Конспект уроку

Тема уроку: Швидкість хімічної реакції, залежність швидкості реакції від різних факторів.

Мета:
- формувати уявлення учнів про швидкість хімічної реакції, вплив на неї різних факторів;
- показати залежність швидкості хімічної реакції від природи речовини, ступеня подрібнення, температури, концентрації;
- розвивати навички й уміння складати рівняння хімічних реакцій, розпізнавати типи реакцій за рівняннями реакції;
- формувати навички розв’язання задач із використанням поняття «швидкість хімічної реакції».
Тип уроку: вивчення нового матеріалу.
Форми роботи: фронтальне опитування, демонстраційний експеримент, індивідуальна робота, розповідь учителя.

Демонстрація . Залежність швидкості хімічної реакції металів із хлоридною кислотою від природи металу і ступеня подрібнення; залежність швидкості хімічної реакції оксиду купруму з сульфатною кислотою від температури.

ХІД УРОКУ
I. Організація класу. Перевірка домашнього завдання.

II. Актуалізація опорних знань.
Мотивація навчальної діяльності
1.Розв’язування задачі (1 учень біля дошки)
В розчині об’ємом 2л міститься 8г гідроксиду натрію. Обчислити молярну концентрацію лугу в розчині.


2. Фронтальне опитування(слайд2)
• Що таке хімічна реакція?
• Що відбувається з молекулами під час перебігу реакції?
• Які ознаки хімічної реакції?
• Які типи реакції ви знаєте?
• Які реакції бувають за температурним ефектом?


 Установіть відповідність між рівнянням реакції та її типом: (слайд3)
А. 2Са + О2 = 2СаО ; 1. обміну;
Б. Fe + 2HСl = FeCl2 + H2; 2. сполучення;
В. HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O; 3. розкладу;
Г. 2HgO = 2Hg + O2; 4. заміщення.








Перевіримо тепер задачу на дошці.(слайд4)

• Що таке молярна концентрація?(слайд5)


III. Вивчення нового матеріалу
Оголошення теми уроку (слайд6)


Швидкість для нас знайоме поняття з дитинства.(слайд7)

 Дещо раніше ви вивчали фізичну величину швидкість на уроках фізики. Нагадаємо, що ж таке швидкість?(відповідь учнів)(слайд8)


Тобто,бачимо, що це є зміна якоїсь величини за певний проміжок часу. Довкола нас відбувається багато різних явищ. Одні відбуваються швидше, інші повільніше. Наприклад,залізо ржавіє повільно, а природній газ в нас вдома згорає швидко, хоча це є одна і та сама хімічна реакція взаємодії з киснем.



 Один із класиків сказав: «…Є тільки дві форми життя: гниття і горіння. Боягузи та жадібні оберуть першу, мужні та щедрі – другу…» (слайд 9). Нагадаємо, що гниття і горіння – процес окиснення, що відбувається з різною швидкістю і якістю.






Я думаю, що вам нескладно буде зараз розташувати ці явища в порядку зростання швидкості їх перебігу (слайд 10):

- вибух газу, ржавіння заліза, утворення мінералів у природі, згоряння бензину в двигуні, бродіння виноградного соку, скисання молока.









Добре, тобто, як вигадаєте, що ж змінюється за певний проміжок часу, коли ми говоримо про швидкість хімічної реакції? (відповіді учнів)

А тепер давайте познайомимося, як хімія трактує поняття швидкості хімічної реакції (слайд 11) Швидкість хімічної реакції визначається зміною концентрації речовин за одиницю часу

Як бачимо, перед формулою стоїть знак «мінус». Щоб зрозуміти причину появи мінуса в розрахунковій формулі, розглянемо графік зміни концентрації реагуючої речовини з плином часу (слайд 12).
За кривою графіка видно, що концентрація реагуючої речовини поступово зменшується, причому спочатку зміна відбувається швидко, а потім, в міру зменшення концентрації, все повільніше. Тобто швидкість хімічної реакції не є сталою величиною, а зазнає зміни з плином реакції. Тому ми можемо говорити або конкретне значення швидкості в певний момент часу або про середнє значення швидкості хімічної реакції.




Давайте вже запишемо, що таке швидкість хімічної реакції (слайд 13):

• це зміна концентрації одного з реагентів чи одного з продуктів реакції за одиницю часу при незмінному об’ємі системи.
· де v – швидкість хімічної реакції, c1 та c2 – початкова та кінцева концентрація (відповідно),t1 та t2 – початковий та кінцевий час (відповідно), ∆ C – зміна концентрації [моль/л],∆ t – проміжок часу [с].





Наука, яка займається вивченням швидкості хімічної реакції і факторів, що на неї впливають, називається хімічною кінетикою. Формуватися вона почала в кінці 19-го століття і ми можемо познайомитися з вченими, які внесли найбільший внесок в розвиток хімічної кінетики.(слайд 14)

Якоб Вант-Гофф - голландський вчений, перший лауреат Нобелівської премії з хімії (1901 р)
СвантеАрреніус - лауреат Нобелівської премії за відкриття в області розчинів, відкрив залежність миттєвої швидкості реакції від температури;
М.М. Семенов - лауреат Нобелівської премії з хімії "за дослідження в області механізму хімічних реакцій", 1956.


А зараз розглянемо фактори, що впливають на швидкість реакції: (слайд 15) природа реагуючих речовин; ступінь подрібнення або площа поверхні контакту; концентрація реагуючих речовин; температура і каталіз.







1. Вплив природи реагуючих реагентів на швидкість хімічної реакції.(слайд 16)Чималу роль відіграє характер хімічних зв’язків і будова молекул реагентів. Реакції протікають у напрямі руйнування менш міцних зв’язків і утворення речовин з більш міцними зв’язками. Так, для розриву зв’язків у молекулах Н2 іN2потрібні високі енергії; такі молекули мало реакційно-здатні. Для розриву зв’язків у дуже полярних молекулах (HCl,H2О) потрібно менше енергії, і швидкість реакції значно вища. Реакції між іонами в розчинах електролітів протікають практично миттєво. Кальцій оксид вступає в реакцію з водою енергійно, з виділенням тепла; оксид Купруму — не реагує.
Демонстрація: У дві пробірки з розчином хлоридної кислоти зануримо по шматочку цинку, магнію. Чому швидкість виділення бульбашок водню в пробірках різна? (Для пояснення звертаємося до ряду активності металів.) (учні складають рівняння реакції на дошці).(слайд 16).

2. Вплив площі поверхні контакту реагентів на швидкість хімічної реакції.(слайд 17) Для гетерогенних систем (коли речовини перебувають у різних агрегатних станах) чим більша поверхня зіткнення, тим швидше протікає реакція. Поверхня твердих речовин може бути збільшена шляхом їх подрібнення, а для розчинних речовин — шляхом їх розчинення.

Демонстрація. У дві пробірки наллємо розчин хлоридної кислоти. Потім в одну з них зануримо шматочок цинку, а в другу додамо шпателем порошок цинку. У якій пробірці швидкість хімічної реакції більша?(учні складають рівняння реакції на дошці).(слайд 17).

3. Вплив концентрації речовини на швидкість хімічної реакції.(слайд 18) Зі збільшенням концентрації (кількості частинок в одиниці об’єму) зіткнення молекул реагентів відбуваються частіше — швидкість реакції зростає.

Відео (слайд 18) (учні складають рівняння реакції на дошці)



















4. Каталіз.(слайд19)
 Речовини, які беруть участь у реакціях і збільшують її швидкість, залишаючись до кінця реакції незмінними, називаються каталізаторами. механізм дії каталізаторів пов’язаний зі зменшенням енергії активації реакції за рахунок утворення проміжних сполук.
У процесі гомогенного каталізу реагенти й каталізатор складають одну фазу (перебувають в одному агрегатному стані), під час гетерогенного каталізу — різні фази (перебувають у різних агрегатних станах).
Різко вповільнити протікання небажаних хімічних процесів у деяких випадках можна, додаючи в реакційне середовище інгібітори (явище «зворотного каталізу»).

Демонстрація. В хімічну склянку наливаємо 10 мл пероксиду гідрогену і шпателем насипаємо оксиду мангану(IV). Які зміни спостерігаємо? Яка роль оксиду мангану(IV) в цій реакції? (слайд19).(учні складають рівняння реакції на дошці)

5. Вплив температури на швидкість хімічної реакції.(слайд 20)

Демонстрація. У дві пробірки наливаємо розчин сульфатної кислоти і додаємо шпателем оксиду купруму. Одну з пробірок нагріваємо. У якій пробірці швидкість хімічної реакції більша? (учні складають рівняння реакції на дошці).(слайд20).



Для початку хімічної реакції реагенти повинні мати певний запас енергії. Ця енергія Ea називається енергією активації, тобто це енергія, яку повинні мати молекули, що зіштовхуються, щоб зіткнення привело до хімічного перетворення.

Чим більша енергія активації Ea, тим активніше зростає швидкість реакції внаслідок підвищення температури.

Залежність швидкості реакції від температури пояснює правило Вант-Гоффа (слайд 21): При збільшенні температури на кожні 100 швидкість реакції зростає у 2-4 рази.

Величина, що показує, у скільки разів збільшиться швидкість реакції, називається температурним коефіцієнтом, або коефіцієнтом Вант-Гоффа(Υ)
Математичний вираз правила Вант-Гоффа:
де v1 і v2 — швидкості реакції за температур t2 і t1 відповідно;
γ — температурний коефіцієнт реакції. (розібрати детально)

Ви знаєте, що наші харчові продукти – це теж певні хімічні речовини, які піддаються реакціям окиснення або розкладу, які сповільнюються при нижчій температурі, тому ми деякі продукти і більшість готових страв зберігаємо в холодильнику. А на упакуванні деяких продуктів є температурний режим і термін зберігання (слайд 22).





IV. Первинне застосування одержаних знань (керована практика)

Завдання 1
 До вашої уваги пропонуються дві задачі (слайд 23)

1. Визначити , як зміниться швидкість реакції, якщо збільшити температуру з 10° до 50° С.
Швидкість реакції збільшується у 81 раз.
2. У скільки разів збільшиться швидкість реакції при підвищенні температури з 50°С до 80°С, якщо γ =2?
50º - 60º - 70º - 80º
у 2 р. у 2 р. у 2 р. = 23 = 8


Завдання 2. (слайд 24)
Аналізуючи причини різної швидкості хімічних реакцій, учень дійшов висновку:
а) швидкість реакцій зростає з підвищенням температури;
б) швидкість реакцій прямо пропорційна концентрації реагентів;
в) із часом швидкість реакцій збільшується;
г) швидкість реакцій можна змінити, використовуючи каталізатор.
Поясніть, у якому з пунктів учень припустився помилки.


Завдання 3.(слайд 25)
Встановити відповідність між хімічною реакцією і чинником впливу на швидкість реакції:

1. Якщо збільшити вміст кисню в повітрі, яке вдихає людина,- температура тіла людини зросте.
2. Улітку зростає небезпека харчових отруєнь.
3. Золота монета , на відміну від мідної, в ґрунті не руйнується.
4. Пероксид водню, залитий у рану, піниться.
А. Збільшення поверхні зіткнення реагуючих речовин прискорює хімічну реакцію .
Б. Каталізатори прискорюють хімічні реакції
В. Зі збільшенням концентрації реагентів швидкість реакції зростає.
Г. Швидкість хімічної реакції залежить від природи реагентів.
Д. Зі зростанням температури швидкість реакції збільшується.

Самостійна робота(слайд 26)

Перевірка (слайд 27)


V. Домашнє завдання
Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.














1 коментар:

  1. На уроці ми побачили дотримання основних принципів дидактики ( принцип наочності, свідомості і активності в роботі вчителя та учнів, доступності та посильності, науковості, зв'язку теорії з практикою.)
    Успішній роботі сприяли створені на уроці навчально-матеріальні, морально-психологічні умови.
    Глюз І.П.

    ВідповістиВидалити