Муниципальное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №7» План - конспект проведения урока в 11 классе по теме «Скорость химических реакций и факторы, влияющие на скорость химических реакций» на муниципальный конкурс педагогических инициатив «Лучший мультимедиаурок» (2008) учитель химии высшей квалификационной категории Вакенгут Ирина Эгоновна 2008 год г. Когалым, Тюменская область, Ханты-Мансийский автономный округ, улица Степана Повха, 13 Тема. Скорость химических реакций и факторы, влияющие на скорость химических реакций Цель урока: восприятие и первичное осознание обучающимися нового материала (узнать, что такое скорость химических реакций и от чего она зависит). Образовательный аспект цели: создать условия для получения сведений о закономерностях химических реакций; Развивающий аспект: продолжить развитие умений проводить эксперимент, вести наблюдения, записывать уравнения реакций, владеть химическим языком; Воспитывающий аспект: формировать самостоятельность в восприятии, понимании причин влияния факторов на скорость химических реакций, коммуникативные качества в ходе групповой работы. Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний. Особенности содержания материала: возможность самостоятельно установить причинно-следственные связи несложность материала возможность проведения эксперимента изучение механизмов действия факторов введение новых понятий. Методы обучения: частично-поисковый и объяснительно-иллюстративный. Формы работы: групповая, индивидуальная, фронтальная. Технологии обучения: групповой способ обучения и информационные технологии. Средства обучения: учебная презентация, CD-диски «Виртуальная лаборатория», электронные уроки и тесты «Химия в школе», реактивы и оборудование, раздаточный материал. Структура урока: Организационный момент Актуализация опорных знаний Постановка цели и мотивация Изучение нового материала Первичное осознание нового материала Закрепление нового материала Контроль и коррекция знаний Подведение итогов, рефлексия Домашнее задание Актуализация опорных знаний Рассмотрите фотографии. Какие процессы на них изображены? С какой скоростью они протекают? От чего зависит скорость химической реакции? (7 слайд, 9 слайд) Мотивация и постановка цели На основе имеющихся теоретических знаний и жизненного опыта учащиеся осознают, что их знаний недостаточно. Формулируется цель урока: «Узнать, от каких факторов зависит скорость химической реакции». Изучение нового материала Формулировка определения: что такое скорость химической реакции? (10 слайд) Работа в группах Класс разбивается на пять групп (11 слайд), каждая из которых получает задание на специальной карточке, где описывается методика выполнения опыта. Каждая группа получает таблицу для оформления наблюдений и результатов опыта. Задание для каждой группы на экране (12 слайд). 1. Выполните задание. 2. Заполните таблицу. 3. Подготовьте выступление. 4. Вывод о зависимости скорости реакции от данного фактора. Фактор № пробирки Уравнение реакции Сравните скорость реакции В чём причина увеличения скорости? Группа №1 Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ Методика выполнения опыта В два химических стакана налейте по 50 мл соляной кислоты. Опустите в один из них магниевую, в другой цинковую пластинки. Наблюдайте за интенсивностью выделения пузырьков водорода. Сделайте обоснованный вывод о зависимости скорости реакции от природы металлов. Группа №2 веществ Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих Методика выполнения опыта: взаимодействие иодида калия с пероксидом водорода в кислотной среде 2KI + H2O2 + H2SO4 = I2↓ + K2SO4 + 2H2O В пробирку №1 прилейте по две капли растворов иодида калия и серной кислоты. В пробирку №2 прилейте по шесть капель растворов иодида калия и серной кислоты. К содержимому пробирки №1 добавьте 8 капель воды. В каждую пробирку прибавьте по одной капле пероксида водорода. Что наблюдаете? Сделайте обоснованный вывод о зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Группа №3 Зависимость скорости реакции от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ Методика выполнения опыта Поместите в одну пробирку железную проволоку длиной 1см, в другую – 2-3 стеклянные лопаточки железных опилок. Прилейте к ним по 1 мл раствора хлорида меди(II). В какой пробирке бастре произошло изменение цвета? Сделайте обоснованный вывод о зависимости скорости реакции от поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Группа №4 Зависимость скорости реакции от температуры Методика выполнения опыта: взаимодействие иодида калия с пероксидом водорода в кислотной среде 2KI + H2O2 + H2SO4 = I2↓ + K2SO4 + 2H2O В две небольшие пробирки прилейте по две капли растворов иодида калия и серной кислоты. Вторую пробирку поставьте в стакан с горячей водой. В каждую пробирку прибавьте по одной капле пероксида водорода. Что наблюдаете? Сделайте обоснованный вывод о зависимости скорости реакции от температуры. Группа №5 Влияние катализатора на скорость химической реакции Методика выполнения опыта: разложение пероксида водорода 2Н2О2→О2↑ + 2Н2О В пробирку с раствором пероксидом водорода опустите тлеющую лучинку. Что наблюдаете? Добавьте к раствору Н2О2 черный порошок оксида марганца(IV). Спустя некоторое время в пробирку опустите тлеющую лучинку. Что наблюдаете? Сделайте вывод о влиянии катализатора (какого?) на скорость химической реакции. Напишите уравнение реакции. Первичное осознание нового материала 13 слайд содержит перечень вопросов, которые должны быть освещены в выступлениях каждой группы. • Как выполняли опыт? Что наблюдали? • В какой из пробирок реакция идёт быстрее? Почему? • Что повлияло на скорость реакции? • Запишите уравнения реакций • Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от данного фактора Перед классом у доски по очереди выступают представители групп, на доске записывают необходимые уравнения реакций, после их сообщения учитель даёт разъяснения о механизмах действия факторов, вводит новые понятия. Учащиеся заполняют таблицу (14 слайд), фиксируют новые понятия и делают выводы. Сообщение группы №1 о зависимости скорости реакции от природы реагирующих веществ. Введение нового понятия энергии активации. (15, 16 слайды) Химическая реакция начинается с ослабления или разрушения «старых связей» и образования новых. Для этого частицы должны столкнуться. Причем, если частицы не обладают достаточной энергией, то столкновение не приведёт к образованию новых веществ, столкновение будет неэффективным. Минимальный избыток энергии, необходимый для эффективного соударения, называется энергией активации. Энергия активации и есть тот фактор, который определяет зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ. Заполнение таблицы (17 слайд) Сообщение группы №2 о зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Ознакомление учащихся с законом действующих масс. (18 слайд) Зависимость скорости простых реакций от концентрации устанавливается основным законом химической кинетики - законом действующих масс. Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведённых в степень их стехиометрических коэффициентов. (19 слайд) Для газообразных веществ повышение давления приводит к увеличению концентрации и ускорению химической реакции. Заполнение таблицы (20 слайд) Сообщение группы №3 о зависимости скорости реакции от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Скорость реакций между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях, зависит от площади соприкосновения реагентов. Чем площадь соприкосновения больше, тем скорость реакции выше. В промышленности для увеличения скорости таких реакций используют измельчение веществ и «кипящий слой». Обжиг колчедана в производстве серной кислоты. (21 слайд) Заполнение таблицы (22 слайд) Сообщение группы №4 о зависимости скорости реакции от температуры. Ознакомление учащихся с правилом Вант Гоффа. (23 слайд) При повышении температуры средняя скорость молекул, их энергия, число столкновений увеличивается. Резко увеличивается доля «активных молекул», участвующих в эффективных соударениях, преодолевающих энергетический барьер реакции. При повышении температуры на каждые 100С скорость реакции возрастает в 2-4 раза. Заполнение таблицы (24 слайд) Сообщение группы №5 о влияние катализатора на скорость химической реакции. (25 слайд) Катализаторы – это вещества, участвующие в химической реакции и изменяющие её скорость или направление, но по окончании реакции остающиеся неизменными качественно и количественно. Действие катализатора заключается в том, что он снижает энергию активации реагирующих веществ через образование промежуточного комплекса. Заполнение таблицы (26 слайд) Закрепление нового материала С целью закрепления нового материала учащимся предлагаются следующие качественные задачи: 1. Для полного гниения брошенной в лесу газеты потребуется 1 год, для ржавления консервной банки – 10 лет, а стекло практически не разрушается в течение столетий. Почему эти химические реакции протекают с разной скоростью? Какие выводы можно сделать на основании этого факта? (27 слайд) 2. Почему горение веществ в чистом кислороде происходит энергичнее, чем на воздухе? (28 слайд) 3. Почему продукты питания хранят в холодильниках, т.е. при низких температурах? (29 слайд) 4. Сухой хлор хранят в железных баллонах. Влажный хлор разрушает железо. Какую роль играет вода в этом процессе? (30 слайд) 5. Почему реакция между кислотой и гладкой гранулой цинка идёт медленнее, чем с этой же кислотой и шероховатой гранулой? Контроль и коррекция знаний Тест с самооценкой. 1. Раздел химии, изучающий скорость протекания химических реакций, называется: А. Химической термодинамикой. Б. Химической кинетикой. В. Электрохимией. Г. Стереохимией. 2. Скоростью гомогенной химической реакции называется: А. Изменение концентрации одного из веществ в единицу времени. Б. Отношение изменения концентрации продукта к изменению концентрации исходного вещества. В. Время, за которое реакция полностью завершится. Г. Отношение числа моль прореагировавшего вещества к промежутку времени, за которое это изменение произошло. 3. Единица измерения скорости химической реакции: А. моль/(л·с). Б. (кмоль·м3)/ч. В. (моль·с)/мл. Г. л·с/моль 4. Фактор, не влияющий на скорость химической реакции: А. Давление. Б. Катализатор. В. Способ получения реагентов. Г. Температура. 5. Использование катализатора: А. Снижает энергию активации реакции. Б. Увеличивает энергию активации реакции. В. Увеличивает тепловой эффект реакции. Г. Увеличивает концентрацию исходных веществ. 6. В первом эксперименте кусочек мрамора растворили в избытке соляной кислоты. Во втором эксперименте такой же кусочек мрамора сначала измельчили в порошок, затем поместили в такой же объем соляной кислоты. При этом: А. Увеличился объем оксида углерода(IV). Б. Увеличилась масса образовавшегося хлорида кальция. В. Возросла скорость реакции. Г. Все приведённые выше ответы верны. 7. Какая из реакций, уравнения которых приведены ниже, протекает с большей скоростью при прочих равных условиях? А. 4Р + 5О2 → 2Р2О5 Б. 3Н2 + N2 → 2NH3 В. 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O Г. СН3СООН + С2Н5ОН → СН3СООС2Н5 + Н2О 8. Кинетическое уравнение реакции СО(г) + 2Н2(г) → СН3ОН(г) Имеет вид: А. υ = ССО · С2 Н2 Б. υ = ķ · ССО · С2 Н2 В. υ = ķ · ССО · С Н2 Ответы на экране (31 слайд) 1 Б 2 А 3 А 4 В 5 А 6 Г 7 В 8 Б Рефлексия Учащимся предлагается обсудить результаты работы и заполнить таблицу: Фамилия и имя участника группы Оценка участия в выполнении группового задания Выступление от группы Участие в решении качественных задач Тест Итог (32 слайд) Заполненные таблицы учащиеся сдают учителю для подведения итогов и выставления отметок. Домашнее задание: §13, упр. 8-10 (33 слайд)