| Головна » Хімія |
Мета: формувати уявлення учнів про швидкість хімічної реакції, вплив на неї різних факторів; Тип уроку: засвоєння нових знань. Форми роботи: розповідь учителя, демонстраційний експеримент, індивідуальна робота, робота з картками, фронтальне опитування, самостійна робота. Обладнання: Періодична система хімічних елементів Д.І Менделєєва; Девіз уроку: «Щоб перемогти, потрібно знати, вміти, думати». Хід уроку: I.Актуалізація опорних знань 1.Самостійна робота: Перший варіант Під час спалювання сірки в надлишку кисню виділилося 29,7 кДЖ теплоти. Складіть відповідне термохімічне рівняння. Другий варіант Під час згоряння 1л метану (н. у.) в надлишку повітря виділилося 39,4 кДЖ теплоти. Складіть відповідне термохімічне рівняння. 2.Вправа «Мікрофон»: Незакінчене речення. Закінчи речення: - Хімічні реакції, що відбуваються з виділенням теплоти, називаються…(екзотермічними) - Під час ендотермічних реакцій теплота…(поглинається) - Тепловий ефект реакції – це…(теплота, що вивільняється або поглинається під час хімічних реакцій) - Термохімія займається вивченням …(теплових явищ, що супроводжують хімічні реакції) II. Мотивація навчальної діяльності Тема уроку – «Швидкість хімічних реакцій». Як ви гадаєте, що означає це поняття? Постановка проблеми: чи можна керувати швидкістю хімічних реакцій? Яким чином? III. Вивчення нового матеріалу Поняття про швидкість хімічних реакцій має велике значення, бо з ним найчастіше пов’язані уявлення про перетворення речовин й економну ефективність їх промислового виробництва. Швидкість гомогенної хімічної реакції ν гом – це фізична величина, що визначається відношенням зміни концентрації однієї з речовини, які беруть участь у реакції, до інтервалу часу, протягом якого ці зміни сталися. Якщо розглянути випадок, коли об’єм системи не змінюється, а концентрація кожної з вихідних речовин із часом зменшується ( с2< с1; ∆ с < 0), то концентрація кожного з продуктів реакції збільшується ( с2 ˃ с1; ∆ с ˃ 0). Зміна концентрацій ∆ с для вихідних речовин має від’ємне значення. Тому у виразі швидкості реакції ставиться знак « мінус»: ν гом = - = проте швидкість реакції можна вимірювати і за збільшенням концентрації продуктів реакції в одиницю часу. У цьому разі швидкість реакції матиме додатне значення. ν гом = Щоб значення швидкості реакції завжди було додатним, перед дробом ставлять знак « Задача. Визначте середню швидкість реакції, якщо відомо, що вихідна концентрація однієї з реагуючих речовин становила 1 моль/ л, а через 4 с реакції вона дорівнювала 0,6 моль/л. Дано: Розв’язування с1= 1 моль/л ν гом = - с1= 0,6 моль/л ∆ t = 4 c ν гом = = 0,1 моль / ( л.с) ν =? Відповідь: щосекунди протягом перших чотирьох секунд від початку реакції в 1 л розчину 0,1 моль реагенту перетворюються на продукт реакції. Якщо реакція гетерогенна, наприклад реакція між газом і твердою речовиною, то реагуючі речовини стикаються між собою не в усьому об’ємі, а лише на поверхні. Чим більше таких зіткнень молекул газу з поверхнею твердою речовини за одиницею часу, тим швидше відбувається реакція. За сталої температури швидкість гетерогенних реакцій залежить від: Концентрації газуватих або рідких реагентів; Швидкість гетерогенних реакцій прямо пропорційна площі поверхні стикання реагуючих речовини. Швидкість гетерогенної реакції ν гет визначається числом молів речовини, що вступила в реакцію або утворилася внаслідок реакції за одиницю часу на одиниці поверхні: ν гет = На швидкість хімічних реакцій впливають переважно такі чинники. Природа реагуючих речовин. Демонстрація № 1 Тема: Залежність швидкості реакції металів (цинк, магній, залізо) з хлоридною кислотою від природи металу. 1.У 3 пробірки насипати відповідно магній, залізо, цинк. Налити хлоридну кислоту. В якій пробірці реакція відбувається найшвидше? В залежності від місця у ряді активності металів, реакції відбуватимуться з різною швидкістю. Площа реагуючих речовин. Демонстрація № 2 Тема: Вплив площі поверхні контакту реагентів на швидкість реакції цинку з хлоридною кислотою. 1.В одну пробірку насипати порошок цинку, а в іншу- гранули. Добавити розбавленої хлоридної кислоти. Що спостерігаєте? Швидкість реакції більша, де більша площа стикання реагентів (де порошок). Концентрація Демонстрація № 3 Тема: Вплив концентрації на швидкість хімічної реакції. У дві пробірки покласти по гранулі цинку. В першу додати - концентровану хлоридну кислоту, а в іншу – концентровану. Що спостерігаємо? Вплив концентрації реагентів на швидкість хімічних реакцій виражається основним законом хімічної кінетики – законом дії мас. Швидкість простої гомогенної хімічної реакції прямо пропорційна добуткові концентрації реагуючих речовин, узятих у степенях, що дорівнюють стехіометричним коефіцієнтам у рівнянні реакції. Наприклад, для двомолекулярної реакції: А + В = АВ математичний вираз закону дії мас має вигляд: ν = К сАсВ або ν = К[A][B] де ν - швидкість реакції, К – константа швидкості; сА, сВ – концентрація реагентів. Константа швидкості К чисельно дорівнює швидкості реакції (ν = К), якщо концентрація відповідних речовин дорівнює одиниці, тобто сА = сВ= 1 моль/л. Константа швидкості реакції залежить від температури та природи реагуючих речовин,але не залежить від їхньої концентрації. Для тримолекулярної реакції, наприклад 2СО + О2 = 2СО2, швидкість реакції виражається таким рівнянням: ν = К с 2СО с О2 або ν = К[СО]2[О2] Однак такі реакції, у процесі яких одночасно реагують три молекули, відбуваються дуже рідко. Реакцій, молекулярність яких більша ніж три, взагалі не буває, оскільки малоймовірно, щоб в одній точці зіткнулися водночас три молекули. Звичайно, швидкість реакції, що складається з кількох елементарних стадій, зумовлюється швидкістю найповільнішої з них. Залежність швидкості реакції від концентрації реагентів, яку виражає закон дії мас, з певними обмеженнями поширюється на газові суміші та розчини. Цей закон непридатний для реакцій за участю твердих речовин, бо в цьому разі реакція відбувається не у всьому об’ємі системі, а на межі поділу фаз реагентів. Тому для речовин у твердому стані швидкість реакцій прямо пропорційна площі поверхні реагуючих речовин. Температура. Демонстрація №4 Тема: Вплив температури на швидкість хімічної реакції. У дві пробірки покласти по гранулі цинку. В першу додати - хлоридну кислоту кімнатної температури, а в іншу – підігріту. Що спостерігаємо? Відомо, що з підвищенням температури швидкість хімічних реакцій суттєво зростає. Згідно з правилом Вант-Гоффа (1884) з підвищенням температури на кожні 10˚С швидкість гомогенної реакції збільшується у 2 – 4 рази. Математично ця залежність описується формулою ν t2= ν t1γ ν t2, ν t1 – швидкість реакції при значеннях температури t1, t2, γ – температурний коефіцієнт реакції, який показує у скільки разів збільшується швидкість даної реакції з підвищенням температури на 10 ˚С.
IV.Закріплення вивченого матеріалу 1.Перетвори інформацію на знання Задачі: 1. Концентрація одного з реагентів через 20 секунд після початку реакції становила 0,1 моль\л, а через 30 секунд – 0,02 моль/л. Обчисліть середню швидкість цієї реакції. 2. Реакція за температури 400 С протікає за 180с. Температурний коефіцієнт реакції дорівнює 3. За скільки секунд завершиться ця реакція за температури 600 С? V.Домашнє завдання Задача. У скільки разів зросте швидкість хімічної реакції при підвищенні температури з 20 ˚С до 70˚С, якщо температурний коефіцієнт реакції дорівнює 3. Творче завдання: підготувати повідомлення про ферменти.
Схожі навчальні матеріали: | ||||||
| Всього коментарів: 0 | |