Урок "скорость химических реакций" план-конспект урока на тему. Скорость химических реакций

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.

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 6.4.2 № 86

Пояснительная записка.

Данная разработка учебного занятия относится к разделу «Химические превращения», изучаемого в 11 классе. В ходе подготовки урока по теме были соблюдены общие требования к формированию занятий, таких как соотношение принципов наглядности, доступности и научности предлагаемого материала, соблюдение культуры безопасного обращения с веществами и привитие целостного миропонимания химических явлений и процессов, прогнозирования и планирования результатов урока.

Четко сформулированные цели и задачи урока реализуются использованием различных методов, форм и методических приемов обучения. Предложен урок открытия новых знаний с элементами исследования, поскольку на данном этапе обучающиеся получат достаточное количество теоретических понятий, которые закрепляются в ходе выполнения ими практической части урока. Использованы следующие формы организации учебной деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная. Учителю отводится роль в регулировании процесса обучения, направление обучающихся, контроле за их наблюдениями, коррекции и дополнении полученных ими результатов и анализе последних.

Планируемые результаты: сформировать основные понятия по теме, понимать значение влияния различных факторов на скорость химической реакции. Понимать возможность управления химической реакции с помощью изменениия условий ее протекания. Развить умение планировать и осуществлять химический эксперимент, умело фиксируя результаты, и анализировать их. Осознавать целостность протекающих химических процессов и явлений, осуществлять варьирование понятиями в применении к явлениям экологической и межпредметной сфер.

Тема урока : скорость химических реакций.

Цели урока : изучить сущность понятия: скорость химических реакций, выявить зависимость этой величины от различных внешних факторов.

Задачи урока:

обучающая Что такое скорость химических реакций и от каких факторов она зависит.

развивающая Обучающиеся учатся обрабатывать и анализировать экспериментальные данные, выявляют сущность химической реакции, выясняют взаимосвязь между скоростью химической реакции и внешними факторами

воспитательная Обучающиеся развивают коммуникативные умения в ходе парной, коллективной работы. Привлекают средства химии к пониманию процессов, происходящих в окружающем мире. В ходе практической работы осознают обязательность точного выполнения инструкций для получения результата.

Тип урока : урок открытия новых знаний с элементами исследования.

Метод обучения : частично поисковый , форма организации : индивидуальная, групповая, фронтальная, коллективная

Литература для учителя и обучающегося:

2. Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман Химия. 11 класс. Базовый уровень/ Учебник для общеобразовательный учреждений.

3. Гара Н.Н. Уроки химии 11 кл.

4. Гара Н.Н., Габрусева Н.И. Химия. Задачник с «помощником» 11 кл.

Средства обучения: химические вещества и оборудование для опытов, мультимедийная приставка, компьютер.

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 ;

О.И. Иванова, учитель химии МБОУ «Напольнокотякская СОШ» Канашского района ЧР

Урок " Факторы, влияющие на скорость химической реакции"

Цель урока: изучение факторов, влияющих на скорость химической реакции

Задачи:

узнать, какие факторы влияют на скорость химических реакций

научить объяснять влияние каждого фактора;

стимулировать познавательную активность учащихся путём создания проблемной ситуации;

формировать компетенции школьников (учебно-познавательную, коммуникативную, здоровьесбережения);

совершенствовать практические умения учащихся.

Тип урока: проблемно-диалогический.

Формы работы: групповая, индивидуальная.

Оборудование и реактивы: набор пробирок, держатель для пробирок, штатив, спиртовка, лучинка, спички, цинк в гранулах, цинк в порошке, оксид меди в порошке, магний, раствор серной кислоты (10 % -ный раствор), пероксид водорода, дихромат калия, сульфат меди, железный гвоздь, гидроксид натрия, мел.

Ход урока:

1-и этап:

Вызов: Здравствуйте, ребята! Сегодня мы с вами представим себя учёными- исследователями. Но прежде, чем мы приступим к изучению нового материала, мне хотелось бы продемонстрировать небольшой эксперимент. Посмотрите, пожалуйста, на доску и сделайте свои предположения по поводу протекания этих реакций:

А)сульфата меди и железа;

Б)раствора сульфата меди и гидроксида калия

Будут ли протекать эти реакции? Выйдите, пожалуйста, к доске и напишите уравнения этих реакций.

Рассмотрим эти примеры (эксперимент проводит учитель).

На столе - две пробирки, в обоих содержится раствор сульфата меди, но в одной пробирке с добавлением хлорида натрия, в обе пробирки опускаем по грануле алюминия. Что мы наблюдаем?

ПРОБЛЕМА: Почему во втором случае мы не видим признаков реакции, неужели наши предположения неверны?

ВЫВОД : Химические реакции протекают с различными скоростями. Одни идут медленно, месяцами, как, например, коррозия железа или ферментация (брожение) виноградного сока, в результате которой получается вино. Другие завершаются за несколько недель или дней, как, например, спиртовое брожение глюкозы. Третьи заканчиваются очень быстро, например осаждение нерастворимых солей, а некоторые протекают мгновенно, например взрывы.

Практически мгновенно, очень быстро идут многие реакции в водных растворах: это ионные реакции, идущие с образованием осадка, газа или реакции нейтрализации.

А теперь вспомним, что вам известно о скорости химических реакций.

Осмысление понятия. Перечисляют определение, формулы, единицу измерения.

ПРОБЛЕМА: Что нужно знать, чтобы уметь управлять скоростью химической реакции? (Знать, какие условия влияют на скорость)

Как называются эти условия, которые вы сейчас перечислили? (Факторы)

Перед вами на столах стоят химические приборы и реактивы. Как вы думаете, с какой целью вы будете проводить опыты? (С целью изучения влияния факторов на скорость реакций)

Теперь мы с вами подошли к теме сегодняшнего урока. Именно изучением факторов мы будем заниматься на этом уроке.

Пишем в тетрадях название темы и дату.

II этап:

ОСМЫСЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ.

Какие же факторы влияют на скорость химических реакций?

Учащиеся перечисляют: температура, природа реагирующих веществ, концентрация, поверхность соприкосновения, катализаторы.

Как они могут изменить скорость реакции? (Ученики предлагают свои предположения)

Учитель: Влияние всех перечисленных факторов на скорость химических реакций можно объяснить, используя простую теорию - теорию столкновений. Основная ее идея такова: реакции происходят при столкновении частиц реагентов, которые обладают определенной энергией. Отсюда можно сделать такие выводы:

Чем больше частиц реагентов, тем больше у них шансов столкнуться и прореагировать.

К реакции приводят лишь эффективные соударения, т.е. такие, при которых разрушаются или ослабляются «старые связи» и поэтому могут образоваться «новые». Но для этого частицы должны обладать определенной энергией.

Минимальный избыток энергии, необходимый для эффективного соударения частиц реагентов, называется энергией активации (запись определения в тетрадях).

Таким образом, на пути всех частиц, вступающих в реакцию, имеется некоторый барьер, равный энергии активации. Если он маленький, то находится много частиц, которые его успешно преодолевают. При большом энергетическом барьере необходима дополнительная энергия для его преодоления, иногда достаточно «хорошего толчка».

Обращаемся к высказыванию Леонардо да Винчи (Знания, не проверенные опытом, бесплодны и полны ошибок).

Учитель: Как вы понимаете значение этих слов? (проверять теорию практикой)

Да, действительно, всякую теорию надо проверять еще и на практике. Далее вам самим предстоит изучение различных факторов на скорость реакций. Для этого вы проведете реакции, руководствуясь инструкциями на ваших столах, оформите протокол опыта. После этого одному учащемуся из группы надо будет выйти к доске, объяснить, влияние какого фактора вы рассмотрели, написать уравнения на доске и сделать вывод согласно теории столкновений и теории активации.

Инструктаж по ТБ.

ПРОВЕДЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ В ГРУППАХ

Карточка 1.Факторы, влияющие на скорость химической реакции:

1. Природа реагирующих веществ .

В две пробирки налейте немного серной кислоты.

2. В одну опустите небольшое количество магния, а в другую - гранулу цинка.

3. Сравните скорость взаимодействия различных металлов с серной кислотой.

4. В чём, по вашему мнению, причина различной скорости реакций кислоты с данными металлами.

5. Влияние какого фактора вы выяснили при проведении этой работы?

6. Найдите в протоколе лабораторной работы полуреакции, соответствующие вашему опыту, и допишите уравнения реакций.

Карточка 2. Факторы, влияющие на скорость химической реакции:

2.Концентрация реагирующих веществ.

Будьте осторожны при работе с веществами. Помните о правилах техники безопасности.

1. В две пробирки налейте 1-2 мл серной кислоты.

2. В одну из пробирок добавьте такой же объем воды.

3. В каждую из пробирок поместите гранулу цинка.

4. В какой из пробирок выделение водорода началось быстрее?

Карточка 3. Факторы, влияющие на скорость химической реакции:

3.Площадь соприкосновения реагирующих веществ.

Будьте осторожны при работе с веществами. Помните о правилах техники безопасности.

1. Разотрите небольшой кусочек мела в ступке.

2. В две пробирки налейте немного раствора серной кислоты. Будьте очень осторожны, налейте совсем немного кислоты!

3. Одновременно в одну пробирку поместите порошок, а в другую кусочек мела.

4. В какой из пробирок реакция пройдёт быстрее?

5. Влияние какого фактора вы выяснили в этом эксперименте?

6. Как это можно объяснить с точки зрения теории столкновений?

7. Напишите уравнение реакции.

Карточка 4. Факторы, влияющие на скорость химической реакции:

4.Температура.

Будьте осторожны при работе с веществами. Помните о правилах техники безопасности.

1. В обе пробирки налейте раствор серной кислоты и поместите в них по грануле оксида меди.

2. Одну из пробирок осторожно нагрейте. Сначала нагреваем пробирку чуть наклонно, стараясь прогреть ее по всей длине, затем только нижнюю часть, уже выпрямив пробирку. Пробирку держите держалкой.

3. В какой из пробирок реакция протекает более интенсивно?

4. Влияние какого фактора вы выяснили в этом эксперименте?

5. Как это можно объяснить с точки зрения теории столкновений?

6. Напишите уравнение реакции.

Карточка 5. Факторы, влияющие на скорость химической реакции:

5.Наличие специальных веществ- катализаторов , веществ, которые увеличивают скорость химической реакции.

Будьте осторожны при работе с веществами. Помните о правилах техники безопасности.

В два стаканчика налейте перекись водорода.

В одну из пробирок осторожно присыпьте несколько кристалликов дихромата калия. Перемешайте полученный раствор стеклянной палочкой.

Зажгите лучинку, а потом погасите её. Поднесите тлеющую лучинку к растворам в обоих стаканах как можно ближе к раствору, но не касаясь жидкости. Лучинка должна загореться.

В какой из пробирок наблюдается бурное выделение газа? Какой это газ?

Какую роль в этой реакции выполняет дихромат калия?

Влияние какого фактора вы выяснили в этом эксперименте?

Напишите уравнение реакции.

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Для обсуждения из каждой рабочей группы к доске выходит по одному ученику (по очереди)

Составление сводного протокола лабораторной работы на основе ответов к вопросам практикума.

На доске пишут уравнения реакций и делают соответствующие выводы. Все остальные учащиеся заносят полученные выводы и уравнения в протоколы.

Влияние природы реагирующих веществ

Проблема:

Учитель: массы взятых веществ навесок твёрдых веществ, концентрация соляной кислоты, условия проведения реакции одинаковы, но при этом интенсивность проходящих процессов (скорость выделения водорода) различна?

Обсуждение:

Учащиеся: мы брали разные металлы.

Учитель: все вещества состоят из атомов химических элементов. Чем отличаются химические элементы согласно знанию вами Периодического закона и Периодической системы Д. И. Менделеева?

Учащиеся: Порядковым номером, положением в Периодической системе Д. И. Менделеева, то есть они имеют различное электронное строение, а следовательно простые вещества образованные этими атомами имеют различные свойства.

Учитель: то есть эти вещества имеют различную природу. Таким образом, скорость химической реакции будет зависеть от природы того или иного реагирующего вещества, т. к. они имеют различное строение и свойства.

Вывод:

Учащиеся: Скорость химической реакции будет зависеть от природы реагирующих веществ: чем активнее металл (вещество), тем выше скорость химической реакции.

Влияние концентрации

Проблема: природа всех реагирующих веществ, условия проведения опыта одинаковы, однако интенсивность проходящих процессов (скорость выделения водорода) различна?

Обсуждение:

Учитель: почему скорость химической реакции разная, ведь реагируют одинаковые по химической природе вещества?

Учащиеся: При добавлении воды, мы изменили (уменьшили) концентрацию серной кислоты в одной пробирке, при этом интенсивность выделения водорода уменьшалась.

Вывод:

Учащиеся: Скорость химической реакции будет зависеть от концентрации реагирующих веществ: чем больше концентрация реагирующих веществ, тем выше скорость химической реакции.

Пояснение учителя: КОНЦЕНТРАЦИЯ РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ.

Чем больше частиц реагентов, чем ближе они друг к другу, тем больше шансов у них столкнуться и прореагировать. На основе большого экспериментального материала в 1867г. норвежские учёные К.Гульдберг и П.Вааге и независимо от них в 1865 г. русский учёный Н.И.Бекетов сформулировали основной закон химической кинетики, устанавливающий зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ:

Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях равных их коэффициентам в уравнении реакции.

Этот закон ещё называют законом действующих масс. Он справедлив только для газообразных и жидких веществ!

2А+3В=А2В3 V=k*CA2*.CB3

Задание 1. Составьте кинетические уравнения для следующих реакций:

Задание 2.

Как изменится скорость реакции, имеющей кинетическое уравнение

v= kCA2CB, если концентрацию вещества А увеличить в 3 раза.

Зависимость от площади поверхности реагирующих веществ

Проблема:

Учитель: все вещества одинаковы по своей химической природе, одинаковы по массе и концентрации, реагируют при одинаковой температуре, однако интенсивность выделения водорода (а следовательно и скорость) разная.

Обсуждение:

Учащиеся: Одинаковые по массе кусочек и порошок мела имеют разные занимаемые объемы в пробирке, разную степень измельчения. Там где эта степень измельчения наибольшая - скорость выделения водорода максимальна.

Учитель: эта характеристика - площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ. В нашем случае различна площадь поверхности соприкосновения карбоната кальция с раствором Н2SO4.

Вывод:

Учащиеся: Скорость химической реакции зависит от площади соприкосновения реагирующих веществ: чем больше площадь соприкосновения реагирующих веществ (степень измельчения), тем больше скорость реакции.

Учитель: такая зависимость наблюдается не всегда: так для некоторых гетерогенных реакций, например, в системе Твердое вещество - Газ, при очень высоких температурах (более 500 0С) сильно измельчённые (до порошка) вещества способны спекаться, тем самым площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ уменьшается.

Влияние температуры

Проблема:

Учитель: взятые для эксперимента вещества имеют одинаковую природу, масса взятого порошка CuO и концентрация серной кислоты также одинаковы, однако скорость реакции разная.

Обсуждение:

Учащиеся: Значит, при изменении температуры реакции мы изменяем и ее скорость.

Учитель: Значит ли это, что при повышении температуры будет увеличиваться скорость всех химических реакций?

Учащиеся: Нет. Некоторые реакции идут при очень низких и даже минусовых температурах.

Вывод:

Учащиеся: Следовательно, любое изменение температуры на несколько градусов будет в разы изменять скорость химической реакции.

Учитель: Практически так звучит закон Вант-Гоффа, который будет здесь действовать: При изменении температуры реакции на каждые 10 ºС скорость химической реакции изменяется (увеличивается или уменьшается) в 2-4 раза.

Пояснение учителя: ТЕМПЕРАТУРА

Чем больше температура, тем больше активных частиц, увеличивается скорость их движения, что приводит к увеличению числа соударений. Скорость реакции возрастает.

Правило Вант-Гоффа:

При увеличении температуры на каждые 10° С общее число столкновений увеличивается только на ~ 1,6 %, а скорость реакции увеличивается в 2-4 раза (на 100-300%).

Число, показывающее, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10° С, называют температурным коэффициентом.

Правило Вант-Гоффа математически выражается следующей формулой:

где V 1 -скорость реакции при температуре t 2 ,

V 2 - скорость реакции при температуре t 1 ,

y - температурный коэффициент.

Решите задачу:

Определите, как изменится скорость некоторой реакции при повышении температуры от 10 до 500С. Температурный коэффициент реакции равен 3.

Решение:

подставить данные задачи в формулу:

скорость реакции увеличится в 81 раз.

Влияние катализатора

Проблема:

Учитель: вещество в обоих случаях одно и то же, природа одинаковая, при одной и той же температуре, концентрация реагента одинаковая, почему же скорость разная?

Обсуждение:

Учитель: Такие вещества, ускоряющие химические реакции, называются катализаторами. Существуют вещества, замедляющие реакции, называются они ингибиторами.

Вывод:

Ученики: катализаторы увеличивают скорость реакции за счет уменьшения энергии активации. Чем меньше энергия активации, тем быстрее реакция.

Каталитические явления широко распространены в природе: дыхание, усвоение питательных веществ клетками, синтез белков и др.- это процессы, регулируемые биологическими катализаторами - ферментами. Каталитические процессы - основа жизни в той форме, которая существует на земле.

Притча «Восемнадцатый верблюд» (для объяснения роли катализатора)

(очень древняя арабская притча)

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 стал стар и немощен и скоро умру. После моей смерти разделите оставшихся 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 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. И они уже устали спорить, но так и не пришли к общему решению.
В это время ехал мимо 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 как верблюдов стало 18, то старший сын взял себе половину, то есть 9, средний — треть, то есть 6 верблюдов, а младший девятую часть, то есть двух верблюдов. И когда они разделили таким образом стадо, в поле остался ещё один верблюд, потому что 9+6+2 равно 17.
А путник сел на своего верблюда и поехал дальше.

Лабораторная работа (протокол)

РЕФЛЕКСИЯ.

Что мы изучили на этом уроке?

Составьте кластер на тему «Факторы, влияющие на скорость ХР».

Для чего нужны знания о факторах, влияющих на скорость химических реакций?

Применяются ли они в быту? Если применяются, назовите области применения.

Тест по теме (на 5 мин).

Тест

1. Скорость химической реакции характеризует:

1) движение молекул или ионов реагирующих веществ относительно друг друга

2) время, за которое заканчивается химическая реакция

3) число структурных единиц вещества, вступивших в химическую реакцию

4) изменение количеств веществ за единицу времени в единице объема

При повышении температуры реагирующих веществ скорость химической реакции:

1) уменьшается

2) увеличивается

3) не изменяется

4) изменяется периодически

При повышении площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ скорость химической реакции:

1) уменьшается

2) увеличивается

3) не изменяется

4) изменяется периодически

При повышении концентрации реагирующих веществ скорость химической реакции:

1) уменьшается

2) увеличивается

3) не изменяется

4) изменяется периодически

Для увеличения скорости химической реакции
2CuS(тв.) + 3O 2 (г .) = 2CuO(тв .) + 2SO 2 (г .) + Q необходимо:

1) увеличить концентрацию SО2

2) уменьшить концентрацию SО2

3) уменьшить температуру

4) увеличить степень измельчения CuS

При обычных условиях с наименьшей скоростью происходит взаимодействие между:

3) Zn и HCl (10%-й р-р)

4) Mg и HCl (10%-й р-р)

При увеличении температуры от 10 до 30 °С скорость реакции, температурный коэффициент которой = 3:

1) возрастает в 3 раза

2) возрастает в 9 раз

3) уменьшается в 3 раза

4) уменьшается в 9 раз

Оценка тестовой работы:

Ответы на тест:

Без ошибок - «5»

1-2 ошибки - «4»

3 ошибки - «3»

Домашнее задание:

§13, с. 135-145.

О. С. Габриелян, Г. Г. Лысова. Химия. 11класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. 11-е издание, стереотипное. М.: Дрофа, 2009.

Для реакции были взяты вещества при температуре 400С, а затем их нагрели до 700С. Как изменится скорость химической реакции, если температурный коэффициент её равен 2?

Как изменится скорость реакции, протекающей по уравнению 2NO+O2=2NO2, если концентрацию обоих веществ увеличить в 3 раза.

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

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?