Разработка урока химии 'Скорость химических реакций' (11 класс)

Урок разработала Лопкина Светлана Ивановна

учитель химии и географии

МОУ «Лажъяльская средняя школа» Республики Марий Эл

Предмет: химия

Класс: 9

Тема: Скорость химических реакций

Цель урока: создание условий для осознания и осмысления знаний по теме «Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химических реакций»»

Задачи урока:

Образовательный аспект:

• сформировать понятие «скорость химических реакций», в результате наблюдения, анализа, сравнения, обобщения подвести учащихся к осмыслению зависимости скорости химических реакций от различных факторов;

• формирование навыков исследовательской деятельности обучающихся.

Развивающий аспект:

• способствовать формированию общеучебных умений:

учебно-интеллектуальных (анализировать факты, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы);

учебно-информационных (работать с тестами);

учебно-организационных (понимать смысл задания, распределять время для выполнения тестовых заданий и их проверки);

учебно-коммуникативных (умение вести диалог, высказывать свою точку зрения);

• способствовать развитию кругозора учащихся.

Воспитательный аспект:

• способствовать воспитанию аккуратности, внимательности, осторожности при работе с лабораторным оборудованием и реактивами.

Оборудование:

для лабораторных работ: набор реактивов: раствор HCl, Zn в таблетках и порошкообразный, Fe, Mg; спиртовки, спички, держатели, пробирки;

на столе учителя: HCl(конц), соль лития, кусочек сахара, спиртовка, спички, тигельные щипцы;

демонстрационная компьютерная техника.

Тип учебного занятия: урок «открытия» новых знаний с элементами исследования

Форма организации: фронтальная, парная работа

Использование педагогических технологий:

• технология проблемного обучения;

• технология коллективного взаимодействия;

• технология критического мышления

• обучение на основе учебных ситуаций

Методы и приемы обучения:

• проблемный диалог;

• побуждающий диалог;

• подводящий диалог;

• сравнительный метод;

• исследование

Ход урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

I. Мотивационно-целевой этап.

1. Актуализация знаний (3 мин.)

Сегодня у нас необычный урок. Скажите, пожалуйста, любите ли вы сок?

После вскрытия упаковки сок рекомендуют сразу употребить. Но бывает так, что он остается, стоит дня 2-3. В итоге сок начинает бродить и приобретает неприятный запах.

- О чем это свидетельствует (с точки зрения химии)? Какие признаки химических реакций наблюдаются при этом? (Слайд 2)

Значит, даже в обыденной жизни мы постоянно имеем дело с химическими реакциями. И сегодня речь у нас пойдет о реакциях.

Так как сегодня мы будем проводить исследование, вспомним основные правила техники безопасности. (Слайд 3)

1. Не пробуйте вещества на вкус. Старайтесь, чтобы вещества не попадали на кожу лица и рук, так как многие из них вызывают раздражение кожи и слизистых оболочек.

2. В случае ожога, пореза обращайтесь к учителю или лаборанту.

3. Не приступайте к выполнению опыта, не зная, что и как нужно делать.

4. Не загромождайте свое рабочее место предметами, которые не потребуются для выполнения опыта. Работайте спокойно, без суетливости, не мешая соседям.

5. Обращайтесь бережно с посудой, веществами и лабораторными принадлежностями.

6. Закончив работу, приведите рабочее место в порядок.

2. Целепологание (3 мин.)

Давайте вернемся к нашему примеру.

- Что же изменилось в испортившемся соке с химической точки зрения?

- А в чем измеряется вещество?

- Какова единица измерения количества вещества?

Но бывает так, что сок может простоять без изменений, и признаков порчи не наблюдается.

- Значит ли это, что химические реакции не протекают?

Значит, химические реакции протекают с разной скоростью. И сегодня нам предстоит ознакомиться с понятием «скорость химической реакции» и выявить, от каких факторов она зависит.

- Для чего это нужно?

Запишите тему урока.

II. Процессуальный этап. Совместное открытие новых знаний.

1. Понятие о скорости химической реакции. (10 мин.)

В курсе физики вы ознакомились с понятием «скорость движения». Давайте вспомним, что это такое.

Скорость движения - это изменение длины пути в единицу времени:

∆ S

Ѵ= -

∆t

Понятие «скорость химической реакции» во многом сходно с понятием «скорость движения». Как мы уже выяснили, во время химических реакций изменяется количества веществ, как реагирующих, так и продуктов реакций. В жидкостях и газах реакции протекают в определенном объеме, поэтому в жидкой и газообразной среде (гомогенные реакции) скорость химической реакции - это изменение количества вещества в единицу времени в единице объема:

∆ n n ∆с

Ѵ= - , но так как - = с, то Ѵ= ± -

V∙∆t V ∆t

∆с = с2-с1 (объяснить, почему перед формулой знак ±)

Единица измерения скорости химической реакции обычно моль/л∙с.

Если в реакции участвует твердое вещество (гетерогенная реакция), то взаимодействие веществ происходит не по всему объему. А только на поверхности твердого вещества, поэтому:

∆с

Ѵ= - ,

S∙∆t

где S -площадь поверхности соприкосновения веществ (Слайд 4)

- Давайте решим задачу на вычисление скорости химической реакции: в растворе протекает реакция А+ В = С. Какова скорость химической реакции, если начальная концентрация А была 0,8 моль/л, а через 20с снизилась до 0,78 моль/л? (Слайд 5)

2. Физкультминутка (2 мин.)

Вновь у нас физкультминутка

Наклонились, ну-ка, ну-ка!

Распрямились, потянулись,

А теперь назад прогнулись.

Голова устала тоже

Так давайте ей поможем

Вправо-влево, раз и два

Думай, думай, голова.

Хоть зарядка коротка,

Отдохнули мы слегка.

3. Факторы, оказывающие влияние на скорость химических реакций (20 мин.)

Давайте вернемся к нашему примеру.

- Что мы можем сделать, чтобы сок сохранился как можно дольше?

Правильно. Итак, первый фактор:

1. Температура (Слайд 6)

Чем выше температура, тем больше скорость химических реакций; чем ниже температура, тем меньше скорость химических реакций.

Правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10ºС скорость реакции увеличивается в 2-4 раза:

Математически правило Вант-Гоффа выражается формулой:

где: - температурный коэффициент;- скорость химической реакции при температурах соответственно.

- Решение задачи: Определите, как изменится скорость химической реакции, температурный коэффициент которой 3, при повышении температуры с 10ºС до 40ºС. (Слайд 7)

Большое внимание на классных часах вы уделяли мерам противопожарной безопасности и правилам поведения при пожарах. Вы знаете, что если в помещении пожар, нельзя открывать окна. Почему? Значит, увеличивается скорость реакции горения. - За счет чего увеличивается скорость горения? Вспомните, что такое горение.

На скорость химической реакции влияет: 2) концентрация реагирующих веществ (Слайд 8)

Демонстрация: а) взаимодействие раствора HCl c Zn; б) взаимодействие конц. HCl c Zn. Вывод: чем больше концентрация, тем выше скорость химической реакции. Объяснение: для химического взаимодействия необходимо, чтобы молекулы реагирующих веществ столкнулись. Чем выше концентрация веществ, тем больше таких столкновений, поэтому скорость реакции выше. (В сильном классе вводится понятие о законе действующих масс. По закону действующих масс скорость реакции, уравнение которой А+В=С может быть вычислена по формуле: v₁= k₁C_AC_B, а скорость реакции, уравнение которой А+2В=С, может быть вычислена по формуле: v₂= k₂C_AC_B² В этих формулах: C_A и C_B - концентрации веществ А и В (моль/л), k₁ и k₂ - коэффициенты пропорциональности, называемые константами скоростей реакции. Эти формулы также называют кинетическими уравнениями. Составьте кинетические уравнения для следующих реакций: а) H₂+Cl₂=2HCl ;
Б) 2 Fe + 3CI₂= 2 FeCI₃)

- Ребята, сейчас вы смотрели взаимодействие раствора HCl c Zn. Как ещё можно увеличить скорость этой реакции, не изменяя температуры и концентрации соляной кислоты? Вы наверняка когда-нибудь растапливали камин или печь, ходили в походы, разжигали костры. Какие брали дрова для костра - крупные поленья или измельчали их? - Как вы думаете, почему? Формулируем вывод:

3) для гетерогенных реакций скорость зависит от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ. (Слайд 9) Чем больше площадь поверхности соприкосновения, тем больше скорость химической реакции.

- Давайте сравним, как взаимодействуют с раствором HCl два металла - Fe и Mg.

- Одинакова ли скорость этих реакций? Почему? Формулируем вывод: следующий фактор, влияющий на скорость химической реакции - 4) природа реагирующих веществ (Слайд 10)

- Скажите, как вы думаете, сможем ли мы поджечь кусочек сахара? (Демонстрация) Не получается. А теперь поместим на кусочек сахара несколько крупинок соли лития (сигаретный пепел) (Демонстрация) Сахар загорается. Как вы думаете, почему?

Соли лития - катализаторы горения сахара. 5)следующий фактор - катализатор (Слайд 11)

Вспомните, что такое катализаторы. В нашем организме также имеются катализаторы. Как они называются?

Итак, мы узнали, что такое скорость химической реакции, и от чего она зависит.

III. Самопроверка. Коррекция полученных результатов. (3 мин.)

Предлагаю решить тест, оценить полученные знания. Выберите правильные варианты ответов. (Слайд 12)

1. Единица измерения скорости химической реакции:

А) м/с В) моль/м

Б) моль/л∙мин Г) м∙с²

2. Фактор, не влияющий на скорость химической реакции:

А) катализатор

Б) концентрации реагирующих веществ

В) форма сосуда, в котором протекает реакция

Г) температура

3. Скорость химической реакции

Zn+2HCl= ZnCl2+H2 будет наибольшей при использовании:

А) кусочка Zn и 5% раствора кислоты

Б) порошка Zn и 5% раствора кислоты

В) кусочка Zn и 10% раствора кислоты

Г) порошка Zn и 10% раствора кислоты

4. «Растворение» цинка в соляной кислоте будет замедляться при:

А) увеличении концентрации кислоты

Б) раздроблении цинка

В) разбавлении кислоты

Г) повышении температуры

5. При повышении температуры на каждые 10ºС скорость химической реакции:

А) не изменяется

Б) уменьшается

В) увеличивается в 10 раз

Г) увеличивается в 2-4 раза

Самопроверка: ответы: 1. Б); 2. В); 3. Г); 4. В); 5. Г). (Слайд 13)

IV. Рефлексия. (2 мин.)

Надеюсь, что в ходе нашего урока вы узнали много нового и важного, что может пригодиться в жизни. В ходе урока вы пытались овладеть самым главным в процессе познания - умением находить истину с помощью доказательств, т.е. проводить исследование.

Сейчас я предложу вам небольшой тест. Поставьте плюсики за утверждения. (Слайд 14)

1. Я узнал(а) много нового.

2. Мне это пригодится в жизни.

3. На уроке было над чем подумать.

4. На все возникшие у меня вопросы я получил(а) ответы.

5. На уроке я поработал(а) добросовестно.

Подсчитайте количество плюсиков. Их количество подсказывает вам, как вы поработали на уроке.

V. Домашнее задание. (Слайд 15) (2 мин.)

1. Решить задачу: Определить скорость химической реакции H2+Br2= 2HBr, если начальная концентрация водорода была 1 моль/л, а через 30 с стала 0,8 моль/л. (Задача распечатана на листочках)

2. Привести примеры влияния различных факторов на скорость химических реакций, которые вы осуществляете дома, в быту.

Отвечают (как правило, да)

Отвечают:

- Происходит химическая реакция

- Выделение газа, появление запаха

Предполагают:

- Исчезают вкусные и полезные вещества, появляются вещества, ухудшающие вкус сока.

- Количество вещества

- Моль

- Нет, реакции протекают, но медленнее

- Есть реакции полезные, их скорость нужно увеличить; есть реакции вредные, скорость которых нужно уменьшить.

Записывают тему урока

Отвечают

Совместно с учителем выводят формулу и записывают в тетрадь

Решают задачу совместно с учителем

Повторяют упражнения за учителем.

Предполагают: поставить в холодильник.

Проводят лабораторный опыт: а) взаимодействие раствора HCl c Zn при обычной температуре;

б) взаимодействие раствора HCl c Zn при нагревании

Формулируют вывод: чем выше температура, тем больше скорость химических реакций.

Решают задачу.

Отвечают: пламя разгорается с большей силой.

Обсуждение: горение - взаимодействие вещества с кислородом. Когда открываем окно, в комнату врывается поток кислорода (увеличивается концентрация кислорода).

Записывают в тетрадь.

Беседа

Отвечают: измельченные поленья загораются быстрее, т.к. увеличивается площадь поверхности соприкосновения с кислородом.

Проводят лабораторный опыт: а) взаимодействие раствора HCl c Zn(таб.);

б) взаимодействие раствора HCl c Zn (порош.)

Проводят лабораторный опыт: а) взаимодействие раствора HCl c Fe;

б) взаимодействие раствора HCl c Mg

Магний взаимодействует с большей скоростью, т.к. более активный металл.

Предполагают

Обсуждение

Отвечают

Выполняют оценочный тест

Литература:

Тесты по химии. - 8-9 классы: Учебно-методическое пособие / Р.П.Суровцева и др. - М.: Дрофа,2001. - 128 с.

Химия 9 класс: Поурочные планы / Авт.-сост. В.Т.Денисова - Волгоград: Учитель, 2004. - 64 с.

Интернет-ресурсы:

›