Инфоурок Химия Другие методич. материалыУрок “ Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Катализ”

Урок “ Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Катализ”

Скачать материал

 

Урок по теме “ Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Катализ”.

10 класс

 учитель КГУ ОСШИОД № 4 «Болашак» Губских С.П.

Цель: Развить понятие о скорости химических реакций. Показать влияние на скорость реакций таких факторов, как природа реагирующих веществ, их концентрация, площадь соприкосновения, температура и катализатор. Обобщить и закрепить пройденный материала в ходе решения расчетных задач по этой теме.

Организационный этап (5 минут): учащиеся садятся по группам (3 группы, в каждой консультант из числа наиболее подготовленных уч-ся). После приветствия  контроль готовности учащихся к уроку (основная часть уч-ся выполняет двухуровневые  тесты по теме «Скорость реакции», двое это задание выполняют на скрытых досках, один на открытой части доски выполняет задание опережающего характера).

После завершения работы скрытые доски с заданиями уровней А и В открываются и осуществляется проверка и самопроверка уч-ся своих работ. Задание 1 оценивается в 1 б., задания 2 и 3 по 2 б.(2 мин)

Этап подготовки учащихся к активному усвоению нового материала    (2-3мин):

Вопросы:

Что изучает наука кинетика?

Какие реакции наз. гомо (гетеро)генными?

Как математически выразить скорость гомо (гетеро)генных реакций?

Проблемные вопросы:

Почему продукты питания портятся (многие быстро), зачем их помещают в холодильник и измельчают при варке, как замедлить коррозию? (уч-ся высказывают предположения)

 Усвоив материал урока, вы сможете ответить на данные вопросы, выявите, какие факторы влияют на эти процессы.

Этап усвоения новых знаний: начинается с вопроса: Можете ли вы на основании формул предположить, что возможно влияет на скорость реакции?

Теперь попробуем экспериментально выяснить факторы, влияющие на скорость реакции:

Каждая группа выполняет  все опыты, наглядно демонстрирующие зависимость скорости реакции от различных факторов.

Результаты работы  по мере обсуждения заносятся в таблицу:

изучаемый фактор

             используемые вещества

        вывод

Небезопасные опыты и опыт с нагреванием демонстрируются учителем.

Работа рассчитана на 20 мин

После заполнения сводной таблицы организуется объяснения законов, отражающих зависимость скорости от:

1.     Температуры         

На основании  экспериментально установленного правила Вант-Гоффа  уч-ся предлагается установить во сколько раз возрастет скорость реакции  при увеличении температуры на 100°С, если температурный коэффициент реакции равен 2? (в 2024 раза).  Расчетная формула записывается в тетрадь

Вопрос:

Как объяснить столь высокую температурную чувствительность скорости реакции?

Попробуем  объяснить возрастание скорости реакции   увеличением скорости молекул и числа столкновений между ними. Из курса физики: кинетическая теория позволяет рассчитать  число столкновений (N= к∙√Т)

υ373/ υ273=√373/√273=1,2   (как видно из расчета число столкновений практически не изменилось)

Решение проблемы дано в теории активных столкновений С.Аррениуса (1889):

-реагируют только активные молекулы, обладающие определенным запасом энергии

- при повышении температуры возрастает число активных молекул

- энергия, необходимая для превращения молекул в активные называется энергией активации

 

2.Катализатора

 

Разъясняю механизм  гомогенного катализа на основе теории промежуточных соединений:

 

2SO2 (г.) + O2 (г.)      2SO3 (г.)

1)  2NO (г.) + O2 (г.) ->  2NO2 (г.)

2)   SO2 (г.) + NO2 (г.) ->SO3 (г.) + NO (г.)

 

Затем предлагаю расшифровать запись в опорном сигнале

А+Б→АВ            А+К→АК         АК +В→АВ+К

Вывод:    АК- промежуточное соединение (NO2)

                    К - катализатор (NO)

Объяснение механизма каталитического разложения Н2Ос демонстрацией опыта

 

Терминология катализа:

n  Катализ, катализатор

n  Ингибитор

n  Промоторы

n  Каталитические яды                        (в опорном сигнале:  К+Я→КЯ)

n  Гомогенный и гетерогенный катализ

n  Ферменты

n  По учебнику уч-ся находят   определения

катализа, катализатора, ингибитора, промоторов, каталитических  ядов,  ферментов.

 

 

 Механизм гетерогенного катализа  объясняется на основе теории активированной адсорбции:

-действие силового поля катализатора приводит  к сгущению  реагирующих веществ на поверхности катализатора и ослаблению связей в них

-увеличение концентрации реагентов  само по себе  ведет к увеличению скорости реакции

 

Вопрос: почему при сжигании серы в железной ложечке  появляется «белый дымок» SO3?

                                  Fe

2SO2 (г.) + O2 (г.)      2SO3 (г.)         (наблюдаем гетерогенный  катализ,  Fe-катализатор)

 

Объяснение механизма ферментативного катализа и классификации ферментов  в зависимости от катализируемых ими реакций

(сообщение на 1-2 мин.  готовит 1 учащийся, занимающийся углубленно биологией).

 

3Концентрации       

Объяснение  на основе закона действующих масс (1867 год- К.Гульдберг, П.Вааге; 1865 год- Н.И. Бекетов) «Скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции».                                                                                                                                      N2 + 3H2 ↔ 2NH3        V р-ции = k∙C(N2)∙ C3(H2)

S + O2 = SO2                Vр-ции = kC(O2)

Закон действующих масс не учитывает концентрации реагирующих веществ, находящихся в твёрдом состоянии, так как они реагируют на поверхности и их концентрации обычно являются постоянными!

Этап закрепления знаний   (15 мин)

1.Ответить на вопросы,  поставленные в начале урока

2. Для реакции:     2NO + O2 = 2NO2

1.Записать выражение закона действующих масс.

2. Скорость этой реакции при 20ºС равна 1 моль/л∙с. Вычислить скорость этой реакции при 60º С, если температурный коэффициент равен 3  (81 моль/л∙с). 

Резерв (может являться частью домашнего задания сильных учащихся):

В этой системе концентрацию оксида азота (II) увеличили от       0,03   до     0,05 моль/л., а концентрацию кислорода - от         0,02     до          0,04 моль/л. Во сколько раз возросла скорость реакции? (в 5,55 раз)

3. Работа в группах (возможно парная)    с   тестами на закрепление материала (раздаточный материал). Можно обращаться за помощью к учителю или консультантам.

 

 Этап информации учащихся о домашнем задании,

инструктаж по его выполнению                     (5мин)

Запись в дневник, вопросы учителю о выполнении домашнего задания.

Оценка результатов урока и подведение итогов с использованием метода рефлексии.     (5 мин)

1.     Оценивание учеником самого себя

2.     Оценка работы ученика учащимися группы, в которой он работал.

3.     Оценивание деятельности ученика педагогом.                                                                  Итоговая оценка, на основе мнения трёх сторон.

 

 

 

 

Приложение 1

Тест на начало урока

 «Скорость химической реакции»        

  Уровень А

 1.   Из предложенных примеров выберите гетерогенные реакции:

А) N2 + 3H2 ↔ 2NH3                                                          E) 4NH3+3O2= 2N2+6H2O

В) S + O2 = SO2                                                                 Ж)  Са+ 2H2O =Са(ОН)22

С) 2NO + O2 = 2NO2                                                           З) Fe +S = FeS

D) Zn + 2HCl = ZnCl2+H2                                        И)  С+ O2 = СO2                       

2.   Напишите математическое выражение, описывающее скорость  гетерогенных реакций:

                                                                                                                            

3.  Вычислите среднюю скорость реакции А+В= 2С  если концентрация вещества  А  была  0,22 моль/л,  а через  10 секунд  стала   0,215 моль/л.

 

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------                                      

Тест «Скорость химической реакции»                Уровень В

   1.   Из предложенных примеров выберите гомогенные реакции:

А) N2 + 3H2 ↔ 2NH3                                                          E) 4NH3+3O2= 2N2+6H2O

В) S + O2 = SO2                                                                 Ж)  Са+ 2H2O =Са(ОН)22

С) 2NO + O2 = 2NO2                                                           З) Fe +S = FeS

D) Zn + 2HCl = ZnCl2+H2                                        И)  С+ O2 = СO2                        

2.   Напишите математическое выражение, описывающее скорость  гомогенных реакций:

                                                                                                                            

3. За месяц до начала занятий в школе лаборант приготовил водный раствор пероксида водорода с концентрацией 0,3 моль/л и оставил колбу с раствором на полке, забыв герметично её закрыть.  1 сентября учитель химии готовил демонстрационный опыт и обнаружил, что концентрация Н2О2  уменьшилась вдвое.       Какова оказалась средняя скорость реакции разложения    Н2О2 ?

А)  5∙ 10-3 моль/(л∙сут)             В) 16 моль/(л∙мин)        С)   1,6 моль/(л∙сут)

Приложение 2

 

Тест на закрепление

 «Влияние различных факторов на скорость химических реакций. Катализ».

1. Для уменьшения скорости реакции необходимо:

а) увеличить концентрацию реагирующих веществ
б) ввести в систему катализатор
в) повысить температуру
г) понизить температуру

2. С наибольшей скоростью протекает реакция:

а) нейтрализации
б) горение серы в воздухе
в) растворение магния в кислоте
г) восстановление оксида меди водородом

3. Отметьте, какая реакция является одновременно гомогенной и каталитической.

а) 2SO2+O2=2SO3 (кат NO);
б) CaO+CO2=CaCO3;
в) H2+Cl2=2HCl;
г) N2+3H2=2NH3 (кат Fe).

4. Укажите какому процессу соответствует выражение закона действующих масс для скорости химической реакции V= k ∙[O2].

а) S+O2=SO2;
б) 2H2+O2=2H2O;
в) 2CO+O2=2CO2;
г) N2+O2=2NO.

5. Отметьте, скорость какого процесса не изменится, если увеличить давление в реакционном сосуде ( t без изменения ).

а) 2NO+O2=2NO2;
б) H2+Cl2=2HCl;
в) CaO+H2O=Ca(OH)2;
г) N2O4=2NO2.

6. Укажите, как изменится скорость бимолекулярной газовой реакции

2NO2=N2O4 при увеличении концентрации NO2 в три раза.

а) увеличится в 3 раза;
б) уменьшится в 6 раз;
в) увеличится в 9 раз;
г) увеличится в 6 раз.

7. Во сколько раз возрастет скорость реакции при увеличении температуры на 30°если температурный коэффициент реакции равен 2?

8. Перечислите факторы, влияющие на скорость гетерогенных реакций.

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Урок “ Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Катализ”"

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 3 месяца

Электронный архивариус

Получите профессию

HR-менеджер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 626 290 материалов в базе

Скачать материал

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 30.03.2016 2032
    • DOCX 63 кбайт
    • 24 скачивания
    • Рейтинг: 4 из 5
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Губских Светлана Петровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Губских Светлана Петровна
    Губских Светлана Петровна
    • На сайте: 7 лет и 11 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 3790
    • Всего материалов: 2

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Бухгалтер

Бухгалтер

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации

Учитель биологии и химии

500/1000 ч.

от 8900 руб. от 4450 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 316 человек из 67 регионов

Курс повышения квалификации

Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по химии в условиях реализации ФГОС ООО

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 56 человек из 28 регионов

Курс повышения квалификации

Актуальные вопросы преподавания химии в школе в условиях реализации ФГОС

72 ч.

2200 руб. 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 56 человек из 38 регионов

Мини-курс

Психические защиты и психоаналитический взгляд на личное развитие

10 ч.

1180 руб. 590 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 28 человек из 14 регионов

Мини-курс

Расстройства пищевого поведения: обзор и основы психологической работы

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 22 человека из 14 регионов

Мини-курс

Эмоциональная сфера детей: диагностика, особенности и регуляция

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 21 человек из 13 регионов