Обморок - состояние, при котором человек на время теряет сознание. Возникнуть...
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. |
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?
Урок разработала Лопкина Светлана Ивановна
учитель химии и географии
МОУ «Лажъяльская средняя школа» Республики Марий Эл
Предмет: химия
Класс: 9
Тема: Скорость химических реакций
Цель урока : создание условий для осознания и осмысления знаний по теме «Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химических реакций»»
Задачи урока:
Образовательный аспект:
сформировать понятие «скорость химических реакций», в результате наблюдения, анализа, сравнения, обобщения подвести учащихся к осмыслению зависимости скорости химических реакций от различных факторов;
формирование навыков исследовательской деятельности обучающихся.
Развивающий аспект:
способствовать формированию общеучебных умений:
учебно-интеллектуальных (анализировать факты, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы);
учебно-информационных (работать с тестами);
учебно-организационных (понимать смысл задания, распределять время для выполнения тестовых заданий и их проверки);
учебно-коммуникативных (умение вести диалог, высказывать свою точку зрения);
способствовать развитию кругозора учащихся.
Воспитательный аспект:
способствовать воспитанию аккуратности, внимательности, осторожности при работе с лабораторным оборудованием и реактивами.
Оборудование:
для лабораторных работ: набор реактивов: раствор HCl , Zn в таблетках и порошкообразный, Fe , Mg ; спиртовки, спички, держатели, пробирки;
на столе учителя: HCl (конц), соль лития, кусочек сахара, спиртовка, спички, тигельные щипцы;
демонстрационная компьютерная техника.
Тип учебного занятия: урок «открытия» новых знаний с элементами исследования
Форма организации: фронтальная, парная работа
Использование педагогических технологий:
технология проблемного обучения;
технология коллективного взаимодействия;
технология критического мышления
обучение на основе учебных ситуаций
Методы и приемы обучения:
проблемный диалог;
побуждающий диалог;
подводящий диалог;
сравнительный метод;
исследование
Ход урока
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
I . Мотивационно-целевой этап.
1. Актуализация знаний (3 мин.)
Сегодня у нас необычный урок. Скажите, пожалуйста, любите ли вы сок?
О чем это свидетельствует (с точки зрения химии)? Какие признаки химических реакций наблюдаются при этом? (Слайд 2)
Значит, даже в обыденной жизни мы постоянно имеем дело с химическими реакциями. И сегодня речь у нас пойдет о реакциях.
Так как сегодня мы будем проводить исследование, вспомним основные правила техники безопасности. (Слайд 3)
Не пробуйте вещества на вкус. Старайтесь, чтобы вещества не попадали на кожу лица и рук, так как многие из них вызывают раздражение кожи и слизистых оболочек.
В случае ожога, пореза обращайтесь к учителю или лаборанту.
Не приступайте к выполнению опыта, не зная, что и как нужно делать.
Не загромождайте свое рабочее место предметами, которые не потребуются для выполнения опыта. Работайте спокойно, без суетливости, не мешая соседям.
Обращайтесь бережно с посудой, веществами и лабораторными принадлежностями.
Закончив работу, приведите рабочее место в порядок.
2. Целепологание (3 мин.)
Что же изменилось в испортившемся соке с химической точки зрения?
А в чем измеряется вещество?
Какова единица измерения количества вещества?
Но бывает так, что сок может простоять без изменений, и признаков порчи не наблюдается.
Значит ли это, что химические реакции не протекают?
Значит, химические реакции протекают с разной скоростью. И сегодня нам предстоит ознакомиться с понятием «скорость химической реакции» и выявить, от каких факторов она зависит.
Для чего это нужно?
Запишите тему урока.
II . Процессуальный этап. Совместное открытие новых знаний.
1. Понятие о скорости химической реакции. (10 мин.)
В курсе физики вы ознакомились с понятием «скорость движения». Давайте вспомним, что это такое.
Скорость движения – это изменение длины пути в единицу времени:
∆ S
Понятие «скорость химической реакции» во многом сходно с понятием «скорость движения». Как мы уже выяснили, во время химических реакций изменяется количества веществ, как реагирующих, так и продуктов реакций. В жидкостях и газах реакции протекают в определенном объеме, поэтому в жидкой и газообразной среде (гомогенные реакции) скорость химической реакции – это изменение количества вещества в единицу времени в единице объема:
∆ n n ∆с
Ѵ= - , но так как - = с, то Ѵ= ± -
V ∙∆t V ∆t
∆с = с2 -с1 (объяснить, почему перед формулой знак ±)
Единица измерения скорости химической реакции обычно моль/л∙с.
Если в реакции участвует твердое вещество (гетерогенная реакция), то взаимодействие веществ происходит не по всему объему. А только на поверхности твердого вещества, поэтому:
S ∙∆t
где S –площадь поверхности соприкосновения веществ (Слайд 4)
Давайте решим задачу на вычисление скорости химической реакции: в растворе протекает реакция А+ В = С. Какова скорость химической реакции, если начальная концентрация А была 0,8 моль/л, а через 20с снизилась до 0,78 моль/л? (Слайд 5)
2. Физкультминутка (2 мин.)
Вновь у нас физкультминутка
Наклонились, ну-ка, ну-ка!
Распрямились, потянулись,
А теперь назад прогнулись.
Голова устала тоже
Так давайте ей поможем
Вправо-влево, раз и два
Думай, думай, голова.
Хоть зарядка коротка,
Отдохнули мы слегка.
3. Факторы, оказывающие влияние на скорость химических реакций (20 мин.)
Давайте вернемся к нашему примеру.
Что мы можем сделать, чтобы сок сохранился как можно дольше?
Правильно. Итак, первый фактор:
Температура (Слайд 6)
Чем выше температура, тем больше скорость химических реакций; чем ниже температура, тем меньше скорость химических реакций.
Правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10ºС скорость реакции увеличивается в 2-4 раза:
Математически правило Вант-Гоффа выражается формулой:
где: – температурный коэффициент;– скорость химической реакции при температурах соответственно.
Решение задачи: Определите, как изменится скорость химической реакции, температурный коэффициент которой 3, при повышении температуры с 10ºС до 40ºС. (Слайд 7)
Большое внимание на классных часах вы уделяли мерам противопожарной безопасности и правилам поведения при пожарах. Вы знаете, что если в помещении пожар, нельзя открывать окна. Почему? Значит, увеличивается скорость реакции горения. - За счет чего увеличивается скорость горения? Вспомните, что такое горение.
На скорость химической реакции влияет: 2) концентрация реагирующих веществ (Слайд 8)
Демонстрация: а) взаимодействие раствора HCl
c
Zn
; б) взаимодействие конц. HCl
c
Zn
. Вывод: чем больше концентрация, тем выше скорость химической реакции. Объяснение: для химического взаимодействия необходимо, чтобы молекулы реагирующих веществ столкнулись. Чем выше концентрация веществ, тем больше таких столкновений, поэтому скорость реакции выше. (В сильном классе вводится понятие о законе действующих масс. По закону действующих масс скорость реакции, уравнение которой А+В=С может быть вычислена по формуле: v 1 = k 1 C A C B , а скорость реакции, уравнение которой А+2В=С, может быть вычислена по формуле: v 2 = k 2 C A C B 2 В этих формулах: C A и C B – концентрации веществ А и В (моль/л), k 1 и k 2 – коэффициенты пропорциональности, называемые константами скоростей реакции
. Эти формулы также называют кинетическими уравнениями.
Составьте кинетические уравнения для следующих реакций: а) H 2 +Cl
2 =2HCl
;
Б) 2 Fe + 3CI 2 = 2 FeCI 3)
Ребята, сейчас вы смотрели взаимодействие раствора HCl c Zn . Как ещё можно увеличить скорость этой реакции, не изменяя температуры и концентрации соляной кислоты? Вы наверняка когда-нибудь растапливали камин или печь, ходили в походы, разжигали костры. Какие брали дрова для костра – крупные поленья или измельчали их? - Как вы думаете, почему? Формулируем вывод:
3) для гетерогенных реакций скорость зависит от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ. (Слайд 9) Чем больше площадь поверхности соприкосновения, тем больше скорость химической реакции.
– Давайте сравним, как взаимодействуют с раствором HCl два металла – Fe и Mg .
Одинакова ли скорость этих реакций? Почему? Формулируем вывод: следующий фактор, влияющий на скорость химической реакции - 4) природа реагирующих веществ (Слайд 10)
Скажите, как вы думаете, сможем ли мы поджечь кусочек сахара? (Демонстрация) Не получается. А теперь поместим на кусочек сахара несколько крупинок соли лития (сигаретный пепел) (Демонстрация) Сахар загорается. Как вы думаете, почему?
Соли лития – катализаторы горения сахара. 5)следующий фактор – катализатор (Слайд 11)
Вспомните, что такое катализаторы. В нашем организме также имеются катализаторы. Как они называются?
Итак, мы узнали, что такое скорость химической реакции, и от чего она зависит.
III . Самопроверка. Коррекция полученных результатов. (3 мин.)
Предлагаю решить тест, оценить полученные знания. Выберите правильные варианты ответов. (Слайд 12)
1 . Единица измерения скорости химической реакции:
А) м/с В) моль/м
Б) моль/л∙мин Г) м∙с²
2. Фактор, не влияющий на скорость химической реакции:
А) катализатор
Б) концентрации реагирующих веществ
В) форма сосуда, в котором протекает реакция
Г) температура
3. Скорость химической реакции
Zn +2HCl = ZnCl 2 +H 2 будет наибольшей при использовании:
А) кусочка Zn и 5% раствора кислоты
Б) порошка Zn и 5% раствора кислоты
В) кусочка Zn и 10% раствора кислоты
Г) порошка Zn и 10% раствора кислоты
4 . «Растворение» цинка в соляной кислоте будет замедляться при:
А) увеличении концентрации кислоты
Б) раздроблении цинка
В) разбавлении кислоты
Г) повышении температуры
5 . При повышении температуры на каждые 10ºС скорость химической реакции:
А) не изменяется
Б) уменьшается
В) увеличивается в 10 раз
Г) увеличивается в 2-4 раза
Самопроверка: ответы: 1. Б); 2. В); 3. Г); 4. В); 5. Г). (Слайд 13)
IV . Рефлексия. (2 мин.)
Надеюсь, что в ходе нашего урока вы узнали много нового и важного, что может пригодиться в жизни. В ходе урока вы пытались овладеть самым главным в процессе познания – умением находить истину с помощью доказательств, т.е. проводить исследование.
Сейчас я предложу вам небольшой тест. Поставьте плюсики за утверждения. (Слайд 14)
Я узнал(а) много нового.
Мне это пригодится в жизни.
На уроке было над чем подумать.
На все возникшие у меня вопросы я получил(а) ответы.
На уроке я поработал(а) добросовестно.
Подсчитайте количество плюсиков. Их количество подсказывает вам, как вы поработали на уроке.
V . Домашнее задание. (Слайд 15) (2 мин.)
1. Решить задачу: Определить скорость химической реакции H 2 +Br 2 = 2HBr , если начальная концентрация водорода была 1 моль/л, а через 30 с стала 0,8 моль/л. (Задача распечатана на листочках)
2. Привести примеры влияния различных факторов на скорость химических реакций, которые вы осуществляете дома, в быту.
Отвечают (как правило, да )
Отвечают:
- Происходит химическая реакция
- Выделение газа, появление запаха
Предполагают:
- Исчезают вкусные и полезные вещества, появляются вещества, ухудшающие вкус сока.
- Количество вещества
- Моль
- Нет, реакции протекают, но медленнее
- Есть реакции полезные, их скорость нужно увеличить; есть реакции вредные, скорость которых нужно уменьшить.
Записывают тему урока
Отвечают
Совместно с учителем выводят формулу и записывают в тетрадь
Решают задачу совместно с учителем
Повторяют упражнения за учителем.
Предполагают: поставить в холодильник.
Проводят лабораторный опыт: а) взаимодействие раствора HCl c Zn при обычной температуре;
б) взаимодействие раствора HCl c Zn при нагревании
Формулируют вывод: чем выше температура, тем больше скорость химических реакций.
Решают задачу.
Отвечают: пламя разгорается с большей силой.
Обсуждение: горение – взаимодействие вещества с кислородом. Когда открываем окно, в комнату врывается поток кислорода (увеличивается концентрация кислорода).
Записывают в тетрадь.
Отвечают: измельченные поленья загораются быстрее, т.к. увеличивается площадь поверхности соприкосновения с кислородом.
Проводят лабораторный опыт: а) взаимодействие раствора HCl c Zn (таб.);
б) взаимодействие раствора HCl c Zn (порош.)
Проводят лабораторный опыт: а) взаимодействие раствора HCl c Fe ;
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.
Тема Скорость химических реакций и факторы на нее влияющие.
Тип урока: изучение нового материала
Вид урока: лекция
Класс : 9
Учитель химии ГБОУ СОШ № 1 города Байконур Гузикова Оксана Александровна
Цели урока.
Обучающие:
Дать понятие о скорости химических реакций и единицах ее измерения. Показать влияние на скорость реакций таких факторов как природа реагирующих веществ, их концентрация, площадь соприкосновения, использование катализаторов и температура. Познакомить учащихся с классификацией химических реакций по признаку фазности (агрегатного состояния): гомо- и гетерогенные.
Развивающие:
Привитие навыков определения скорости химической реакции, используя закон действующих масс. Продолжение развитие общеучебных и предметных умений: анализировать, сравнивать, делать выводы. Развитие логико-смыслового мышления учащихся, памяти, химического языка.
Воспитательные:
Расширение кругозора, умение применять полученные знания на практике, самоусвоение лекционного материала. Воспитание культуры умственного труда.
Оборудование и реактивы:
Плакат по технике безопасности, формулы на ПП, проектор, лист-памятка с планом лекции.
Для демонстрационного эксперимента: раствор тиосульфата натрия, раствор серной кислоты, вода, пробирки.
Для лабораторного эксперимента: раствор соляной кислоты, порошок цинка, гранулы цинка, магний, железо, пробирки.
ДЕВИЗ УРОКА:
«Химическое превращение, химическая реакция – есть главный предмет химии» Н.Н. Семенов.
ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ
Учитель
Здравствуйте ребята, садитесь.
Учитель
Дежурные назовите отсутствующих сегодня на уроке.
(учитель отмечает отсутствующих на уроке).
ОБЪЯСНЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
Учитель
Сегодня мы переходим к изучению нового раздела «Скорость химических реакций. Химическое равновесие».
На этом уроке мы поговорим о том, как определяется скорость химической реакции, и какие факторы могут ее изменить.
УЧИТЕЛЬ
На доске написаны две химические реакции.
Взаимодействие раствора соляной кислоты и цинка.
Взаимодействие раствора серной кислоты и раствора хлорида бария.
Учитель
Чем они отличаются?
Ученик
Они отличаются тем, что одна протекает между растворами, а вот во второй есть и раствор – соляная кислота, и металл – цинк.
Учитель
Значит, первая реакция протекает в одной среде, и эта реакция называется гомогенной, а во второй реакции принимают участие вещества разного агрегатного состояния, она носит название – гетерогенная. Примером гомогенных сред будут газ-газ, жидкость-жидкость. Перечислите примеры гетерогенных сред.
УЧЕНИК
Газ – твердое вещество, газ – жидкость, твердое вещество - газ.
УЧИТЕЛЬ
Правильно. Мы определим скорость химической реакции, запишем определение и соответствующие формулы.
Предмет изучения химии – химическая реакция. В результате химической реакции исчезают одни и образуются другие вещества. В процессе реакции изменяются количества вещества как реагентов (исходных веществ), так и продуктов (конечных веществ). Скорость этого изменения называется скоростью химической реакции. Химическая кинетика – учение о скоростях и механизмах химических реакций. (запишем это определение)
Таким образом, скорость химической реакции можно описать уравнением
r = / (1)
где r – скорость реакции (от англ. rate – скорость процесса, в отличие от ранее используемого обозначения для скорости реакции - velocity – скорость перемещения), (прописная греч. дельта ) – синоним слов «конечное изменение», (греч. ню ) – количество (моль) вещества-реагента или вещества продукта, (греч. тау ) – время (с), за которое произошло данное изменение.
При таком определении скорость реакции зависит от того, количество какого из участников реакции мы наблюдаем и измеряем. Очевидно, что для реакции, например:
2 H 2 + O 2 =2 H 2 O .
количество вещества превращающегося водорода в два раза больше, чем кислорода. Поэтому
r (H 2 ) = 2 r (O 2 ) = r (H 2 O ).
Уравнение реакции связывает величины скоростей, определенных по любому из веществ. Поэтому выбор последнего зависит от удобства и легкости экспериментального измерения его количества в реакционной системе.
На качественном уровне реакции могут быть классифицированы на быстрые, для измерения скорости которых необходимы специальные методы, например, взрыв гремучего газа, реакции в растворах электролитов; медленные, для измерения скорости которых нужны большие промежутки времени, например коррозия железа; и реакции, за течением которых мы можем наблюдать непосредственно, например взаимодействие цинка с соляной кислотой.
Описываемая уравнением (1) скорость реакции зависит от количеств взятых веществ-реагентов. Если мы проводим одну и ту же реакцию с разными объемами или поверхностями соприкосновения реагентов, то для одной и той же реакции мы получим разные значения скорости, тем большие, чем больше вещества взято или чем лучше оно измельчено. Поэтому используют другое определение скорости реакции.
Скорость химической реакции – это изменение количества вещества какого-либо участка реакции в единицу времени в единице реакционного пространства (запишем это определение).
В гомогенной системе V системы (в газовой фазе или растворе). В такой реакции единицей реакционного пространства является единица объема, и если этот объем не изменяется в процессе реакции, то уравнение имеет вид:
V = c / t (2)
где с – молярная концентрация вещества (моль/л).
Скорость реакции – изменение концентрации вещества в единицу времени.
В гетерогенной системе ( например, при горении твердого тела в газе или при взаимодействии металла с кислотой) реакция происходит на границе раздела между компонентами. Если площадь этой границы S , то уравнение скорости имеет вид:
V = n / S t (3)
Очевидно, что при таком определении (см. уравнения (2) и (3)) величина скорости реакции не зависит от объема в гомогенной системе и от площади соприкосновения реагентов (степени измельчения) в гетерогенной системе.
Какие же факторы влияют на скорость химической реакции?
ЗАПИШЕМ ОСНОВНЫЕ
Природа реагирующих веществ.
Влияние температуры.
Наличие катализатора.
На каждый случай приведем пример.
1. Влияние природы реагентов
Первым, и достаточно очевидным, фактором, определяющим скорость реакции, является природа реагентов. Выше на этой основе мы привели примеры реакций, текущих с разной скоростью.
Теперь проведем опыт, который экспериментально докажет это.
Учитель предлагает ребятам выполнить лабораторный опыт.
Для этого в 3 пробирки наливаем 1-2 мл раствора соляной кислоты и опускаем в каждую примерно по одинаковому кусочку металла: в первую – магний, во вторую – цинк, а в третью – железо.
Учитель
Во всех ли пробирках скорость выделения газа одинакова?
Ученик
Нет, в пробирках интенсивность выделения пузырьков разная. В первой пробирке газ выделяется очень быстро, во второй медленней, а в третье еще медленнее.
Учитель
Сделаем вывод
Ученик
Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ.
2. Влияние концентраций реагентов
Второй, и тоже достаточно очевидный, фактор – концентрация реагентов.
Проведем опыт
Учитель проводит демонстрационный опыт.
В три пробирки наливаем раствор тиосульфата натрия. В первую – 5 мл, во вторую – 2,5 мл, в третью - 1 мл. Далее во вторую и третью пробирки добавим по 5 мл воды. Затем вовсе пробирки, начиная с третьей, добавляем по 3 мл раствора серной кислоты. По времени появления и интенсивности выделившейся коллоидной серы и судят о влиянии концентрации тиосульфата натрия на скорость реакции.
Ученик
Скорость химической реакции зависит от концентрации реагентов
Учитель
А почему так происходит? Чем выше концентрация вещества, тем больше частиц в единице объема, тем чаще они сталкиваются. Количество это выражается так называемым законом действующих масс – скорость реакции пропорциональна концентрациям реагентов в некоторых степенях. Например, для следующих ниже уравнений реакций выражения скорости такие:
A = X , r = kc A ;
A + B = X, r = kc A c B ;
A + 2B = X, r = kc A c B c B = kc A c B 2 .
Величина k – коэффициент пропорциональности – называется константой скорости реакции и не зависит от концентраций. Численно этот коэффициент равен скорости реакций, если произведение концентраций реагентов равно 1. Когда сравнивают скорости разных реакций, то сравнивают именно их константы скоростей.
Важно отметить, что показатели степеней при концентрациях в приведенных ниже выражениях для скоростей химических реакций равны стехиометрическим коэффициентам только в редких случаях, когда реакция протекает в одну стадию (для так называемых элементарных реакций). На самом деле отдельная химическая реакция является такой же абстракцией, как и совершенно чистое химическое вещество. Другими словами, реальные химические превращения практически всегда включают в себя несколько реакций.
Скорость реакций, протекающих в несколько последовательных стадий, определяется самой медленной из этих стадий. Вспомним арабскую поговорку: «Караван идет со скоростью самого медленного верблюда».
Например, реакция
2 Fe 2+ + H 2 O 2 = 2 FeOH 2+
протекает по следующим стадиям:
1) 2 Fe 2+ + H 2 O 2 = 2 FeOH 2+ + OH .
k 1 = 60 л/(моль . с);
2) OH . + Fe 2+ = FeOH 2+ , k 2 = 60 000 л/(моль . с).
Более медленная стадия – первая. Поэтому уравнение скорости данной реакции –
r = k 1 c (Fe 2+ ) c (H 2 O 2 ),
а не r = kc 2 (Fe 2+ ) c (H 2 O 2 ).
О таких сложных процессах мы будем еще говорить более подробно в 11 классе.
3. Влияние температуры.
Учитель
Влияние температуры на протекание химической реакции двояко. Во- первых температура может влиять на состав продуктов, а во-вторых - подавляющее большинство реакций ускоряются при увеличении температуры. Почему? Потому что с повышением температуры быстро растет число, так называемых «активных» молекул, т.е. молекул, обладающих энергией, большей, чем энергия активации.
Энергия активации – разность между средней энергией молекул при данной температуре и той энергией, которой они должны обладать, чтобы вступить в химические реакции.
Влияние температуры на скорость химической реакции иллюстрирует правило Вант – Гоффа
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
При изменении температуры реакции на каждые 10 градусов скорость реакции изменяется в 2-4 раза (Формула на доске)
Учитель
Если температуру увеличивать, что произойдет со скоростью химической реакции.
Ученик
Скорость реакции увеличится при повышении температуры на каждые 10 градусов в 2-4 раза.
Учитель
Если температуру уменьшить, что произойдет со скоростью химической реакции.
Ученик
Скорость уменьшится при понижении температуры на каждые 10 градусов в 2-4 раза.
4. Площадь поверхности соприкосновения.
Учитель
Теперь перейдем к площади поверхности соприкосновения.
Лабораторный опыт. Памятка по соблюдению правил техники безопасности.
В две пробирки нальем соляную кислоту, в первую добавим порошок цинка, а во вторую гранулу. Запишите уравнение реакции. Определите ее тип. Где реакция проходит быстрее? Почему?
Ученик записывает реакцию. Она является реакцией замещения.
Реакция проходит быстрее в первой пробирке. Ведь там больше площадь поверхности соприкосновения.
Учитель
Правильно.
5. Катализатор
Последний фактор – это наличие специальных веществ - катализаторов. Химическая реакция – сложный процесс, в котором могут принимать участие не только вещества реагенты, но и другие присутствующие в системе вещества. Если они заметно изменяют скорость химической реакции, то их и называют катализаторами. Об этих веществах и о катализе мы подробно погорим на следующем уроке.
ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА
Учитель
Какую новую величину мы изучили на сегодняшнем уроке?
Ученик
Мы ознакомились со скоростью химической реакции.
Учитель
Какие виды сред вы узнали?
Ученик
Гомогенную и гетерогенную.
Учитель
Одинаково ли определяется скорость в разных средах?
Ученик
Нет, по разному.
Учитель
Как определяется скорость в гомогенной среде?
Ученик
В гомогенной системе реакция происходит во всем объеме V системы (в газовой фазе или растворе). В такой реакции единицей реакционного пространства является единица объема, и если этот объем не изменяется в процессе реакции
Учитель
Учитель
Как определяется скорость в гетерогенной среде?
В гетерогенной системе реакция происходит на границе раздела между компонентами. Если площадь этой границы S .
Учитель
В каких единицах она измеряется?
Какие факторы влияют на скорость химической реакции? Перечислите их.
Ученик
Природа реагирующих веществ.
Концентрация реагирующих веществ.
Температура.
Площадь поверхности соприкосновения.
Наличие катализатора.
IY . ОБОБЩЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА
Сегодня на уроке мы изучили понятие скорость химической реакции. Рассмотрели как определяется скорость химической реакции в гомогенной и гетерогенной системах. Определили факторы, которые могут повлиять на скорость химической реакции.
Y . ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Основные определения дома выучить. А так же на столах у вас есть задания, они трехуровневые. Как всегда, каждый для себя выбирает соответствующий уровень, который на данном этапе обучения вам под силу выполнить.
