Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Конспект урока химии в 11 классе по теме: "Скорость химических реакций"

Конспект урока химии в 11 классе по теме: "Скорость химических реакций"



57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:

Скорость химических реакций.

(Молекулярные гонки)

Урок химии в 11 классе

Учитель: Ульянова Ольга Вячеславовна

Цели:

образовательные:

Углубить и обобщить теоретические знания учащихся о скорости химической реакции и факторах, влияющих на скорость.

развивающие:

Продолжить развивать у учащихся умение связывать уже имеющиеся знания с вновь приобретенными, умение анализировать и выделять главное.

воспитательные:

Воспитание ответственного отношения к учебе, стремления к творческой, познавательной деятельности.


Тип урока: урок повторения и углубления знаний с элементами деловой игры.


Оборудование: компьютер, интерактивная доска, таблицы «Типы химических реакций», «Производство серной кислоты», набор посуды и реактивов для демонстрационных опытов, прибор для иллюстрации зависимости скорости реакции от условий.


Ход урока:

Слайд 1

Сообщается тема урока - «Скорость химических реакций».

Учитель: Сегодня мы устроим молекулярные гонки. Соревноваться будут химические реакции, а вы будете комментаторами и судьями.

Химические реакции – это явления, которые окружают нас повсюду. Каждая химическая реакция протекает с определенной скоростью. Одни реакции протекают очень быстро (воспламенение спички, горение водорода), другие реакции протекают медленно, могут идти часами, сутками, годами, тысячелетиями.

Учащимся демонстрируются: образование осадка сульфата бария при сливании растворов хлорида бария и серной кислоты (образуется мгновенно), реакция взаимодействия железа с медным купоросом (опыт поставлен накануне), металлическая пластина, подвергшаяся коррозии (коррозия может осуществляться годами). А образование каменного угля, нефти из органических остатков (это тоже химическая реакция) длилось миллионы лет.

Слайд 2

Мотивация темы урока: Знание скорости химической реакции имеет большое практическое значение на производствах. От скорости реакции зависят размеры аппаратуры, количество продукта реакции и реагента, условия её проведения.

Раздел химии, изучающий скорости и механизмы протекания химических реакций называется химической кинетикой.

Сообщается цель урока: обобщить и расширить сведения о скорости химических реакций; определить факторы, влияющие на скорость химической реакции.


Но химические вещества при реакции не перемещаются в пространстве. Они просто расходуются в определенном количестве, переходя в продукты реакции за некоторый промежуток времени.

В химии скорость обозначается также υ (а не V - объем) и определяется как изменение концентрации вещества в единицу времени.

Слайд 3

υ = , где ∆С = С2 – С1 – изменение концентраций реагирующих веществ или продуктов реакции;

t = t2t1 время протекания реакции.

Когда ставится знак «минус»? Если скорость реакции характеризуют изменением концентрации реагирующих веществ, то С21 (концентрация исходного вещества убывает по мере протекания реакции). Так как скорость реакции имеет положительное значение, перед дробью следует поставить знак «минус». Единица измерения скорости - [моль/л · с], может быть [моль/л · мин], [моль/л · час], т.д.

Слайд 4

Вспомним, что по агрегатному состоянию веществ, участвующих в реакции, все реакции делятся на гомо- и гетерогенные.

Если химическая реакция происходит в однородной среде, например в растворе или газовой фазе, то взаимодействие реагирующих веществ происходит во всем объеме и скорость реакции определяется как изменение числа молей одного из веществ в единицу времени в единице объема:

Слайд 5

υ гомог. = ± , где ∆n – изменение числа молей одного из веществ;

t – интервал времени;

V – объем газа или раствора.

Если реакция идет между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях, например между твердым веществом и газом или жидкостью, то она происходит только на поверхности соприкосновения веществ и скорость реакции определяется как изменение числа молей одного из веществ в единицу времени на единице поверхности:

Слайд 6

υ гетер. = ± , где S – площадь поверхности соприкосновения веществ.

Итак, начинаем гонки.

Выпускаем первую пару соревнующихся. Стартует первая пара: цинк и магний в гранулах с соляной кислотой.

Определить какая реакция идёт быстрее, нам поможет специальный прибор для изучения зависимости скорости реакции от условий. О различной скорости химической реакции в двух сосудах Ландольта судят по разности уровней жидкости в манометрических трубках.

Демонстрация реакций.

Прошу судью – комментатора (ученик вызывается к доске) заполнить протокол соревнований, записать уравнения химических реакций, дать им характеристику и объяснить результаты.

«Комментатор»: Реакция магния с соляной кислотой идет быстрее, так как магний активнее цинка, в электрохимическом ряду напряжений металлов он стоит левее. Уравнения реакций:

Zn + 2HClZnCl2 + H2

Mg + 2HClMgCl2 + H2

Обе реакции относятся к реакциям замещения, гетерогенным, экзотермическим, некаталитическим, необратимым, окислительно-восстановительным.

Запишем в тетрадь «Факторы, влияющие на скорость реакции»

Слайд 7

1. Природа реагирующих веществ.

Чем активнее вещества, тем быстрее протекает реакция между ними. Реакционная активность веществ определяется характером химической связи в соединениях и их строением. Наиболее активны вещества с ионными и полярными ковалентными связями.

Вопрос классу: Какая реакция пойдет быстрее?

Zn + HCl → или Zn + CH3COOH →

Цинк будет энергичнее взаимодействовать с соляной кислотой, чем с уксусной, так как соляная кислота сильнее уксусной.

2. Концентрация (для гомогенных реакций)

Учитель: Продолжают гонки тройка стартующих. Проделаем опыт, показывающий зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. При взаимодействии раствора тиосульфата натрия с серной кислотой одним из продуктов реакции является сера, она выпадает в осадок.

Судья – комментатор запишите уравнение реакции:

Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2↑ + H2O + S↓

Нальем в три пробирки по 5 мл раствор тиосульфата натрия разной концентрации.

Прильем в каждую по 2 мл раствора серной кислоты и проследим в какой из них раньше всего будет выпадать осадок серы.

Слово «комментатору»: Быстрее всего осадок серы образуется там, где концентрация тиосульфата натрия выше. Необходимым условием протекания реакции является то, что частицы реагирующих веществ (атомы, ионы, молекулы) должны столкнуться друг с другом, и чем больше частиц в единице объема, тем чаще они сталкиваются.

Слайд 8

С повышением концентрации реагирующих веществ увеличивается скорость реакции.

Учитель: Количественную зависимость скорости реакции от концентрации устанавливает основной закон химической кинетики - закон действующих масс (1865 г. русский химик Н.И.Бекетов, 1867 г. норвежские химики Гульдберг и Вааге):

«Скорость химической реакции (υх.р.) прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции».

Слайд 9

Для реакции m A + n BC

υ = k · CAm · CBn , где k – константа скорости реакции;

CA , CB – концентрации веществ А и В в моль/л;

m, n – коэффициенты перед веществами А и В в уравнении реакции

Слайд 10

Решить у доски задачу № 1.

Слайд 11

Учитель: Следующая реакция - взаимодействие карбоната кальция с соляной кислотой. Посмотрим как влияет степень измельчения мрамора на скорость реакции.

«Комментатор» пишет уравнение реакции и объясняет результаты опыта:

CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑ - υ1

кусочек мрамора

CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2 - υ2

мраморная крошка

υ1 < υ2, так как поверхность соприкосновения реагирующих частиц увеличивается при измельчении твердого вещества. Чтобы увеличить скорость гетерогенной реакции, твердое вещество надо измельчить.

Слайд 12

3. Площадь соприкосновения (для гетерогенных реакций).

В промышленности для проведения гетерогенных реакций используют «кипящий слой», увеличивая поверхность соприкосновения реагирующих веществ. При производстве серной кислоты в «кипящем слое» проводят обжиг колчедана.

(См. таблица «Производство серной кислоты»)

4. Температура.

Учитель: Эффективным средством увеличения скорости реакции является повышение температуры. Возвратимся к реакции цинка с уксусной кислотой. При обычных условиях она идет очень медленно. Можно ускорить этот процесс? При нагревании выделение водорода стало интенсивнее. Почему?

Комментируем:

Согласно молекулярно-кинетической теории газов, при повышении температуры резко увеличивается число активных молекул, энергия которых оказывается выше энергии активации. А также увеличивается скорость их движения. Именно эти молекулы при столкновении реагируют друг с другом и превращаются в молекулы продуктов реакции.

Слайд 13

Зависимость скорости реакции от температуры выражает правило Вант-Гоффа. Слайд 14

Решить у доски задачу № 2

Учитель: Для изменения скорости реакции в реакционную смесь часто вводят специальные вещества, которые ускоряют реакцию. Как называют такие вещества? Запишем следующий фактор, влияющий на скорость реакции.

5. Катализатор.

Обратимся к знакомой нам реакции разложения перекиси водорода, в результате чего образуется кислород, который мы обнаруживаем тлеющей лучиной.

«Комментатор» пишет уравнение реакции и комментирует ход опыта.

MnO2

2H2O2 → 2H2O + O2

Без катализатора реакция протекает так медленно, что образующегося кислорода недостаточно, чтобы лучинка разгорелась. После внесения небольшого количества порошка оксида марганца (IV), начинается бурное выделение газа, а внесенная в пробирку тлеющая лучинка ярко вспыхивает. Оксид марганца (IV) увеличивает скорость реакции разложения пероксида водорода во много раз. Сам же оксид марганца (IV) по окончании реакции остается в таком же количестве, в каком был взят.

Слайд 15

Слайд 16

Как вы понимаете слова выдающегося советского химика - органика

А.Н. Несмеянова

«Если ещё на сегодняшний день какая-либо реакция неосуществима

- это значит, не найден катализатор»

III. Закрепление:

Учитель: Главный судья, зачитайте протокол молекулярных гонок, назовите факторы, влияющие на скорость химических реакций.

«Главный судья» называет факторы, от которых зависит скорость химических реакций. Быстрее протекают реакции:

- с участием активных веществ;

- чем больше концентрация реагирующих веществ;

- при повышении температуры;

- в присутствии катализатора;

- при измельчении твердого вещества.

Слайд 17

IV. Тест успешности усвоения темы.

Проверка теста с комментариями и выставление оценок.

Учитель: Знание закономерностей и скоростей протекания химических реакций необходимо каждому человеку, а не только тем людям, чья профессиональная деятельность будет связана с химическим производством. Не бывает не нужных знаний, все сгодится когда-нибудь. Ответьте на вопросы, которые может вам задать сама жизнь.

1) Чтобы разжечь костёр надо взять крупные дрова или мелкие? Почему?

2) Почему скоропортящиеся продукты хранят в холодильниках?

3) Почему жидкий бензин, хранящийся в канистрах в гаражах, горит спокойно, а пары его взрывоопасны?

4) Почему на мукомольных заводах и каменноугольных шахтах иногда происходят взрывы?

5) Как замедлить процесс коррозии металлических деталей и узлов автомобиля?


V. Домашнее задание §13 с. 126-139



Литература:

1. Л.Ю. Аликберова. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. М.:АСТ-ПРЕСС, 1999. – с.207

2. О.С.Габриелян, Г.Г.Лысова Химия. 11 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений.- М.: Дрофа, 2008. – с.126

3. А.С. Егоров. Химия. Новое учебное пособие для поступающих в ВУЗы. Ростов н/ Дону: Феникс, 2006. – с. 193






57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 03.11.2016
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров63
Номер материала ДБ-315725
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх