Скорость химических реакций

МОУ «Дьектиекская СОШ»

Урок по химии в 8 классе

Подготовила учитель химии

И

с. Дьектиек

2010 год

Урок по теме «Скорость химических реакций»

Задачи обучения:

сформировать понятие скорости химической реакции;

·  экспериментально доказать и теоретически обосновать влияние различных факторов на скорость реакции: природы вещества, температуры, концентрации реагирующих веществ, поверхности соприкосновения сформировать понятие катализа и катализатора;

совершенствовать умения осуществлять перенос теоретических знаний в практическую деятельность; совершенствовать приемы безопасной работы с веществами и лабораторным оборудованием.

Задачи развития:

совершенствовать умения сравнивать скорость химических реакции в зависимости от условий их протекания; развивать умения проводить химический эксперимент, наблюдать, анализировать, делать выводы;

развивать умение строить логическую цепь рассуждений при выполнении заданий; развивать произвольное внимание, осознанное формулирование цели.

Задачи воспитания:

формирование научной картины окружающего мира ; раскрыть единую природу химических реакций в живой и неживой природе; воспитание умений работать в коллективе, уважать мнение товарищей; воспитание экологической культуры. воспитание внутреннего мотива к познанию

Новое содержание:

·  гомогенные и гетерогенные реакции, энзимы, ферменты, природа вещества, технология производства

Методы урока: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый (эвристический), исследовательский

Оборудование и реактивы:

Демонстрационный штатив для пробирок, лабораторные штативы для учащихся, Zn (гранулы и цинковая пыль), HCl, железо, магний, спиртовка, пероксид водорода, сырой и вареный картофель и мясо, оксид марганца, спиртовка, лучинка.

Учебник «Химия 8» ,

Актуализация опорных знаний:

·  Зачем нужны знания о скорости химических реакций?

·  Какими примерами можно подтвердить то, что химические реакции протекают с различными скоростями?

·  Как определяют скорость механического движения? Какова единица измерения этой скорости

УЧИТЕЛЬ

Знания о скорости реакций помогают химикам определить экономическую эффективность производства тех или иных веществ, находить способы управления технологическими процессами с целью их оптимизации, прогнозировать протекание важных реакций, протекающих вокруг нас.

УЧИТЕЛЬ: сообщение учащимся темы и цели учебного занятия

Химическая кинетика-раздел химии, изучающий скорость химической реакции

Образовательная задача: изучить влияние различных факторов на скорость химической реакции; проделать опыты, подтверждающие это влияние.

По каким признакам судят о скорости химической реакции?

-по скорости изменения интенсивности окраски, выделения газа, образования осадка…

Скорость хим. реакции – это изменение концентрации одного из реагирующих веществ или одного из продуктов реакции в единицу времени.

Вывод: в процессе реакции изменяются количества вещества, как реагентов, так и продуктов реакции.

Есть реакции, которые протекают во всем объеме реакционного пространства (в газах или растворах) и тогда речь идет о гомогенных реакциях, а есть реакции, протекающие на поверхности соприкосновения веществ, и тогда говорят о гетерогенных реакциях.

Рассмотрим факторы, влияющие на скорость реакции в ходе экспериментальной работы. По результатам работы заполните таблицу

Факторы, влияющие на скорость	Причины	Пример
1. Природа вещества	Состав, строение атома и молекулы, взаимное влияние атомов в молекуле	Fe + HCl Mg+ HCl
2. Температура	При повышении температуры возрастает количество «полезных» столкновений за счет возрастания кинетической энергии частиц	Zn + HCl (хол) Zn + HCl (гор)
3.Концентрация реагирующих веществ	При повышении концентрации веществ возрастает количество «полезных» столкновений за счет увеличения их количества	Серная кислота, вода, железо
4. Площадь соприкосновения реагирующих веществ	При повышении площади соприкосновения возрастает количество «полезных» столкновений за счет увеличения их количества	Цинк гранулированный и цинковая пудра с соляной кислотой
5. Катализатор	Особые вещества, которые изменяют скорость реакции или ее направление	Пероксид водорода в присутствие катализатора MnO2

УЧИТЕЛЬ проводит повторный инструктаж по технике безопасности

Опыт №1 Инструкция к выполнению:

проделайте опыт между железом и соляной кислотой и между магнием и соляной кислотой. Объясните причину наблюдаемых явлений

Опыт № 2 Инструкция к выполнению:

поместите равные по размеру гранулы цинка в две пробирки с соляной кислотой, одна из которых была предварительно нагрета. По интенсивности выделения водорода можно судить о скорости реакции

УЧИТЕЛЬ

Объясните причину наблюдаемого явления с точки зрения теории столкновений.

Предположения учащихся: частицы реагирующих веществ начинают интенсивно двигаться и чаще сталкиваться; увеличивается доля активных частиц

Учитель дополняет правильные предположения учащихся. Что мы делаем с веществом, повышая температуру? Нагреваем, т. е. сообщаем энергию. Для чего требуется энергия? Энергия расходуется на разрушение химических связей в исходных веществах. Расчеты показывают, что при изменении (повышении или понижении) температуры на каждые 10 градусов скорость реакции изменяется (возрастает или убывает) в 2-4 раза. Это заключение сделал голландский ученый, первый нобелевский лауреат по химии Вант - Гофф, закон носит его имя.

Опыт № 3 Инструкция к выполнению:

в две пробирки налейте раствор серной кислоты: в 1-ю - 2мл,

во 2-ю-1мл серной кислоты и 1 мл воды, в обе пробирки помещаем железо. Объясните причину наблюдаемого явления

Предположения учащихся: условием протекания химической реакции является столкновение частиц реагирующих веществ, чем больше концентрация, тем больше столкновений, тем выше скорость реакции.

Дополнение учителя: скорость реакции пропорциональна концентрации реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции

УЧИТЕЛЬ:

Предложите опыт, который может показать влияние площади соприкосновения реагирующих веществ на скорость реакции и результат этого опыта

Учащиеся предлагают рассмотреть взаимодействие измельченного металла и гранулы этого же металла с кислотой и предполагают, чем больше площадь соприкосновения реагирующих веществ, тем выше скорость химической реакции

УЧИТЕЛЬ

Опыт № 4

В две пробирки налейте по 2мл раствора соляной кислоты и поместите в

одну из них гранулу цинка, а в другую цинковый порошок. Запишите результаты наблюдений в таблицу.

Опыт № 4. Влияние катализатора. Инструкция к выполнению:

УЧИТЕЛЬ:

в пробирку прилейте 2мл перекиси водорода, с помощью стеклянной трубки всыпьте немного оксида марганца, внесите в пробирку тлеющую лучинку.

Перекись водорода при соприкосновении с оксидом марганца разлагается с выделением кислорода, что и подтверждает вспыхивающая лучинка, после окончания реакции можно заметить, что катализатор остался неизменным.

УЧИТЕЛЬ обращает внимание учащихся на удивительный факт, что вещество не меняется в ходе реакции, реакция в его присутствии сильно ускоряется

Катализаторы - вещества, изменяющие скорость химической реакции, или ее направление, но остающиеся в итоге качественно и количественно неизменными.

Особую группу катализаторов составляют ферменты, биокатализаторы или энзимы.

Демонстрационный опыт : Единство ферментов растительной и животной клетки

УЧИТЕЛЬ устанавливает в демонстрационный штатив две пробирки, вливает в них по 4-5мл перекиси водорода и вносит пинцетом в одну кусочек сырого мяса, в другую-кусочек сырого картофеля. В обеих пробирках наблюдается «вскипание», внесенная тлеющая лучинка вспыхивает - это «работает» фермент каталаза, который присущ как растительной, так и животной клетке, т. е. показывает их единство.

УЧИТЕЛЬ предлагает вспомнить из курса биологии тему «Пищеварение »и назвать известные ферменты

Ферменты, или «биокатализаторы» обладают особенностями:

а) высокой избирательностью;

б) действуют в строго определенной среде, например фермент слюны птиалин «работает» только в щелочной среде, поэтому так важно не нарушать щелочной баланс во рту и обязательная чистка зубов после приема сладостей восстанавливает щелочную среду и препятствует кариесу зубов.

в) «работают» в строгом интервале температур. УЧИТЕЛЬ формулирует ПРОБЛЕМУ: «В каком интервале температур работают наши человеческие ферменты?»

УЧАЩИЕСЯ: в интервале 35-42 градуса, ответ дает градусник.

УЧИТЕЛЬ

Если температура у больного поднимается выше 42 градусов, в организме человека начинаются необратимые процессы, что может угрожать жизни, поэтому при высокой температуре необходимо принимать жаропонижающие препараты, но только по рецепту врача.

Продолжение демонстрационного опыта с вареным мясом и перекисью водорода наглядно указывает, что при термической обработке фермент каталаза разрушился.

УЧИТЕЛЬ

Практический вывод: необходимо тщательно следовать инструкции на пакетах со стиральным порошком, содержащих энзимы для удаления пятен белка, чая и жира. Нельзя растворять такие порошки в кипятке – ферменты «сварятся», пятна останутся. УЧИТЕЛЬ показывает пакет

порошка и просит прочесть ученика отмеченное маркером указание температуры.

УЧИТЕЛЬ просит закончить заполнение таблицы и подводит итоги урока

Задание на дом: провести опыт между вареным картофелем и перекисью водорода.

Инструктивная карта для учащихся по теме «Скорость химических реакций»

Образовательная задача: изучите влияние различных факторов на скорость химической реакции; проделайте опыты, подтверждающие это влияние.

Скорость реакции – это изменение количества или концентрации исходных веществ или продуктов реакции в единицу времени.

По результатам эксперимента заполните таблицу:

Факторы, влияющие на скорость	Причины	Пример
1.Природа вещества	Состав, строение атома и молекулы, взаимное влияние атомов в молекуле
2. Температура	При повышении температуры возрастает количество «полезных» столкновений за счет возрастания кинетической энергии частиц
3.Концентрация реагирующих веществ	При повышении концентрации веществ возрастает количество «полезных» столкновений за счет увеличения их количества
4. Площадь соприкосновения реагирующих веществ	При повышении площади соприкосновения возрастает количество «полезных» столкновений за счет увеличения их количества
5. Катализатор	Особые вещества, которые изменяют скорость реакции или ее направление

Соблюдайте правила техники безопасности при работе с химическими реактивами Правила техники безопасности.

При проведении опытов надо быть внимательными и осторожными. твердые вещества берите из баночек только сухой ложкой или сухой пробиркой. Наливайте жидкость и насыпайте твердые вещества в пробирку осторожно. Предварительно проверьте, не разбито ли у пробирки дно и не имеет ли она трещин. При выяснении запаха веществ не подносите сосуд близко к лицу, ибо вдыхание паров и газов может вызвать раздражение дыхательных путей. Для ознакомления с запахом нужно его проверить движением руки от отверстия сосуда к носу. Нагревая пробирку с жидкостью, держите ее так, чтобы открытый конец ее был направлен в сторону и от самого себя, и от соседей. Производите опыты только над столом. В случае ожога, пореза или попадания едкой и горячей жидкости на кожу или одежду немедленно обращайтесь к учителю. Не приступайте к выполнению опыта, не зная, что и как нужно делать.

После проведения химических опытов приведите рабочее место в порядок

Опыт №1 Инструкция к выполнению:

проделайте опыт между железом и соляной кислотой и между магнием и соляной кислотой. Объясните причину наблюдаемых явлений

Опыт № 2 Инструкция к выполнению:

поместите равные по размеру гранулы цинка в две пробирки с соляной кислотой, одна из которых была предварительно нагрета. По интенсивности выделения водорода можно судить о скорости реакции. Объясните причину наблюдаемых явлений

Опыт № 3 Инструкция к выполнению:

в две пробирки налейте раствор серной кислоты: в 1-ю - 2мл, во 2-ю-1мл серной кислоты и 1 мл воды, в обе пробирки помещаем железо

Объясните причину наблюдаемого явления

Опыт № 4 Инструкция к выполнению:

в две пробирки налейте раствор соляной кислоты, в первую пробирку поместите гранулу цинка, во вторую пробирку немного порошка цинка. Объясните причину наблюдаемых явлений

Опыт № 5. Влияние катализатора. Инструкция к выполнению:

в пробирку прилейте 1 мл перекиси водорода, с помощью стеклянного шпателя всыпьте немного оксида марганца, внесите в пробирку тлеющую лучинку.

Объясните причину наблюдаемого явления