En åpen leksjon i faget "kjemi" om emnet "hastighet av kjemiske reaksjoner." Leksjon "Hastigheten av en kjemisk reaksjon. Faktorer som påvirker hastigheten til en kjemisk reaksjon" Hastigheten til en kjemisk reaksjon leksjon
O.I. Ivanova, kjemilærer, MBOU "Napolnokotyakskaya Secondary School", Kanashsky-distriktet i Den tsjetsjenske republikk
Leksjon "Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon"
Mål for leksjonen: studie av faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon
Oppgaver:
finne ut hvilke faktorer som påvirker hastigheten kjemiske reaksjoner
lære å forklare innflytelsen av hver faktor;
stimulere elevenes kognitive aktivitet ved å skape problematisk situasjon;
å danne kompetansen til skolebarn (pedagogisk, kognitiv, kommunikativ, helse);
forbedre praktiske ferdigheter studenter.
Leksjonstype: problemdialogisk.
Arbeidsformer: gruppe, individ.
Utstyr og reagenser: sett med reagensrør, reagensglassholder, stativ, spritlampe, splint, fyrstikker, sinkgranulat, sinkpulver, kobberoksidpulver, magnesium, svovelsyreløsning (10 % løsning), hydrogenperoksid, kaliumdikromat, kobbersulfat, jernspiker , natriumhydroksid, kritt.
Leksjonsfremgang:
1. trinn:
Ringe: Hei folkens! I dag skal vi presentere oss som forskere. Men før vi begynner å lære nytt materiale, vil jeg gjerne demonstrere et lite eksperiment. Vennligst se på tavlen og gjør dine gjetninger om forløpet til disse reaksjonene:
A) kobber og jernsulfat;
B) løsning av kobbersulfat og kaliumhydroksid
Vil disse reaksjonene finne sted? Gå til tavlen og skriv likningene for disse reaksjonene.
La oss se på disse eksemplene (læreren utfører eksperimentet).
Det er to reagensrør på bordet, begge inneholder en løsning av kobbersulfat, men det ene reagensglasset inneholder tilsetning av natriumklorid vi slipper et aluminiumsgranulat i begge reagensglassene. Hva observerer vi?
PROBLEM: Hvorfor ser vi i det andre tilfellet ikke tegn til en reaksjon Er våre antakelser virkelig feil?
KONKLUSJON: Kjemiske reaksjoner oppstår med forskjellige hastigheter. Noen fremgang sakte, over måneder, for eksempel korrosjon av jern eller gjæring av druejuice, noe som resulterer i vin. Andre er fullført i løpet av noen uker eller dager, for eksempel den alkoholiske gjæringen av glukose. Atter andre slutter veldig raskt, for eksempel utfelling av uløselige salter, og noen oppstår umiddelbart, for eksempel eksplosjoner.
Nesten øyeblikkelig, veldig raskt, oppstår mange reaksjoner i vandige løsninger: dette er ioniske reaksjoner som oppstår med dannelse av et bunnfall, gass eller nøytraliseringsreaksjon.
La oss nå huske hva du vet om hastigheten på kjemiske reaksjoner.
Forstå konseptet. List opp definisjonen, formlene og måleenhetene.
PROBLEM: Hva trenger du å vite for å kunne kontrollere hastigheten på en kjemisk reaksjon? (Vet hvilke forhold som påvirker hastigheten)
Hva er navnene på disse forholdene du nettopp har listet opp? (faktorer)
Det er kjemiske instrumenter og reagenser på bordene foran deg. Til hvilket formål tror du at du vil gjennomføre eksperimentene? (For å studere påvirkningen av faktorer på reaksjonshastigheten)
Nå kommer vi til temaet for dagens leksjon. Det er studiet av faktorer vi skal studere i denne leksjonen.
Vi skriver navnet på emnet og datoen i notatbøkene.
IIscene:
FORSTÅ INNHOLDET.
Hvilke faktorer påvirker hastigheten på kjemiske reaksjoner?
Elevliste: temperatur, arten av reagerende stoffer, konsentrasjon, kontaktflate, katalysatorer.
Hvordan kan de endre reaksjonshastigheten?(Elevene gir sine gjetninger)
Lærer: Påvirkningen av alle disse faktorene på hastigheten av kjemiske reaksjoner kan forklares ved hjelp av en enkel teori - kollisjonsteorien. Hovedideen er denne: reaksjoner oppstår når partikler av reagenser som har en viss energi kolliderer. Fra dette kan vi trekke følgende konklusjoner:
Jo flere reaktantpartikler det er, jo mer sannsynlig er det at de kolliderer og reagerer.
Kun effektive kollisjoner fører til en reaksjon, dvs. de der "gamle forbindelser" blir ødelagt eller svekket og derfor kan "nye" dannes. Men for dette må partiklene ha en viss energi.
Minimumsoverskuddsenergien som kreves for effektiv kollisjon av reaktantpartikler kalles aktiveringsenergi (skriver definisjonen i notatbøker).
Således, i banen for alle partikler som går inn i en reaksjon, er det en viss barriere lik aktiveringsenergien. Hvis det er lite, så er det mange partikler som lykkes med å overvinne det. Når energibarrieren er stor, er det nødvendig med ekstra energi for å overvinne den noen ganger.
La oss vende oss til uttalelsen til Leonardo da Vinci (Kunnskap som ikke er verifisert av erfaring er fruktløs og full av feil).
Lærer: Hvordan forstår du betydningen av disse ordene?(testteori med praksis)
Ja, faktisk må hver teori også testes i praksis. Deretter må du studere selv. ulike faktorer på reaksjonshastigheten. For å gjøre dette skal du utføre reaksjoner, veiledet av instruksjonene på tabellene dine, og utarbeide en protokoll for eksperimentet. Etter dette må en elev fra gruppen gå til tavlen, forklare påvirkningen av hvilken faktor du vurderte, skrive ligninger på tavlen og trekke en konklusjon i henhold til kollisjonsteori og aktiveringsteori.
TB trening.
UTFØRE PRAKTISK ARBEID I GRUPPER
Kort 1. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:
1. Reaktantenes art.
Hell litt svovelsyre i to reagensglass.
2. Senk ned i ett liten mengde magnesium, og i den andre - et sinkgranulat.
3. Sammenlign interaksjonshastigheten mellom ulike metaller og svovelsyre.
4. Hva, etter din mening, er årsaken til de forskjellige hastighetene for sure reaksjoner med disse metallene.
5. Hvilken faktor fant du ut under dette arbeidet?
6. Finn i laboratorierapporten halvreaksjonene som tilsvarer eksperimentet ditt og fullfør reaksjonsligningene.
Kort 2. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:
2. Konsentrasjon av reagerende stoffer.
Vær forsiktig når du arbeider med stoffer. Husk sikkerhetsreglene.
1. Hell 1-2 ml svovelsyre i to reagensglass.
2. Tilsett samme volum vann i et av reagensglassene.
3. Plasser et sinkgranulat i hvert av reagensglassene.
4. I hvilket av reagensrørene begynte utviklingen av hydrogen raskere?
Kort 3. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:
3. Kontaktområde for reagerende stoffer.
Vær forsiktig når du arbeider med stoffer. Husk sikkerhetsreglene.
1. Mal et lite stykke kritt i en morter.
2. Hell litt svovelsyreløsning i to reagensglass. Vær veldig forsiktig, hell bare litt syre!
3. Plasser samtidig pulveret i det ene reagensglasset og et stykke kritt i det andre.
4. I hvilket reagensrør vil reaksjonen skje raskere?
5. Hvilken faktor fant du ut i dette eksperimentet?
6. Hvordan kan dette forklares fra kollisjonsteoretisk synspunkt?
7. Skriv reaksjonsligningen.
Kort 4. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:
4. Temperatur.
Vær forsiktig når du arbeider med stoffer. Husk sikkerhetsreglene.
1. Hell en løsning av svovelsyre i begge reagensrørene og legg et granulat av kobberoksid i dem.
2. Varm forsiktig et av reagensrørene. Først varmer vi reagensrøret litt i en vinkel, prøver å varme det langs hele lengden, deretter bare den nedre delen, etter å ha rettet opp reagensrøret. Hold reagensrøret med en holder.
3. I hvilket av reagensglassene foregår reaksjonen mer intenst?
4. Hvilken faktor fant du ut i dette eksperimentet?
5. Hvordan kan dette forklares fra kollisjonsteoretisk synspunkt?
6. Skriv ligningen for reaksjonen.
Kort 5. Faktorer som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon:
5. Tilgjengelighet av spesielle katalysatorstoffer, stoffer som øker hastigheten på en kjemisk reaksjon.
Vær forsiktig når du arbeider med stoffer. Husk sikkerhetsreglene.
Hell hydrogenperoksid i to glass.
Dryss forsiktig noen få krystaller av kaliumdikromat i et av reagensrørene. Rør den resulterende løsningen med en glassstang.
Tenn en gnist og slukk den. Før den ulmende splinten til løsningene i begge glassene så nær løsningen som mulig, men uten å berøre væsken. Gnisten skal lyse.
I hvilket av reagensrørene observeres rask gassutvikling? Hvilken gass er dette?
Hvilken rolle spiller kaliumdikromat i denne reaksjonen?
Hvilken faktor fant du ut i dette eksperimentet?
Skriv reaksjonsligningen.
DISKUSJON AV RESULTATENE.
For diskusjon kommer en student fra hver arbeidsgruppe til styret (en om gangen)
Utarbeide en oppsummeringsprotokoll over laboratoriearbeid basert på svar på spørsmålene fra workshopen.
Skriv reaksjonsligninger på tavlen og trekk passende konklusjoner. Alle andre elever registrerer sine konklusjoner og ligninger i protokollene.
Påvirkning av reaktantenes natur
Problem:
Lærer: masse av stoffer tatt, veide deler av faste stoffer, konsentrasjon saltsyre, er reaksjonsbetingelsene de samme, men intensiteten til prosessene som finner sted (hastigheten av hydrogenutviklingen) er forskjellig?
Diskusjon:
Studenter: vi tok forskjellige metaller.
Lærer: Alle stoffer er bygd opp av atomer av kjemiske elementer. Hvordan er de forskjellige? kjemiske elementer i henhold til din kunnskap Periodisk lov og det periodiske system til D.I.
Studenter: Serienummer, posisjon i Periodesystemet D.I. Mendeleev, det vil si at de har forskjellige elektronisk struktur, og derfor enkle stoffer dannet av disse atomene har forskjellige egenskaper.
Lærer: det vil si at disse stoffene er av ulik natur. Dermed vil hastigheten på en kjemisk reaksjon avhenge av arten til en bestemt reaktant, siden de har forskjellige strukturer og egenskaper.
Konklusjon:
Studenter: Hastigheten til en kjemisk reaksjon vil avhenge av reaktantenes natur: jo mer aktivt metall (stoffet er), jo høyere er hastigheten på den kjemiske reaksjonen.
Effekt av konsentrasjon
Problem: naturen til alle reagerende stoffer, betingelsene for eksperimentet er de samme, men intensiteten av prosessene som finner sted (hastigheten av hydrogenutvikling) er forskjellig?
Diskusjon:
Lærer: Hvorfor er hastigheten på en kjemisk reaksjon forskjellig, fordi stoffer av samme kjemiske natur reagerer?
Studenter: Når vi tilsatte vann, endret (reduserte) vi konsentrasjonen av svovelsyre i ett reagensrør, og intensiteten av hydrogenutviklingen avtok.
Konklusjon:
Studenter: Hastigheten av en kjemisk reaksjon vil avhenge av konsentrasjonen av reaktantene: jo større konsentrasjonen av reaktantene, desto høyere er hastigheten på den kjemiske reaksjonen.
Lærerens forklaring: KONSENTRASJON AV REAGENDE STOFFER.
Jo flere reaktantpartikler det er, jo nærmere de er hverandre, jo mer sannsynlig er det at de kolliderer og reagerer. Basert på stort eksperimentelt materiale i 1867. Norske vitenskapsmenn K. Guldberg og P. Waage og, uavhengig av dem, formulerte i 1865 den russiske vitenskapsmannen N.I. Beketov den grunnleggende loven om kjemisk kinetikk, og etablerte reaksjonshastighetens avhengighet av konsentrasjonene av reaktantene.
Reaksjonshastigheten er proporsjonal med produktet av konsentrasjonene av de reagerende stoffene, tatt i potenser lik deres koeffisienter i reaksjonsligningen.
Denne loven kalles også ved lov aktive masser. Den er kun gyldig for gass og flytende stoffer!
2A+3B=A2B3 V=k*CA2*.CB3
Oppgave 1. Skriv kinetiske ligninger for følgende reaksjoner:
Oppgave 2.
Hvordan vil hastigheten på en reaksjon med den kinetiske ligningen endre seg?
v= kCA2CB, hvis konsentrasjonen av stoff A økes med 3 ganger.
Avhengighet av overflatearealet til reagerende stoffer
Problem:
Lærer: alle stoffer er identiske i sin kjemiske natur, identiske i masse og konsentrasjon, reagerer ved samme temperatur, men intensiteten av hydrogenutviklingen (og derfor hastigheten) er forskjellig.
Diskusjon:
Studenter: Et stykke kritt og krittpulver av samme masse har forskjellig opptatt volum i et reagensrør, varierende grad sliping. Der hvor denne malingsgraden er størst, er hydrogenutviklingshastigheten maksimal.
Lærer: denne egenskapen er kontaktoverflaten til de reagerende stoffene. I vårt tilfelle er overflatearealet av kontakt mellom kalsiumkarbonat og H2SO4-løsning forskjellig.
Konklusjon:
Studenter: Hastigheten til en kjemisk reaksjon avhenger av kontaktområdet til de reagerende stoffene: enn større område kontakt av reagerende stoffer (malingsgrad), jo større reaksjonshastighet.
Lærer: en slik avhengighet er ikke alltid observert: for noen heterogene reaksjoner, for eksempel i Solid - Gas-systemet, på svært høye temperaturer(mer enn 500 0C), sterkt knuste (til pulver) stoffer er i stand til å sintre, og reduserer dermed kontaktoverflaten til de reagerende stoffene.
Effekt av temperatur
Problem:
Lærer: Stoffene som tas til forsøket er av samme natur, massen av CuO-pulveret som tas og konsentrasjonen av svovelsyre er også den samme, men reaksjonshastigheten er forskjellig.
Diskusjon:
Studenter: Dette betyr at når vi endrer reaksjonstemperaturen, endrer vi også hastigheten.
Lærer: Betyr dette at når temperaturen øker, vil hastigheten på alle kjemiske reaksjoner øke?
Studenter: Ingen. Noen reaksjoner skjer ved svært lave og til og med minusgrader.
Konklusjon:
Studenter: Følgelig vil enhver endring i temperaturen med noen få grader endre hastigheten på den kjemiske reaksjonen betydelig.
Lærer: Dette er praktisk talt hva Van't Hoffs lov høres ut som, som vil være i kraft her: For hver 10 ºC endring i reaksjonstemperaturen endres (øker eller minker) hastigheten på den kjemiske reaksjonen med 2-4 ganger.
Lærerens forklaring: TEMPERATUR
Hvordan høyere temperatur, jo mer aktive partikler det er, øker hastigheten på deres bevegelse, noe som fører til en økning i antall kollisjoner. Reaksjonshastigheten øker.
Van't Hoffs regel:
For hver 10°C økning i temperaturen totalt antall kollisjoner øker med bare ~ 1,6%, og reaksjonshastigheten øker med 2-4 ganger (100-300%).
Tallet som viser hvor mange ganger reaksjonshastigheten øker når temperaturen øker med 10°C kalles temperaturkoeffisienten.
Van't Hoffs regel uttrykkes matematisk med følgende formel:
HvorV1 -reaksjonshastighet ved temperaturt2 ,
V2 - reaksjonshastighet ved temperaturt1 ,
y- temperaturkoeffisient.
Løs problemet:
Bestem hvordan hastigheten på en viss reaksjon endres når temperaturen øker fra 10 til 500C. Reaksjonstemperaturkoeffisienten er 3.
Løsning:
Bytt disse problemene inn i formelen:
reaksjonshastigheten vil øke 81 ganger.
Katalysatorpåvirkning
Problem:
Lærer: stoffet i begge tilfeller er det samme, naturen er den samme, ved samme temperatur, konsentrasjonen av reagenset er den samme, hvorfor er hastigheten forskjellig?
Diskusjon:
Lærer: Slike stoffer som akselererer kjemiske reaksjoner kalles katalysatorer. Det finnes stoffer som bremser reaksjoner, de kalles hemmere.
Konklusjon:
Studenter: Katalysatorer øker reaksjonshastigheten ved å redusere aktiveringsenergien. Jo lavere aktiveringsenergi, jo raskere reaksjon.
Katalytiske fenomener er utbredt i naturen: respirasjon, absorpsjon næringsstoffer celler, proteinsyntese osv. er prosesser regulert av biologiske katalysatorer - enzymer. Katalytiske prosesser er grunnlaget for liv i den form som finnes på jorden.
Lignelse "Den attende kamel" (for å forklare rollen til katalysatoren)
(en veldig gammel arabisk lignelse)
Det bodde en gang i østen en mann som avlet kameler. Han arbeidet hele livet, og da han ble gammel, kalte han sønnene til seg og sa:
«Mine barn! Jeg er blitt gammel og svak og skal snart dø. Etter min død, del de gjenværende kamelene som jeg forteller deg. Du, den eldste sønnen, jobbet hardest - ta halvparten av kamelene for deg selv. Du, mellomste sønn, har akkurat begynt å hjelpe meg - ta den tredje delen for deg selv. Og du, yngste, tar den niende delen.»
Tiden gikk og den gamle mannen døde. Så bestemte sønnene seg for å dele arven ettersom faren testamenterte dem. De drev flokken ut på et stort jorde, telte dem, og det viste seg at det bare var sytten kameler i flokken. Og det var umulig å dele dem med 2, 3 eller 9! Ingen visste hva de skulle gjøre. Sønnene begynte å krangle, og tilbød hver sin løsning. Og de var allerede lei av å krangle, men de kom aldri til generelt vedtak.
På dette tidspunktet red en reisende forbi på kamelen sin. Da han hørte skrik og krangling, spurte han: "Hva skjedde?"
Og sønnene fortalte om ulykken sin. Den reisende gikk av kamelen, slapp den inn i flokken og sa: «Del nå kamelene, slik faren din beordret.»
Og siden det var 18 kameler, tok den eldste sønnen halvparten, det vil si 9, den mellomste sønnen tok en tredje, det vil si 6 kameler, og den yngste sønnen tok en niende, det vil si to kameler. Og da de delte flokken på denne måten, var det enda en kamel igjen på marken, for 9+6+2 tilsvarer 17.
Og den reisende steg opp på kamelen sin og red videre.
Laboratoriearbeid (protokoll)
| Observasjoner | |||
| Reaksjonshastighetens avhengighet av reaktantenes natur Zn + H2SO4(10%)= Mg + H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Reaksjonshastighetens avhengighet av konsentrasjonen av reaktanter Zn + H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Avhengighet av reaksjonshastigheten på overflatearealet til reaktantene for heterogene reaksjoner Zn(granuler)+ H2SO4(10%)= Zn(pulver)+ H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Avhengighet av reaksjonshastighet på temperatur CuO + H 2 SO 4 (10 %) = CuO + H 2 SO 4 (10 %) oppvarming = | V 1 V 2 | ||
| Reaksjonshastighetens avhengighet av tilstedeværelsen av en katalysator K2Cr2O7 | V 1 V 2 |
SPEILBILDE.
Hva lærte vi i denne leksjonen?
Lag en klynge om emnet "Faktorer som påvirker hastigheten til HR."
Hvorfor trenger vi kunnskap om faktorene som påvirker hastigheten på kjemiske reaksjoner?
Brukes de i hverdagen? Navngi eventuelt bruksområdene.
Test om emnet (5 minutter).
Test
1. Hastigheten til en kjemisk reaksjon er karakterisert ved:
1) bevegelsen av molekyler eller ioner av reagerende stoffer i forhold til hverandre
2) tiden den kjemiske reaksjonen avsluttes
3) antall strukturelle enheter av et stoff som gikk inn i en kjemisk reaksjon
4) endring i stoffmengder per tidsenhet per volumenhet
Når temperaturen på de reagerende stoffene øker, vil hastigheten på den kjemiske reaksjonen:
1) reduseres
2) øker
3) endres ikke
4) endres med jevne mellomrom
Med en økning i overflatearealet av kontakt med de reagerende stoffene, vil hastigheten på den kjemiske reaksjonen:
1) reduseres
2) øker
3) endres ikke
4) endres med jevne mellomrom
Når konsentrasjonen av reaktanter øker, vil hastigheten på den kjemiske reaksjonen:
1) reduseres
2) øker
3) endres ikke
4) endres med jevne mellomrom
For å øke hastigheten på en kjemisk reaksjon
2CuS(tv.)+ 3O2
(G.) = 2CuO(TV.) + 2SO2
(G.)
+
Qnødvendig:
1) øke konsentrasjonen av SO2
2) redusere SO2-konsentrasjonen
3) reduser temperaturen
4) øke graden av sliping av CuS
Under normale forholdMed laveste hastighet det er interaksjon mellom:
3) Zn og HCl (10 % løsning)
4) Mg og HCl (10 % løsning)
Når temperaturen øker fra 10 til 30 °C, vil reaksjonshastigheten, hvis temperaturkoeffisient = 3:
1) øker med 3 ganger
2) øker med 9 ganger
3) reduseres med 3 ganger
4) reduseres med 9 ganger
Testarbeidsevaluering:
Testsvar:
Ingen feil - "5"
1-2 feil - "4"
3 feil - "3"
Lekser:
§13, s. 135-145.
O.S. Gabrielyan, G.G. Lysova. Kjemi. 11. klasse. Lærebok for allmenne utdanningsinstitusjoner. 11. utgave, stereotypisk. M.: Bustard, 2009.
For reaksjonen ble stoffer tatt ved en temperatur på 400C, og deretter ble de varmet opp til 700C. Hvordan vil hastigheten på en kjemisk reaksjon endres hvis temperaturkoeffisienten er 2?
Hvordan vil hastigheten på reaksjonen som forløper i henhold til ligningen 2NO+O2=2NO2 endres hvis konsentrasjonen av begge stoffene økes med 3 ganger?
HASTIGHET AV KJEMISKE REAKSJONER 6.4.2 Nr. 86
Forklarende notat.
Denne utviklingen treningsøkt refererer til avsnittet "Kjemiske transformasjoner" studert i klasse 11. Under forberedelsen av leksjonen om emnet generelle krav til dannelsen av klasser, slik som forholdet mellom prinsippene om klarhet, tilgjengelighet og vitenskapelig karakter av det foreslåtte materialet, overholdelse av en kultur for sikker håndtering av stoffer og innføring av et helhetlig verdensbilde av kjemiske fenomener og prosesser, prognoser og planlegging av leksjonsresultater .
Klart formulerte mål og mål for leksjonen realiseres ved hjelp av ulike metoder, former og metodiske teknikker opplæring. Det foreslås en leksjon i å oppdage ny kunnskap med elementer av forskning, siden studentene på dette stadiet vil få et tilstrekkelig antall teoretiske begreper som forsterkes i løpet av den praktiske delen av leksjonen. Følgende organisasjonsformer brukes pedagogiske aktiviteter: frontal, gruppe, individuell. Læreren er tildelt en rolle i å regulere læringsprosessen, veilede elever, overvåke deres observasjoner, korrigere og supplere resultatene deres og analysere sistnevnte.
Planlagte resultater: danne grunnleggende konsepter om emnet, forstå betydningen av påvirkningen av ulike faktorer på hastigheten til en kjemisk reaksjon. Forstå muligheten for å kontrollere en kjemisk reaksjon ved å endre betingelsene for dens forekomst. Utvikle evnen til å planlegge og gjennomføre et kjemisk eksperiment, dyktig registrere resultatene og analysere dem. Anerkjenne integriteten til pågående kjemiske prosesser og fenomener, variere konsepter som anvendes på fenomener i miljø- og tverrfaglige sfærer.
Leksjonens tema : hastighet av kjemiske reaksjoner.
Leksjonens mål : studer essensen av konseptet: hastigheten på kjemiske reaksjoner, identifiser avhengigheten av denne verdien av ulike eksterne faktorer.
Leksjonens mål:
pedagogisk Hva er hastigheten på kjemiske reaksjoner og hvilke faktorer er det avhengig av?
utvikle seg Studentene lærer å behandle og analysere eksperimentelle data, identifisere essensen av en kjemisk reaksjon, finne ut sammenhengen mellom hastigheten til en kjemisk reaksjon og eksterne faktorer
pedagogisk Studentene utvikler kommunikasjonsferdigheter under damprommet, teamarbeid. De bruker kjemi for å forstå prosessene som skjer i verden rundt. I løpet av praktisk arbeid forstå nødvendigheten av å følge instruksjonene nøyaktig for å oppnå resultater.
Leksjonstype : en leksjon i å oppdage ny kunnskap med elementer av utforskning.
Undervisningsmetode : delvis søkbar, organisasjonsform: individuelt, gruppe, frontalt, kollektivt
Litteratur for lærere og studenter:
2. G.E.Rudzitis, F.G.Feldman Chemistry. 11. klasse. Grunnleggende nivå/ Lærebok for utdanningsinstitusjoner.
3. Gara N.N. Kjemitimer 11. klasse.
4. Gara N.N., Gabruseva N.I. Kjemi. Oppgavebok med «assistent» 11. klasse.
Læringsverktøy: kjemikalier og utstyr for eksperimenter, multimediekonsoll, datamaskin.
Leksjonstrinn | Begrunnelse for lærerens virksomhet | Forutsagte aktiviteter til studenter | Dannet UUD |
|||||||||||||||||||||||
Gjensidige hilsener mellom elever og lærere; registrering av fravær; sjekke elevenes beredskap for timen. | Forbered elevene på arbeid | Klasseberedskap for arbeid | Vilje til samarbeid og samskaping med læreren |
|||||||||||||||||||||||
La oss huske:
| Få elevene til å vurdere hensikten og målene med leksjonen. Sikre elevenes motivasjon og aksept for leksjonsoppgaven Når man diskuterer spørsmål (2), er det nødvendig å understreke at en kjemisk reaksjon kun er mulig når molekyler kolliderer | Det aktive arbeidet til elevene viser deres beredskap til å oppfatte emnet for leksjonen Fra personlig livserfaring antar elevene at varigheten av ulike reaksjoner er forskjellig | Kunne delta i en kollektiv diskusjon og argumentere for din posisjon. Kunne bruke kunnskap og hverdagsobservasjoner |
|||||||||||||||||||||||
Vi skriver ned emnet for leksjonen "Hastighet for kjemiske reaksjoner." La oss formulere målet med leksjonen: å finne ut hva hastigheten på en kjemisk reaksjon er og hvilke faktorer den avhenger av. I løpet av leksjonen vil vi bli kjent med teorien om spørsmålet "hastighet av en kjemisk reaksjon". Dai praksis vil vi bekrefte noen av våre teoretiske antakelser. | Angi formålet med leksjonen og en grov plan for gjennomføringen. | |||||||||||||||||||||||||
La oss se på to eksempler. På bordet er det to reagensrør, i det ene er det en alkaliløsning (NaOH), i det andre er det en spiker; hell CuSO-løsning i begge reagensglassene 4. Hva ser vi? I det første reagensrøret skjedde reaksjonen øyeblikkelig, i det andre var det ingen synlige endringer ennå. La oss lage reaksjonslikninger (to elever skriver likningene på tavlen):
Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2
Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0 Merk at reaksjon 1) er homogen, og reaksjon 2) er heterogen. Dette er viktig for oss. Hvor lenge varer reaksjonen og hva avhenger den av? Vi vil prøve å svare på disse spørsmålene i løpet av leksjonen. Studiet av hastigheter og mekanismer for kjemiske reaksjoner kalleskjemisk kinetikk. | Det er nødvendig å bekrefte elevenes antakelser med et kjemisk eksperiment | Basert på resultatene av demonstrasjonseksperimentet er elevene overbevist om gyldigheten av deres antakelser | Kunne selvstendig eller ved hjelp av en lærer registrere resultatene av en demonstrasjon, trekke konklusjoner og planlegge et mulig studiestadium. Kunne skrive ligninger for kjemiske reaksjoner. |
|||||||||||||||||||||||
La oss gå til begrepet "hastighet". Du kjenner slike kombinasjoner som bevegelseshastighet, lesehastighet, bassengfyllingshastighet osv. Generelt, hva er hastighet? Endring av enhver faktor per tidsenhet. Og hvilken faktor endres når vi snakker om om reaksjonshastighet? Vi har allerede sagt at en kjemisk reaksjon oppstår når partikler kolliderer. Deretter er det åpenbart at jo raskere partiklene kolliderer, jo raskere er reaksjonshastigheten. Når partikler av utgangsstoffene kolliderer, dannes det nye partikler - reaksjonsprodukter. Hva endres over tid i en kjemisk reaksjon? Mengden utgangsmaterialer endres og mengden reaksjonsprodukter endres. Hvis vi refererer mengden av et stoff til en enhetsvolum, får vi den molare konsentrasjonen av stoffet. Molkonsentrasjonen til et stoff måles i mol/l. For å bestemme hastigheten på en reaksjon, er det nødvendig å ha data om endringen i konsentrasjonen av en hvilken som helst komponent i reaksjonen med visse intervaller. Reaksjonsligningen er skrevet på tavlen I 2 (gass) + H 2 (gass) + 2HI (gass) og det er en tabell over endringer i jodkonsentrasjon over tid (høyre kolonne – endringen i HI-konsentrasjon er ennå ikke fylt ut) | Gi meningsfull oppfatning av kunnskap Etabler en faktor som man kan bedømme hastigheten på en reaksjon etter Introduksjon til begrepet molar konsentrasjon og dets måleenheter | Aktive handlinger av studenter med studieobjektet I løpet av samtalen kommer elevene frem til sammenhengen mellom reaksjonshastigheten og konsentrasjonen av stoffene som er involvert i reaksjonen | Kunne bygge årsak-virkning-relasjoner, gjennomføre nødvendige sammenligninger, generaliseringer og avhengigheter. |
|||||||||||||||||||||||
Vi bygger en graf over endringer i jodkonsentrasjon over tid CHI, mol/l 3 1,2 1,0 2 1,0 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 3 0,4 0,2 0,2 0 5 10 15 20 Tid, s | En graf over endringer i konsentrasjonen av en reaktant over tid gir elevene muligheten til selvstendig å bestemme hastigheten på en reaksjon og overvåke hvordan den endres under reaksjonen | Dannelse av forskningsferdigheter - bygge en graf basert på eksperimentdata | Kunne registrere reaksjonshastighetens avhengighet av ulike faktorer. Formuler passende konklusjoner |
|||||||||||||||||||||||
Kurven for endringer i konsentrasjonen av en reaktant eller reaksjonsprodukt over tid kalleskinetisk kurve. Kjemisk reaksjonshastigheter endringen i konsentrasjonen av et av de reagerende stoffene per tidsenhet. C 2 - c 1 ∆c 0,3 - 1 v = = = = - 0,03 (mol/l s) T 2 – t 1 ∆t 20 – 0 Reaksjonshastigheten anses generelt å være en positiv verdi. Minustegnet indikerer at konsI 2 avtar fra tid til annen. Det følger av grafen at over tid synker ikke bare konsentrasjonen, men også reaksjonshastigheten. La oss bekrefte dette med beregninger. La oss bestemme hastigheten for forskjellige deler av den kinetiske kurven: i seksjon 1: v = 0,08 mol / (l s), i seksjon 2: v = 0,035 mol/(l s), i seksjon 3: v = 0,01 mol/ (l s) Hvilke konklusjoner følger av analysen av den kinetiske kurven? – Konsentrasjonen av reaktanten synker etter hvert som reaksjonen fortsetter. Reaksjonshastigheten avtar over tid. Åpenbart er "reaksjonshastighet". gjennomsnittlig hastighet prosess i en viss tidsperiode, at jo kortere tidsperiode, er mer presist meningen fart. La oss fylle den høyre kolonnen i tabellen med konsentrasjonsverdiene til reaksjonsproduktet HI. Når vi skal bestemme verdiene, styres vi av reaksjonsligningen. Vi konstruerer en kinetisk kurve i forhold til reaksjonsproduktet, bestemmer reaksjonshastighetene for seksjoner av kurve 1, 2 og 3. Vi kommer til den konklusjon at hastigheten langs HI-komponenten er det dobbelte av I-komponenten 2 . Dette kan forutsies ut fra reaksjonsligningen. tilleggsanalyse av den kinetiske kurven viste oss det
| Trinn-for-trinn-analyse av den kinetiske kurven fører til en meningsfull forståelse av materialet som studeres og eliminerer formalismen til kunnskap Å tegne en kinetisk kurve for reaksjonsproduktet viser at akkumuleringen av reaksjonsproduktet skjer gradvis etter hvert som utgangsstoffene forbrukes Det er nødvendig å ta hensyn til den fysiske essensen av de støkiometriske koeffisientene i den kjemiske reaksjonsligningen | Formuler selvstendig konseptet "reaksjonshastighet" Beregn uavhengig hastigheten for hele den kinetiske kurven og dens individuelle seksjoner. Elevene utleder reaksjonshastighetsenhetene selv Resultatene av de oppnådde beregningene analyseres. formulere konklusjoner | ||||||||||||||||||||||||
Plakat på tavlen: Den kjemiske reaksjonen fortsetter i henhold til skjemaet A + B = 2C 2A + B = 2C | Vurdere riktigheten og bevisstheten om å mestre nytt pedagogisk materiale, identifisere og eliminere hull og misoppfatninger | Fyll ut tabellen | Kunne anvende tilegnet kunnskap til å løse enkle oppgaver. Analyser riktigheten av handlingssekvensen. Kunne delta i problemdiskusjoner og uttrykke egen mening om det oppnådde resultatet. |
|||||||||||||||||||||||
Problem: i hvilket av karene med samme kapasitet finner reaksjonen sted? høy hastighet, hvis det samtidig dannes 10 g hydrogenfluorid i det første karet, og 53 g hydrogenjodid i det andre? | Konsolidere ervervet kunnskap | Uavhengig gjennomføring av oppgaver med gjensidig verifisering av resultatene av gjennomføringen. | Kunne selvstendig løse problemer rundt temaet. Analyser riktigheten av oppgaven. |
|||||||||||||||||||||||
La oss oppsummere hovedresultatene. La oss formulere dem og skrive dem ned i en notatbok. | Utvikle evnen til å oppsummere den mottatte informasjonen og fremheve det viktigste | Selvstendig formulering av konklusjoner. Identifikasjon av den generelle emosjonelle og produktive bakgrunnen for leksjonen. | Kunne oppsummere og systematisere mottatt informasjon. Delta i diskusjoner og kunne uttrykke tankene dine. |
|||||||||||||||||||||||
En flernivåoppgave med kort tilbys: 1) obligatorisk: §.12, 1-6 s. 62 2) inngående: §. 12, z1-4 s.63 3) kreativ: Vurder reaksjonene for å produsere svovelsyre fra pyritt fra synspunktet om avhengigheten av hastigheten til den kjemiske reaksjonen på nedbrytning. faktorer. | Følger den innspilte oppgaven med kommentarer for ulike nivåer. | Velge en av oppgavetypene for lekser. Utvinning nødvendig informasjon og registrere det i en dagbok. | Gjort riktig og med glede lekser. |
|||||||||||||||||||||||
Mål for leksjonen: bidra til dannelsen av konseptet om hastigheten til en kjemisk reaksjon gjennom bruk av informasjons- og kommunikasjonsteknologi.
Leksjonens mål:
- utvikling essensiell kunnskap homogene og heterogene systemer, innflytelsen på reaksjonshastigheten til reaktantenes natur, deres konsentrasjon, temperatur, katalysator;
- fremme dannelsen av operasjonelle kontrollferdigheter og evnen til å bruke en datamaskin gjennom arbeid med lysbilder;
- å dyrke en holdning til kjemi som en av de grunnleggende komponentene i naturvitenskap og et element i universell menneskelig kultur;
- mestre ferdighetene til å observere kjemiske fenomener, gjøre beregninger basert på kjemiske formler stoffer og ligninger for kjemiske reaksjoner.
Materiale og teknisk grunnlag og utstyr:
Multimediaprojektor, datamaskin, jerntråd, kobber (II) klorid, sink (granulat), saltsyre (1:10) og (1:3), kobber (II) oksid, salpetersyre, alkohollampe, hydrogenperoksid, splint, oksid mangan (IY), reagensrør, glassstav.
Didaktisk støtte: lysbilder, disk med undervisningsopplegget "Kjemi. 8. klasse", signalkort.
Leksjonstype: lære nytt materiale.
Leksjonsepigraf:
"Vi er ekstremt heldige som vi
Vi lever i et århundre hvor det fortsatt er mulig
gjøre funn"
Leksjonsfremgang
| Leksjonsstadiet | Læreraktiviteter | Studentaktivitet |
| 1. Veiledende-motiverende stadium(initiering av en leksjon, kunngjøring av emnet, mål, oppgaver, innledende notater) | Lærer:«Gutter, hvordan forstår dere ordet fart? Når du studerte hvilke emner kom du over begrepet hastighet? Tror du dette konseptet er anvendelig i et kjemikurs? Hvilken praktisk betydning har kunnskap om begrepet hastigheten til en kjemisk reaksjon? |
Studenter: svare på spørsmål, formulere oppgaver
|
| 2. Operasjonell forskningsfase(elevene jobber i grupper og individuelt for å fullføre oppgaver) | Lærer: gir begrepet hastigheten på en kjemisk reaksjon, arbeider elevene i 10 minutter med en undervisning dataprogram, deler ut instrukser for utførelse av laboratoriearbeid i par, tid gis 15 minutter (se søknad) |
Studenter: skriv deretter ned emnet for leksjonen i en notatbok innledende ord lærere som jobber med det pedagogiske dataprogrammet: "Kjemi. 8. klasse." Utfør laboratoriearbeid i henhold til instruksjoner og oppbevar notater i notatbøker. |
| 3. Stadiet av primær konsolidering i en generaliserende samtale. | Lærer stiller spørsmål: Hva definerer begrepet hastigheten på en kjemisk reaksjon? - Hvilken formel uttrykker hastigheten på en kjemisk reaksjon? Hvilken kjemiske systemer er de homogene og heterogene? Hvilke faktorer påvirker hastigheten på kjemiske reaksjoner? Hvilke kjemiske reaksjoner brukte du for å bevise disse punktene? Hva har begrepene til felles? fart bevegelse og hastighet av kjemikalie |
reaksjoner? Studenter |
| svar på lærerens spørsmål. 4. Reflekterende-evaluerende stadium | (primær kontroll: ekspressundersøkelse) Læreren gjennomfører en ekspress - meningsmåling: Er det sant at: : bestemmes hastigheten på en kjemisk reaksjon av endringen i konsentrasjonen av en av reaktantene eller et av reaksjonsproduktene per tidsenhet? : hastigheten på en kjemisk reaksjon måles: mol/hk? :Hastigheten av en kjemisk reaksjon avhenger ikke av temperaturen? : Kalles reaksjoner som oppstår mellom stoffer i et heterogent miljø heterogene? |
reaksjoner?: For hver 10°C økning i temperatur, øker reaksjonshastigheten med 2-4 ganger? klargjøre signalkort. Grønt betyr ja rød - "nei" |
| gul - "Jeg tviler på det." | 5. Sette lekser. | reaksjoner? Tilbys studenter: 29, 30, 31, s. 128 øvelse 1, s. 125 øvelse 1, 5, |
| skrive ned lekser i en dagbok. | Lærer oppsummerer leksjonen, gjennomfører refleksjon: hvis gutta har fullført de tildelte oppgavene, hev et rødt kort, hvis det er noen spørsmål igjen - grønt, hvis mer enn halvparten ikke er lært - gult. Evaluerer og kommenterer arbeidet til de mest aktive studentene | reaksjoner? heve signalkort. |
Hastigheten til en kjemisk reaksjon karakteriserer hvor raskt eller sakte omdanningen av stoffer skjer. Kjemisk kinetikk studerer hastigheten på kjemiske reaksjoner. En av dens viktigste oppgaver er å kontrollere reaksjonshastigheten.
For en homogen reaksjon som skjer i et konstant volum, er reaksjonshastigheten lik endringen i konsentrasjonen av noen av stoffene som deltar i reaksjonen per tidsenhet:
Hvis konsentrasjonen synker (C 2< С 1), то перед дробью ставят знак «минус», т. к. скорость не может иметь negativ verdi.
1. Reaktantenes art
For eksempel reagerer metaller (natrium og kalium) med det samme stoffet - vann - i forskjellige hastigheter. Kalium reagerer veldig kraftig med vann, og det frigjorte hydrogenet antennes i luft (fig. 2). Natrium reagerer roligere med vann (fig. 1).
Ris. 1. Reaksjon av natrium med vann
Ris. 2. Interaksjon av kalium med vann
2. Konsentrasjon av utgangsstoffer
Jo større konsentrasjon av stoffer, jo større er sannsynligheten for kollisjon av reagerende stoffer, derfor desto større er reaksjonshastigheten.
3. Temperatur
Mange kjemiske prosesser akselererer med økende temperatur. For eksempel kjøtt romtemperatur vil ødelegge mye raskere enn i kjøleskapet; i land med fuktig tropisk klima Biler ruster raskere enn på nordlige breddegrader.
For eksempel, hvis litt svart kobber(II)oksidpulver tilsettes til en svovelsyreløsning, vil ingen endring bli observert. Når blandingen er oppvarmet, blir løsningen blå.
4. Press
Trykk påvirker reaksjonshastigheten når reaksjonen skjer med deltakelse av gassformige stoffer. Når trykket øker, øker reaksjonshastigheten. Dette skyldes det faktum at når trykket øker, reduseres avstanden mellom molekylene, derfor øker sannsynligheten for kollisjoner mellom molekyler, som fører til transformasjon av et stoff.
5. Overflateareal av kontakt med utgangsstoffer
Hvordan mer grad maling av et fast stoff, desto større kontaktområde mellom stoffet og løsningen. Dette påvirker i sin tur reaksjonshastigheten. Jo større overflatearealet av kontakten til de reagerende stoffene er, desto større er reaksjonshastigheten.
6. Tilstedeværelse av en katalysator
Hastigheten av kjemiske reaksjoner kan avhenge av tilstedeværelsen av visse stoffer.
Stoffer som akselererer en kjemisk reaksjon, men som ikke forbrukes i den selv, kalles katalysatorer.
Hvis du blander aluminiumspulver med jodpulver, vil det ikke være tegn til reaksjon. Det er ingen reaksjon. Men så snart du legger til en katalysator - en dråpe vann - starter den voldsom reaksjon. Vann, i dette tilfellet, deltar i reaksjonen, akselererer transformasjonen av stoffer, men forbrukes ikke i seg selv.
Ris. 3. Reaksjon av aluminium med jod i nærvær av vann
Det bør huskes at en katalysator kan fremskynde en reaksjon, men ikke en annen. Det er også reaksjoner som skjer raskt uten katalysator. Slike reaksjoner kalles ikke-katalytiske. Dette er for eksempel ionebytterreaksjoner i løsninger.
Noen reaksjoner kan under visse forhold fortsette i både forover og bakover. For eksempel karbondioksid når den interagerer med vann, danner den karbonsyre, som igjen brytes ned til karbondioksid og vann.
CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3
Slike reaksjoner er skrevet med et reversibilitetstegn og kalles reversible.
Hvis i en reversibel reaksjon hastighetene til forover- og reversreaksjonene er like, kalles denne tilstanden kjemisk likevekt.
Referanser
1. Orzhekovsky P.A. Kjemi: 9. klasse: allmenndannelse. etablering / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§14)
2. Rudzitis G.E. Kjemi: uorganisk. kjemi. Organ. kjemi: lærebok. for 9. klasse. / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Education, OJSC “Moscow Textbooks”, 2009. (§14)
3. Khomchenko I.D. Samling av problemer og øvelser i kjemi for videregående skole. - M.: RIA "New Wave": Utgiver Umerenkov, 2008.
4. Leksikon for barn. Bind 17. Kjemi / Kapittel. utg. V.A. Volodin, Ved. vitenskapelig utg. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003. (s. 116-131)
1. Enkel samling av digital pedagogiske ressurser(videoeksperimenter om emnet) ().
2. Elektronisk versjon magasinet "Kjemi og liv" ().
Lekser
1. s. 99 nr. 3-8 fra læreboken P.A. Orzhekovsky "Kjemi: 9. klasse" / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013.
2. Hvorfor brenner flytende bensin og etanol stille, men dampene til disse stoffene eksploderer når de blandes med luft?
3. Hva er en katalysator? Hvordan endrer en katalysator hastigheten på en kjemisk reaksjon?
Relaterte artikler
De beste amulettene mot det onde øyet og skade Amuletten mot det onde øyet med hender for barn
Hvordan lese Salteret riktig
Deilige retter med pølser
Et glimt av Bella. Romantisk kronikk. Et glimt av genialitet. Messerer om Akhmadulina Boris Messerer glimt av Bella romantiske kronikk
Jeg drømte at jeg seilte på en båt på elven
Hvordan tilberede biff entrecote i en stekepanne
Om selskapet Fremmedspråkkurs ved Moscow State University
Hvilken by og hvorfor ble den viktigste i det gamle Mesopotamia?
Hvorfor Bukhsoft Online er bedre enn et vanlig regnskapsprogram!
Hvilket år er et skuddår og hvordan beregnes det