урок по химии 11 класс.
методическая разработка по химии (11 класс) на тему

Скорость химической реакции.

Цель: обобщить и расширить сведения учащихся о скорости химической реакции, о факторах, влияющих на скорость химической реакции в процессе эксперимента и объяснить кинетические закономерности, которым подчиняется реакция.

Средства обучения 

1. Оборудование и реактивы для лабораторной работы по группам.
   
2. Таблица. Скорость химической реакции.
   

Планируемые результаты обучения.

1. Развитие научного мышления в процессе установления причинно – следственных связей, сравнения, наблюдения, сопоставления вариантов эксперимента.
   
2. Развитие и систематизация знаний о скорости химической реакции.
   
3. Объяснение закономерностей, отражающих влияние природы вещества и внешних факторов на скорость химической реакции.
   
4. Развитие знаний учащихся об использовании способов изменения скорости химических процессов.
   
5. Развитие мотивации изучения предмета при обращении к жизненному опыту учащихся. 
   

Ход урока

Задания группам.

Задание: изучить зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ.

Под природой реагирующих веществ понимают их состав, строение, взаимное влияние атомов в молекулах органических и неорганических веществ.

Характеристика природы вещества.

1. Истинный состав вещества – качественный и количественный.
   
2. Строение атомов элементов, их пространственное расположение в молекуле или кристалле.
   
3. Свойства вещества – энергия: частиц (кинетическая и потенциальная), ионизации атома, сродства к электрону, связи между атомами или ионами, межмолекулярного взаимодействия, кристаллической решетки; степени окисления элементов в соединении.
   

Величина энергии активации – фактор, посредством которого сказывается влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции. Или энергия активации зависит от природы реагирующих веществ.

1. Изучить по учебнику (стр.132) влияние природы реагирующих веществ на скорость реакции.
   
2. Проделать опыты, доказывающие влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции.
   

В три пробирки поместить отдельно гранулы цинка, алюминия, меди. Прилить одинаковый объем соляной кислоты. Объяснить результаты опыта, используя ряд активности металлов.

Задание: установить зависимость между скоростью химической реакции и концентрацией реагента.

Термин “концентрация” обычно используется по отношению к растворам, но его можно применить и к газам.

1. Изучить по учебнику (стр. 133 - 135) влияние концентрации реагентов на скорость химической реакции.
   
2. Провести опыт, который устанавливает зависимость между скоростью химической реакции и концентрацией реагента.
   

В две пробирки положить по две гранулы цинка, прилить соляной кислоты разной концентрации.

1. В какой пробирке скорость реакции больше и почему?
   
2. Назовите и сформулируйте закон, определяющий зависимость скорости химической реакции от концентрации частиц.
   
3. Назовите авторов этого закона.
   

Задание: установить зависимость скорости химической реакции от температуры. 

1. Изучить по учебнику (стр. 133) влияние температуры на скорость химической реакции.
   
2. Провести реакцию, доказывающую зависимость скорости химической реакции от температуры. В две пробирки насыпать немного порошка оксида меди, прилить одинаковый объем серной кислоты, одну пробирку закрепить в держатель и осторожно нагреть.
   
3. В какой пробирке скорость реакции больше?
   
4. Кто из ученых сформулировал зависимость скорости реакции от температуры?
   
5. Почему при повышении температуры скорость реакции возрастает?
   
6. Всегда ли применимо для реакции повышение температуры?
   

Задание: Установить зависимость между скоростью химической реакции и поверхностью соприкосновения реагирующих веществ.

1. Изучить по учебнику зависимость скорости химической реакции от поверхности соприкосновения веществ (стр. 139).

2. Провести реакции, устанавливающие зависимость между скоростью химической реакции и поверхностью соприкосновения реагирующих веществ. В одну пробирку поместите железный гвоздь, а в другую железные опилки. В обе пробирки прилить одинаковый объем серной кислоты.

3. В каком случае скорость реакции больше и почему?

4. Как в промышленности увеличивают площадь соприкосновения реагирующих веществ?

Задание: установить зависимость между скоростью химической реакции и влиянием катализатора.

Катализаторы – образуют с исходными веществами более реакционно-способные промежуточные соединения и комплексы.

Широко используются платина, родий, палладий, медь, никель, олово, рений, оксиды ванадия, меди, серебра, железа, хрома и другие.

Изучить по учебнику влияние катализатора на скорость химической реакции (стр. 135).

1. Какие вещества называют катализаторами?
   
2. Что называют катализом?
   
3. Какой катализ называют гомогенным?
   
4. Какой катализ называют гетерогенным?
   
5. Почему со временем требуется регенерация катализатора?
   
6. В две пробирки налить по 2 мл, серной кислоты, добавить по одной грануле цинка. Что наблюдаете?
   
7. В одну пробирку добавить несколько капель раствора сульфата меди, как изменилась скорость реакции, чем для данной реакции является сульфат меди?
   
8. Пример, какого катализа вы рассмотрели?
   

Задание: рассмотреть действие биологических катализаторов – ферментов.

И.П. Павлов назвал ферменты носителями жизни. Они обладают целым рядом специфических свойств и характеристик.

1. По своему размеру ферменты попадают в область коллоидных частиц, что не дает возможности отнести их ни к гомогенным, ни к гетерогенным катализаторам. Катализ под действием ферментов относят к микрогетерогенному.
   
2. В организме человека около 30000 ферментов, каждый из которых ускоряет свою реакцию.
   
3. Действие ферментов очень эффективно. Одна молекула каталазы при ноль градусов разлагает за секунду 50000 молекул перекиси водорода, она снижает энергию активации с 75 кДж/моль до 25, тогда как платина снижает до 50.
   
4. Наибольшая эффективность при 37 градусов, при повышении температуры они разрушаются, становятся неактивными.
   
5. Они очень чувствительны к ядам.
   
6. Ферменты действуют в строгом интервале температур и в строго определенной среде. Фермент слюны птиалин действует на крахмал пищи при температуре 35 – 40 градусов в щелочной среде. В желудке он не работает, так как там кислая среда, здесь начинается действие пепсина, который расщепляет белки пищи.
   
7. В инструкциях по применению стиральных порошков, содержащих ферменты, рекомендуется строго придерживаться указанного интервала температур.
   
8. Клетки живых организмов четко соблюдают заданную им природой “инструкцию” по использованию ферментов. Под действием ферментов происходит распад белков, жиров, углеводов, поступивших в организм с пищей и синтез новых молекул, которые точно соответствуют потребностям данного организма.
   

1. Изучить по учебнику теоретический материал (стр.138).
   
2. Провести опыт, доказывающий, что ферменты – катализаторы.
   
3. В четыре пробирки налить перекиси водорода. В первую – сырой картофель, во вторую – сырой моркови в третью сырого мяса, в четвертую – кусочек вареного мяса.
   
4. Объясните результаты, какой фермент содержат эти вещества?
   
5. Почему в четвертой пробирке не наблюдалось действие катализатора?

Урок семинар по химии в 11-м классе "Сущность и классификация химических реакций"

Цель: систематизировать знания учащихся о подходах к классификации химических реакций.

Задачи.

Образовательные:

– рассмотреть законы сохранения массы веществ и энергии при химических реакциях как частный случай проявления всеобщего закона природы – закона сохранения массы и энергии;
– повторить и обобщить сведения о классификации химических реакций;

Воспитательные:

– доказать учащимся ведущую роль теории в познании практики;
– показать учащимся взаимосвязь противоположных процессов;
– доказать материальность изучаемых процессов;

Развивающие:

– развитие логического мышления путем сравнения, обобщения, анализа, систематизации.

Тип урока: семинар по проверке, оценки, коррекции знаний.

Оборудование:
– таблицы: “Реакции ионного обмена”, “Закон сохранения энергии”, растворимость солей и оснований в воде;
– химические реактивы: натрий (металлический), кристаллы: карбоната кальция, хлорида меди (II);
- растворы: уксусной кислоты, азотной кислоты, нитрата серебра, хлорида кальция;
- фенолфталеиновая бумага;
- термометр, штатив лабораторный, чашка Петри, бумага фильтровальная.

Ход урока.

1. Мотивация учебной деятельности учащихся, сообщение темы, цели, задач урока.
   

Учитель: В окружающем нас мире протекает огромное число реакций. Как же удержать в памяти многообразие химических процессов, как практически ориентироваться в них? Как биологам удается ориентироваться в многообразии живых организмов?

Ответ: В любой науке применяется прием классификации, позволяющий по общим признакам разделить все множество объектов на группы.

Учитель: Итак, тема семинара “Сущность и классификация химических реакций”.

Цель занятия: систематизировать знания о классификации химических реакций.

1. Проверка знаний учащимися фактического материала
   

(Вопросы заранее даны учащимся для подготовки к семинару):

1. Что называется явлением?
(Явление – это то, в чем проявляется развитие, изменение чего-либо).

2. В чем разница между химическими и физическими явлениями?

(В результате химических явлений происходит образование новых веществ).

3. Какие еще виды явлений вам знакомы?

(Ядерные, тепловые, световые).

4. В чем особенность ядерных реакций?

(Происходит изменение ядер атомов)

5. Какие уровни организации вещества затрагиваются при химических реакциях?

(Молекулы).

6. Что же такое химическое явление?

(Химическим явлением (реакцией) называется процесс превращения одних веществ в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами).

7. По каким признакам можно судить о прохождении именно химической реакции?

(Признаками химического превращения могут быть: изменении цвета веществ, появление или исчезновение запаха, выделение газа, выпадение или растворение осадка, выделение или поглощение теплоты, свечение).

8. Какие условия необходимы для протекания химической реакции?

(Соприкосновение веществ, измельчение, перемешивание, растворение, нагревание или охлаждение).

Демонстрационный опыт: медленное растворение кристаллов хлорида меди (II)

9. Какое явление физическое или химическое вы наблюдали?

По каким именно признакам вы определили, что произошло именно это явление?

(Процесс растворения веществ – физико-химический процесс)

Задание: Сделайте вывод о возможности протекания различных процессов.

Вывод: В результате взаимодействия различных тел и веществ могут одновременно протекать различные процессы.

1. Проверка знаний учащимися основных понятий, законов, теорий, умений объяснять их сущность.
   

Учитель: Объясните сущность протекания химических реакций.

Сущность химических реакций сводится к разрыву связей в исходных веществах и возникновению новых химических связей в продуктах реакции. При этом общее число атомов каждого элемента остается постоянным, следовательно, масса веществ в результате химических реакций не изменяется.)

Учитель: Кем и когда была установлена эта закономерность?

(В 1748 году русским ученым М.В.Ломоносовым – закон сохранения массы веществ).

(Плакат с формулировкой закона, данной М.В.Ломоносовым:

“Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому”).

Учитель: Давайте перелистаем страницы истории химии на 2, 5 века назад и вспомним эксперименты некоторых ученых.

(Демонстрация видеокадра о работах Р.Бойля и М.Ломоносова).

Учитель: Из курса физики вам известно, что масса тела, вещества тесно взаимосвязана с другими физическими величинами. В каком законе нашла отражение связь массы и энергии тела?

(Закон сохранения энергии, открытый немецким физиком А.Энштейном:

E = mc2

Демонстрация таблицы “Закон сохранения энергии”)

Вывод: законы сохранения массы вещества и энергии при химических реакциях являются частным случаем проявления всеобщего закона природы – закона сохранения энергии и ее движения.

1. Проверка глубины осмысления знаний, степени обобщения.
   

Учитель: При изучении курсов неорганической и органической химии мы изучили множество химических реакций.

Дома вам необходимо было подготовить таблицу, которая поможет систематизировать известные реакции.

Итак, сейчас мы работаем с таблицей в тетради.

Какие признаки могут быть выделены при классификации химических реакций?

1) количество и состав исходных и конечных веществ;
2) изменение степени окисления;
3) тепловой эффект;
4) участие катализаторов;
5) обратимость реакции;
6) исходное состояние реагирующей системы;
7) механизм химической реакции (для органических веществ).

(Демонстрация кодопленки “Классификация химических реакций” II графа).

КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Учитель: Какие типы реакций можно выделить в каждой группе?

Приведите примеры.

Ответы учащихся.

(Демонстрация кадра видеофильма о типах химических реакция).

Работа с проектором.

1. Применение знаний учащихся в стандартных условиях.
   

Задание: Пронаблюдав химические эксперименты, вам необходимо записать уравнения соответствующих реакций в тетрадь, дать ей характеристику (устно). (Один ученик выполняет это задание у доски)

Демонстрация опыта взаимодействия натрия с водой в чашке Петри (на видео).

Учитель зачитывает отрывок из произведения Г.Р.Хаггарда “Клеопатра”:

“… Она вынула из уха одну их тех жемчужин … и … опустила жемчужину в уксус. Наступило молчание, потрясенные гости, замерев наблюдали, как несравненная жемчужина медленно растворяется в крепком уксусе. Вот от ней осталось и следа, и тогда Клеопатра подняла кубок, покрутила его, взбалтывая уксус, и выпила весь до последней капли…”

(Учащийся демонстрирует эксперимент)

CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)Ca+ H2CO3 (CO2+H2O)

1. Применение знаний в нестандартных условиях.
   

Учитель: Сейчас вы услышите сказку, но вам необходимо слушать ее как химикам. (Звучит аудиозапись)

Сказка
о пылкой любви принца Аргентума к очаровательной Хлориде.

В давние времена, когда еще не был открыт периодический закон, когда еще не было на свете теории электролитической диссоциации, а электроны вращались вокруг ядра без ведома человека, жил-был на свете луноликий принц Аргентум, известный своей плохой растворимостью в кислотах. Принц, как и подобает наследник престола, был с детских лет обручен с очень капризной, едкой и своенравной принцессой Нитриной, которая славилась способностью растворять в себе многие металлы, в том числе и серебро. Именно из-за страха перед Нитриной отец принца обручил его с ней. Но Аргентум не любил Нитрину и при любом удобном случае сбегал от нее.

Однажды на веселом и шумном балу принц увидел незнакомку. Она была так легка, прозрачна и неуловима, что принц влюбился в нее с первого взгляда! Аргентум упросил своего друга Кальция познакомить его с незнакомкомой девушкой. Тот согласился и решил сделать это во время танца.

Принц пригласил Нитрину, а кальций – Хлориду (так звали незнакомку), и пары закружились дружно по залу. Но как только прозвучали слова: “Дамы меняют кавалеров”, рука прекрасной Хлориды оказалась в горячей ладони Аргентума.

Молодые люди почувствовали огромное волнение и вдруг ощутили, что связаны необычайно крепкой связью, связаны навсегда. Принц крепко обнял любимую, и они никогда больше не расставались, несмотря на безуспешные попытки Нитрины разрушить их союз.

Учитель: Теперь надо записать уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде. Затем, соблюдая правила техники безопасности, практически осуществить данное превращение, используя имеющиеся у вас на рабочих стола реактивы. (Учащиеся выполняют лабораторный опыт, проверка результатов).

1. Проверка знаний
   

Учитель: Сейчас вам предстоит по теме семинара выполнить тестирование.

I вариант

Даны фрагменты уравнений химических реакций

1. ……… = 2KOH+H2+Q

2……….. = 2HI-Q

3. ……… = CaO+CO2-Q

4.2AgNO3+CaCl2=Ca(NO3)2+2 AgCl

5.2SO2+O2-……+Q

1) Выберите уравнения эндотермических реакций.

2) Выберите уравнение химической реакции, соответствующей характеристике: реакция разложения, эндотермическая, некаталитическая, идущая без изменения степени окисления атомов химических элементов.

3) Найдите уравнение реакции обмена, идущей до конца вследствие образования осадка.

4) Выберите уравнение химической реакции замещения.

5) Найдите уравнение обратимой каталитической реакции.

II вариант

Даны фрагменты уравнений химических реакций

1. 2HgO = 2Hg+O2-Q

2…….. = 2KOH+H2+Q

3.2SO2+O2-……+Q

4…….=ZnCl2+Cu

5. NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3+H2O

1) Выберите уравнения экзотермических реакций.

2) Выберите уравнение химической реакции, соответствующей характеристике: реакция разложения, эндотермическая, некаталитическая, обратимая, окислительно-восстановительная.

3) Найдите уравнение реакции обмена, идущей до конца вследствие образования газа.

4) Выберите уравнение химической реакции замещения.

5) Найдите уравнение обратимой каталитической реакции.

1. Проверка, анализ, оценка выполненных заданий.
   

Работы учащихся проверяются тут же на уроке, делается их анализ.

1. Итоги урока.
   

1. Вывод по теме урока делают учащиеся: Химические реакции подчиняются законам сохранения массы вещества и энергии. Существует несколько признаков классификации химических реакций.
   
2. Домашнее задание.
   
3. Оценки за урок.