химэко

План урока

Актуализация урока:

      Урок начинается с эвристической беседы.

—Что такое скорость реакции? Прежде чем школьники дадут ответ на этот во­прос, нужно с ними обсудить, что мы понимаем под понятием скорость. Они из фи­зики знают о скорости перемещения тела в пространстве. Однако общее понятие скоро­сти у них не сформировано. Нужно подвести их к тому, что ско­рость — это измене­ние какой-либо физической величины во времени. Для этого обсуждаем примеры ско­ростей различных процессов (слайд 1).

—   Что собой представляет скорость механического движения? Дети говорят,
что это длина пути, проделанного физическим телом за единицу времени. Уточ­няем: что же изменяется за единицу времени? Координаты тела, а следовательно,
длина пути.

—Когда нам показывают кино, то через киноаппарат прокручивают киноплен­ку с опре­деленной скоростью. Как можно измерить эту скорость? Сообщаем, что
скорость прокручивания кинопленки равна 24 кадрам в минуту. Что же изменя­ется во времени? Число кадров в единицу времени.

—При анализе крови определяют такой фактор, как СОЭ — скорость оседания
эритроцитов. Как вы думаете, что изменяется в единицу времени? "Оседание эрит­роци­тов"— какой образ вызывает это словосочетание? Очевидно, высоту столба
осадка. Приходим к выводу, что СОЭ измеряется изменением высоты столба осадка
в единицу времени.

Каждый раз подчеркиваем, что скорость процесса — это измене­ние какой-либо фи­зической величины за единицу времени.

Теперь нам нужно найти величину, которая изменяется в химической реак­ции. Вспомним, как осуществляется химическая реакция. Школьники вспоми­нают, что она осуществляется при столкновении частиц. Очевидно, чем чаще сталкиваются частицы, тем выше скорость реакции. Отчего зависит частота столкновения час­тиц? Приходим к понятию Концентрация.

—Какое определение можно дать скорости реакции? Надо выслушать все
предложения и направить мысль учеников, выбрав из их ответов самые точные:
скорость реакции — это число столкновений или число элементарных актов реак­ции в единицу времени.

—  Какую величину мы примем изменяющейся во времени в химической реакции?
Школьники отвечают, что изменяются исходные вещества. Они превращаются в
продукты реакции. Следовательно, изменяющейся величиной будет количество
вещества. Изменение выражается разностью и обозначается греческой буквой
(дельта). Изменение количеств веществ выразим разностью между начальным и
конечным количеством вещества. Ученики должны подумать, какое количество
исходных веществ больше: начальное или конечное. Конечно, начальное коли­чество исходного вещества больше. Поэтому:

С=С₁ –С₂

Нужно вспомнить, что количество вещества, отнесенное к единице объема, есть концентрация. Разумеется, что необходимо активизировать знания ребят о кон­цен­трации. Вспоминаем, что концентрация — это количество вещества в едини­це объ­ема. Она называется молярной и вычисляется по формуле  Вспомним, что размер­ность молярной концентрации — моль/л. Чтобы рассчитать скорость реакции в растворах, нужно изменение концент­рации разделить на интервал времени.

—  Как выразить разность концентраций исходных веществ?

—Можно ли измерять скорость реакции по изменению концентрации продуктов
реакции? Конечно, можно.

—  Какова размерность скорости реакции? 'Школьники должны вывести из фор­мулы размер­ность скорости реакции: моль/л-с (слайды 2,3).

Также следует обсудить вероятность  достижения нулевой концентрации исходных веществ.

Проделаем опыт №1, показывающий зависимость скорости реакции  от природы вещества.

( Инструкция  к опыту:  В пробирки с цинком, алюминием, медью прилейте 1-2 мл разбавленной серной кислоты. Отметьте внешние признаки реакции в пробирке с цинком и алюминием. Что вы наблюдаете в пробирке с медью? Обратите внимание на скорость реакции в первых двух пробирках. Попробуйте объяснить, в чем причина различия скорости проделанных вами реакций.)

Вводим понятие константы скорости реакции. Под химической приро­дой вещества мы будем понимать его состав, тип и прочность химических связей та­кой реакции. На опыте показываем, что различные реакции по-разному проте­кают во времени. В чем заключается разница в процессе протекания этих двух реакций? Ребята   отмечают, что реакция соляной кислоты с цинком протекает  очень быстро, а с  желе­зом происходит долго. Делаем вывод, что реакции отличаются по скорос­тям проте­кания.   Решаем в группах задачу 2(Б).

—   А как изменить концентрацию газообразного вещества? Дети должны по­нять, что концентрация газа изменяется в зависимости от давления: при повы­шении давления концентрация увеличивается, при понижении — уменьшается.  Делаем вывод, что измене­ние давления газообразного вещества будет изменять скорость реакции.

—  Можно ли изменить скорость реакции твердого вещества? Дети вспоминают
из курса физики, что твердые вещества несжимаемы, так как между частицами
твердого вещества нет промежутков. Поэтому если в реакции участвуют твердые
вещества, то на ее скорость концентрация не оказывает влияния. (Слайды 4,5)

Таким образом, дети убеждаются, что на скорость реакции можно влиять. Поясняем, что влияние на скорость реакции имеет для нас большое значение. В промышленности требуется увеличивать скорость реакции, чтобы сделать химическое производство рентабельным (выгодным). Нежелательные реакции требуется замедлить. Например, ржавление железа — реакция, которая прино­сит потерю металла. Такую реакцию требу­ется замедлить. Поэтому мы должны знать, от каких факторов зависит скорость реак­ции.

Рассмотрим влияние температуры на скорость реакции в четыре этапа:

1.     Экспериментальное исследование зависимости скорости реакции от тем­пературы.

2.     Введение температурного коэффициента и его расчет.

3.     Выявление сущности влияния температуры на скорость реакции.

4. Закрепление усвоения нового материала в ходе решения

задач.
Проведем опыт с оксидом меди и серной кислотой. Одну пробирку со смесью на­греем, а другую оставим не подогретой.отчетливо видно, что скорость реакции прямо пропорционально зависит от температуры.

 Температурный коэффициент показывает, во сколько раз возрас­тает скорость реакции при повышении температуры на 10 градусов.

Эксперимент показал, что температурный коэффициент колеблется в преде­лах от 2 до 4 раз.

Теперь нам нужно обсудить, почему температура влияет на скорость реакции.

—Что мы делаем с веществом, повышая его температуру?  - Нагреваем, то есть
сообщаем энергию.

—Для чего требуется энергия? Куда она расходуется? Нужно подвести ребят к
мысли, что энергия расходуется на разрушение химических связей в исходных
веществах.

—Как осуществляется связывание атомов? - С помощью общей электронной пары.

Покажем на рисунке, как изменяется электронная плотность на примере вза­имодействия иода с водородом (см. учебник, рис. 25). Когда молекулы столкну­лись, то атомы водорода и иода разных молекул также начинают связываться общими электронами. Образуется общее электронное облако для четырех ато­мов. Оно неустойчиво и меняется: электронная плотность из области между ато­мами иода и атомами водорода как бы перетекает в область между двумя атома­ми водорода и двумя атомами иода. Возникает промежуточное состояние, обра­зованное двумя молекулами. Его называют активированным комплексом. Такой комплекс распадается на две новые молекулы.

На рисунке видим, что для образования комплекса нужно столкновение молекул. На это требуется энергия. Энергия нужна, чтобы химические связи внут­ри столкнувшихся молекул нарушились. Эту энергию называют энергией акти­вации. Ее относят к 1 моль вещества.

Изобразим процесс возникновения активного комплекса на диаграмме. Дадим определение энергии активации: энергия активации — это энергия, ко­торую необхо­димо сообщить частицам вещества в количестве 1 моль для образова­ния активирован­ных комплексов.

Таким образом, большим скоростям реакций препятствует энергетический барьер в виде энергии активации.

Можно ли преодолеть этот барьер? Рассмотрим действие катализатора (слайд 6,7). Заслушаем также небольшое сообщение о действии ферментов в организме чело­века. рассмотрим на схеме, как действует катализатор на энергию активации реаген­тов. Дети получают опорные конспекты, в которых отражена зависимость скорости реакции от различных факторов.

Затем переходим к ответам на вопросы самоконтроля (слайды), которые помогают выявить наиболее трудноусваиваемые моменты.

Рефлексия:

Подводя итоги урока ученики обобщают полученную информацию, закрепляют формулировки, оценивают свою деятельность.  Учитель в заключительном слове дает оценку успешности урока в целом и отдельных учеников в частности, задает домашнее задание.

 

                       Домашнее задание: § 14, упр. 5, 6.