Урок на тему "Химическое равновесия и условия его смещения"
методическая разработка по химии (9 класс)

Урок химии

Тема: Химическое равновесие.

Условия его смещения.

9 класс

Разработала и провела

учитель химии

 Дубинина И.Е..

Муниципальное общеобразовательное учреждение «СОШ №2»

Тема урока: Химическое равновесие. Условия его смещения.

Цель: Изучить состояние химического равновесия и условия его смещения.

Задачи: Продолжить формирование понятий «Обратимые и необратимые химические реакции»;

        Сформировать понятие «Химическое равновесие», «принцип Ле-Шателье», «динамический характер системы»;

        Продолжить формирование умений   составлять уравнения реакций;

        На конкретных примерах уметь объяснять условия смещения химического равновесия в зависимости от характера химической реакции;

        Совершенствовать  умения учащихся проводить химические опыты;

Продолжить формирование  умений анализировать, наблюдать и делать выводы, выделять главное  в изучаемом материале, логически излагать свои мысли;

        Обеспечить в ходе урока понимание основной задачи науки химии – создание веществ с заданными свойствами;

Формирование знаний учащихся, позволяющих по возможности самостоятельно прогнозировать способы повышения эффективности производства, в ходе этого содействовать профессиональной ориентации школьников.

Реактивы:  растворы серной кислоты, хлорида бария, хлорида натрия, гидроксида натрия, соляной кислоты, хлорида железа (III),  хлорида калия, родонит калия, лакмуса.

Оборудование: спиртовка, спички, пробирки, пробиркодержатель, газоотводная трубка, штатив.

Тип и вид  урока:  комбинированный, изучение нового материала.

Формы работы: индивидуальная, фронтальная

        Ход урока:

1. Организационный момент.
2. Проверка домашнего задания

1. Индивиуальная  работа по карточкам у доски

Карточка 1

Рассчитайте количество теплоты (в кДж), выделившееся при сгорании 24 г углерода:
С + О2 = СО2 + 394 кДж.

а) 39,4;
б) 78,8;
в) 788;
г) 117,9.

Карточка 2

Дайте классификацию данным химическим реакция

а) СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О;
б) N2 + O2 = 2NO;
в) Si + O2 = SiO2;
г) 2О3 = 3О2 + Q.

2. Экспериментальное  задание  (индивидуальное)

Проведите реакции,  подтверждающие зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ и от площади соприкосновения реагирующих веществ. Запишите соответствующие реакции на доске.

3. Беседа

- По каким признакам можно классифицировать химические реакции?

- Дайте определение  «обратимые реакции». Приведите примеры.

- Дайте определение  «необратимые реакции». Приведите примеры.

- Дайте определение экзо- и эндотермическая реакция.

- Какие условия влияют на скорость химической реакции?

3. Изучение темы урока.

На прошлом уроке мы говорили об обратимых и необратимых химических реакциях. Сегодня мы более подробно поговорим об обратимых химических реакциях и выясним условия их протекания в прямом направлении.

Вы уже знаете, что многие химич. реакции обратимы, т.е. продукты реакции снова превращаются в исходные вещества. И такая реакция идет одновременно в прямом и в обратном направлениях. В таких реакциях скорость вначале максимальна, а затем начинает уменьшаться, т.к. уменьшается концентрация исходных веществ. И, наоборот, скорость обратной реакции минимальна, а затем увеличивается, т.к. увеличивается концентрация продуктов реакции.  

Наступает такой момент времени, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции.

Такое состояние системы называют химическим равновесием.

Химическое равновесие носит динамический характер, т.е. обладает подвижностью.

Представьте себе уравновешенные весы, и, если на одну чашу весов оказать воздействие, то происходит смещение равновесия. Так и химической обратимой реакцией можно «руководить», вызывая смещение химического равновесия в сторону образования продуктов реакции.

Чтобы вывести систему из состояния химического равновесия химики руководствуются при этом принципом Ле-Шателье.

Доклад учащегося о французском химике Анри Ле Шателье.

Принцип Ле-Шателье: если на систему, находящимся в состоянии химического равновесия оказать какое либо воздействие из вне, то равновесие системы сместиться так, чтобы препятствовать этому воздействию.

- Как Вы думаете, ученым выгодно, что бы на  производстве реакции протекали в прямом или в обратном направлении?  (Прямом) Почему?

Для этого необходимо создать определенные условия, которые помогли бы вывести реакцию из состояния химического равновесия.

- Какие условия, по вашему мнению, будут влиять на состояние химического равновесия?

Факторы, влияющие на состояние химического равновесия: концентрация веществ, температура, давление.

На примере реакции разберем каждый из этих факторов:

2 SO2 + O2 = 2 SO3 + Q

• Дайте характеристику прямой и обратной реакции.

1. Концентрация.

Чтобы посмотреть влияние концентрации на химическое равновесие проведем опыт.

Но вначале, давайте вспомним правила техники безопасности  при работе с растворами.

Демонстрация заранее подготовленного опыта учащимися.

Опыт: к раствору хлорида железа (III) прильем раствор роданида калия, определим цвет полученного раствора (прозрачный).

FeCI3 + 3 KCNS =  Fe(CNS)3 + 3 KCI

Полученный раствор разольем в 3 пробирки:

1 пробирка – контроль

2 пробирка – добавляем  хлорида железа (III) → (наблюдаем усиление окраски)

3 пробирка – добавляем хлорид калия → (наблюдаем, что окраска становиться менее интенсивной).

Беседа:

- Что Вы наблюдали в ходе опыта?

- Сделайте вывод о том, как влияет концентрация реагирующих веществ и продуктов реакции на состояние химического равновесия.

- На примере нашей исходной реакции (2 SO2 + O2 = 2 SO3 + Q)

скажите, концентрацию каких веществ необходимо изменить, чтобы химическое равновесие сместилось в сторону прямой реакции.

(исходных веществ).

Вывод: При увеличении концентрации исходных веществ химическое равновесие сместится в сторону образования продуктов реакции.

2. Температура.

- Ребята, как вы умаете, что произойдет с химическим равновесие если изменить температуру в системе?

Постарайтесь ответить на этот вопрос, прочитав пункт 3 в учебнике на стр. 134 «Изменение температуры» (5 мин)

2 SO2 + O2 = 2 SO3 + Q

- Как необходимо изменить температуру в системе, чтобы химическое равновесие сместилось в сторону прямой реакции? (Понизить температуру, т.к. реакция экзотермическая)

- В какую сторону сместиться химическое равновесие, если понизить температуру? (в сторону эндотермической реакции)

Давайте посмотрим демонстрацию опыта, показывающего влияние температуры на химическое равновесие.

Описание опыт: В пробирку положить кусочек мрамора и залить 10-% раствором соляной кислоты, закрыть пробирку газоотводной трубкой, конец которой опустить в пробирку с водой, в которую капнуть лакмус (окрашивает раствор кислот в красный цвет).  

СаСО3 + 2 НСI = CaCI2 + H2O + CO2

СО2 + Н2О = Н2СО3

Через некоторое время при пропускании углекислого газа в воде окраска раствора во 2-й пробирке станет красноватая, значит, там образуется раствор угольной кислоты.  Разольем раствор в 2 пробирки.  1 пробирка – контрольная. 2 пробирку закрепим в пробиркодержателе и подогреем над пламенем спиртовки. Наблюдаем, что окраска раствора исчезает, т.к. идет обратимая реакция.

3. Давление.

Оказывает воздействие, если в системе есть газообразные вещества.  Повышение давление смещает химическое равновесие в сторону меньшего объема, и наоборот, понижение давления смещает химическое равновесие в сторону большего объема.  Объемы приравниваем к числу молей газообразных веществ в реакции.

Если объемы газообразных веществ исходных и конечных продуктов реакции одинаковы, то давление не влияет на смещение химического равновесия.

4. Закрепление

1. В какую сторону сместиться химическое равновесие в системе:

А) H2O + SO2 = H2SO3 +Q

Б) 2 H2O = 2H2 + O2 –Q

 при повышении температуры, понижении давления, повышения концентрации реагирующих веществ?

2. Как изменить давление, температуру и концентрацию веществ, чтобы химическое равновесие сместилось в сторону образования продуктов реакции в системе: N2 + O2 = 2 NO -Q ?

5.   Проверочный тест (5 мин)

3. Данная реакция является   2О3 = 3О2 – Q;

А) экзотермической     Б) эндотермической   В) соединения

     2.  Коэффициентами уравнения

…N2 + …Н2 = … NH3

являются:

a) 2, 3, 2;
б) 4, 5, 2;
в) 2, 5, 4;
г) 2, 2, 6.

            3.  Равновесие реакции

2Н2S (г.) + 3О2 (г.) = 2Н2О (г.) + 2SO2 (г.)

при повышении давления смещается:

а) вправо;
б) влево;
в) давление не влияет на равновесие.

          4.  Вещество, ускоряющее ход реакции, но при этом не расходующееся:

а) ингибитор;
б) катализатор;
в) индикатор.

          5.  Повышение температуры в реакции

2Н2 + О2 = 2Н2О + Q кДж

сказывается следующим образом:

а) не оказывает влияния;
б) смещает равновесие вправо;
в) смещает равновесие влево.

           6.  Не оказывает воздействия на реакции, протекающие в твердой фазе, следующий фактор:

а) концентрация реагентов;
б) температура;
в) природа реагирующих веществ;
г) степень измельчения реагентов.

      V.  Итог урока.

6. Домашнее задание.

§ 14  повторить,  § 13 упр. № 3и 5.