Урок на тему: "Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции"
план-конспект урока по химии (11 класс)
Урок на тему: «Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции»
Тип урока: урок изучения нового материала
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 0 байтов |
![]() | 59.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
11 класс
Балкарова Светлана Николаевна учитель химии МКОУ СОШ № 2 г.п. Терек КБР
Урок на тему: «Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции»
Тип урока: урок изучения нового материала
Задачи: :1. Образовательные: Актуализировать и углубить знания учащихся о скорости химической реакции. Рассмотреть и экспериментально изучить зависимость скорости химической реакции от различных факторов: природы реагирующих веществ, площади поверхности соприкосновения, температуры, катализатора, концентрации реагирующих веществ.
#1056;азвивающие: Развивать умения самостоятельно овладевать знаниями. Продолжить формирование умений учащихся наблюдать, анализировать, сравнивать, обобщать, работать с лабораторным оборудованием, умение решать задачи на химическую кинетику.
#1042;оспитательные: а). Актуализировать мотивацию учеников к процессу познания.
б). Содействовать профилактике утомляемости школьников в ходе урока, используя такие приемы поддержания работоспособности, как применение разнообразных видов работы, демонстрации опытов.
Цель: Сформировать понятие о скорости химической реакции и факторах, влияющих на ее изменение (концентрации, площади соприкосновения реагирующих веществ, наличия катализатора, температуры, природы реагирующих веществ).
Девиз: «Просто знать- еще не всё, знания нужно использовать» Гёте.
Оборудование и реактивы: на демонстрационном столе: #1084;агниевая лента, цинк в гранулах, раствор соляной кислоты, раствор гидроксида натрия, фенолфталеин, вода, железный гвоздь. #1057;пиртовка, спички, держалка для пробирок, оксид меди 2, раствор серной кислоты. #1056;аствор серной кислоты 1:5, раствор серной кислоты 1:10, цинк, вода подкрашенная лакмоидом #1056;аствор пероксида водорода, оксид марганца 4, стеклянная палочка, лучинка, спички.
Ход урока:
#1054;рганизационный момент.
#1040;ктуализация знаний. Я сегодня проведу урок химии по теме : «Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции.» Вероятно эта тема вам уже знакома, ведь мы ее изучали в 9 классе, правда не в большом объеме. Однако великий Гёте сказал: « Просто знать- еще не всё, знания нужно использовать». Вот сегодня мы с вами научимся использовать знания, полученные ранее.
Вы уже завершили изучение разделов органической, неорганической химии и сейчас у вас идет обобщающий курс общей химии. Цель этого урока - актуализировать и углубить ваши знания о скорости химической реакции. Сегодня мы будем с вами развивать умения самостоятельно овладевать знаниями, наблюдать, анализировать, сравнивать, обобщать, работать с лабораторным оборудованием, решать задачи на химическую кинетику. Химическая реакция - вот подлинная душа химии. Ежегодно во всем мире их протекает бесчисленное множество. Я говорю, вы думаете – и в вашем мозге совершаются миллионы химических реакций. Первобытный человек, который научился разжигать костер, был и химиком. Он провел первую химическую реакцию- реакцию горения. Что понимают под скоростью химической реакции? Как ее можно измерить и изменить? Ответить на эти вопросы и поможет наука, изучающая закономерности протекания химических реакций во времени - химическая кинетика. Известно, что одни химические реакции протекают за малые доли секунды, другие же за минуты, часы, дни.
- Скажите, а вы встречались в своей жизни с реакциями идущими очень быстро?
- Приведите примеры реакций, которые идут очень быстро или медленно. (Взрыв - мгновенно, сжигание топлива в космическом корабле). Назовем их- реакции «молнии».
- А реакции идущие медленно? Назовем их- реакции – «черепахи». а) ржавление железа; б) скисание молока;
- Для полного гниения брошенной в лесу газеты- 1 год.
- Ржавление консервной банки – 10 лет.
- Стекло практически не разрушается в течение столетий. Эти реакции низкой скорости.
Демонстрация: #1082; щелочному раствору фенолфталеина добавляем соляную кислоту
2. хлорид бария и серная кислота. Как вы определили, что они протекают быстро? (признаки этих реакций?)
#1046;елезный гвоздь с водой. Для того чтобы выяснить признаки этой реакции необходимо время.
Чтобы характеризовать быстроту химической реакции, пользуются понятием скорость химической реакции.
Что же это за величина?
В курсе математики и физики вы уже встречались с понятием скорости. Как её можно определить?
V=ΔS/Δt
Подходит ли нам эта формула для определения скорости химической реакции?
(Нет, т.к. S – путь)
Чем в этой формуле можно заменить S? Тем, что изменяется в ходе реакции. Это концентрация вещества.
Возьмем реакцию А + В = Д
реагенты продукты реакции
Будем считать что все вещества – молекулярного строения – реагенты молярной концентрации См = 1моль/л (6*1023 молекул) если следить за изменением концентрации исходных веществ, то с течением времени исходные вещества А и В постепенно исчезают, следовательно число молекул N каждого реагента уменьшается и молярные концентрации этих веществ тоже уменьшаются.
А если следить за изменение продуктов реакции, то число молекул продуктов реакции постепенно увеличивается. И, следовательно, увеличивается молярная концентрация продуктов реакции.
Таким образом за промежуток времени ∆t = t2 – t1 произошло изменение концентрации вещества А; ∆С = С2 –С1 следовательно Vх.р. = + С2 – С1 = + ∆C
- t2 - t1 - ∆t
- В каких единицах измеряется скорость химической реакции?
[ С ]= моль/ л, [ t ]=с, V = [моль/ л*с]
А можно ли воспользоваться изменением концентрации продуктов реакции? (да)
Вывод: Скорость химической реакции это изменение молярной концентрации одного из реагентов в единицу времени. Эту формулу используют для гомогенных реакций. Когда реакция идет не в объеме, а на поверхности вещества, то в выражении появляется величина S – площадь поверхности: Vх.р. = + ∆ν/SΔt
Задача1: Начальная концентрация вещества А равна 2,7 моль/л. Через 40 сек концентрация его стала 2,5 моль/л. Какова средняя скорость химической реакции?.
Рассмотрим влияние различных факторов на изменение скорости химической реакции.
#1055;рирода реагирующих веществ.
Демонстрация:
Цинк с соляной кислотой, магний с соляной кислотой. В какой пробирке произошли изменения быстрее? Какое условие влияет на скорость реакции?
#1057;корость реакции зависит от концентрации реагирующих веществ. С увеличением концентрации реагирующих веществ число возможных соударений между частицами увеличивается, что влечет за собой увеличение скорости реакции.
Вывод: чем выше концентрация реагирующих веществ, тем больше V реакции.
Объясните, почему наблюдается такая зависимость?
Непременным условием химического взаимодействия является столкновение частиц исходных веществ, чем больше концентрация, тем больше число эффективных столкновений.
На основе большого экспериментального материала К.Гульдберг и П.Вааге открыли в 1867 г. и независимо от них, в 1865 году русский ученый Н.И.Бекетов основной закон кинетики - закон действующих масс. Суть его в том, что скорость гомогенной реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам в уравнении химической реакции.
Если представить уравнение реакции в общем виде аА+вВ=сАВ, то закон действующих масс можно записать так: V=k[A]а[B]в , где k- константа скорости реакции (находится для каждой реакции экспериментально), равна скорости реакции при концентрации реагирующих веществ, равных 1 моль\л, зависит от природы реагирующих веществ и температуры, но не от концентрации веществ.
В случае гетерогенных реакций в уравнение закона действующих масс входят концентрации только тех веществ, которые находятся в растворе или газовой фазе, т. к. концентрация твердых веществ обычно постоянна.
Задание #1057;оставте кинетические уравнения для следующих реакций:
А) 3H2+N2=2NH3
Б) 2Fe+3Cl2=2FeCl3
Задача 2
Как изменится скорость химической реакции 3H2+N2=2NH3 при увеличении концентрации реагирующих веществ в 2 раза?
#1057;корость реакции зависит от площади поверхности соприкосновения поверхности реагирующих веществ
Реакции бывают – гомогенные(нет границы раздела фаз) и гетерогенные (существует граница раздела фаз.
Экспериментально доказано, что сильное измельчение твердого вещества приводит к нарушению его кристаллической решетки, что делает частицы вещества более активными и реакционно-способными.
Огромной площадью соприкосновения с воздухом и повышенной химической активностью объясняются взрывы распыленных порошкообразных веществ- угольной, мучной, сахарной пыли.
Задание: С большей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между: а) Zn и HCl 1%раствор б) КОН раствор и HCl раствор. По каким признакам это определили?
4. Скорость реакции зависит от температуры.
Демонстрация: а) к оксиду меди(II) CuO + 5 капель серной кислоты без температуры
б) к оксиду меди(II) CuO + 5 капель серной кислоты при нагревании.
В какой пробирке реакция протекает быстрее?
По каким признакам вы это определили?
Какова же причина влияния температуры? С ростом температуры число столкновений молекул реагирующих веществ возрастает так как увеличивается кинетическая энергия молекул. Но далеко не всякое соударение молекул реагирующих веществ приводит к их взаимодействию. Для взаимодействия молекул связи между атомами должны стать слабее или порваться, на что должна быть затрачена энергия. Избыточная энергия, которой должны обладать молекулы , чтобы столкновение привело к взаимодействию, называют энергией активации. Молекулы бывают активные (обладающие энергией активации) и неактивные (энергия молекулы меньше энергии активации для данной реакции). При увеличении температуры растет доля активных молекул, так как увеличивается потенциальная энергия молекулы. Чем она выше, тем больше в веществе активных частиц, выше скорости их движения и сильнее соударения, тем большее число соударений приводит к реакции, т. е. возрастает скорость реакции. Так, реакция между водородом и кислородом при t=20о С за 54 млрд. лет протекает на 15%, при 500о С-за 50 минут, при 700о С -мгновенно.
В 1884 г. Я.Г.Вант-Гофф (первый нобелевский лауреат по химии) установил, что при повышении температуры на каждые 10о С скорость химической реакции увеличивается в 2-4 раза.
То число, которое показывает во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10 С, называется температурным коэффициентом, обозначается (гамма), измеряется экспериментально для каждой реакции, может быть любым числом от 2 до 4.
Правило Вант-Гоффа математически выражается следующей формулой:
V2=V1γ(t2-t1)/10
Задача: Во сколько раз возрастет скорость реакции при изменении температуры от 10 0С до 500 С если известно, что при повышении температуры на каждые 100 С скорость реакции возрастает в 2раза.
5.Скорость реакции зависит от участия катализатора.
Демонстрация разложение пероксида водорода в присутствии оксида марганца 4.
Механизм действия катализатора: А+В=АВ (Е активации очень велика)
А+К = АК АК- промежуточный комплекс с малым запасом энергии
АК + В= АВ + К
Вещество АК образующееся в промежуточной стадии реакции – неустойчиво. В реакции вступают лишь те молекулы, которые обладают энергией активации. Катализатор снижает эту энергию. Катализатор -это вещество –ускоряющее химическую реакцию, но само при этом не расходующееся. В живых организмах катализаторы называют ферментами – они ускоряют процессы в биологических системах. В организме около 30 тысяч различных ферментов, каждый из них ускоряет соответствующую ему химическую реакцию. Пищеварительная система человека – это целая фабрика химических превращений.
Заключительная часть.
Давайте подведем итог. Д. Эддингс сказал: «День прожит не зря, если ты узнал что-то новое»
Сегодня на уроке, реализуя поставленные цели и задачи, мы с вами узнали много нового
- Сформулировали понятие скорость химической реакции.
- Научились вычислять скорость химической реакции.
- Определили факторы, влияющие на скорость химической реакции.
Если останется время: Думаю теперь вас не затруднят мои вопросы:
- По каким признакам можно судить о скорости химической реакции? (Выд. Г, осадок, изм. окраски).
- Назовите причины, по которым вещества в кислороде сгорают быстрее, чем на воздухе?
- В производстве серной кислоты, твердое сырье, которое подвергают обжигу, предварительно измельчают. Почему?
- Почему летом в жару мы стараемся приготовленную пищу обязательно поставить в холодильник.
Домашнее задание: , И.Г. Хомченко.
Спасибо, ребята за урок. Мне сегодня было очень приятно работать на уроке. Все ребята были очень активны, но мне хочется назвать самых- самых:
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок по химии в школе для глухих детей ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
ТЕМА: ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ. ЦЕЛЬ: Изучить факторы, влияющие на скорость химической реакции.ЗАДАЧИ:...
![](/sites/default/files/pictures/2012/10/01/picture-96824-1349101890.jpg)
Модульный урок по теме "Скорость химической реакции и факторы, влияющие на неё".
Данный урок даёт возможность получить основные знания для дальнейшего использования их при подготовке к ЕГЭ по химии....
![](/sites/default/files/pictures/2015/05/19/picture-171584-1432044984.jpg)
Разработка урока по химии для 11 класса общеобразовательной школы по теме "Факторы, влияющие на скорость химической реакции".
Краткое описание урока Урок разработан для учащихся 11 класса общеобразовательной школы на базовом уровне, с использованием УМК О.С.Габриелян, при нагрузке 1 час в неделю.Данный урок позволяет р...
![](/sites/default/files/pictures/2014/02/06/picture-399278-1391663958.jpg)
Методическая разработка урока химии в 9 классе "Факторы, влияющие на скорость химической реакции
Методическая разработка урока по химии в 9 классе "Факторы, влияющие на скорость химической реакции" к учебнику Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана "Химия-9"...
Открытый урок по химии "Факторы, влияющие на скорость химической реакции"
Данный материал предназначен для учителей химии для обобщения и систематизации знаний в 11 классе по дисциплине "Химия"...
Разработка урока по теме «Скорость химической реакции и ее зависимость от разных факторов» для учащихся 11 класса
Урок по теме «Скорость химической реакции и ее зависимость от разных факторов» разработан с использованием электронных образовательных ресурсов. Несмотря на то, что на уроках сочетаю разные формы ...
Разработка урока по теме "Скорость. химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции"
Данная методическая разработка предназначена для учащихся общеобразовательных школ 11 класса. Изучение темы «Учение о скорости химической реакции....