Конспект урока по химии 11 класс

Класс 11 Б                                                                                                                    Дата:14.09.20 г.

тема урока: Законы сохранения массы в и энергии в химии.

Цели урока:

Образовательные.

 Ознакомить учащихся с законом сохранения массы веществ; объяснить на его основе положение атомно-молекулярного учения о сохранении атомов при химических превращениях.

Экспериментально доказать  закон сохранения массы веществ. 

Познакомить учащихся с исторической справкой - открытия закона сохранения массы веществ. Показать значение открытия закона.

Развивающие.

Способствовать развитию навыков самостоятельной и групповой работы; развивать умения ставить несложные проблемы, формулировать гипотезы и проводить их опытную проверку;

способствовать развитию познавательной активности учащихся (мотивированный интерес к учёбе);

развивать логическое мышление учащихся, наблюдательность, умение устанавливать причинно-следственные связи, сравнивать, обобщать и делать выводы;

развивать умение применять закон сохранения массы веществ для решения расчётных задач;

Воспитательные.

Формировать у учащихся понятие о единстве всего мира; прививать интерес к изучаемой теме, предмету.

Формировать УУД:

Познавательные УУД: умение осуществлять поиск нужной информации, выделять главное в тексте, структурировать учебный материал, грамотно формулировать вопросы,

Личностные УУД: умение применять полученные знания в своей практической деятельности.

Регулятивные УУД: умение планировать свою работу при выполнении заданий учителя, делать выводы по результатам работы.

Коммуникативные УУД: умение работать в составе творческих групп, высказывать свое мнение.

Оборудование:  портреты учёных, презентация.

ХОД УРОКА

I.                   Организация учащихся к уроку.

II.                Мотивация.

«Зна­ния, не про­ве­рен­ные опы­том,

 ма­те­рью вся­кой до­сто­вер­но­сти,

бес­плод­ны и полны оши­бок»

Лео­нар­до да Винчи

      III. Актуализация опорных знаний.

1.      Определить явления.

Предлагаю учащимся прослушать отрывки из художественных произведений с целью выяснить, о каком явлении идет речь. Привожу  примеры отрывков, тем самым проверяю знание  химических и  физических  явлений, ин­декс, коэффициент, уравнение химической реакции, химическая формула, признаки и условия химических реакций

1.Люблю грозу в начале мая,  Когда весенний первый гром,  Как бы резвяся и играя,  Грохочет в небе голубом.                   Ф. И. Тютчев. Весенняя гроза	2. Последняя туча рассеянной бури!  Одна ты несешься по ясной лазури,  Одна ты наводишь унылую тень,  Одна ты печалишь ликующий день.                                    А. С. Пушкин. Туча
3. Мой костер в тумане светит:  Искры гаснут на лету...            Я. П. Полонский. Песни цыганки	4. Шалун уж заморозил пальчик,  Ему и больно и смешно,  А мать грозит ему в окно...                    А. С. Пушкин. Евгений Онегин
5. Вот уж вечер.  Роса  блестит на крапиве.  Я стою у дороги,  Прислонившись к иве.                С. А. Есенин. Вот уже вечер. Роса...	6. Мело, мело по всей земле Во все пределы. Свеча горела на столе, Свеча горела.                       Б.Пастернак

2.Фронтальный опрос

1.Что называется химической реакцией?

2.Какие вы знаете признаки химических реакций?

3. По каким признакам можно судить о том, что произошла химическая реакция?

   (Химические реакции сопровождаются внешними эффектами: изменение цвета, выделение газа, образование или исчезновение осадка, появление или            исчезновение запаха, выделение или поглощение теплоты, появление пламени, иногда – свечение, излучение света, возникновение электричества)

4.  Как  обозначают  состав вещества?

   (с помощью хим. формул    Химическая  формула – это условная запись состава вещества с помощью хим. знаков и     индексов.)

5.А как вы думаете, происходят ли с веществами количественные  изменения, например, что происходит с массой веществ?

6.Какие будут мнения?

7.Мнения разделись. Кто же из вас прав?

 8. Какова будет тема урока?   (Что происходит с массой веществ при химических реакциях?)

9.Как мы это можем выяснить?

10.(Провести опыт, прочитать в учебнике).

IV.Изучение нового материала

1. Сущность химической реакции с позиции атомно-молекулярной теории

Во­прос о сущ­но­сти хи­ми­че­ско­го пре­вра­ще­ния дол­гое время оста­вал­ся за­гад­кой для есте­ство­ис­пы­та­те­лей. Толь­ко с раз­ви­ти­ем атом­но-мо­ле­ку­ляр­ной тео­рии стало воз­мож­ным пред­по­ло­жить, как на уровне ато­мов и мо­ле­кул про­ис­хо­дят хи­ми­че­ские ре­ак­ции.

В со­от­вет­ствие с атом­но-мо­ле­ку­ляр­ной тео­ри­ей, ве­ще­ства со­сто­ят из мо­ле­кул, а мо­ле­ку­лы – из ато­мов. В ходе хи­ми­че­ской ре­акции атомы, вхо­дя­щие в со­став ис­ход­ных ве­ществ, не ис­че­за­ют и не по­яв­ля­ют­ся новые атомы.

Тогда, мы можем пред­по­ло­жить, что в ре­зуль­та­те хи­ми­че­ской ре­ак­ции про­дук­ты ре­ак­ции об­ра­зу­ют­ся из ато­мов, ко­то­рые ранее вхо­ди­ли в со­став ис­ход­ных ве­ществ. Вот мо­дель хи­ми­че­ской ре­ак­ции:

                                                                                                                             

Про­ана­ли­зи­ро­вав дан­ную мо­дель, мы можем вы­дви­нуть ги­по­те­зу (на­уч­но обос­но­ван­ное пред­по­ло­же­ние):

Сум­мар­ная масса про­дук­тов ре­ак­ции долж­на быть равна сум­мар­ной массе ис­ход­ных ве­ществ.

2. История открытия закона.

Еще Лео­нар­до да Винчи ска­зал: «Зна­ния, не про­ве­рен­ные опы­том, ма­те­рью вся­кой до­сто­вер­но­сти, бес­плод­ны и полны оши­бок». Зна­чит, ги­по­те­за ни­ко­гда не ста­нет за­ко­ном, если ее не под­твер­дить экс­пе­ри­мен­таль­но.

А) Открытие Р. Бойля

Экс­пе­ри­мен­таль­ный метод в химии начал ши­ро­ко ис­поль­зо­вать­ся после ис­сле­до­ва­ний

 Р. Бойля в 17веке.  В 1673 году английский  ученый   Роберт Бойль провёл опыт: он взвесил запаянную реторту с порошком металла, длительное время нагревал её, потом охладил до комнатной температуры, вскрыл реторту и снова взвесил. Вес реторты с содержимым увеличился.

Вот что записал учёный после одного из своих опытов:

«После двух часов нагревания был открыт запаянный кончик реторты, причём в неё ворвался с шумом наружный воздух. По нашему наблюдению при этой операции была значительная прибыль в весе …»

На основании чего Р. Бойль делает вывод, что масса прокалённого металла увеличивается за счёт соединения металла с «огненной силой», которая проникает через стенки реторты. Такие частицы «огненной силы» в то время называли флогистонами. (считал, что через стенки сосуда проникал «флогистон»)

         Однако, согласно наших теоретических рассуждений масса веществ до реакции и после реакции должна быть неизменной!

Б) Открытие М.В. Ломоносова       

 Русский учёный М.В. Ломоносов, тоже имел сомнения относительно справедливости опытов Р. Бойля.

В от­ли­чие от Р. Бойля, про­ка­ли­вал ме­тал­лы не на от­кры­том воз­ду­хе, а в за­па­ян­ных ре­тор­тах и взве­ши­вал их до и после про­ка­ли­ва­ния.

 Он до­ка­зал, что масса ве­ществ до и после ре­ак­ции оста­ет­ся неиз­мен­ной и что при про­ка­ли­ва­нии к ме­тал­лу при­со­еди­ня­ет­ся воз­дух (кис­ло­род в то время не был еще от­крыт).

Почти 100 лет спустя Ломоносов скажет: «Мнение славного Роберта Бойля ложно».

 Ломоносов называет свой закон – Закон сохранения массы веществ, который был теоретически открыт в 1748 году и экспериментально подтверждён в 1756 году.

Тот факт, что атомы имеют постоянную массу, и обусловливает сохранение массы вещества.

В 1748 году Ломоносов писал: «Все перемены, в натуре  случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько  присовокупится к другому, так  ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте...». 

       В)  Открытие Антуана Лорана Лавуазье.

Французский учёный  Антуан  Лавуазье в 1789 году окончательно убедил учёный мир в универсальности этого закона. Как Ломоносов, так и Лавуазье пользовались в своих экспериментах очень точными весами. Они нагревали металлы (свинец, олово, и ртуть) в запаянных ретортах и взвешивали исходные вещества и продукты реакции.

          Лавуазье писал: «Масса никогда не образуется и не исчезает, а только переходит от одного вещества к другому». «Элементы не появляются и не исчезают, а происходит только их перегруппировка».

Именно он разгадал тайну горения и дыхания. И открыл, что при прокаливании металла принимает участие кислород.

Таким об­ра­зом, неза­ви­си­мо друг от друга, М.В. Ло­мо­но­сов и А. Ла­ву­а­зье под­твер­ди­ли спра­вед­ли­вость пред­по­ло­же­ния о со­хра­не­нии массы ве­ществ в ре­зуль­та­те хи­ми­че­ской ре­ак­ции.

3. Открытие закона сохранения массы веществ

Это предположение стало законом лишь после десятилетнего исследования немецкого химика Г. Ландольта в начале 20 века. Сегодня закон сохранения массы веществ формулируется так:

Масса веществ, участвующих в реакции, равна массе продуктов реакции.

Подтвердить правильность закона сохранения массы веществ можно с помощью следующего опыта. В первом сосуде Ландольта подготовим растворы йодида калия и нитрата свинца. Во втором сосуде – пройдет реакция хлорида железа с роданидом калия. Плотно закрываем пробки. Уравновешиваем чашки весов. Сохранится ли равновесие после окончания реакций? В первом сосуде выпадает желтый осадок йодида свинца, во втором образуется темно-красный роданид трехвалентного железа. В сосудах  Ландольта произошли химические реакции: образовались новые вещества. Но равновесие не нарушилось (Рис.). Масса исходных веществ   всегда равна массе продуктов реакции

3. Сущность закона сохранения массы

Современная формулировка закона:

Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

От­кры­тие за­ко­на со­хра­не­ния массы ве­ществ имело огром­ное зна­че­ние для даль­ней­ше­го раз­ви­тия химии. На ос­но­ва­нии за­ко­на со­хра­не­ния массы ве­ществ про­из­во­дят важ­ней­шие рас­че­ты и со­став­ля­ют урав­не­ния хи­ми­че­ских ре­ак­ций.

  Закон сохранения массы веществ является  основой составления химических уравнений

4. Закон сохранения энергии в химических реакциях

Закон сохранения массы веществ М. В. Ломоносов связывал с законом сохранения энергии. Он рассматривал эти законы в единстве. В 1905 г. А. Эйнштейн установил взаимосвязь массы и энергии.  Взгляды Ломоносова подтверждены современной наукой. Закон сохранения энергии действует во всех случаях и повсюду, где одна форма энергии переходит в другую.

Закон сохранения энергии:

Количество тепловой энергии, принесённой в зону взаимодействия веществ равно количеству энергии, вынесенной веществами из этой зоны.

5.Выводы:

Где и как мы будем применять данный закон?

           в химическом производстве

           при составлении уравнений

          в расчетах при решении задач

Значение закона (записываем в тетради). Произошел переворот в науке  химии, теперь наука могла объяснять изменения веществ

Вещества не исчезают бесследно и не образуются из ничего.

Сущность химических явлений заключается в перераспределении атомов исходных веществ с образованием новых веществ.

Позволяет составлять уравнения реакций и производить расчеты.

V.Закрепление. Обобщение и систематизация полученных знаний.

1.Самостоятельная работа

         1. Закончите предложения:

а)         Закон сохранения массы веществ экспериментально подтвердили: ____М_________________________ и ______________________________ .

б)         Современная формулировка закона сохранения массы веществ такая: __________________________________________________________________.

в)         Закон сохранения массы веществ используют  для составления _____________________________ и _______________________________.

г)         Число атомов до реакции всегда должно равняться  ______________________________________________________________.

д)         Коэффициент всегда ставится ________________________________.

2.   Фронтальный опрос

- Какую тему мы изучили сегодня на уроке?

- Кем был открыл закон сохранения массы веществ?

- Какое значение имеет закон сохранения массы веществ и где применяется?

- Какое следствие вытекает из закона сохранения массы веществ?

- В чём суть химической реакции?

- Что называют коэффициентом и для чего его применяют в уравнениях химических реакций?

VI. Рефлексия.

- Так какой смысл, по-вашему, мнению, вложил Ф. Бекон в выражение:  «Истина – дочь времени, а не авторитета»?

- Как химики познают мир веществ?                                                             

VII. Д/з.  § 2, стр.9, №3.