Урок химии в 11 классе на тему: §15 «Скорость химической реакции»

Цель урока:
сформировать целостное представление о скорости химической реакции и факторах, влияющих на неё.
Задачи:
Образовательные: - расширить и углубить понятие «скорость химических реакций», экспериментальным путем выяснить влияние на скорость реакции катализатора, температуры и площади поверхности реагирующих веществ; Развивающие: - совершенствовать умение обрабатывать и анализировать экспериментальные данные; - развивать умения логически мыслить, наблюдать, анализировать, делать выводы; совершенствовать навыки самостоятельной работы; Воспитательные: - воспитывать коммуникативные умения, обеспечивающие успешность творческой деятельности: активность, любознательность, трудолюбие, ответственность, аккуратность, внимательность.
Тип урока:
урок изучения нового материала с элементами исследования.
Оборудование и реактивы:
растворы HCl, H 2 SO 4 , CH 3 COOH, H 2 O 2 , Zn, Mg, Fe, CuO, MnO 2 , пробирки, спиртовки.
Методы
: исследовательский, поисковый
Формы организации деятельности
: беседа, практическая работа, самостоятельная работа, тестирование.
Ход урока :

1.
Организационный момент.
2.
Вступительное слово: тема, задачи, план урока.
3.
Деление класса на 4 группы.
Учитель:
Сегодня на уроке мы продолжим изучение темы «Химические реакции» и познакомимся с понятием «скорость реакции». В курсе физики и математики вы сталкивались с термином «скорость», что он означал, в каких
единицах измерения рассчитывался? (Скорость – это величина, показывающая как изменяется какая-либо характеристика в единицу времени) В химии тоже есть такое понятие. Известно, что одни химические реакции протекают за малые доли секунды, другие же за минуты, часы, дни. Скажите, а вы встречались в своей жизни с реакциями идущими очень быстро? (горение; гашение соды уксусом) . Эти реакции высокой скорости. А какие реакции идут медленно? (ржавление железа; скисание молока) . Эти реакции низкой скорости. Чтобы характеризовать быстроту химической реакции, пользуются понятием скорость химической реакции. Так что же такое скорость реакции?
Скорость химической реакции - это изменение концентрации одного из

реагирующих веществ или одного из продуктов реакции в единицу

времени.

V = C

2

– C

1

/ t

2

– t

1

= ΔC/Δt,
где С1 и С2 – молярные концентрации реагирующих или образующихся веществ соответственно в момент времени t1 и t2. Раздел химии, изучающий скорость химических реакций, называют химической кинетикой. Реакции бывают гомогенные и гетерогенные. Что такое гомогенные реакции? Гомогенные реакции – это реакции, в которых вещества образуют однородную систему. К этим реакциям относятся реакции между газами, между жидкими веществами. Что такое гетерогенные реакции? Гетерогенные реакции – это реакции, в которых реагенты находятся в разных фазах. Они протекают между твердыми веществами и газами, твердыми веществами и жидкостями. Классифицировать химические реакции по данному признаку.
N

2

(г) +3H

2

(г)→2NH

3

(г)

S(т) +O2(г)→SO2(г)

CaCO

3

(т) +2HCl(р-р)→CaCl

2

(р-р) +CO

2

(г) +H

2

O(ж)

N

2

(г) +O

2

(г)→2NO(г)
Какие факторы влияют на скорость химической реакции? Чтобы ответить на этот вопрос, вам надо выполнить ряд экспериментальных заданий.
4.
Инструктаж по правилам техники безопасности.
Инструкция группе № 1.
Исследование влияния природы реагирующих веществ на скорость химической реакции.

Цель:
сравнить скорость протекания химической реакции взаимодействия раствора соляной кислоты с различными металлами.
Оборудование и реактивы:
раствор соляной кислоты, Mg, Zn, Fe, пробирки. Возьмите три пробирки и налейте в них по одному мл соляной кислоты, поместите в них примерно одинаковые кусочки Mg, Zn, Fe. Запишите уравнения реакций и сделайте вывод.
Инструкция группе № 2.
Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции.
Цель:
изучить зависимость скорости взаимодействия растворов соляной кислоты разной концентрации с Zn.
Оборудование и реактивы:
раствор HCl, Zn, H 2 O. В три пробирки налейте раствор HCl: в первую - 3мл, во вторую - 2мл, в третью - 1мл. Во вторую и третью пробирки долейте воды до 3 мл. В каждую пробирку поместите одинаковые гранулы Zn. Наблюдения и выводы запишите в тетрадь.
Инструкция группе № 3.
Влияние температуры на скорость химической реакции.
Цель:
сравнить скорость химической реакции взаимодействия CuO и H 2 SO 4 при разной температуре.
Оборудование и реактивы:
CuO, H 2 SO 4 , спиртовка, стакан с горячей водой, пробирки. В три пробирки насыпьте немного порошка CuO, добавьте 3-5мл раствора H 2 SO 4 . Первую пробирку поставьте в штатив, вторую - в стакан с горячей водой (пробирку предварительно подогрейте), третью нагрейте в пламени спиртовки. По изменению окраски раствора сделайте вывод о скорости протекания химической реакции.
Инструкция группе № 4.
Влияние катализатора на скорость химической реакции.
Цель:
рассмотреть влияние катализаторов MnO 2 на скорость разложения перекиси водорода.
Оборудование и реактивы:
раствор H 2 O 2 , MnO 2 , пробирки, спиртовка, лучинка. Вспомните, какие вещества называют катализаторами? В пробирку налейте раствор H 2 O 2 . Что наблюдаете? Добавьте в пробирку немного порошка MnO 2 . Внесите в пробирку тлеющую личинку. Какой газ выделяется? Сравните скорость разложения H 2 O 2 при разных условиях.
После окончания эксперимента происходит обсуждение. Сделайте вывод о скорости протекания химической реакции. Учащиеся демонстрируют результаты опытов, делают выводы о влиянии различных факторов на скорость химических реакций. Уравнения проделанных реакций записывают на доске.
Запись в тетради:

Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
а) Природа реагирующих веществ. б) Концентрация реагирующих веществ. в) Температура реакции. г) Площадь поверхности соприкосновения веществ. д) Присутствие катализатора. Зависимость скорости химической реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа: при изменении (повышении или понижении) температуры на каждые 10 градусов скорость химической реакции изменяется (повышается или понижается) в 2-4 раза.
υ2 = υ1 • γ (t2-t1) / 10
υ 2 , υ 1 - скорости химической реакции при температуре соответственно t 2 и t 1 , γ - температурный коэффициент, показывающий во сколько раз изменяется скорость химической реакции. Катализаторы - вещества, изменяющие скорость химической реакции, но остающиеся неизменными к её окончанию. Ферменты - биологические катализаторы белковой природы. По участию катализатора химические реакции делят на:
каталитические:
2SO 2 +O 2 →2SO 3 4NH 3 +5O 2 →4NO+6H 2 O
некаталитические:
CuO+H 2 SO 4 →CuSO 4 +H 2 O 2Fe(OH) 3 →Fe 2 O 3 +3H 2 O
Вывод:
знания о скорости химической реакции и факторах, влияющих на её изменение, позволяют управлять в значительной степени химическими реакциями.
5.

Закрепление
: выполнение самостоятельной работы (Приложение)
6.

Подведение итогов урока.
Выставление оценок.
7.

Домашнее задание:
§ 15 упр. 1,3,6,7.

Приложение к уроку

Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
Вариант 1
1.Какой металл реагирует с серной кислотой активнее
? 1. Zn 2. Mg 3. Fe 4. Pb
2.Давление влияет на скорость реакции между
1. гидроксидом кальция и азотной кислотой 2. цинком и серной кислотой 3. аммиаком и кислородом 4. серой и алюминием
3. Температурный коэффициент равен 3. Во сколько раз увеличится

скорость реакции при повышении температуры на 20

о

С?
1. в 1,5 раз 3. в 6 раз 2. в 3 раза 4. в 9 раз
4. В присутствии катализатора протекает реакция, уравнение которой
1. 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 2. Zn + 2HCL = ZnCL 2 + H 2 ↑ 3. C + O 2 = CO 2 4. 2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O
Факторы, влияющие на скорость химической реакции
Вариант 2
1.С наибольшей скоростью при обычных условиях взаимодействует
1. Натрий и вода 2. магний и вода 3. цинк и вода 4. железо и вода
2. Для увеличения скорости химической реакции

Zn

(T)

+ HCL

(г)

= ZnCL

2(T)

+ Н

2(Г)

+ 231кДж

необходимо
1. Увеличить концентрацию водорода 2. Увеличить количество цинка 3. Уменьшить температуру 4. Увеличить концентрацию хлороводорода
3.Температурный коэффициент равен 2. Во сколько раз увеличится

скорость реакции, если температуру повысить на 40

о

С?
1. в16 раз 3. В 4 раза 2. в 8 раз 4. В 12 раз
4. В присутствии катализатора идет реакция
1. CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 = H 2 O 2. AgNO 3 + NaCl = AgNO 3 + AgCL 3. N 2 + 3H 2 = 2NH 3 4. CaO + H 2 O = Ca(OH) 2