Конспект урока для 10 класса «Факторы, влияющие на скорость химических реакций»

Калиничева Екатерина Антоновна – учитель химии высшей квалификационной категории КГУ «Средняя школа №5» г. Петропавловск,

Северо-Казахстанская область,

ул. Мира 195, р.т. 51-85-03, д.т. 51-66-98

Тема: Факторы, влияющие на скорость химических реакций.

10 класс

Цели урока:

Образовательные: изучить факторы, влияющие на скорость химических реакций; продолжить формирование умений — составлять уравнения химических реакций, работать с учебной литературой.

Воспитательные: продолжить воспитание навыков сотрудничества, умения слушать, общаться и работать индивидуально, в паре, в группах; показать связь изучаемой темы с жизнью; воспитание культуры умственного труда (качественное оформление результатов работы и их представление, фиксация информации по ходу устной беседы и т.п.), культуру участия в беседе, обсуждении.

Развивающие: развивать умения устанавливать причинно-следственные связи состав – свойства — применение; продолжить развитие навыков сравнения, обобщения материала; учить размышлять, прогнозировать.

Методы обучения:

• Перцептивный аспект (передача знаний): словесные, наглядные, практические.

• Гностический аспект: проблемно-поисковые, исследовательские методы.

• Управленческий аспект: работа над управлением, самостоятельная.

• Мотивационный аспект: учебные дискуссии, неожиданность, занимательность.

• Аспект контроля: устный, письменный, фронтальный, групповой, индивидуальный, текущий, тестовый.

Организационные формы: беседа, самостоятельная и практическая работа, выступления учащихся.

Дидактическое и методическое оснащение урока:

1. Учебник «Химия», 10 класс, Н.Н.Нурахметов.

2. Презентация «Факторы, влияющие на скорость химических реакций».

3. Раздаточный материал.

Оборудование:

1. Компьютер, мультимедийный проектор, экран.

2. Ряд напряжения металлов Бекетова.

3. Периодическая система Д.И.Менделеева.

На столах: карточки (проверка домашнего задания), инструктивные карточки, технологические карты (лаборатории).

Приемы активизации мыслительной деятельности учащихся:

1. Анализ учебной информации.

2. Раскрытие межпредметных связей между химией, биологией, медициной, историей.

3. Выдвижение гипотез.

4. Анализ и составление кластера.

Тип урока: урок – комбинированный с сочетанием фронтального, парного и индивидуального вида работы учащихся.

Формирование компетентности учащихся на этапах урока.

I. Организационный момент.

II. Ориентировочно-мотивационный этап – формирование компетентности личностного самосовершенствования.

III. Операционно-исполнительский этап – формирование учебно-познавательной, самообразовательной, социальной компетентностей.

Бодрость за одну минуту по Д.В. Керни – формирование компетентного отношения к своему здоровью.

IV. Коррекция и первичная проверка знаний – формирование компетентности личностного самосовершенствования; формирование коммуникативной и познавательной компетентностей.

V. Рефлексивно-оценочный этап – формирование интеллектуальной компетентности.

VI. Домашнее задание – формирование интеллектуальной компетентности и компетентности личностного самосовершенствования

Ход урока.

Тема, эпиграф к уроку: «Опыт – единственно верный путь спрашивать природу и «слышать» ответ в ее лаборатории». Д.И.Менделеев

1. Организационный момент (10 баллов) 2 мин. Слайд №1.

2. Проверка знаний (домашнее задание). 6 мин.

Ф. И. учащегося:

Задание № 1. Данетка.

1

Примечание. Каждый правильный ответ – 1 балл.

Задание №2. Реши задачу (тест).

1 вариант. Начальная концентрация вещества А составляет 2,4 моль/л. Через 5 мин. концентрация его стала 2,2 моль/л. Средняя скорость такой реакции равна:

А) 0,04 моль/ л∙мин

В) 0,2 моль/ л∙с С) 0,2 моль/ л∙мин

Д) 2 моль/ л∙мин Е) 0,04 моль/ л∙ч Ответ: А

Задание №2. Реши задачу (тест).

2 вариант. За 10 с. концентрация вещества А изменилась от 4,2 моль/л до 2,2 моль/л. Среднее значение скорости реакции по веществу А равно:

А) 2 моль/ л∙с

В) 0,2 моль/ л∙с С) 0,2 моль/ л∙мин

Д) 2 моль/ л∙мин Е) 2 моль/ л∙ч Ответ: В

Задание №2. Реши задачу (тест).

3 вариант. Концентрация вещества за 10 секунд изменилась с 0,2 моль/л до 0,1 моль/л. Средняя скорость такой реакции равна:

А) 0,05 моль/л ∙ сек В) 0,01 моль/л ∙ сек С) 0,03 моль/л ∙ сек

Д) 0,04 моль/л ∙ сек Е) 0,02 моль/л ∙ сек Ответ: В

Задание №2. Реши задачу (тест).

4 вариант. За 10 с. концентрация вещества А изменилась от 4,2 моль/л до 2,2 моль/л. Среднее значение скорости реакции по веществу А равно:

А) 2 моль/л ∙ с

В) 2 моль/л ∙ ч

С) 0,2 моль/л ∙ с

Д) 2 моль/л ∙ мин

Е) 0,2 моль/л ∙ мин Ответ: С Слайд №2,3. Всего баллов: 6

III. Ориентировочно – мотивационный этап. Слайд №4. 1 мин.

Тема: Факторы, влияющие на скорость химических реакций.

Цель: изучить факторы, влияющие на скорость химических реакций. Слайд № 5.

(5 факторов – 2 урока, сегодня – первые 3). 1 мин.

I. Природа реагирующих веществ.

Пример 1 (2 учащихся, 1 лаборатория). 2 балла

Технологическая карта №1. (Задание 1-й лаборатории).

1. Даны металлы: Mg, Zn, Fe, Cu. Поместите каждый из них в чашечку петри.

2. Добавьте в каждую чашечку соляную кислоту. Что наблюдаете?

3. Вывод.

Mg + HCl = v₁

Zn + HCl = v₂

Fe + HCl = v₃

Cu + HCl = нет

Вывод: v₁… v₂… v₃ ,т.к. в ряду напряжения металлов…

(1ученик – практик, опыт + ТБ; 2 – теоретик, объясняет уравнения реакций, каждое 0,5 балла). Слайд №6,7

Пример 2 (опыт – экран). Учитель. Слайд № 8. 10 мин.

Zn + HCl = v₁

Zn + СН₃СООН = v₂

Вывод: v₁… v₂ , т.к. HCl сильнее СН₃СООН

HNO₃

Справка. НСlO₄ > H₂SeO4 > H₂SO₄ > HCl > H₂SO₃ > H₂СO₃

(ЕНТ) Н₃РО₄ (СН3СООН) по силе

Домашнее задание№1. (Na + Н₂О =, К + Н₂О =) 1 балл (6 + 2 +1= 9)

II.Концентрация реагирующих веществ (ж, г). 5 мин.

Пример 1 (2 учащихся, 2 лаборатория). 2 балла

Технологическая карта №2. (Задание 2-й лаборатории).

1. Даны 2 гранулы цинка. Поместите каждую из них в чашечку петри.

2. Добавьте в каждую чашечку серную кислоту (в 1 – раствор серной кислоты 1: 5, во 2 – раствор серной кислоты 1: 10). Что наблюдаете?

3. Вывод (при увеличении концентрации реагирующих веществ увеличивается количество столкновений между частицами и, как следствие, возрастает скорость реакции). Слайд № 9.

5 мин.

Закон действующих массбыл сформулирован норвежскими исследователями К.М. Гульдбергом и М.П. Вааге в 1864-1867 гг. и независимо от них — русским ученым Н.Н. Бекетовым в 1865 г.

аА +вВ → сС + dD Слайд № 10.

Скорость химической реакции при данной температуре прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам

υ = κ • CA^a • CB^b (кинетическое уравнение реакции)

C_A и C_B – молярные концентрации реагирующих веществ

а и в – стехиометрические коэффициенты

κ – константа скорости реакции Слайд № 11.

Пример 1. 2Н₂ + О₂ = 2Н₂О ²

Кинетическое уравнение реакции: υ = κ • C_Н2 • C_О2

Для газообразных веществ изменение давления в системе равносильно изменению концентрации!

Пример 2. S(ТВ.) + О₂(г.) = SO₂(г.)

Кинетическое уравнение реакции: υ = κ •[O₂]

Если реакция протекает в гетерогенной системе, то скорость реакции зависит только от концентрации газообразных веществ. Слайд № 12.

Задача 1. Как изменится скорость реакции: 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ при увеличении давления в системе в 3 раза?

Дано: Решение:

Р > 3 раза 2SO₂ + O₂ = 2SO₃

V₂ / V₁ — ? 2

V = к ·[ SO₂] · [ O₂]

Примем начальные концентрации веществ за 1, тогда

2 2

[ SO₂] = 1 ; [ O₂] = 1

Из условия, давление, следовательно и концентрация веществ увеличивается в 3 раза:

2 2

[ SO₂] · 3 = 3 и [ O₂] · 3 = 3

2 2

V₂ / V₁ = к · 3 · 3/ 1 · 1 = 27

Ответ: V₂ / V₁ = 27, следовательно скорость реакции возрастает в 27 раз.

Задача 2. Как изменится скорость реакции: FeCl₃ + 3KCNS = Fe(CNS)₃ + 3KCl , протекающей в водном растворе, при разбавлении реагирующей смеси водой в 2 раза?

Дано: Решение:

С(ионов)< 2 раза

V₂ / V₁ — ? Fe ³⁺ + 3CNS ^— = Fe(CNS)₃

3

V = к ·[ Fe ³⁺ ] · [CNS ^—]

Примем начальные концентрации веществ за 1, тогда

3 3

[Fe ³⁺ ] = 1 ; [CNS ^—] = 1

Из условия, в результате разбавления концентрация ионов уменьшится в 2 раза: 3 3

½ [Fe ³⁺ ] = ½ и ½ [CNS ^—] = (1/2)

3 3

V₂ / V₁ = к · 1/2 · (12) / 1 · 1 = 1/16

Ответ: V₂ / V₁ = 1/16, следовательно скорость реакции уменьшится в 16 раз раз.

3. Катализаторы. 1)определение (легенда); 2) примеры. Слайды №13-18

Катализаторы – вещества, которые ускоряют скорость химической реакции, но сами при этом не расходуются

Пример 1. Каталитическое окисление сахарозы кислородом воздуха.

Обычный кусковой сахар или сахар-рафинад представляет собой практически чистую сахарозу С₁₂Н₂₂О₁₁.

С₁₂Н₂₂О₁₁ + 12O₂ = 12СО₂ + 11Н₂О 3 лаборатория (1 уч-ся)

Предполагают (хотя это не установлено точно), что катализатором реакции окисления сахарозы служат соединения цезия, в очень небольшом количестве присутствующие в пепле от сигарет.

Пример 2. Разложение пероксида водорода (химия). Слайд № 19.

MnO₂

2Н₂О₂ = 2Н₂О + О₂↑ Слайды № 20-21.

Разложение пероксида водорода (биология) Слайд №22.

каталаза

2Н₂О₂ = 2Н₂О + О₂↑

Ферменты – биологические катализаторы. 10 мин.

В химическом уравнении катализатор не присутствует среди реагентов или продуктов, его не нужно учитывать и при уравнивании реакции. Поэтому обычно катализатор в уравнении указывают над стрелкой. Если у вас под рукой нет диоксида марганца, его вполне можно заменить двумя-тремя крупинками марганцовки из домашней аптечки: KMnO₄ при действии Н₂О₂ быстро превратится в MnO₂ (полезно написать уравнение этой реакции). Дальше полученный катализатор, вне зависимости от его количества, будет работать до тех пор, пока не закончится весь реагент — перекись водорода. Этот опыт можно проводить дома только с разбавленным (аптечным) раствором перекиси водорода. С концентрированным раствором реакция идет очень бурно. Диоксид марганца — не единственный катализатор реакции разложения перекиси водорода. Биологические катализаторы (ферменты), содержащиеся в крови, действуют так же. Именно поэтому слабый раствор перекиси водорода, нанесенный на царапину, начинает пузыриться (выделяющийся при этом кислород дезинфицирует ранку). Катализаторы отличаются избирательностью (селективностью) действия. Например, в зависимости от вида катализатора и условий проведения реакции из этилового спирта можно получить до 40 видов различных продуктов. Огромное практическое значение катализаторов обусловлено возможностью быстро, без затраты энергии получать в больших количествах самые разнообразные вещества. Химические производства, использующие катализаторы, перерабатывают самое дешевое сырье, которое дает природа: природные газы, воздух, руды, нефть, уголь и др., преобразуя их в синтетический каучук и другие полимеры, высококачественные бензины, аммиак, азотную и серную кислоты, минеральные удобрения, органические растворители, красители и многие другие ценные продукты. Понятие «ингибитор», примеры. Слайд № 23.

( опыта – экран- природа, катализатор, ингибитор). 2 мин. (3 мин.)

IV. Рефлексия. Самооценка знаний учащимися.

Оценочный лист ученика.

«2»

Презентация «10 класс. Химическая кинетика. Факторы, влияющие на скорость химических реакций». (29 слайдов прилагается на диске)