Цель урока: способствовать формированию понятия о скорости химической реакциичерез использование информационно-коммуникативной технологии.

Задачи урока:

• освоение важнейших знаний гомогенной и гетерогенной системе, влиянии на скорость реакции природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, катализатора;
• способствовать формированию оперативно-контрольного умения и умение пользоваться компьютером через работу со слайдами;
• воспитания отношения к химии как к одному из фундаментальных компонентов естествознания и элементу общечеловеческой культуры;
• овладение умениями наблюдать химические явления, производить расчеты на основе химических формул веществ и уравнений химических реакций.

Материально-техническая база и оснащение:

Мультимедийный проектор, компьютер, железная проволока, хлорид меди (II), цинк (гранулы), соляная кислота (1:10) и (1:3), оксид меди (II), азотная кислота, спиртовка, пероксид водорода, лучинка, оксид марганца (IY), пробирки, стеклянная палочка.

Дидактическое обеспечение: слайды, диск с обучающей программой "Химия.8класс", сигнальные карточки.

Тип урока: изучение нового материала.

Эпиграф урока:

"Нам необыкновенно повезло, что мы
живем в век, когда еще можно
делать открытия"

Ход урока

Этап урока	Деятельность учителя	Деятельность ученика
1. Ориентировочно-мотивационный этап (инициация урока, объявление темы, цели, задач, начальные записи)	Учитель: "Ребята, как вы понимаете слово скорость? При изучении, каких предметов вы сталкивались с понятием скорость? Как вы думаете, применимо ли это понятие в курсе изучения предмета химии? Какое практическое значение имеет знание понятия скорость химической реакции?	Учащиеся: отвечают на вопросы, формулируют задачи Усвоить понятие скорость химической реакции. Вывести формулу, определяющую скорость химической реакции. Исследовать факторы, влияющие на скорость химической реакции. Применить полученные знания для решения расчетных задач.
2. Операционно-исследовательский этап (работа учащихся групповая и индивидуальная по выполнению заданий)	Учитель: дает понятиескорости химической реакции, учащиеся 10 минут работают с обучающей компьютерной программой, раздает инструкции по выполнению лабораторной работы в парах, времени дается 15 минут (смотреть приложение)	Учащиеся: записывают тему урока в тетрадь, после вводного слова учителя, работают с обучающей компьютерной программой: "Химия. 8 класс". По инструкции выполняют лабораторную работу, ведут записи в тетради.
3. Этап первичного закрепления в обобщающей беседе.	Учитель задает вопросы: Что определяет понятие скорость химической реакции? - Какой формулой выражается скорость химической реакции? Какие химические системы являются гомогенными и гетерогенными? Какие факторы влияют на скорость химических реакций? Какими химическими реакциями вы доказали эти положения? Что общего между понятиями скорость движения и скорость химической реакции?	Учащиеся отвечают на вопросы учителя.
4. Рефлексивно- оценочный этап (первичный контроль: экспресс - опрос)	Учитель проводит экспресс - опрос: Верно ли, что: :скорость химической реакции определяется изменением концентрации одного из реагирующих веществ или одного из продуктов реакции в единицу времени? :скорость химической реакции измеряется: моль/лс? :скорость химической реакции не зависит от температуры? :гетерогенными называют реакции, которые идут между веществами в неоднородной среде? :при повышении температуры на каждые 10° С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза?	Учащиеся готовят сигнальные карточки. Зеленая означает "да", красная - "нет", желтая - "сомневаюсь".
5. Постановка домашнего задания.	Предлагается учащимся: 29, 30, 31, стр. 128 упр.1, стр.125 упр.1, 5,	Учащиеся записывают домашнее задание в дневник.
6. Подведение итогов.	Учитель подводит итог урока, проводит рефлексию: если ребята выполнили поставленные задачи, поднимите красную карточку, если остались некоторые вопросы - зеленую, если не усвоили больше половины - желтую. Оценивает и комментирует работу наиболее активных учащихся	Учащиеся поднимают сигнальные карточки.

План - конспект урока « Скорость химических реакций »
(9 класс )

Цели:
а). Дидактические.
Расширить и углубить знания о химических реакциях. Сформировать
понятия о скорости химической реакции, рассмотреть влияние различных
факторов на скорость химической реакции. Научить учащихся объяснять эти
факторы с точки зрения внутреннего строения вещества. Продолжить
формирование, закрепление следующих умений и навыков: конструирование
и планирование ответа, работы с книгой

б). Воспитательные.
Продолжить формирование познаваемости мира и его закономерностей, причинно-следственных связей явлений природы и общества. В процессе работы на уроке развивать чувство самоконтроля. Развитие личности обучающихся, формирование у них гуманистических отношений и экологически целесообразного поведения в быту и в трудовой деятельности.

в). Развивающие личность учащегося.
В целях развития познавательного интереса планируются занимательные
видеосюжеты с опытами. В целях развития мышления учащегося планируется сравнение скоростей химических реакций в зависимости от факторов, влияющих на них, а также обобщение и систематизация полученных знаний.Развивать умения работать с веществами, выполнять несложные химические опыты, соблюдать правила ТБ.

Тип урока : изучение нового материала. Оборудование : штатив с пробирками, пробиркодержатель, спиртовка,
спички, 2 чашки Петри, железный гвоздь, нитки, кристаллизатор с водой.
Реактивы : натрий, калий,соляная кислота, гранулы цинка, мрамор, оксид
меди (II ), раствор серной кислоты, раствор хлорида бария, раствор сульфата меди(II ).

На уроке применялись методы:
1. объяснительно-иллюстративный;
2. проблемно-поисковый;

3. репродуктивный;
4. демонстрационные опыты как метод экспериментального обучения химии.

Применение презентации слайдов и демонстрация видеофрагментов опытов.
Приемы обучения : рассказ с элементами беседы, работа в парах,
дискуссия, объяснение.

За основу рабочей программы взята программа

Химия. Рабочие программы. Предметная линия учебников Г. Е. Рудзитиса, Ф. Г. Фельдмана. 8-9 классы / Н. Н. Гара. - М.: Просвещение.

Учебник

Р у д з и т и с Г. Е.Химия: 9кл.: учеб. для обшеобразоват. организаций с прил. на электронном носителе(DVD )/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. - М.: Просвещение,2014-208 c .

Ход урока

I. Организационный этап (приветствие, проверка готовности
учащихся к уроку).

II. Актуализация знаний
Учитель демонстрирует опыт1- взаимодействие железа с раствором сульфата меди (II ); опыт 2-взаимодействие хлорида бария с серной кислотой.
Ученики видят, что реакция с хлоридом бария с серной кислотой прошла
мгновенно, а железа и сульфата меди (II ) пока без изменений. Учитель
демонстрирует видеофрагмент со 2 опытом, и учащиеся описывают признаки реакции.
Фронтальная беседа
- Что вы наблюдали? Ответы учеников-2 химические реакц ии.
- Обе реакции практически осуществимы? Ответы учеников -да .
- Как вы об этом узнали? Ответы учеников -по признакам химических реакций .
- Сразу мы увидели признаки реакции в данных опытах? Ответы учеников -нет , 1-я реакция прошла быстрее , 2-я медленнее .
- Какая физическая величина изменяется с течением времени? Ответы учеников - скорость .
- Зачем нужны знания о скорости химической реакции? Ответы учеников -чтобы контролировать и управлять процессами и прогнозировать их протекание .
- Какими примерами из жизни вы можете подтвердить, что химические
реакции протекают с разными скоростями? Ответы учеников - ржавление железа , горение газа , скисание молока , гниение и т . д .
- Как определяют скорость механического движения?

Ответы учащихся-скорость механического движения рассчитывается по формуле : отношение расстояния к времени.

Как определяют скорость химической реакции? Ученики затрудняются
ответить .
Учитель--как определяют скорость химической реакции, что это за величина, от чего она зависит, вы узнаете сегодня на уроке.
III . Изучение нового материала .
Записывают тему сегодняшнего урока:
«Скорость химической реакции».
Скорость химической реакции - это изменение концентрации прореагировавшего или образующегося вещества в единицу времени.

Концентрация вещества часто определяется как число молей в литре.

С 1 -первоначальная концентрация

С 2 -концентрация через некоторое время

Факторы , влияющие на скорость химических реакций :
природа реагирующих веществ;
концентрация реагирующих вещества;
площадь соприкосновения реагирующих веществ;
температура;
катализатор.
Давайте подробно рассмотрим каждый фактор, выполняя демонстрационные
опыты.
А). Природа реагирующих веществ
Взаимодействие натрия, калия с водой. Опыты показываются
демонстрационно. Обсуждаются их различия, делаются
выводы, что скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ,
следовательно от внутреннего строения веществ. Записи оформляются в виде
таблицы:

Факторы

Уравнения химических реакций

Выводы

Природа реагирующих веществ

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

2K + 2H2O = 2KOH + H2

скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ

Б). Концентрация реагирующих веществ
Демонстрируется видеофрагмент «Горение серы в кислороде и на воздухе».
При обсуждении приходят к выводу, что скорость прямопропорциональна
концентрации веществ (для реакций в растворах в газообразном состоянии), горение веществ в чистом кислороде происходит интенсивнее, чем на воздухе, где концентрация кислорода в 5 раз меньше.

Демонстрационный опыт. Взаимодействие цинка с соляной разбавленной и концентрированной кислотой. Учащиеся делают вывод, что с концентрированной реакция идет гораздо быстрее.

Концентрацияреагирующих

веществ

S+O2=SO2

Скорость прямопропорциональна концентрации веществ (для реакций в растворах в газообразном состоянии)

Zn+2HCL=ZnCL2+H2

концентрированной кислотой реакция идет быстрее

В). Площадь соприкосновения реагирующих веществ

Лабораторный опыт «Взаимодействие мрамора (кусочек, порошок) с соляной кислотой» Идет обсуждение, что при увеличении площади поверхности реагирующих веществ скорость увеличивается.

Площадь соприкосновения веществ

CaCO3+2HCL=CaCL 2 +H2O+CO2

при увеличении площади поверхности реагирующих веществ скорость химической реакции увеличивается.

Г). Температура

Учитель выполняет демонстрационный опыт « Взаимодействие оксида меди (II ) с серной кислотой» без нагревания и с нагреванием

Температура

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

При повышении температуры на каждые 10 градусов скорость химических реакций увеличивается в 2-4 раза.

Д). Катализатор

Проблемный опыт : разложение перекиси водорода в присутствии оксида марганца (IV ).

Пояснения: перекись водорода – неустойчивое соединение и постепенно на свету разлагается на воду и кислород. Выделение газа заметно по выделению пузырьков. (демонстрация при нагревании перекиси). Почему перекись разлагается в присутствии оксида марганца ( IV )?

Введение понятия «катализатор».

Проводится демонстрационный опыт.

Учитель проделывает опыт с перекисью водорода и оксидом марганца.

Инструкция для учителя

Реактивы: р-р Н 2 О 2 , МnО 2 , лучина, спички.

В пробирку налейте 2-3 мл 3% раствора пероксида водорода.

Отметьте, что в обычных условиях заметного разложения пероксида водорода не наблюдается.

На кончике шпателя добавьте в пробирку немного диоксида марганца.

Наблюдайте энергичное выделение газа и с помощью тлеющей лучинки убедитесь, что выделяющийся газ кислород.

Запишите уравнение реакции разложения пероксида водорода.

Какой вывод можно сделать? Что произошло с перекисью водорода?

катализа́тор - химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции.

Академик однажды шутя описал, что было бы, если бы на вдруг исчезли все катализаторы, суть описания сводилась к тому, что наша планета скоро стала бы безжизненной пустыней, омываемой океаном слабой .

ИНГИБИТОРЫ (от лат mhibeo - останавливаю, сдерживаю), вещества, тормозящие химические реакции.

А теперь тот же опыт, но с кусочками картофеля сырого и отварного. (Учитель проделывает опыт, но ответа не дает). Я намерено объяснять не буду,что происходит в этом случае. Предлагаю вам самим найти ответ и рассказать нам на следующем уроке, оформив свой рассказ, презентацию в виде отчета о проделанной работе. Дается исследовательское задание «Что происходит с перекисью водорода при воздействии сырого картофеля и вареного?»

- К ак вы думаете, в природе существуют катализаторы? (Ферменты) (Да)

Что нового вы узнали на уроке?

Как зависит скорость реакций от различных факторов, как ускорить реакцию?

Где на практике можно применить полученные знания? (Замедление некоторых химических процессов, ускорение некоторых процессов).

IV . ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗНАНИЙ. ОБОБЩЕНИЕ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ

Работа по группам.

1.Скорость химической реакции зависит:

А).от природы реагирующих веществ;

Б).от температуры реакции;

В).от присутствия катализатора;

Г).от каждого из перечисленных факторов.

2. Скорость взаимодействия раствора соляной кислоты максимальна с кусочком

железа 3) цинка

магния 4) меди

3 . Скорость взаимодействия раствора соляной кислоты с цинком будет наибольшей, если цинк находится в виде:

1).гранул, 3).стружки,

2).пластинки, 4). порошка.

4. Скорость взаимодействия гранулы цинка максимальна с раствором кислоты

1).угольной, 3) соляной,

2).уксусной, 4) сернистой.

5. В течение одной минуты выделится больше водорода, если для реакции использовать:

А).Zn(гранулы) и CH 3 COOH (10% раствор)

Б).Zn(порошок) и HCl (10% раствор)

В).Zn(гранулы) и HCl (10% раствор)

Г). Zn(порошок) и CH 3 COOH (10% раствор)

6. Почему скоропортящиеся продукты хранят в холодильнике?

а). сохраняется влага,

б).уменьшается скорость химических реакций,

в). улучшаются вкусовые качества,

г). нет правильного ответа.

7. Почему на мукомольных заводах иногда происходят взрывы?

а).мука воспламеняется при низкой температуре;

б). мука имеет большую площадь внешней поверхности;

в).в муке небольшое содержание влаги;

г). нет правильного ответа.

8.Укажите кислоту, в которой цинк будет растворяться наиболее медленно (массовая доля всех кислот в растворе равна 20%):

а) соляная;

б) серная;

в) иодоводородная;

г) уксусная.

9. При комнатной температуре с наименьшей скоростью протекает реакция:

а) гранулированный цинк с 2%-ным раствором Н 2 SО 4

б) порошок цинка с 2%-ным раствором Н 2 SО 4

в) гранулированный цинк с 10%-ным раствором Н 2 SО 4

г) порошок цинка с 10%-ным раствором Н 2 SО 4

V. Рефлексия

К ласс делится на 4 группы.
(Учитель называет группам по 3 фактора. Если фактор верный, то группа дружно хлопает в ладоши. За каждый верный ответ – 1 балл, за неверный 0).

1 группа : температура , ветер, количество веществ.

2 группа : климат, вода, концентрация веществ .

3 группа : объем; для реакций, катализатор , масса.

4 группа : для твердых веществ – площадь поверхности , природа веществ , электрический ток.

Разделы: Химия

Цель урока

• обучающая: продолжить формирование понятия«скорость химических реакций», вывести формулы для вычисления скорости гомогенных и гетерогенных реакций, рассмотреть от каких факторов зависит скорость химических реакций;
• развивающая: учить обрабатывать и анализировать экспериментальные данные; уметь выяснять взаимосвязь между скоростью химических реакций и внешними факторами;
• воспитательная: продолжитьразвитие коммуникативных умений в ходе парной и коллективной работы; акцентировать внимание учащихся на важности знаний о скорости химической реакции протекающих в быту (коррозия металла, прокисание молока, гниение и др.)

Средства обучения: Д. мультимедийный проектор, компьютер, слайды по основным вопросам урока, CD-диск «Кирилл и Мефодий», таблицы на столах, протоколы лабораторной работы, лабораторное оборудование и реактивы;

Методы обучения: репродуктивный, исследовательский, частично поисковый;

Форма организации занятий: беседа, практическая работа, самостоятельная работа, тестирование;

Форма организации работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая, коллективная.

1. Организация класса

Готовность класса к работе.

2. Подготовка к основному этапу усвоения учебного материала. Активизация опорных знаний и умений (Слайд 1, см. презентацию к уроку).

Тема урока «Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции».

Задача: выяснить, что есть скорость химической реакции, и от каких факторов она зависит. В ходе урока познакомимся с теорией вопроса по вышеназванной теме. На практике подтвердим некоторые наши теоретические предположения.

Прогнозируемая деятельность учеников

Активная работа учащихся показывает их готовность к восприятию темы урока. Нужны знания учащихся о скорости химической реакции из курса 9 класса (внутрипредметная связь).

Обсудим следующие вопросы (фронтально, слайд 2):

1. Зачем нужны знания о скорости химических реакций?
2. Какими примерами можно подтвердить то, что химические реакции протекают с различными скоростями?
3. Как определяют скорость механического движения? Какова единица измерения этой скорости?
4. Как определяют скорость химической реакции?
5. Какие условия необходимо создать, чтобы началась химическая реакция?

Рассмотрим два примера (эксперимент проводит учитель).

На столе – две пробирки, в одной раствор щелочи (КOH), в другой – гвоздь; в обе пробирки приливаем раствор CuSO4. Что мы наблюдаем?

Прогнозируемая деятельность учеников

На примерах учащиеся судят о скорости реакций и делают соответствующие выводы. Запись на доске проделанных реакций (двое учащихся).

В первой пробирке реакция произошла мгновенно, во второй – видимых изменений пока нет.

Составим уравнения реакций (два ученика записывают на доске уравнения):

1. CuSO 4 + 2КOH = Cu(OH) 2 + К 2 SO 4 ; Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2
2. Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu ; Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

Какой вывод по проведённым реакциям мы можем сделать? Почему одна реакция идёт мгновенно, другая медленно? Для этого необходимо вспомнить, что есть химические реакции, которые протекают во всём объёме реакционного пространства (в газах или растворах), а есть другие, протекающие лишь на поверхности соприкосновения веществ (горение твёрдого тела в газе, взаимодействие металла с кислотой, солью менее активного металла).

Прогнозируемая деятельность учеников

По результатам демонстрированного эксперимента учащиеся делают вывод: реакция 1 – гомогенная, а реакция

2– гетерогенная.

Скорости этих реакций будут математически определяться по-разному.

Учение о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кинетикой.

3. Усвоение новых знаний и способов действий (Слайд 3)

Скорость реакции определяется изменением количества вещества в единицу времени

В единице V

(для гомогенной)

На единице поверхности соприкосновения веществ S (для гетерогенной)

Очевидно, что при таком определении величина скорости реакции не зависит от объёма в гомогенной системе и от площади соприкосновения реагентов – в гетерогенной.

Прогнозируемая деятельность учеников

Активные действия учащихся с объектом изучения. Занесение таблицы в тетрадь.

Из этого следуют два важных момента (слайд 4):

2) рассчитанная величина скорости будет зависеть от того, по какому веществу её определяют, а выбор последнего зависит от удобства и лёгкости измерения его количества.

Например, для реакции 2Н 2 +О 2 = 2Н 2 О: υ (по Н 2) = 2 υ (по О 2) = υ (по Н 2 О)

4. Закрепление первичных знаний о скорости химической реакции

Для закрепления рассмотренного материала решим расчетную задачу.

Прогнозируемая деятельность учеников

Первичное осмысление полученных знаний о скорости реакции. Правильность решения задачи.

Задача (слайд 5). Химическая реакция протекает в растворе, согласно уравнению: А+В = С. Исходные концентрации: вещества А – 0,80 моль/л, вещества В – 1,00 моль/л. Через 20 минут концентрация вещества А снизилась до 0, 74 моль/л. Определите: а) среднюю скорость реакции за этот промежуток времени;

б) концентрацию вещества В через 20 мин. Решение (приложение 4 , слайд 6).

5. Усвоение новых знаний и способов действий (проведение лабораторной работы в ходе повторения и изучения нового материала, поэтапно, приложение 2).

Нам известно, что на скорость химической реакции влияют разные факторы. Какие?

Прогнозируемая деятельность учеников

Опора на знания 8-9 классов, запись в тетради по ходу изучения материала. Перечисляют (слайд 7):

Природа реагирующих веществ;

Температура;

Концентрация реагирующих веществ;

Действие катализаторов;

Поверхность соприкосновения реагирующих веществ (в гетерогенных реакциях).

Влияние всех перечисленных факторов на скорость реакции можно объяснить, используя простую теорию – теорию столкновений (слайд 8). Основная идея её такова: реакции происходят при столкновении частиц реагентов, которые обладают определённой энергией.

Отсюда можно сделать выводы:

1. Чем больше частиц реагентов, чем ближе они друг к другу, тем больше шансов у них столкнуться и прореагировать.
2. К реакции приводят лишь эффективные соударения, т.е. такие при которых разрушаются или ослабляются «старые связи» и поэтому могут образоваться «новые». Но для этого частицы должны обладать достаточной энергией.

Минимальный избыток энергии (над средней энергией частиц в системе), необходимый для эффективного соударения частиц в системе), необходимый для эффективного соударения частиц реагентов, называется энергией активации Е а.

Прогнозируемая деятельность учеников

Осмысливание понятия и запись определения в тетрадь.

Таким образом, на пути всех частиц, вступающих в реакцию, имеется некоторый энергетический барьер, равный энергии активации. Если он маленький, то находится много частиц, которые успешно его преодолевают. При большом энергетическом барьере необходима дополнительная энергия для его преодоления, иногда достаточно хорошего «толчка». Я зажигаю спиртовку – я сообщаю дополнительную энергию Е а, необходимую для преодоления энергетического барьера в реакции взаимодействия молекул спирта с молекулами кислорода.

Рассмотрим факторы , которые влияют на скорость реакции.

1) Природа реагирующих веществ (слайд 9).Под природой реагирующих веществ понимают их состав, строение, взаимное влияние атомов в неорганических и органических веществах.

Величина энергии активации веществ – это фактор, посредством которого сказывается влияние природы реагирующих веществ на скорость реакции.

Инструктаж.

Самостоятельная формулировка выводов (приложение 3 дома)

Дата_____________ Класс_______________
Тема: Понятие о скорости химической реакции. Катализаторы. Химическое равновесие
Цели урока: повторить и закрепить знания об обратимых реакциях, химическом равновесии; сформировать представления о катализаторах и катализе.

Ход урока

1. Организационный момент урока. 2. Изучение нового материала Вы знакомы с понятием "скорость" из курса физики. В общем виде скорость - это величина, показывающая как изменяется какая либо характеристика за единицу времени. Скорость химической реакции - это величина, показывающая как изменяются концентрации исходных веществ или продуктов реакции за единицу времени. Для оценки скорости необходимо изменение концентрации одного из веществ. 1. Наибольший интерес представляют реакции, протекающие в однородной (гомогенной) среде. Гомогенные системы (однородные) – газ/газ, жидкость/жидкость – реакции идут во всём объёме. Математически скорость химической гомогенной реакции можно представить с помощью формулы:
2. Для гетерогенной реакции, скорость реакции определяется числом молей веществ, вступивших в или образующихся в результате реакции в единицу времени на единице поверхности: Гетерогенные (неоднородные) системы – твёрдое/жидкость, газ/твёрдое, жидкость/газ – реакции идут на поверхности раздела фаз. Таким образом, скорость химической реакции показывает изменение количества вещества в единицу времени, в единице объёма или на единице поверхности раздела фаз. Зависимость скорости реакций от различных факторов

Условия

Закон действующих масс Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. При повышении концентрации хотя бы одного из реагирующих веществ скорость химической реакции возрастает в соответствии с кинетическим уравнением.
Рассмотрим общее уравнение реакции: aA +bB = cC + dD, где A, B, C, D– газы, жидкости Для данной реакции кинетическое уравнение принимает вид:

Причиной повышения скорости является увеличение числа столкновений реагирующих частиц за счёт увеличения частиц в единице объёма.

Химические реакции, протекающие в гомогенных системах (смеси газов, жидкие растворы), осуществляется за счет соударения частиц. Однако, не всякое столкновение частиц реагентов ведет к образованию продуктов. Только частицы, обладающие повышенной энергией - активные частицы, способны осуществить акт химической реакции. С повышением температуры увеличивается кинетическая энергия частиц и число активных частиц возрастает, следовательно, химические реакции при высоких температурах протекают быстрее, чем при низких температурах. Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант - Гоффа: при повышении температуры на каждые 10°С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

Правило Вант - Гоффа является приближенным и применимо лишь для ориентировочной оценки влияния температуры на скорость реакции.

Катализаторы - это вещества, которые повышают скорость химической реакции. Они вступают во взаимодействие с реагентами с образованием промежуточного химического соединения и освобождаются в конце реакции.
Влияние, оказываемое катализаторами на химические реакции, называется катализом . По агрегатному состоянию, в котором находятся катализатор и реагирующие вещества, следует различать:
гомогенный катализ (катализатор образует с реагирующими веществами гомогенную систему, например, газовую смесь);
гетерогенный катализ (катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах; катализ идет на поверхности раздела фаз).

Вещество, замедляющее скорость реакции

1. Среди всех известных реакций различают реакции обратимые и необратимые. При изучении реакций ионного обмена были перечислены условия, при которых они протекают до конца. ( ). Известны и такие реакции, которые при данных условиях до конца не идут. Так, например, при растворении в воде сернистого газа происходит реакция: SO 2 + H 2 O → H 2 SO 3 . Но оказывается, что в водном растворе может образоваться только определенное количество сернистой кислоты. Это объясняется тем, что сернистая кислота непрочная, и происходит обратная реакция, т.е. разложение на оксид серы и воду. Следовательно, данная реакция не идет до конца потому, что одновременно происходит две реакции – прямая (между оксидом серы и водой) и обратная (разложение сернистой кислоты). SO 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3 . Химические реакции, протекающие при данных условиях во взаимно противоположных направлениях, называются обратимыми.
2. Поскольку скорость химических реакций зависит от концентрации реагирующих веществ, то вначале скорость прямой реакции ( υпр ) должна быть максимальной, а скорость обратной реакции (υ обр ) равняется нулю. Концентрация реагирующих веществ с течением времени уменьшается, а концентрация продуктов реакции увеличивается. Поэтому скорость прямой реакции уменьшается, а скорость обратной реакции увеличивается. В определенный момент времени скорость прямой и обратной реакций становятся равными:
Во всех обратимых реакциях скорость прямой реакции уменьшается, скорость обратной реакции возрастает до тех пор, пока обе скорости не станут равными и не установится состояние равновесия: υ пр = υ обр Состояние системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называют химическим равновесием. В состоянии химического равновесия количественное соотношение между реагирующими веществами и продуктами реакции остается постоянным: сколько молекул продукта реакции в единицу времени образуется, столько их и разлагается. Однако состояние химического равновесия сохраняется до тех пор, пока остаются неизменными условия реакции: концентрация, температура и давление. Количественно состояние химического равновесия описывается законом действующих масс. При равновесии отношение произведения концентраций продуктов реакции (в степенях их коэффициентов) к произведению концентраций реагентов (тоже в степенях их коэффициентов) есть величина постоянная, не зависящая от исходных концентраций веществ в реакционной смеси. Эта постоянная величина называется константой равновесия - k Так для реакции: N 2 (Г) + 3 H 2 (Г) ↔ 2 NH 3 (Г) + 92,4 кДж константа равновесия выражается так: υ 1 = υ 2 υ 1 (прямой реакции) = k 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 , где – равновесные молярные концентрации, = моль/л υ 2 (обратной реакции) = k 2 [ NH 3 ] 2 k 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 = k 2 [ NH 3 ] 2 K p = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 – константа равновесия . Химическое равновесие зависит – от концентрации, давления, температуры. Принцип определяет направление смешения равновесия: Если на систему, находящуюся в равновесии оказали внешнее воздействие, то равновесие в системе сместится в сторону обратную этому воздействию. 1) Влияние концентрации – если увеличить концентрацию исходных веществ, то равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции. Например, K p = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 При добавлении в реакционную смесь, например азота, т.е. возрастает концентрация реагента, знаменатель в выражении для К увеличивается, но так как К – константа, то для выполнения этого условия должен увеличиться и числитель. Таким образом, в реакционной смеси возрастает количество продукта реакции. В таком случае говорят о смещении химического равновесия вправо, в сторону продукта. Таким образом, увеличение концентрации реагентов (жидких или газообразных) смещает в сторону продуктов, т.е. в сторону прямой реакции. Увеличение концентрации продуктов (жидких или газообразных) смещает равновесие в сторону реагентов, т.е. в сторону обратной реакции. Изменение массы твердого вещества не изменяет положение равновесия. 2) Влияние температуры – увеличение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической реакции. а) N 2 (Г) + 3 H 2 (Г) ↔ 2 NH 3 (Г) + 92,4 кДж (экзотермическая – выделение тепла) При повышении температуры равновесие сместится в сторону реакции разложения аммиака ( ← ) б) N 2 (Г) + O 2 (Г) ↔ 2 NO (Г) – 180,8 кДж (эндотермическая - поглощение тепла) При повышении температуры равновесие сместится в сторону реакции образования NO ( → ) 3) Влияние давления (только для газообразных веществ) – при увеличении давления, равновесие смещается в сторону образования веществ, занимающих меньший объём. N 2 (Г) + 3 H 2 (Г) ↔ 2 NH 3 (Г) 1 V - N 2 3 V - H 2 2 V – NH 3 При повышении давления ( P ): до реакции 4 V газообразных веществ → после реакции 2 V газообразных веществ, следовательно, равновесие смещается вправо ( → ) При увеличении давления, например, в 2 раза, объём газов уменьшается в такое же количество раз, а следовательно, концентрации всех газообразных веществ возрастут в 2 раза. K p = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 В этом случае числитель выражения для К увеличится в 4 раза, а знаменатель в 16раз, т.е. равенство нарушится. Для его восстановления должны возрасти концентрация аммиака и уменьшиться концентрации азота и водорода. Равновесие сместится вправо. Итак, при повышении давления равновесие смещается в сторону уменьшения объема, при понижении давления – в сторону увеличения объёма. Изменение давления практически не сказывается на объёме твердых и жидких веществ, т.е. не изменяет их концентрацию. Следовательно, равновесие реакций, в которых газы не участвуют, практически не зависит от давления. ! На течение химической реакции влияют вещества – катализаторы. Но при использовании катализатора понижается энергия активации как прямой, так и обратной реакции на одну и ту же величину и поэтому равновесие не смещается. 3. Закрепление изученного материала Задача Укажите, как повлияет: а) повышение давления; б) повышение температуры; в) увеличение концентрации кислорода на равновесие системы: 2 CO (г) + O 2 (г) ↔ 2 CO 2 (г) + QРешение: а) Изменение давления смещает равновесие реакций с участием газообразных веществ (г). Определим объёмы газообразных веществ до и после реакции по стехиометрическим коэффициентам: По принципу Ле Шателье, при увеличении давления , равновесие смещается в сторону образования веществ, занимающих меньший объём, следовательно равновесие сместится вправо, т.е. в сторону образования СО 2 , в сторону прямой реакции (→) . б) По принципу Ле Шателье, при повышении температуры , равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (- Q), т.е. в сторону обратной реакции – реакции разложения СО 2 (←) , т.к. по закону сохранения энергии: Q- 2 CO(г) + O 2 (г) ↔ 2 CO 2 (г) + Qв) При увеличении концентрации кислорода равновесие системы смещается в сторону получения СО 2 (→) т.к. увеличение концентрации реагентов (жидких или газообразных) смещает в сторону продуктов, т.е. в сторону прямой реакции. 4. Домашнее задание. П.14, Выполнить задание по парам Пример 1. Во сколько раз изменится скорость прямой и обратной реакции в системе: 2 SO 2 (г) + O 2 (г) = 2 SO 3 (г) если объем газовой смеси уменьшить в три раза? В какую сторону сместится равновесие системы? Решение. Обозначим концентрации реагирующих веществ: [ SO 2 ]= a , [О 2 ] = b , [ SO 3 ] = с. Согласно закону действия масс скорости v прямой и обратной реакции до изменения объема: v пр = Ка 2 b v обр = К 1 с 2 . После уменьшения объема гомогенной системы в три раза концентрация каждого из реагирующих веществ увеличится в три раза: [ SO 2 ] = 3 а , [О 2 ] = 3 b ; [ SO 3 ] = 3 с . При новых концентрациях скорости v ’ прямой и обратной реакции: v ’ пр = К (3 а ) 2 (3 b ) = 27 Ка 2 b v ’ обр = К 1 (3 с ) 2 = 9 К 1 с 2 Отсюда:

Следовательно, скорость прямой реакции увеличилась в 27 раз, а обратной – только в девять раз. Равновесие системы сместилось в сторону образования SO 3 . Пример 2. Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры от 30 до 70 о С, если температурный коэффициент реакции равен 2. Решение. Зависимость скорости химической реакции от температуры определяется эмпирическим правилом Вант-Гоффа по формуле: Следовательно, скорость реакции νТ 2 при температуре 70 о С больше скорости реакции νТ 1 при температуре 30 о С в 16 раз. Пример 3. Константа равновесия гомогенной системы: СО(г) + Н 2 О(г) = СО 2 (г) + Н 2 (г) при 850 о С равна 1. Вычислите концентрации всех веществ при равновесии, если исходные концентрации: [СО] исх =3 моль/л, [Н 2 О] исх = 2 моль/л. Решение. При равновесии скорости прямой и обратной реакций равны, а отношение констант этих скоростей постоянно и называется константой равновесия данной системы: v пр = К 1 [СО][Н 2 О] v обр = К 2 [СО 2 ][Н 2 ]
В условии задачи даны исходные концентрации, тогда как в выражение К р входят только равновесные концентрации всех веществ системы. Предположим, что к моменту равновесия концентрации [СО 2 ] р = х моль/л. Согласно уравнению системы число молей образовавшегося водорода при этом будет также х моль/л. По столько же молей (х моль/л) СО и Н 2 О расходуется для образования по х молей СО 2 и Н 2 . Следовательно, равновесные концентрации всех четырех веществ: [СО 2 ] р = [Н 2 ] р = х моль/л; [СО] р = (3 – х ) моль/л; [Н 2 О] р = (2 – х ) моль/л. Зная константу равновесия, находим значение х , а затем исходные концентрации всех веществ:

Таким образом, искомые равновесные концентрации: [СО 2 ] р = 1,2 моль/л; [Н 2 ] р = 1,2 моль/л; [СО] р = 3 – 1,2 = 1,8 моль/л; [Н 2 О] р = 2 – 1,2 = 0,8 моль/л.

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?

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)

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.

В случае ожога, пореза обращайтесь к учителю или лаборанту.

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

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

Обращайтесь бережно с посудой, веществами и лабораторными принадлежностями.

Закончив работу, приведите рабочее место в порядок.

2. Целепологание (3 мин.)

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

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:

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:

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: v 1 = k 1 C A C B , а скорость реакции, уравнение которой А+2В=С, может быть вычислена по формуле: v 2 = k 2 C A C B 2 В этих формулах: C A и C B – концентрации веществ А и В (моль/л), k 1 и k 2 – коэффициенты пропорциональности, называемые константами скоростей реакции . Эти формулы также называют кинетическими уравнениями. Составьте кинетические уравнения для следующих реакций: а) H 2 +Cl 2 =2HCl ;
Б) 2 Fe + 3CI 2 = 2 FeCI 3)

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 = ZnCl 2 +H 2 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)

Я узнал(а) много нового.

Мне это пригодится в жизни.

На уроке было над чем подумать.

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

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 H 2 +Br 2 = 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.

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 ;