Обратимость химических реакций. Химическое равновесие.

МБОУ СОШ № 14

Методическая разработка

 открытого урока по химии в 11 классе

Тема: Обратимость химических реакций. Химическое равновесие.

Учитель химии: Епишева И.И.

Тема: "Обратимость химических реакций. Химическое равновесие"

Цели урока:

• Углубить и обобщить знания учащихся о состоянии химического равновесия, условиях его смещения.
• Дать понятие о константе равновесия.

Задачи урока:

1. Закрепить знания о способах смещения равновесия.
2. Развить навыки в решении расчетных задач с использованием понятия константа равновесия.
3. Показать важность изучения химического равновесия и его практическое значение в химической промышленности.
4. Продолжить формирование таких логических приемов, как наблюдение, анализ, сравнение, обобщение
5. Совершенствовать экспериментальные умения и навыки.

Оборудование и реактивы: Пробирки, раствор крахмала, йод, роданид калия, хлорид железа (III), хлорид калия (кристалл.).

Ход урока

I. Ориентировочно-мотивационный этап

Вопросы к учащимся:

1. Что такое химическая реакция?
2. Признаки химических реакций?
3. Классификация химических реакций?
4. Какие реакции называют: а) необратимыми, б) обратимыми? Приведите примеры.
5. Какие из приведенных химических реакций являются обратимыми и почему?

NaOH + HCl —> NaCl + H2O
N2 + 3H2 —> 2NH3 
AgNO3 + NaCl —> AgCl + NaNO3 
SO3 + H2O —> H2SO4
CH4 + 2O2 —> CO2 + 2H2O
HCOOH + CH3OH —> HCOOCH3 + H2O

6. Что понимают под скоростью химических реакций?
7. Определите скорости прямой и обратной реакции в уравнении:

(Vпр = Кпр [Н2] [J2] ; Vобр = Кобр [HJ]²)

II. Информационно-поисковый этап

     Учитель: В самом начале процесса, пока концентрация исходных веществ высоки, скорость прямой реакции большая, затем она падает. Со временем концентрация вещества Н2 и J2 уменьшается, а концентрация вещества НJ увеличивается. По мере накопления продуктов начинается обратная реакция. Скорость ее возрастает до тех пор, пока не наступает такое состояние, когда расходуется столько молекул продукта, сколько их образуется в прямой реакции. Другими словами, наступает химическое равновесие.

 (график):

Вопросы к учащимся:

1. Что показывает график? Дайте определение понятия «Химическое равновесие»? (График показывает, что в какой то момент скорости прямой и обратной реакции становятся равными. Состояние системы, при которой скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называется химическим равновесием.)
2. Выразите это, используя кинетические уравнения для прямой и обратной реакций.

Vпр.= Кпр с (А)ª · с (В)b
V обр. = Кобр с (С)c · с (D)d
Vпр. = Vобр.
Кпр с (А)ª · с (В)b = Кобр с (С)c · с (D)d

3. Выразите отсюда отношение константа скоростей прямой и обратной реакций.

4. Как можно назвать отношение констант скоростей прямой и обратной реакции? (Константой равновесия)

     Учитель: Константа равновесия обозначается буквой К и показывает, насколько полно протекает прямая реакция до момента наступления химического равновесия. Она показывает соотношение между концентрациями продуктов реакции (числитель) и исходных веществ (знаменатель) которое устанавливается при равновесии.

Вопросы к учащимся:

1. Если константа равновесия больше единицы, что это значит? (Это значит, что на момент установления химического равновесия большая часть исходных веществ превратилась в продукты.)
2. А если меньше единицы? (В продукты превратилась меньшая часть исходных веществ.)

     Задание классу: Определите константу химического равновесия в химических уравнениях. Ответ мотивируйте.

     В случае гетерогенных реакций в выражение константы равновесия входят концентрации только тех веществ, которых находятся в газовой или жидкой фазе.)

     Учитель: Состояние равновесия сохраняется сколь угодно долго при неизменных внешних условиях температуре; концентрации, давлении (если в реакции участвуют или образуются газы). Необходимо заметить, что взгляд на химическое равновесие как на подвижное равновесие, возникающее в результате протекания двух взаимно противоположных процессов, впервые высказал французский химик К. Бертолле в 1801-1803 г.г. Спустя 50 лет француз Ф. Малагути предположил, что при химическом равновесии скорости прямой и обратной реакции равны. Дальнейшее развитие представления о химическом равновесии связано с работами французского химика А. Девиля, русского химика Н.Н. Бекетова, норвежских ученых К. Гульдберга и П. Ваге, русского химика А.Л. Потылицына, немецкого ученого Г. Гельмгольца, французского физика-химика Ле Шателье (1884).

     С именем французского ученого Ле Шателье связано и название принципа смещения химического равновесия.

     Вопросы к учащимся:

1. В чем его смысл? (Чем больше действие, тем сильнее противодействие.)
2. Сформулируйте этот принцип (при воздействии на равновесную систему извне равновесие смещается в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие)
3. Какие факторы влияют на смещение химического равновесия? (Температура, давление, концентрации исходных веществ и продуктов

      III. Этап обобщения и систематизации знаний

1. Влияет ли катализатор на смещение равновесия? (Нет, т.к. одинаково ускоряет прямые и обратные реакции.)
2. Обсуждение вопроса о важности изучения химического равновесия и его смещения для управления химическими реакциями.
3. Используя принцип Ле Шателье, определите в какую сторону сместится химическое равновесие при повышении или понижении температуры, давления, и концентрации. Определите константу химического равновесия в уравнении?

    IV. Этап рефлексии

     Учитель: Что нового из сегодняшнего занятия вы для себя получили? (учащиеся высказывают свое мнение).

     Подведение итога урока.

     Домашнее задание: § 15 , Упр.  5 - 6 .