С;

б) при понижении температуры от 10° до 0° С.

Температурный коэффициент реакции равен 3.

    Домашнее задание

повторить конспект, заполнить последнюю графу таблицы; индивидуальное задание: на «3» - найти интересные факты по теме «Скорость химической реакции»; на «4» - составить тест по теме «Скорость химической реакции»; на «5» - придумать задачу по теме «Скорость химической реакции»

    Рефлексия

В конце урока обучающимся предлагается закончить предложения:

Сегодня я узнал…

Я удивился…

Теперь я умею…

Я хотел бы…

Наибольшее затруднение вызвало…

Своей работой на уроке я … (доволен /не доволен)

Ребята, вы сегодня все прекрасно работали на уроке в роли исследователей. Я вижу, что вы усвоили тему урока, а это было самое главное в нашей с вами совместной работе. Спасибо вам за урок.

Инструктивная карта №1

Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ

Задание: в три пробирки налейте по 1мл кислоты. В первую пробирку поместите магний, во вторую – цинк, а в третью – медь. Сравните скорость взаимодействия металлов с кислотой. В чем, по- вашему, причина в различной скорости реакции взаимодействия кислоты с металлами. Заполните таблицу по проделанному опыту.

№ пробирки

условия опыта

Наблюдения

Инструктивная карта №2

Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ

Задание: в 2 пробирки налейте по 1мл кислоты. В первую пробирку добавьте 0,5мл воды. В обе пробирки поместите 2-3 гранулы цинка. В какой из пробирок выделение газа началось быстрее? Почему? Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Заполните таблицу по проделанному опыту.

№ пробирки

условия опыта

Наблюдения

Инструктивная карта №3

Зависимость скорости реакции от температуры

Задание: в две пробирки налейте по 1мл кислоты. В обе пробирки поместите 2-3 гранулы цинка. Одну из пробирок нагрейте. В какой из пробирок выделение газа протекает интенсивнее? Почему? Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от температуры. Заполните таблицу по проделанному опыту.

№ пробирки

условия опыта

Наблюдения

Инструктивная карта №4

Зависимость скорости реакции от поверхности соприкосновения реагирующих веществ (для гетерогенных реакций)

Задание: в две пробирки налейте по 1мл кислоты. В одну пробирку поместите железный гвоздь, а в другую – железные опилки. В какой из пробирок реакция идет быстрее? Почему? Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Заполните таблицу по проделанному опыту.

№ пробирки

условия опыта

Наблюдения

Инструктивная карта №5

Зависимость скорости реакции от катализаторов

Задание: в две пробирки налейте по 1мл пероксида водорода. В одну пробирку осторожно насыпьте несколько кристалликов оксида марганца (IV). В какой из пробирок наблюдается бурное выделение газа? Почему? Какую роль в этой реакции выполняет оксид марганца? Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от катализаторов. Заполните таблицу по проделанному опыту.

№ пробирки

условия опыта

Наблюдения

Факторы, влияющие на скорость

Выводы

    Природа реагирующих веществ

    Концентрация реагирующих веществ

    Температура

    Поверхность соприкосновения реагирующих веществ

    Катализаторы

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.

Поделиться: