Химиялық реакцияның жылу эффектісі

Сабақтың тақырыбы: Химиялық реакцияның  жылу эффектісі

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Оқушыларға реакциялар, олардың жіктелінуі мен эндотермиялық және экзотермиялық реакциялардың жүру жағдайлары мен қасиеттері, жылу эффектісі туралы білім беру.

Дамытушылық: табиғаттағы жылу бөле және сіңіре жүретін реакциялар туралы мәліметтер арқылы оқушылардың дүниетанымдық ой-өрісін дамыту.

Тәрбиелік: Оқушыларға қоршаған орта және ауаның тазалығы туралы экологиялық білім беру.

Әдіс-тәсілі: деңгейлік тапсырмалар орындау

Көрнекі құралдар: тақта, үлестірмелі қағаздар,сызба,суреттер

Сабақ барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі.

Оқушылармен амандасу, ынтымақтастық атмосферасын құру.

ІІ. Тақырыпты ашу.

Табиғаттағы болып жатқан өзгерістерді мысал келтіре отырып, экзотермиялық және эндотермиялық реакциялар жөнінде білімдерін қалыптастыру.

ІІІ. Үй тапсырмасын тексеру.

Оқушылар берілген рефераттарын қорғайды.

ІV. Жаңа сабақты түсіндіру

Көптеген жану реакциясы кезінде жылу бөлінеді. Химиялық реакциялар жылу түрінде энергия бөле немесе сіңіре жүреді. Мысалы: көмір, күкірт және метан, бензин, ағаш жанғанда жылу бөлінеді. Кейде, мысалы, азот пен оттек әрекеттесіп, азот (ІІ) оксидін түзіп, жылу сіңіріледі.

Жылу бөле жүретін реакциялар – экзотермиялық реакция. Айырылу реакциялары жатады.

Жылу сіңіре жүретін реакциялар – эндотермиялық реакциялар. Қосылу реакциялары жатады.

Химиялық реакциялар кезінде бөлінетін немесе сіңірілетін жылу мөлшері реакцияның жылу эффектісі деп аталады. Жылу мөлшері – Дж немесе кДж арқылы белгіленеді.

Реакцияның жылу эффекті көрсетілген химиялық реакциялар – термохимиялық теңдеулер деп аталады.

Деңгейлік тапсырмалар:

1-тапсырма:

Мына реакциялардың қайсысы эндотермиялық, қайсысы экзотермиялық екенін көрсетіңдер:

Термохимиялық теңдеу

C + O₂ → CO₂ + 402кДж

2Cu + O₂ → 2CuO + 276кДж

H₂ + I₂ → 2HI – 50кДж

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + 892кДж

N₂ + O₂ →2NO – 180.8кДж

2-тапсырма.

S + O₂ → SO₂ + 296 кДж термохимиялық теңдеуі бойынша 1 кг күкірт жанғанда, қанша энергия бөлінеді?

3-тапсырма:

Егер реакцияның термохимиялық теңдеуі мынадай болса:

2Cu + O₂ → 2CuO + 311кДж

6 моль мыс оттекпен әрекеттескенде қанша энергия бөлінеді?

4-тапсырма:

Массасы 1,2 г магнийді оттекте жаққанда, 30,1 кДж жылу бөлінді. Термохимиялық теңдеуін жазып, жылу эффектісін есептеңдер.

V. Сабақты бекіту.

1. реакцияның жылу эффекті деген не?

2. экзотермиялық және эндотермиялық реакцияларға мысал келтір.

3. жылу эффекті мен жану жылуының айрмашылығы неде?

4. химиялық реакцияның жылу эффектісінің шамасы қандай факторларға тәуелді болады?

5. өрттен сақтану шаралары?

VІ. Үй тапсырмасы: 27 тақырып. 5,6,7 есеп, 73-74 бет.

Сабақтың тақырыбы: Химиялық реакция жылдамдығына әртүрлі факторлардың әсері  

Сабақтың  мақсаты: 

Білімділік: Химиялық  реакция  жылдамдығына  концентрацияның, температураның, катализатордың әсерін қарастыру.

Дамытушылық: Оқушылардың негізгісін бөліп алу, қорытындылау дағдыларын дамыту.

Тәрбиелік: Оқушылардың танымдық белсенділіктері мен ой — өрісін дамытып, шығармашы-лыққа, ізденімпаздыққа, тиянақтылыққа  тәрбиелеу.

Көрнекілігі: Интерактивті тақта, зертханалық құрал- жабдықтар.

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру

II Үй жұмысын тексеру

1.      Теориялық сұрақтар:

2.      Қайтымды, қайтымсыз реакциялар дегеніміз не?

3.      Химиялық тепе-теңдік деген не?

4.      Тепе-теңдік константасы, оның маңызы

5.      Химиялық кинетика нені зерттейді?

6.      Химиялық реакцияның жылдамдығы дегеніміз не?

7.      Гомогенді және гетерогенді жүйелер деп қандай жүйелерді айтады?

ІІІ. Жаңа сабақ:

Химиялық реакцияның жылдамдығына әсер ететін маңызды факторларға: әрекеттесуші заттардың табиғаты, олардың концентрациясы, температура жатады. Гетерогенді реакцияның жылдамдығы реагенттердің жанасу бетіне тәуелді болады.

1.      Әрекеттесуші заттар табиғатының әсері. Екі сынауық алып, біреуіне магний , екіншісіне темір ұнтақтарының бірдей мөлшерін саламыз. Екеуіне 10мл-ден тұз қышқылын құямыз. Магний құйылған сынауықта реакция шабытты, бірден жүреді. Ал, темір ұнтақтары салынған сынауықта реакция баяу жүреді. Магнийдің химиялық белсенділігі жоғары болғандықтан, реакция тез, әрі шабытты жүреді.

Қорытынды: реакция жылдамдығы әрекеттесуші заттардың табиғатына тәуелді болады.

2.      Концентрацияның әсері. А және В заттарының химиялық әрекеттесуі жүзеге асу үшін олар-дың молекулалары соқтығысуы керек. Соқтығысу неғұрлым көп болса, реакция соғұрлым тез жүреді. Әрекеттесуші заттардың концентрациясы неғұрлым жоғары болса, соқтығысу саны көп болады. Осыған сай реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясына тәуелділігін анықтайтын кинетиканың негізгі заңы тұжырымдалған:

Химиялық реакцияның жылдамдығы әрекеттесуші заттардың концентрацияларының көбейтіндісіне пропорционал.

Жалпы А + В = С теңдеуі бойынша жүретін реакциялар үшін бұл заң мынадай теңдеумен өрнектеледі.:

ν = k С_АС_В

Мұндағы  С_А  және    С_В – А және В заттарының концентрациясы, моль/л,  k – жылдамдық константасы деп аталатын пропорционалдық  коэффицент. Бұл заңды көбінесе әрекеттесуші массалар заңы деп атайды. Бұл заңды тәжірибе жүзінде дәлелдеп көрелік.

1–тәжірибе Химиялық  реакция  жылдамдығының  әрекеттесуші  заттардың концентра-циясына тәуелділігі.

а) 0,1Н натрий тиосульфаты  (Na₂S₂O₃) ерітіндісіне  0,1H H₂SO₄  ерітіндісін  қосыңыздар. Натрий тиосульфатымен күкірт қышқылының әрекеттесуі салдарынан бос күкірттің бөлінуімен ерітінді лайланады:

Na₂S₂O₃   + H₂SO₄  = Na₂SO₄ + H₂O + S + SO₂

Реакцияның басталған кезінен ерітіндінің лайланғанына дейінгі уақыт  реакцияның жылдамдығын көрсетеді.

ә) Үш үлкен нөмірленген пробиркаға сұйытылған натрий тиосульфаты  (Na₂S₂O₃, 1:200) ері-тіндісін: біріншісіне 5 мл, екіншісіне 10 мл, үшіншісіне 15мл құямыз.. Сосын бірінші сына-уыққа 10 мл су, екіншісіне 5 мл су қосамыз. Натрий тиосульфаты құйылған әрбір сынауыққа араластыра отырып,  5  мл  дайындалған  H₂SO₄ қосамыз және қышқыл қосқан кезден ерітін-дінің лайланғанға дейінгі уақытын анықтаймыз.

Тәжірибелердің нәтижелерін келесі кестеге жазамыз:

Сынауық загрузка... нөмірі	Na2S2O3ерітіндісінің көлемі	H2O көлемі	H2SO4 ерітіндісінің көлемі	Ерітінділердің жалпы көлемі	Уақыты сек
1	5	10	5	20
2	10	5	5	20
3	15	0	5	20

.

Тәжірибе  бойынша  алынған  нәтижелерді  пайдаланып,  натрий  тиосульфатының шартты концентрациясын абцисса осіне, шартты бірліктегі  реакция  жылдамдығын   ордината  осіне  түсіріп,  график  тұрғызамыз.

Реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясына  тәуелділігіне қорытын-ды жасаймыз.

2.      Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі.

Жасалған тәжірибелер температураны көтергенде көптеген реакциялардың жылдамдығының артатынын көрсетті. Эксперименттік материалдарды қорытып, голландиялық ғалым Вант-Гофф реакция жылдамдығына температураның әсерін жуықтап бағалайтын ереже ұсынды. Вант-Гофф ережесіне сәйкес, гомогенді жүйелерде химиялық реакцияның жылдамдығы, температураны әрбір 10 градусқа  көтергенде шамамен 2-4 есе артады. Бұл санды химиялық реакцияның температуралық коэффиценті  деп атайды, γ белгісімен белгілейді. Математикалық түрде оны былай жазуға  болады:

ν_Т2

—   =  Y ^T₂ – ^T₁ / 10

ν_Т1

Тәжірибе үшін сұйытылған (Na₂S₂O₃, 1:200) және (H₂SO₄,1:200) ерітінділерін  аламыз. Үш нөмірленген  сынауыққа 10 мл-ден Na₂S₂O₃ ерітіндісін, басқа үш пробиркаға 10 мл-ден H₂SO₄  ерітіндісін  құйып, оларды натрий тиосульфаты мен күкірт қышқылы бір- бір сынауықтан бо-латын етіп 3 жұпқа бөлеміз..  Лабораторияның температурасын белгілегеннен кейін бірінші жұптың ерітінділерін қосып, араластыра отырып қышқыл қосылған сәттен ерітіндінің лайлан-ғанына дейінгі уақытты анықтаймыз.Келесі екі сынауықты суы бар стаканға салып,  бөлме температурасынан   10 градус-қа жоғары температураға дейін қыздырамыз. Суға батырылған термометрмен температураны бақылаймыз. Сынауықтың ішіндегі ерітінділерді бір–біріне құйып, шайқап ерітіндіні құйған уақыттан лай пайда болғанға дейінгі уақытты белгілейміз. Қалған екі  сынауықты суы бар стақанға   салып,  бөлме температурасынан  20 градусқа жоға-ры температураға дейін қыздырып, тәжірибені қайталаймыз. Нәтижелерді келесі кестеге жазамыз.

Сынауық нөмірі	Na2S2O3ерітіндісінің көлемі	H2SO4 ерітіндісінің көлемі	Ерітінділердің жалпы көлемі	Температура	Уақыты сек
1/1	10	10	20
2/2	10	10	20	+10
3/3	10	10	20	+20

Тәжірибе бойынша алынған нәтижелерді пайдаланып, температура мәндерін  абцисса осіне, шартты бірліктегі реакция жылдамдығын   ордината  осіне түсіріп, график тұрғызамыз.

Реакция  жылдамдығының  температураға  тәуелділігіне  қорытынды жасаймыз.

3-тәжірибе  Гетерогенді процестердегі реакция жылдамдығы.

Салмағы  0,2 гр болатын бор түйіршіктерін кәрлен келіге салып, оны дәл сондай салмақтағы бор ұнтақтарымен теңестіреміз. Екі  сынауыққа 1мл-ден тұз қышқылын құйып, алдын- ала өлшеніп алынған  борларды бірдей уақытта саламыз. Әрбір жағдайдағы бордың еру уақытын салыстырамыз.

Тапсырма: Реакция теңдеулері мен әрекеттесуші массалар заңының математикалық

өрнектелуін  жазыңдар. . Гетерогенді жүйеде жүретін реакция жылдамдығына қатты заттар-дың ұнтақталу дәрежесінің әсері жөнінде қорытынды жасаңдар.

Қазақстандағы катализ мектебінің негізін салушы әйгілі химик, Қазақстан Ғылым академия-сының академигі, Социалистік Еңбек Ері Дмитрий Владимирович Сокольский. Ол катализдік гидрлеу теориясын, өршіткілерді, тотығу процесін зерттеудің электрлік-химиялық әдісін ұсынды: іштен жанатын қозғалтқыштардан шығатын газдардың толық жануына қажетті өршіткілер тапты. Д. В. Сокольскийдің шәкірттері — қазақ қыздары Г. Д. Закүнбаева жәнөШ. Б. Батталовалар да химия ғылымының докторлары, әйгілі химиктер.

ІҮ.Бекіту

1.      Келесі теңдеулер бойынша жүретін реакциялар жылдамдығының өрнектелуін жазыңдар:

а) AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃ + 3NaCl;

б) S(к)+ O₂(г) = SO₂(г);

в) СO₂(г) + С(к) = 2СO(г)

2.      Реакцияның температуралық коэффиценті 3-ке тең болған жағдайда, температураны 50⁰С-тан 100⁰С-қа дейін өсіргенде, химиялық реакцияның жылдамдығы неше есе өседі?

.

Ү.Бағалау

ҮІ.Үйге: § 4.2

Сабақтың тақырыбы: Химиялық элементтердің жіктелуі
Сабақ мақсаты:
Білімділік: Элементтерді алғашқы топқа бөлу, ұқсастықтары мен айырмашылықтары арқылы оларды сілтілік металдар, галогендер, халькогендер және салғырт (инертті) газдарға топтастыру. Осы топтардағы элементтердің физикалық және химиялық қасиеттерінің салыстырмалы атомдық массаға тәуелді екенін түсіндіру.
Дамытушылық: Оқушылардың іс әрекетін, танымдық біліктерін жаңа білімді өз белсенділіктерімен дамыту.
Тәрбиелік: Оқушыларды адамгершілікке, ұқыптылыққа тәрбиелеу. Өз бетімен жұмыстануын, ізденімпаздығын қалыптастыру.
Көрнекілік: периодтық жүйе, карточкалар.
Сабақтың түрі: аралас сабақ
Сабақтың әдіс-тәсілдері: топпен жұмыс.
Сабақтың барысы:
І. Ұйымдастыру кезеңі

ІІ. Тірек білім мен біліктерді тексеру

1.Атом құрылысының «планеталық» моделін ұсынған ғалым.
(Э. Резерфорд)
2. Атом ядросының құрамы.
(протон, нейтрон)
3. Ядро құрамындағы зарядсыз бөлшек қалай аталады?
(нейтрон)

ІІІ. Жаңа сабақты меңгерту.
Сабақтың жоспары:
1. Бейорганикалық қосылыстардың маңызды класстарын қайталау.
2. Химиялық элементтерді жіктеу және екідайлы элементтердің қасиеттерімен танысу.
3. Сілтілік металдар мен галогендерді салыстыру.
4. Жаттықтырғыш тапсырмаларды орындау.

Химиялық элементтердің жіктелуі
(ұялас топтар)

Металдар Бейметалдар Галогендер Халькогендер Инертті(салғырт)
газдар

Сілтілік Сілтілік – жер
металдар металдар

1.Сілтілік металдар тобы: Li, Na, K, Rb, Cs.
Бұл металдар сумен әрекеттескенде сілті түзеді, сондықтан сілтілік металдар деп аталады. Сілтілік металдарға тән көптеген ортақ қасиеттер бар. Сілтілік металдар жұмсақ, ауадағы оттек әсетінен тез тотығады (жанады). Сондықтан сілтілік металдарды керосин астында сақтайды. Сілтілік металдар аса белсенді болады. Сумен шабытты әрекеттесіп, сілті мен сутек газын бөледі. Сілтілік металдар жалпы формуласы R2O сәйкес келетін негіздік оксидтер, ROH сәйкес келетін сілтілертүзеді.Сілтілік металдардың атомдық массалары артқан сайын металдық қасиеті күшейеді
2. Сілтілік жер металдар тобы: Mg, Ca, Sr, Ba.
Олар минералдар,топырақ құрамында болады.Бәрінің валенттілігі тұрақты ІІ тең. Сілтілік – жер металдар жалпы формуласы RO сәйкес келетін негіздік оксидтер, R(OH)2 сәйкес келетін гидроксидтер түзеді.
3. Галогендер. («Галоген» сөзі тұз туғызушы деген мағына береді).
Галогендерге жататындар: фтор, хлор, бром, йод. Бұлар осы аттас құрамы екі атомнан тұратын жай заттар: F2, Cl2, Br2, I2 түзеді. Фтор мен хлор өткір иісті газдар. Бром сұйық, йод қатты зат. Барлық галогендер улы. Бром мен йодты аузы берік жабылатын ыдыста сақтайды. Галогендер қатынасатын тәжірибе тек қана тартпа шкафта жасалады. Галогендер өте белсенді типтік бейметалдар тобын құрайды. Галогендердің жоғары оттекті қосылыстарындағы валенттігі VII. Бәрі де ұшқыш сутекті қосылыс түзеді, онда І валентті көрсетеді. Галогендерде атомдық массалары артқан сайын бейметалдық қасиет әлсірейді.
Галогендер металдармен әрекеттесіп, фторидтер, хлоридтер, бромидтер, йодидтер деп аталатын тұздар түзеді.
Мысалы: натриймен NaF, NaCl, NaBr, NaI.
4. Халькогендер тобы: О, S, Se, Te.
Олардың ең жоғарғы валенттілігі VI – ға тең. Халькогендер жалпы формуласы RO3 сәйкес келетін қышқылдық оксидтер, H2RO4 сәйкес қышқылдар түзеді.
5. Инертті(салғырт) газдар тобы: He, Ne,Ar, Kr, Xe.

IV. Сабақты қорытып бекіту.
Тест жұмысы
1. Металдың таңбасын көрсетіңіз:
а) O ә) Si б) Na в) Cl
2. Сутектің атомдық массасы:
а) 1 ә) 2 б) 3 в) 4
3. Бейметалды көрсетіңіз:
а) Li ә) Mg б) Zn в) H
4. Сілтілік металдардың валенттілігі:
а) 1 ә) 2 б) 3 в) 4
6. Неон қай табиғи ұялас топқа жатады?
а) сілтілік жер металдарына ә) галогендерге
б) салғырт газдарға в) сілтілік металдарға
7. Қышқылмен де сілтімен де әрекеттесетін элемент:
а) Al ә) Mg б) C в) Cu
8. Be (ОН) 2+2KOH реакциясында қандай заттар түзіледі?
а) ZnO +2H2О = ә) ВеO+ H2 =
б) Na2O + H2О = в) ВеO + H2О =

V. Үйге тапсырма беру.
VI. Бағалау.