Тема уроку: Класифікація хімічних реакцій за різними ознаками

вчитель хімії

Шаповал Н.М.

   Тема уроку: Класифікація хімічних реакцій за різними ознаками

Мета уроку:

навчальна: ознайомити учнів з класифікацією хімічних реакцій за різними ознаками: кількістю вихідних речовин і продуктів реакції, тепловим ефектом, наявністю каталізатора, напрямом перебігу; продовжувати формувати навички складання рівнянь хімічних реакцій, визначати їх тип за різними ознаками;

розвивальна: розвивати уяву, креативне мислення, вміння порівнювати, узагальнювати, робити висновки;

виховна: розширити світогляд учнів, формувати навички колективної роботи,.

Тип уроку: нестандартний урок – мандрівка

Методи навчання: словесні (бесіда, розповідь, пояснення), наочні (демонстрація), практичні (виконання вправ, розв’язування задач), сюжетно - рольова гра,  «Мікрофон», «Практикум».

Форми роботи на уроці: фронтальна робота, робота в парах, робота в групах.

Обладнання: набір реактивів, штатив з пробірками, таблиця розчинності, періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, дидактичний матеріал.

Структура уроку

І. Організаційний етап (2 хв)

ІІ. Актуалізація опорних знань (5 хв)

ІІІ..Повідомлення теми, мети та завдань  уроку (2 хв)

ІV. Вивчення нового матеріалу (20 хв)

1.                   Класифікація хімічних реакцій за кількістю вихідних речовин та продуктів реакції
2.                   Класифікація  хімічних реакцій за наявністю каталізатора
3.                   Класифікація хімічних реакцій за тепловим ефектом
4.                   Класифікація хімічних реакцій за напрямком перебігу реакції

V. Закріплення вивченого матеріалу (12 – 13  хв)

VІ. Підбиття підсумків уроку,  повідомлення домашнього  завдання.  (2 – 3 хв)

Хід уроку

(вступ)

Помічник капітана: Капітане, ми виловили в морі пляшку з невідомим посланням та картою.

Капітан (читає): «Судно «Британія» затонуло під 37º південної широти. Два матроси і капітан Грант дісталися берега. Надайте їм допомогу. інакше вини загинуть». Наш обов’язок допомогти потерпілим. Вирушаємо в подорож на пошуки капітана Гранта.

І. Організаційний етап

Вчитель

Сьогодні в нас урок буде незвичайний. Ми вирушимо в далеку подорож океаном хімічних реакцій. Для цієї подорожі вам знадобляться зошити, підручники, хороші знання, кмітливість, а також хороший настрій та допитливість. Отож, хто готовий вирушити в мандрівку?

Давайте сформуємо команду для далекого плавання (учні розподілені за ролями)

• Капітан
• Помічник капітана
• Боцман
• Кок
• Корабельний лікар
• Корабельний хімік
• Кочегар

Решта учнів формує пасажирський екіпаж корабля.

ІІ. Актуалізація опорних знань

Фронтальна бесіда з класом

Перед тим як розпочати далеку подорож необхідно перевірити, чи маєте ви для неї достатні знання, щоб не збитись з курсу і не заблукати.

Пригадаємо:

1.       Що таке хімічна реакція? (Процес, внаслідок якого з одних речовин утворюються інші за рахунок перегрупування атомів)
2.       Які ознаки хімічних реакцій? (зміна забарвлення, виділення газу, виділення світла і тепла, випадання осаду, поява запаху).
3.       Яким чином записується хімічна реакція? (за допомогою хімічного рівняння).
4.       Що таке хімічне рівняння? (умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул та коефіцієнтів).
5.       Які типи хімічних реакцій вам вже відомі? (сполучення, розкладу, заміщення, обміну).
6.       За якою ознакою вони так поділені? (за числом вихідних речовин і продуктів реакції).

Завдання для пасажирів: Пригадайте, яких правил техніки безпеки вам потрібно дотримуватися під час подорожі світом хімічних реакцій? (учні перелічують правила техніки безпеки).

Молодці, до подорожі ви готові!

Команда отримує маршрутну карту.

ІІІ. Повідомлення теми, мети та завдань уроку

ІV. Вивчення нового матеріалу

На вашому шляху траплятимуться різні острови, а на них різні типи хімічних реакцій, нам необхідно їх вивчити та виконати ряд завдань.

1. Класифікація хімічних реакцій за кількістю вихідних речовин та продуктів реакції

Отож, прямуємо до першої групи островів, на яких нас чекають типи хімічних реакцій поділені за числом вихідних речовин та продуктів реакції.

Капітан: - Повний вперед! Кочегаре, підсип вугілля.

Кочегар: - Вмить, я ще і рівняння складу, як воно горітиме.

С + О₂→ СО₂

Вчитель: А до якого типу належить ця реакція? (сполучення)

Дайте визначення реакцій сполучення (сполучення -  це реакція, під час якої з двох і більше речовин утворюється одна);

Пригадайте, між якими ще речовинами можливі такі реакції (між водою та основними чи кислотними оксидами).

Учні складають можливі рівняння реакцій

(SO₃ + Н₂О→H₂SO₄,      CaO + H₂O →Ca(OH)₂)

Перший помічник капітана: прямо по курсу у нас острів Кількостей, там відбувається цікаве і небезпечне явище – виверження вулкану. Хочете подивитися?

Демонстрація і запис рівняння реакції:

(NH₄)₂Cr₂O₇ → N₂ + Cr₂O₃ + 4H₂O

Вчитель: Назвіть утворені сполуки та вкажіть, до якого типу належить ця реакція? (реакція розкладу). Чому? (тому, що з однієї речовини утворилося кілька)

Дайте визначення реакції розкладу (це реакція, під час якої з однієї речовини утворюється дві і більше).

Які ще реакції розкладу вам відомі? (реакції розкладу нерозчинних основ та деяких солей)

Боцман. Ой, погляньте, капітане, з нашим кораблем щось коїться, його роз’їдає морська вода.

Хімік. Біда, ми потрапили в течію з підвищеним вмістом кислот, наше судно може просто розчинитись, погляньте:

Демонстрація досліду:

  Fe + H₂SO₄  → FeSO₄ + H₂↑.

Вчитель:  Що утворилося під час реакції? (сіль та водень)

До якого типу належить ця реакція? (заміщення).

Дайте визначення реакції заміщення (це реакція між простою та складною речовиною, під час якої утворюється нова проста і нова складна речовина).

А з якого металу слід будувати корабель, щоб з ним такого не трапилося? (сплави міді, нікелю, нержавіючої сталі).

Між якими речовинами ще можливі реакції заміщення (між металом і сіллю, але метал повинен бути активнішим від металічного елемента , що утворює сіль).

Учні складають рівняння реакцій.

Fe + СuSO₄  → FeSO₄ + Cu↑.

Боцман: Що ж нам робити? Корабель руйнується.

Хімік: А я знаю. Потрібно кислоту нейтралізувати лугом.

Демонстрація та запис рівняння.

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O.

Вчитель: До якого типу належить ця реакція? (обміну)

Дайте визначення реакції обміну (це реакція між складними речовинами, під час якої вони обмінюються своїми складовими частинами)

А які ще можливі реакції обміну? (реакція між кислотою та сіллю, основою та сіллю, двома солями).

Яка умова походження цих реакцій? (утворення газу, осаду, води)

Учні складають рівняння реакцій:

AgNO₃ + NaCl →AgCl↓+ NaNO₃

Капітан: Нарешті ми у безпеці. Можна прямувати до наступного острова Каталізу.

2. Класифікація хімічних реакцій  за наявністю каталізатора

Помічник капітана: - Увага! Увага! До нас з вулкану занесло хмару диму, отруйних газів та пилу. Атмосфера стає непридатною для дихання. Необхідно запастись киснем.

Лікар: Це ми вмить. Тільки знайду в аптечці пероксид водню. Але мені ще потрібний каталізатор манган (IV) оксид, без нього кисню ми не отримаємо.

Демонстрація

            MnO₂

2Н₂О₂ → 2Н₂О + О₂↑

Вчитель: Пригадайте, що таке каталізатор? (це речовина, що збільшує швидкість реакції, але при цьому не змінюється)

Отже, реакції можна поділити за наявністю каталізатора.

Каталітичні реакції – це реакції, які відбуваються лише в присутності каталізатора. Його вказують над рівнянням реакції.

А як ви гадаєте, чи є каталізатори в живих організмах?

Лікар: Біологічні каталізатори – ферменти забезпечують перетворення речовин, обмін енергії. Каталізатор збільшує швидкість реакції у сотні і тисячі разів. Цікаво, що для кожної реакції потрібен свій каталізатор (фермент).

Вчитель: Некаталітичні реакції – відбувають без каталізатора.

Наведіть приклад некаталітичних реакцій: (гасіння соди оцтом, псування продуктів; горіння вугілля, бензину; ржавіння заліза; гасіння вапна).

3. Класифікація хімічних реакцій за тепловим ефектом

Капітан: Прямо по курсу острів Термальний.

Вчитель: Всі хімічні реакції можна класифікувати за зміною тепла, якою вони супроводжуються.

Під час деяких реакцій тепло виділяється, такі реакції називають екзотермічними.

Спробуйте навести приклад (горіння вугілля, деревини, бензину, природного газу). Більшість реакцій сполучення є екзотермічними. А також окиснення в нашому організмі білків, жирів, вуглеводів.

Яке значення таких реакцій? (надають енергію та тепло).

Інші реакції можуть відбуватися з поглинанням тепла, тобто, коли речовини розігріти. Наприклад, прожарюванням вапняку (кальцій карбонат) добувають негашене вапно.

Запис рівняння реакції: СаСО₃ → СаО + СО₂

Дайте визначення ендотермічних реакцій (реакції, що відбуваються з поглинанням тепла). Більшість реакцій розкладу є ендотермічними.

4. Класифікація хімічних реакцій за напрямком перебігу реакції

Капітан: Прямо по курсу море Оборотних реакцій

Кочегар: Капітане, капітане, вугілля закінчилось, що робити?

Капітан: А яке паливо у нас ще є?

Хімік: Навколо суцільне паливо – вода.

Помічник капітана: Як вода?

Хімік: Ми з неї можемо добути паливо майбутнього – водень.

Запис рівняння реакції:

         ел. струм

2Н₂О ↔ 2Н₂↑+ О₂↑.

Капітан: Чудово, приступи. А це не шкідливо, спалювати водень?

Хімік: Перевіримо.

2Н₂+ О₂ ↔ 2Н₂О

Абсолютно не шкідливо, адже утворюється вода.

Помічник капітана: Що за чудо: така ж реакція навпаки!

Хімік: Це не чудо, а оборотна реакція – вона відбувається у двох напрямках одночасно.

Вчитель: Дайте визначення оборотної реакції (це реакція, яка за однакових умов відбувається у двох напрямках одночасно).

В рівнянні позначається двома стрілками, спрямованими у протилежні сторони.

Помічник капітана: Цікаво, а є необоротні реакції?

Кок: Звичайно. Наприклад, ржавіння заліза, псування продуктів, горіння палива. Важко собі уявити процес добування вугілля з вуглекислого газу.

Вчитель: Дайте визначення необоротних реакцій (це реакції, які відбуваються лише в одному напрямі).

V. Закріплення вивченого матеріалу

Вчитель: Протягом подорожі ми непомітно вивчили всі типи хімічних реакцій і майже дісталися до мети.

Та залишилося ще одне випробування: нашого капітана захопили в полон Сомалійські пірати і вимагають викупу: виконати ряд завдань.

 (учні, виконуючи завдання, заповнюють таблицю 1, на основі якої в кінці уроку отримують оцінки)

Завдання 1. Практикум.

 Поясніть побачене, складіть відповідне рівняння реакції, визначте її тип:

1.       відкривання пляшки газованої води (Н₂СО₃ ↔ Н₂О + СО₂ – реакція розкладу, некаталітична, ендотермічна, оборотна).
2.       натрій взаємодіє з водою –(2 Na + 2H₂O → 2 NaOH +  H₂  - реакція заміщення, некаталітична,  екзотермічна, необоротна);
3.       Існує легенда про єгипетську царицю Клеопатру. Вона мала дуже красиву каблучку з перлиною. Одного разу вона її зняла, поклала в чашу  і забула. Її чоловік Марк Антоній, повернувшись з походу, не помітив каблучки, налив у чашу вина і випив. На дні чаші каблучка залишилася. але перлини не стало. Що трапилось? (перлина складається з кальцій карбонату - вона розчинилася у кислоті: СаСО₃ + 2HCl →CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ - реакція обміну, некаталітична, екзотермічна, необоротна).

Завдання 2.( Робота в парах)

Закінчити по 2 рівняння реакцій, навести їх класифікацію за різними ознаками (один учень закінчує рівняння, інший класифікує):

1. MgCO₃ ↔ … + …      
2. KOH + H₂SO₄ → … + …
3. Zn + HCl → … + …
4. ВаО + Н₂О  → … + …
5.  … + ….   → BaSO₄  + …

Завдання 3. Задача

Яку масу 3% - го розчину пероксиду водню потрібно розкласти, щоб забезпечити киснем команду з 20 чоловік. Одна людина за добу споживає 5 кг кисню.                                                                                                                                      

     Завдання 4. (Робота в малих групах (по 4 учні):

Пригадайте основні поняття, які сьогодні на уроці вивчалися (в групі учні ланцюжком пригадують терміни, вивчені на уроці).

VІ.  Підсумки уроку та повідомлення домашнього завдання

Вчитель: Молодці, зі завданням ви справились. Думаю пірати будуть задоволені. (виходить капітан Грант)

 - Нарешті мене знайшли, дякую команді, яка так старанно мене шукала

Робота учнів коментується та оцінюється

 Саморефлексія – метод «Мікрофон». Що вам найбільше запам’яталося у мандрівці?

    Вивчити параграф  12.     Виконати вправи:

Середній рівень   №  108.

Достатній рівень.  Скласти рівняння реакцій наступних перетворень, вказати тип кожної реакції:         Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → FeO → Fe(NO₃)₂

Додаток

Таблиця.