Технокарта лекции "Химические реакции"

Технологическая карта теоретического занятия (лекции)

Дисциплина (профессиональный модуль)     химия

Специальность   Сестринское дело, Фармация, Лабораторная диагностика   Группы   А, Б, В, Г, Д, Е

Курс     1     Семестр     1         

Тема         Химические реакции

Продолжительность          90 минут           Место проведения           ККБМК, каб.103

Цели учебного занятия:

Образовательная: обобщить представление о химической реакции как о процессе превращения одного  или нескольких исходных веществ – реактивов  в отличающиеся от них по химическому составу или  строению вещества – продукты реакции; рассмотреть классификации химических реакций по различным признакам; систематизировать знания о химической кинетике и термодинамике.

Развивающая:  развивать навыки самостоятельной работы с учебной литературой; развивать умение сравнивать, анализировать и обобщать; формировать исследовательскую компетентность, навыки использования информационных технологий; продолжить формирование познавательного интереса студентов.

Воспитательная: воспитывать навыки адекватной самооценки работы по заранее оговоренным условиям; формировать волевые качества личности студентов: терпеливость, выносливость, доведение работы до конца.

Требования к знаниям и умениям:

Знать: основы теории протекания химических процессов; классификацию химических реакций по различным признакам: числу и составу продуктов и реагентов, тепловому эффекту, направлению, фазе, наличию катализатора, изменению степеней окисления элементов, образующих вещества; классификацию веществ и процессов с точки зрения окисления-восстановления; объяснение химических явлений, происходящих в природе, быту  и на производстве.

Тип лекции:  информационная.

Образовательные технологии: технология проблемного обучения, ИКТ.

Методы и приемы обучения: словесные - рассказ, беседа, объяснение.

Средства обучения:

Учебно-наглядные и натуральные пособия, раздаточный материал: периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

Технические средства обучения: персональный компьютер, проектор.

Электронные ресурсы: интерактивная доска, мультимедиа презентация, электронный учебник "Основы общей и неорганической химии" http://www.alhimikov.net/elektronbuch/obsor.html

Литература:

Основные учебные издания:

1. Ерохин  Ю.М. Химия: учеб. для студ.учреждений сред. проф.образования–М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 400 с.

Электронная библиотека медицинского колледжа "Консультант студента":

1. Химия: учебник / А. В. Бабков, Т. И. Барабанова, В. А. Попков. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. - 352 с.: ил.

Дополнительная литература

Электронная библиотека медицинского колледжа "Консультант студента":

1. Грибанова О.В. Общая и неорганическая химия: опорные конспекты, контрольные и тестовые задания / О.В. Грибанова. - Ростов н/Д: Феникс, 2014. - 189, [1] с. - (Абитуриент).

2. Химия: современный курс для подготовки к ЕГЭ / А.С. Егоров. - Изд. 13-е. Ростов н/Д: Феникс, 2013. - 699 с. - (Абитуриент).

3. Общая, неорганическая и органическая химия: для школьников старших классов и поступающих в вузы / А. В. Бабков, В. А. Попков. - 2-е изд., испр. - М.: "ГЭОТАР-Медиа", 2014. - 576 с.: ил.

Межпредметные связи:  физика

Хронологическая карта занятия

№	Этапы учебного занятия	Время (минуты)
1.	Организационный момент.	2
2.	Вступление, мотивация изучения темы: - формулировка темы лекции, характеристика ее профессиональной значимости, новизны и степени изученности; - постановка целей; - изложение плана лекции, включающего основные вопросы, подлежащие рассмотрению; - характеристика рекомендуемой литературы.	3
3.	Актуализация имеющихся знаний, ретроспекция (вопросы, изученные на прошлой лекции, связь их с новым материалом).	3
4.	Основная часть лекции (изложение содержания в соответствии с планом).	70
5.	Обобщение и систематизация изученного материала.	10
6.	Подведение итогов. Домашнее задание.	2
	Итого:	90

1. Организационный момент

2. Вступление, мотивация изучения темы:

Главным предметом изучения в химии является химическая реакция. Глубокое знание сущности и закономерностей протекания химических реакций дает возможность управлять ими и использовать для синтеза новых веществ. Усвоение общих закономерностей протекания химических реакций необходимо для последующего изучения свойств неорганических и органических веществ, а также определения возможности  протекания химических превращений в различных условиях.

3. Актуализация имеющихся знаний, ретроспекция:

1.        Классификация химических реакций по различным признакам:

·         числу и составу продуктов и реагентов,

·         тепловому эффекту,

·         направлению,

·         наличию поверхности раздела фаз,

·         наличию катализатора,

·         изменению степеней окисления элементов, образующих вещества.

4. Основная часть лекции

     План лекции:

1.       Классификация химических реакций в органической и неорганической химии.

2.       По­нятие о химической реакции.

3.       Реакции, идущие без изменения качественного состава веществ: аллотропизация и изомеризация.

4.       Реакции, идущие с изменением состава веществ: по числу и характеру реагирующих и образующихся веществ (разложения, соединения, замещения, обмена); по изменению степеней окисления элементов (окислительно-восстановительные и неокислительно-восстановительные реакции); по тепловому эффекту (экзо- и эндотермические); по фазе (гомо- и гетерогенные); по на­правлению (обратимые и необратимые); по использованию катализатора (каталитиче­ские и некаталитические); по механизму (радикальные, молекулярные и ионные).

      Конспект лекции  прилагается.

5. Обобщение и систематизация изученного материала:

1.    Факторы, влияющие на скорость химической реакции.

2.    Катализаторы и катализ: гомо- и гетерогенный, их механизмы.

3.    Взаимодействие растворителя и растворенного вещества.

6. Подведение итогов, домашнее занятие:

Основные учебные издания:

         1. Ерохин  Ю.М. Химия: учеб. для студ.учреждений сред. проф. образования –М.: Издательский центр «Академия», 2013,  стр. 65 – 72, стр. 76 - 92

2. Электронная библиотека медицинского колледжа "Консультант студента":

Химия: учебник / А. В. Бабков, Т. И. Барабанова, В. А. Попков. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015

Дополнительная литература:

Электронная библиотека медицинского колледжа "Консультант студента":

1. Химия: современный курс для подготовки к ЕГЭ / А.С. Егоров

2. Общая, неорганическая и органическая химия: для школьников старших классов и поступающих в вузы / А. В. Бабков, В. А. Попков

Классификация химических реакций в органической и неорганической химии

  Химические свойства веществ выявляются в разнообразных химических реакциях.

Превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и (или) строения, называются химическими реакциями. ИЛИ: химической реакцией называется процесс превращения исходных веществ (реагентов) в конечные вещества (продукты).

Химические реакции записываются посредством химических уравнений и/или схем, содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции. Химические уравнения могут содержать дополнительные сведения об особенностях протекания реакции. Если химическая реакция протекает под влиянием внешних воздействий (температура, давление, излучение и т.д.), это указывается соответствующим символом, как правило, над (или под) знаком равенства.

Огромное число химических реакций может быть сгруппировано в несколько типов реакций, которым присущи вполне определенные признаки. В качестве классификационных признаков могут быть выбраны следующие:

·    изменение качественного состава веществ (реакции, идущие без изменения качественного состава веществ и реакции, идущие с изменением качественного состава веществ);

·    по числу и характеру реагирующих и образующихся веществ (разложения, соединения, замещения, обмена);

·    по фазе (гомо- и гетерогенные);

·    по изменению степеней окисления элементов (окислительно-восстановительные и не окислительно-восстановительные реакции);

·    по направлению (обратимые и необратимые);

·    по тепловому эффекту (экзо- и эндотермические);

·    по использованию катализатора (каталитические и некаталитические);

·     по механизму (радикальные, молекулярные и ионные).

Реакции, идущие без изменения качественного состава веществ

1) Реакция аллотропизации - процесс перехода одного простого вещества в другое, образованное тем же элементом, называется аллотропизацией (фосфор белый, черный, красный; кислород-озон, алмаз-графит).

2) Реакция изомеризации - превращение одного изомера в другой.

Классификация по числу и характеру реагирующих и образующихся веществ

1)             Реакции соединения. При реакциях соединения из нескольких реагирующих веществ относительно простого состава получается одно вещество более сложного состава: A + B + C = D. Как правило, эти реакции сопровождаются выделением тепла, т.е. приводят к образованию более устойчивых и менее богатых энергией соединений. Реакции соединения простых веществ всегда носят окислительно-восстановительный характер. Реакции соединения, протекающие между сложными веществами, могут происходить как без изменения степени окисления: СаСО₃ + СО₂ + Н₂О = Са(НСО₃)₂, так и относиться к числу окислительно-восстановительных: 2FеСl₂ + Сl₂ = 2FеСl₃.

2)             Реакции разложения. Реакции разложения приводят к образованию нескольких соединений из одного сложного вещества: А = В + С + D. Продуктами разложения сложного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества. Из реакций разложения, протекающих без изменения валентных состояний, следует отметить разложение кристаллогидратов, оснований, кислот и солей: Cu(OH)₂ = CuO+ H₂O

К реакциям разложения окислительно-восстановительного характера относится разложение оксидов, кислот и солей, образованных элементами в высших степенях окисления: 2SO₃ = 2SO₂ + O₂

Реакции разложения в органической химии носят название крекинга: С₁₈H₃₈ = С₉H₁₈ + С₉H₂₀,

или дегидрирования: C₄H₁₀ = C₄H₆ + 2H₂

1)             Реакции замещения. При реакциях замещения обычно простое вещество взаимодействует со сложным, образуя другое простое вещество и другое сложное: А + ВС = АВ + С.

Эти реакции в подавляющем большинстве принадлежат к окислительно-восстановительным:

2Аl + Fe₂O₃ = 2Fе + Аl₂О₃, Zn + 2НСl = ZnСl₂ + Н₂, 2КВr + Сl₂ = 2КСl + Вr₂, 2КСlO₃ + l₂ = 2KlO₃ + Сl₂.

Примеры реакций замещения, не сопровождающихся изменением валентных состояний атомов, крайне немногочисленны. Следует отметить реакцию двуокиси кремния с солями кислородсодержащих кислот, которым отвечают газообразные или летучие ангидриды:

СаСО₃+ SiO₂ = СаSiO₃ + СО₂, Са₃(РО₄)₂ + ЗSiO₂ = ЗСаSiO₃ + Р₂О₅,

Иногда эти реакции рассматривают как реакции обмена: СН₄ + Сl₂ = СН₃Сl + НСl

2)             Реакции обмена. Реакциями обмена называют реакции между двумя соединениями, которые обмениваются между собой своими составными частями: АВ + СD = АD + СВ. Реакции обмена всегда происходят без изменения валентного состояния атомов. Это наиболее распространенная группа реакций между сложными веществами - оксидами, основаниями, кислотами и солями:

ZnO + Н₂SО₄ = ZnSО₄ + Н₂О, AgNО₃ + КВr = АgВr + КNО₃, СrСl₃ + ЗNаОН = Сr(ОН)₃ + ЗNаСl.

Частный случай этих реакций обмена - реакции нейтрализации: НСl + КОН = КСl + Н₂О.

Обычно эти реакции подчиняются законам химического равновесия и протекают в том направлении, где хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного, летучего вещества, осадка или малодиссоциирующего (для растворов) соединения:

NаНСО₃ + НСl = NаСl + Н₂О + СО₂↑, Са(НСО₃)₂ + Са(ОН)₂ = 2СаСО₃↓ + 2Н₂О,

СН₃СООNа + Н₃РО₄ = СН₃СООН + NаН₂РО₄.

Классификация реакций по числу фаз

Фаза - совокупность однородных частей системы с одинаковыми физическими и химическими свойствами и отделенных друг от друга поверхностью раздела.

Все многообразие реакций с этой точки зрения можно разделить на два класса:

1)             Гомогенные (однофазные) реакции. К ним относят реакции, протекающие в газовой фазе, и целый ряд реакций, протекающих в растворах.

2)             Гетерогенные (многофазные) реакции. К ним относят реакции, в которых реагенты и продукты реакции находятся в разных фазах.

газожидкофазные реакции CO₂(г) + NaOH(p-p) = NaHCO₃(p-p).

газотвердофазные реакции СO₂(г) + СаО(тв) = СаСO₃(тв).

жидкотвердофазные реакции Na₂SO₄(р-р) + ВаСl₂(р-р) = ВаSО₄(тв)↓ + 2NaСl(p-p).

жидкогазотвердофазные реакции Са(НСО₃)₂(р-р) + Н₂SО₄(р-р) = СО₂(r)↑ +Н₂О(ж) + СаSО₄(тв)↓.

Классификация реакций по изменению степеней окисления элементов

1. Окислительно-восстановительные реакции - реакции, в которых реагирующие вещества обмениваются электронами, изменяя при этом степени окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих веществ: Zn⁰ + 2H⁺Сl→ Zn²⁺ Сl₂ + H₂⁰↑,

FeS₂ + 8HNO₃(конц) = Fe(NO₃)₃ + 5NO↑ + 2H₂SO₄ + 2H₂O,

Подавляющее большинство химических реакций относятся к окислительно-восстановительным, они играют исключительно важную роль.

Классификация реакций по направлению

1. Обратимыми называют такие химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ:

А + В <=> АВ.

Две противоположно направленные стрелки в уравнении реакции указывают на то, что при одних и тех же условиях одновременно протекает как прямая, так и обратная реакция, например:

СН₃СООН + С₂Н₅ОН <=> СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О.

2. Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании: 2КСlО₃ → 2КСl + ЗО₂↑,

или окисление глюкозы кислородом воздуха: С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ → 6СО₂ + 6Н₂О.

Классификация реакций по тепловому эффекту

1.  Реакции, протекающие с выделением теплоты, называют экзотермическими. Например, реакция образований хлороводорода из водорода и хлора: Н₂ + С1₂ = 2НС1,   Н= -184,6 кДж

2. Реакции, протекающие с поглощением теплоты из окружающей среды, называются эндотермическими. Например, реакция образования оксида азота (II) из азота и кислорода, которая протекает при высокой температуре: N₂ + 0₂ = 2NO,   Н = 180,8 кДж

 Количество выделенной или поглощенной в результате реакции теплоты называют тепловым эффектом процесса.

Раздел химии, изучающий тепловые эффекты различных процессов, называется термохимией.

Краткое описание документа:

Главным предметом изучения в химии является химическая реакция. Глубокое знание сущности и закономерностей протекания химических реакций дает возможность управлять ими и использовать для синтеза новых веществ. Усвоение общих закономерностей протекания химических реакций необходимо для последующего изучения свойств неорганических и органических веществ, а также определения возможности протекания химических превращений в различных условиях.

Материал представляет собой технокарту лекции по теме.