Тема уроку: Швидкість хімічної реакції.
Мета: Сформувати уявлення про швидкість хімічних реакцій і причини від яких вона залежить; продовжити формувати навички експериментальної роботи, вміння аналізувати інформацію,встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між явищами, робити висновки. Розвивати мислення, увагу, пам’ять, уміння спостерігати. Виховувати бажання здобувати нові знання, пізнавати навколишній світ. Дати поштовх у формуванні ставлення учнів до інших людей, праці, успіхів та невдач.
Тип уроку: урок засвоєння нових знань
Методи навчання: словесні(розповідь,бесіда,пояснення),пояснювально-ілюстративні, частково-пошукові, інтерактивні («Мікрофон», «Проектні методи», «Випереджувальні завдання»), практичні (лабораторна робота).
Обладнання і матеріали: періодична система Д.І.Менделєєва, мультимедійний проектор, ряд активності металів, хімічний посуд і реактиви (Mg, Fe, крейда, розчин хлоридної кислоти).
Хід уроку:
I. Організаційний момент.
ІІ. Актуалізація опорних знань.
- За якими ознаками класифікують хімічні реакції?
(за кількістю реагентів і продуктів реакції, за можливими напрямками перебігу хімічних реакцій, за зміною чи збереженням ступенів окиснення елементів, за виділенням чи поглинанням теплоти під час реакції)
- Найдіть відповідність:
1) FeCl2 + Mg = MgCl2 + Fe A Сполучення
2)H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2 H2O Б Розкладу
3) CaO + CO2 = CaCO3 В Заміщення
4) 2H2O2 = 2H2O + O2 Г Обміну
- Вибрати оборотні й необоротні реакції, пояснити свій вибір:
1) H2CO3 = CO2 + H2O А Оборотна
2) 2Na + 2H2O = 2 NaOH + H2 Б Необоротна
3) H2SiO3 = SiO2 + H2O
4) BaCl2 + 2HCl = BaCl2 + H2O + CO2
Хімічні перетворення відбуваються з різною швидкістю. Одні – миттєво, інші – настільки повільно, що ці зміни не вдається помітити.
Східна мудрість говорить: «Час біжить – все змінюється», і цей вислів буде епіграфом до нашого уроку
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності
- Назвіть хімічні процеси, які відбуваються повільно(метод «мікрофону»).
Очікувані відповіді:
1. Утворення нафти, газу, кам’яного вугілля.
2. Пожовтіння листя.
3. Іржавіння заліза.
4. Утворення мінералів.
5. Тверднення цементу, гіпсу.
6. Тьмяніння срібла.
7. Закваска капусти, огірків.
8. Вигорання тканини на сонці.
9. Бродіння соку.
10. Дозрівання дріжджового тіста.
11. Скисання молока.
- Назвіть хімічні процеси, які відбуваються швидко (метод «мікрофону»).
Очікувані відповіді:
1. Вибух пороху.
2. Спалах пари бензину в двигуні.
3. Гасіння соди оцтом.
4. Реакція нейтралізації.
5. Розклад карбонатної кислоти.
6. Взаємодія лужних металів з водою.
-Розташуйте явища за зростанням швидкості хімічних реакцій:
- вибух газу;
- утворення вугілля;
- бродіння виноградного соку;
- ржавіння заліза;
- скисання молока;
- горіння деревини.
Повідомлення теми уроку.
Повідомлення завдань уроку.
- на основі хімічного експерименту дослідити вплив різних чинників на швидкість хімічної реакції;
- розглянути використання знань про швидкість хімічних реакцій у повсякденному житті.
ІV. Вивчення нового матеріалу
З поняттям швидкості хімічної реакції ви знайомі з курсу фізики.
- Порівняйте швидкість руху автомобіля зі швидкістю проходження хімічної реакції. Що є спільного? Що протилежне ?
(Швидкість руху автомобіля – шлях, який автомобіль проходить за певний час.
Швидкість хімічної реакції – час, за який відбувається перетворення одних речовин на інші)
Щоб відбулася хімічна реакція необхідне зіткнення частинок однієї речовини з частинками іншої. Така взаємодія призводить до утворення нових речовин. Чим більша частота таких зіткнень, тим з більшою швидкістю відбувається хімічна реакція.
Швидкість хімічної реакції – зміна кількості речовини реагенту в одиниці об’єму суміші за одиницю часу
В повсякденному житті виникає необхідність управляти швидкістю хімічних реакцій. Так, для розпалювання печі необхідно прискорити реакцію горіння, а для гасіння пожежі – уповільнити и припинити. Небажаною є і реакція ржавіння заліза. Якщо людина не може припинити цей процес, то хоча б повинна вміти зменшити його швидкість. Але, щоб управляти швидкістю хімічних реакцій, необхідно знати від чого вона залежить.
Водій, керуючи автомобілем, використовує різні пристосування для зміни швидкості руху авто(коробка передач, зчеплення, гальма, газ).
- Які ж фактори можна використовувати для зміни швидкості хімічної реакції?
На швидкість хімічної реакції впливають (заповнення таблиці):
Фактори, які впливають на швидкість
хімічної реакції
|
Висновки за хімічним експериментом, рівняння
|
Природа реагуючих речовин
|
Чим активніша речовина, тим більша швидкість
|
Площа поверхні контакту речовин
|
Чим більший ступінь подрібнення речовини, тим більша швидкість
|
Концентрація реагентів
|
Зі зростанням концентрації речовин, швидкість збільшується
|
Температура
|
З підвищенням температури швидкість зростає
|
Присутність каталізатора чи інгібітора
|
Каталізатори – речовини, які прискорюють хімічну реакцію; інгібітори – речовини, які уповільнюють реакцію
|
Щоб сформулювати залежність швидкості хімічної реакції від наведених факторів, проведемо лабораторну роботу (робота в парах).
Виконання лабораторної роботи:
Перша група учнів: «Вплив хімічної природи реагентів на швидкість реакції» (додаток №1)
Друга група учнів: «Вплив площі поверхні контакту речовин на швидкість реакції» (додаток №1)
Третя група учнів: « Вплив концентрації речовин на швидкість реакції» (додаток №1)
Учні обговорюють залежність швидкості хімічної реакції від наведених факторів(заповнюється таблиця):
1. Швидкість хімічної реакції залежить від природи реагуючих речовин (заповнення таблиці).
Реакції з активними речовинами відбуваються швидко, іноді з вибухом.
Реакції з малоактивними речовинами відбуваються повільно, при нагріванні, в присутності каталізаторів(демонстрація ряду активності металів, періодичної системи).
2. Швидкість хімічної реакції зі збільшенням площі поверхні контакту реагуючих речовин зростає (заповнення таблиці).
Чим більший ступінь подрібнення речовини, тим більша швидкість хімічної реакції.
Життєва ситуація:
Перші цукрові заводи вибухали в повітря. На той час не було цьому пояснення. В фасувальних цехах заводу стояв «туман» - цукрова пудра. Маленький розмір крупинок цукрової пудри забезпечував максимальну площу поверхні для взаємодії з киснем. Якщо всі разом пилинки згорали – відбувався вибух потужної сили. На сучасних заводах стоять спеціальні фільтри, які перешкоджають накопиченню цукрової пудри в цехах.
3. Швидкість хімічної реакції зростає з підвищенням концентрації реагуючих речовин (заповнення таблиці).
Життєва ситуація:
У січні 1967 року під час тренувань на космічному кораблі «Аполлон» сталася трагедія. Три американські космонавти живцем згоріли за 15 секунд. Атмосфера в кабіні американських космічних кораблів складалася з 100% кисню. Причиною пожежі стала випадкова іскра. Швидке поширення полум’я стало можливим через високу концентрацію кисню. Надалі атмосфера в космічних кораблях була розрахована 60% кисню і 40% азоту.
4. Швидкість хімічної реакції з підвищенням температури зростає (заповнення таблиці). Відеофрагмент «Вплив температури на швидкість хімічної реакції»
- Чому швидкість хімічної реакції зростає з підвищенням температури?
Чим вища температура, тим швидше рухаються часточки і частота їх зіткнень зростає, тому швидкість хімічної реакції збільшується.
Життєва ситуація:
Під час проведення операцій на серці та мозку тіло людини охолоджують до 20-25 градусів для того, щоб сповільнити реакції, які відбуваються в організмі.
5. Вплив сторонніх речовин змінює швидкість хімічних реакцій (заповнення таблиці).
Відеофрагмент « Вплив каталізаторів і інгібіторів на швидкість хімічної реакції»
Каталізатори – речовини, які прискорюють хімічну реакцію.
Інгібітори – речовини, які уповільнюють хімічну реакцію.
Презентація на тему «Використання каталізаторів і інгібіторів в різних сферах людської діяльності». (додаток 2)
Голландський вчений, перший лауреат нобелівської премії з хімії, Якоб Вант-Гофф сформулював правило, яке виражає зв’язок між швидкістю хімічної реакції та температурою.
Правило Вант-Гоффа:
Зі збільшенням температури на кожні 10 градусів швидкість хімічної реакції збільшується в 2-4 рази.
Розв’язок задачі:
У скільки разів збільшиться швидкість хімічної реакції з підвищенням температури від 40 до 80 градусів,якщо температурний коефіцієнт швидкості дорівнює двом?
Чому одні продукти харчування (сіль, цукор, оцет) можуть зберігатися тривалий час, а інші (вершкове масло, молоко) - швидко псуються ?
Презентація на тему «Про умови зберігання харчових продуктів»
V. Закріплення нового матеріалу
Обговорення питань (питання пропонуються одній групі учнів, які висловлюють думки з приводу цього питання, а інші групи учнів слухають, роблять висновки, погоджуються чи спростовують відповіді)
1.В разі отруєння лікарі призначають активоване вугілля. Порадьте, як необхідно прийняти цей засіб, щоб ефект дії пігулок був максимально швидким.
2.Вам треба терміново приготувати вечерю. Ви підсмажите чи зварите картоплю? Який із цих процесів перебігає швидше? Чому?
3.Для чого в давнину наші пращури пристосовували на самовар чобіт?
4.Чому один і той же срібний ланцюжок у різних людей буде тьмяніти з різною швидкістю?
5.Порадьте, як швидко розпалити вогонь у печі та прискорити горіння?
6.Термін служби мідних водопровідних труб значно більший порівняно зі сталевими. Чому?
Розв’язування кросворду (робота в парах):
Розв’язавши кросворд, у виділених клітинках ви прочитаєте прізвище відомого вченого-хіміка.
|
|
|
|
|
1
|
к
|
а
|
т
|
а
|
л
|
і
|
з
|
а
|
т
|
о
|
р
|
|
2
|
к
|
о
|
н
|
ц
|
е
|
н
|
т
|
р
|
а
|
ц
|
і
|
я
|
|
|
|
|
|
|
|
3
|
ф
|
е
|
р
|
м
|
е
|
н
|
т
|
и
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
|
в
|
а
|
н
|
т
|
г
|
о
|
ф
|
ф
|
|
|
|
|
|
|
5
|
п
|
о
|
д
|
р
|
і
|
б
|
н
|
е
|
н
|
н
|
я
|
|
6
|
т
|
е
|
м
|
п
|
е
|
р
|
а
|
т
|
у
|
р
|
а
|
|
|
|
|
|
|
|
7
|
ш
|
в
|
и
|
д
|
к
|
і
|
с
|
т
|
ь
|
|
|
|
|
|
1. Речовина, яка змінює швидкість реакції.
2. Вміст речовини в одиниці об’єму.
3. Каталізатори живої природи.
4. Перший лауреат нобелівської премії з хімії.
5. Дія, спрямована на пришвидшення реакції з твердою речовиною.
6. Умова, за якої швидкість руху частинок речовини і частота їх зіткнень зростає.
7. Зміна кількості речовини за одиницю часу.
Творче випереджувальне завдання – презентація на тему: «Пам’ятка для тих, хто збирається в похід: які продукти харчування краще брати з собою і чому?»
- Пригадайте, які слова були епіграфом уроку? Поясніть, як ви зрозуміли їх на основі розглянутого на уроці матеріалу.
V. Підведення підсумків уроку, виставлення оцінок.
VI. Домашнє завдання
Вивчити §15, письмово виконати №144, 148
Додаток 1
Зміст роботи
|
Спостереження
|
Висновок
|
Неухильно виконуйте правила техніки безпеки
|
Лабораторна робота
«Вплив хімічної природи реагентів на швидкість реакції»
В одній пробірці знаходиться порошок магнію, а в іншій - стільки ж за масою порошку заліза.
В обидві пробірки налийте по 2-3 краплі розчину хлоридної кислоти.
|
Хімічна реакція між хлоридною кислотою і магнієм відбувається
із залізом_________
__________________
|
Швидкість хімічної реакції залежить від
|
Неухильно виконуйте правила техніки безпеки
|
Лабораторна робота
«Вплив площі поверхні контакту речовин на швидкість реакції»
В одній пробірці знаходиться грудочка крейди, а в іншій – крейда подрібнена.
В обидві пробірки налийте по 2-3 краплі розчину хлоридної кислоти.
|
Зі збільшенням площі поверхні контакту реагентів швидкість реакції
|
Швидкість хімічної реакції залежить від
|
Неухильно виконуйте правила техніки безпеки
|
Лабораторна робота
«Вплив концентрації речовин на швидкість реакції»
В обох пробірках знаходиться подрібнена крейда.
У першу долийте 4 краплі хлоридної кислоти, а в другу-3 краплі дистильованої води і 1 краплю розчину хлоридної кислоти.
|
Зі збільшенням концентрації реагенту швидкість реакції
_________________
_________________
|
Швидкість хімічної реакції залежить від
|
Додаток 2
В сучасній хімічній промисловості більшість процесів каталітичні. Переробка нафти, одержання барвників, виробництво сульфатної кислоти, амоніаку, полімерів, гуми - не можуть обійтися без каталізаторів.
Каталізатори використовують і у фільтрах, призначених для очистки викидів шкідливих газів.
Особливого значення в харчовій промисловості набувають ферменти - каталізатори білкової природи.
За наявності ферментів тісто піднімається і збільшується в об’ємі. Тому хлібобулочні вироби такі пухкі і пористі.
Щоб швидко перетворити молоко в сметану, ряжанку та йогурт підприємства використовують фермент протеазу, який сприяє швидкому згоранню молока.
Ферменти для виготовлення сиру називаються «сичужний фермент» або «пепсин». Словосполучення «сичужний фермент» означає «засолений і висушений шматочок шлунка молодих савців». Зараз на підприємствах використовують молокозгортаючі ферменти не лише тваринного, але й хімічного й рослинного походження.
Фермент целлюлаза використовують в пральних порошках. Його здатність розщеплювати білок широко використовують для виведення плям від шоколаду, соусів, крові. Головною особливістю прання з порошками, які містять комплекси ферментів є те, що прання повинне відбуватися в теплій воді, так як гаряча вода згубна для ферментів.
Використання ферментів в медицині пов’язано з їх здатністю заживлювати рани, розчиняти тромби. Застосування в лабораторії фермента глюкозооксидази дозволяє визначити вміст цукру в сечі і крові людини, фермента алкогольдегідрогенази – визначити наявність алкоголю в крові.
Нітрит натрію (NaNO2) – це речовина інгібітор, яку використовують у виробництві м’ясної і рибної продукції. Вона відома як харчова добавка Е250, що уповільнює процеси окиснення і сприяє збереженню рожевого кольору м’ясних і рибних виробів.
|