Швидкість хімічних реакцій

Тема уроку: ШВИДКІСТЬ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ.

          Мета уроку:

     навчаюча - сформувати уявлення про швидкість хімічних реакцій і показати вплив різних чинників на швидкість перебігу процесів;

     розвиваюча - формувати вміння пояснювати вплив різних чинників на швидкість реакцій, розвивати уявлення про будову речовини, уміння спостерігати, порівнювати, абстрагувати, розвивати навички колективної співпраці, само - та взаємоконтролю;

     виховна - закріплювати правила техніки безпеки при роботі з хімічними речовинами, формувати уявлення про необхідність впливу на швидкість процесів з метою забезпечення економії виробництв.

           Очікувані результати навчання. Після цього уроку учні мають:

- характеризувати чинники, від яких залежить швидкість хімічної реакції;

- обґрунтовувати залежність швидкості хімічної реакції від концентрації, температури, площі поверхні стикання;

- порівнювати швидкість перебігу реакцій в залежності від чинників;

- спостерігати вплив чинників: площі поверхні зіткнення, температури і концентрації на швидкість реакції;

- застосовувати знання при розв’язування розрахункових задач.

           Обладнання та реактиви: таблиця-схема "Швидкість хімічних реакцій", реактиви та обладнання для лабораторних дослідів: розчини хлоридної кислоти різної концентрації, метал цинк у гранулах і порошкоподібний; роздатковий дидактичний матеріал по даній темі.

           Основні поняття: швидкість хімічних реакцій.

           Тип уроку: формування нових знань та умінь.

           Девіз уроку: " Хімія наука експериментальна, дослід – основа пізнання".

 

Хід уроку

1.  Організація класу

 

       2.  Мотивація навчальної діяльності

        Хімічні реакції відбуваються навколо нас по-різному. Одні з них - за долі секунди, інші - протягом років, тисячоліть. Так на уроках хімії ми працюємо з речовинами, реакції між якими відбуваються миттєво, тобто швидко. Це реакції нейтралізації, горіння, згоряння палива в двигуні, взаємодія кислот з деякими металами. Інші - на виробництві, в природі - повільно: утворення вугілля, нафти, газу; ржавіння заліза, хімічне вивітрювання гірських порід. Сьогоднішній урок поглибить ваші знання про хімічні реакції.

 

       3.  Актуалізація опорних знань учнів

           Гра " Ланцюгова реакція" (метод "мозкового штурму")

           Придумати питання, відповідь на яке дасть вичерпну інформацію про хімічні реакції, їх класифікацію.

           Протягом   5 хвилин учні опитують один одного по черзі за складеними питаннями, повтори не зараховуються.

 

           Дія підвищення продуктивності хімічних виробництв необхідно створити умови, які сприяють прискоренню хімічних реакцій. Чим більше за одиницю часу утвориться потрібного продукту, тим виробництво економічно вигідніше. Деякі реакції завдають шкоди (псування харчових продуктів, корозія металів). Швидкість таких небажаних процесів потрібно сповільнити.

           Висновок:   Хімічна  реакція – це  процес,  а  будь-який  процес характеризується швидкістю.

           Тема нашого уроку "Швидкість хімічних реакцій".

 

 

Цільові орієнтації (план)

           1. З'ясувати поняття швидкості хімічних реакцій.

           2. На основі експерименту з'ясувати чинники, які впливають на швидкість перебігу реакцій.

 

       4. Давайте пригадаємо з курсу фізики швидкість руху тіл. Що
розуміють під швидкістю руху тіла? Чи можна перенести це на швидкість
хімічних реакцій? Що поставити замість пройденого шляху?

 

       5. Засвоєння нових знань.

           5.1. Швидкість хімічної реакції визначається зміною концентрації прореагованої чи утвореної речовини за одиницю часу (робота з хімічним  словником).

           Концентрація речовини береться молярна, яка визначається кількістю моль речовини в літрі розчину і позначається буквою С. Розглянемо на прикладі взаємодії хлору і водню.

Н₂ + Сl₂ = 2НСl

Початкова концентрація С₁ (Н₂) = 1 моль/л, через 4 сек. С₂(Н₂) = 0,6 моль/л

V  = (1 – 0,6)/4 = 0,1 моль/л^.сек

V  = (С₁–С₂)/(t₂–t₁) = ∆С/∆t

           Це середнє значення швидкості хімічної реакції в певний момент часу. При цьому немає значення про яку з речовин, що приймає участь у реакції, йде мова: всі вони зв'язані між собою рівняннями реакції, а тому за зміною концентрації однієї з речовин можна судити про відповідні зміни концентрації інших речовин.

           5.2. Постановка проблеми.

           Нам у хімічній лабораторії необхідно добути для експерименту газ водень. Які речовини потрібно взяти для реакції і за яких умов її проводити? як ви думаєте? В кінці уроку ми повинні розв'язати цю проблему.

           5.3. З'ясуємо, від чого залежить швидкість реакції. Працюємо з таблицями-схемами, які є у вас на столах.

           1. Природа реагуючих речовин.

           Експеримент 1: взаємодія розчину хлоридної кислоти з металом цинком і залізом (учень проводить експеримент, аналізує і робить висновки)

           2. Агрегатний стан.

           3. Розміри поверхні стикання (для речовин в твердому стані).
           Експеримент 2: взаємодія розчину хлоридної кислоти з гранульованим і порошкоподібним металом цинком.

           4. Концентрація реагуючих речовин.

           Експеримент 3: взаємодія розчину хлоридної кислоти  різної концентрації з металом цинком.

           5. Температура.

           Правило  Вант-Гоффа: при підвищенні температури на кожні 10 °С швидкість більшості хімічних реакцій зростає у 2-4 рази.

           Робота з комп’ютером: знаходження інформації - історичних відомостей про вченого Вант-Гоффа.

           6. Каталізатор.

           5.4 Розв’язання поставленої проблеми.

 

       6. Закріплення вивченого матеріалу.

Робота в групах над обговоренням проблемних запитань.

 

       7. Домашнє завдання

Домашні досліди:

          Провести взаємодію питної соди з оцтовою кислотою і оцтовою есенцією.

          Провести взаємодію шкарлупи яйця з оцтовою і лимонною кислотою.

          Реактиви: оцтова кислота, оцтова есенція, лимонна, кислота, питна сода, шкарлупа яйця, блюдечко, ложечка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Завдання для групової роботи на закріплення матеріалу

"Швидкість хімічних реакцій"

 

1. Користуючись витискувальним рядом металів , поясніть який з металів цинк чи магній інтенсивніше реагуватиме з розчином хлоридної кислоти однакової концентрації.

2.    Одна із стадій виробництва сульфатної кислоти - випалювання
   піриту FеS₂. Чому пірит перед подачею його у піч для випалювання,
   попередньо подрібнюють?
3.    Як пояснити те, що розпечена вуглинка жевріє на повітрі і яскраво
   спалахує в кисні?
4.    Чому   мідна   дротинка   покривається   чорним   нальотом   при
   нагріванні?
5.    Суміш порошків цинку і йоду у щільно закритій посудині може
   зберігатися тривалий час. У разі попадання у суміш краплин води
   відбувається бурхлива реакція. Яку роль відіграє при цьому вода?
6.    Чому деревна тирса може самозагоратися на повітрі, у той час як з
   дерев'яними брусками цього не відбувається?
7.    Чому при випалюванні піриту замість повітря у промисловості
   застосовують чистий кисень?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                    Історична довідка

 Голландець Якоб Хедрік Вант-Гофф у 1901 році став першим лауреатом Нобелівської премії з хімії. Він був удостоєний цієї високої нагороди за відкриття величезного значення - законів хімічної динаміки та осмотичного тиску в розчинах. Вчений був одним із засновків фізичної хімії.

Народився Вант-Гофф у Роттердамі у 1852 році. Закінчив Політехнічну школу в Делфті. Удосконалював освіту у Боннському університеті, вищій медичній школі у Парижі. Член ряду академій наук та вчених товариств. Іноземний член-кореспондент Петербурзької Академії Наук. Помер у 1911 році.

Цей вчений запропонував класифікацію хімічних реакцій і встановив, що у результаті підвищенню температури на кожні 10 °С швидкість реакції зростає у 2 - 4 рази.