'Обратимые реакции. Химическое равновесие 9 класс».

Урок по теме "Обратимые реакции. Химическое равновесие».

Цели урока: Рассмотреть ещё одну классификацию химических реакций - по признаку обратимости. Повторить условия протекания необратимых реакций. Дать понятие о химическом равновесии, его динамическом характере и условиях его смещения для обратимых реакций.

Форма организации учебного процесса: урок.

Тип урока: комбинированный.

Педагогические приемы:

побуждение к действию (просьба, задание)

оценка (поощрение)

Методы педагогического воздействия:

• методы организации учебно-познавательной деятельности (словесный, наглядный и практический, проблемно-поисковый

• методы стимулирования и мотивации учебно-познавательной деятельности (учебная дискуссия)

• контроль и самоконтроль

Оборудование и реактивы .Растворы HNO₃, Na₂CO₃, CuSO₄, HCl, H₂SO₄, NaOH; прибор для получения газов, мрамор, лакмус.

Ход урока

I. Организация начала урока.

II. Проверка усвоения предыдущего материала.

Учитель проводит устный опрос:

1. Что такое скорость химической реакции и как ее определяют?

2. Приведите примеры реакций, замедление или ускорение которых имеет положительное или отрицательное значение для производства либо в быту.

3. Выберите фактор, не влияющий на скорость химической реакции:

1) Давление 2) Катализатор 3) Концентрация 4) Форма сосуда, в котором протекает реакция

4. Максимальная скорость химической реакции при взаимодействии веществ, формулы которых

1) Zn(гранулы) + HCl 2) Zn(пыль) + HCl 3) Pb + HCl 4) Fe + HCl

III. Изучение новой темы.

Необратимые и обратимые химические реакции.

Существуют реакции, которые протекают только в одном направлении - в сторону образования конечных продуктов. Они называются необратимыми.

Примером таких реакций могут быть:

• реакции горения (определение дают учащиеся). С + O₂ = СО₂

• реакции, идущие между растворами веществ с образованием осадка, газа или малорастворимого вещества (по правилу Бертолле) (условия протекания называют учащиеся) .

Демонстрация необратимого процесса:

2HNO₃ + Na₂CO₃ = 2NaNO₃ + H₂O + CO₂

2NaOH + CuSO₄ = Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

Но существуют такие реакции, которые идут в двух взаимно противоположных направлениях: как в сторону образования продуктов, так и в сторону образования из этих продуктов исходных веществ. Они называются обратимыми.

Химические реакции, которые протекают одновременно в двух противоположных направлениях - прямом и обратном, называют обратимыми реакциями.

Демонстрация обратимого процесса на примере получения угольной кислоты. В пробирку к соляной или азотной кислоте опустить кусочек мрамора, пробирку закрыть пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустить в другую пробирку с водой, подкрашенной фиолетовым лакмусом. Через некоторое время он краснеет из-за образовавшейся кислоты. Но через некоторое время (для скорости - подогреть) раствор снова станет фиолетовым - кислота распалась на исходные вещества:

CO₂ + H₂O <-> H₂CO₃

(Учащиеся дают характеристику прямой и обратной реакций в свете изученных классификаций)

Химическое равновесие.

Рассмотрим уравнение реакции получения йодоводорода из водорода и йода:

H₂+I₂ ↔ 2HI Это реакция является обратимой.

Сначала скорость прямой реакции максимальная, а затем она уменьшается из-за того, что уменьшается концентрация исходных веществ Н₂ и I₂. В тоже время скорость обратной реакции, вначале минимальная, увеличивается по мере увеличения концентрации продуктов реакции HI. В какой-то момент времени скорости прямой и обратной реакции становятся равными: v1 = v2.

Когда скорости прямой и обратной реакции станут одинаковыми, наступает химическое равновесие. В состоянии равновесия за определенный промежуток времени образуется столько же молекул HI , сколько их распадается на H₂ и I₂.

Состояние системы, при котором скорости прямой и обратной реакций равны, называют химическим равновесием.

Химическое равновесие является подвижным и может сохраняться долго при неизменных внешних условиях: температуры, концентрации исходных веществ или конечных продуктов, давления (если в реакции участвуют газы).

Если изменить эти условия, можно перевести систему из одного равновесного состояния в другое, отвечающее новым условиям.

Такой переход называется смещением равновесия.

Смещение химического равновесия подчиняется общему правилу, известному под названием принцип Ле Шателье:

При изменении внешних условий химическое равновесие смещается в сторону той реакции (прямой или обратной), которая ослабевает это внешнее воздействие.

Важнейшими внешними факторами, которые могут приводить к смещению химического равновесия, являются:

а) концентрация реагирующих веществ - увеличение концентрации одного из исходных веществ ведет к увеличению скорости прямой реакции, а увеличение концентрации продукта ведет к увеличению скорости обратной реакции.

б) температура - увеличение температуры приводит к смещению равновесия в сторону эндотермической реакции.

в) давление - повышение давления смещает равновесие в сторону меньших объемов.

Катализаторы не влияют на смещение химического равновесия. Они ускоряют как прямую, так и обратную реакцию.

IV.Закрепление:

1. Задача.

Укажите, как повлияет:

а) повышение давления;

б) повышение температуры;

в) увеличение концентрации кислорода на равновесие системы:

2CO (г) + O₂ (г) ↔ 2CO₂ (г) + Q

2. Установите соответствие между фактором и смещением равновесия для реакции, уравнение которой C₂H₄(г)+H₂(г)↔C₂H₆(г) + Q

Фактор

Положение равновесия

А) Повышение давления

1) Сместится вправо

Б) Увеличение температуры

2) Сместится влево

В) Увеличение концентрации C₂H₄

3) Не изменится

Г) Уменьшение концентрации C₂H₆

Д) Применение катализатора

3. Оптимальными условиями получения железа в системе

Fe3O4( т) + 4CO(г ) = 3Fe(т ) + 4CO₂( г) +15 кдж являются:

А) увеличение температуры

Б) уменьшение температуры

В) увеличение давления

Г) уменьшение давления

Д) увеличение концентрации оксида углерода (II)

Е) уменьшение концентрации оксида углерода (IV)

4. Обратимой реакции соответствует уравнение:

1. KOH + HCl = KCl + H₂O

2. N₂+ 3H₂ = 2NH₃

3. FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3 NaCl

4. Na₂O + 2HCl = 2 NaCl + H₂O

V. Итоги урока. Выставление оценок. Домашнее задание: п 5, упр 2, 3 стр. 18.