Скорость химических реакций

Учебно-методический план занятий № 13

Группа________

Дата__________

Предмет: химия

Тема: Скорость химических реакций

Вид урока: урок изложения нового материала

Цели урока:

Образовательная: сформировать понятие о скорости химической реакции и факторах, влияющих на нее;

Развивающая: доказать зависимость скорости от концентрации, площади соприкосновения реагирующих веществ, наличия катализатора, температуры, природы реагирующих веществ.

Воспитательная: активизировать мышление учащихся с помощью беседы и эксперимента.

Тип урока: урок-изучение

Методы обучения: словесный, наглядный

Методы контроля: устный, письменный

Межпредметные связи: физика

Наглядные пособия, оборудование, раздаточный материал: доска, учебники, таблицы

Ход урока

1. Организационная часть: приветствие, перекличка, постановка целей и задач урока.

2. Опрос и проверка пройденного материала:

Что такое химическая реакция?

Каковы признаки химических реакций?

Какие реакции называют обратимыми?

Что такое тепловой эффект?

Какие вещества называют реагентами?

Какие вещества называют продуктами реакции?

3. Изложение нового материала

План

Скорость химической реакции-это изменение концентрации прореагировавшего или образующегося вещества в единицу времени.

υ =(c₁-c₂) / (t₂-t₁), или ∆с-∆t

(Учитель записывает формулу на доске). В формуле приведена новая для вас величина, которая называется молярная концентрация, обозначается она буквой С (цэ). Молярная концентрация равна отношению количества вещества к объему, в котором находится вещество: С=n/v; [С]=[моль/л].

Скорость химической реакции зависит от условий ее протекания, важнейшими из которых являются:

а) природа реагирующих веществ;

б) концентрация реагирующих веществ;

в) площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ;

г) температура;

д) наличие катализатора.

Рассмотрим зависимость скорости химических реакций от различных факторов (табл.11, с. 40).

А) Природа реагирующих веществ. Видеофрагмент. Под природой реагирующих веществ понимают их состав, строение, взаимное влияние атомов друг на друга.

Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ

Б) Концентрация реагирующих веществ.

Скорость прямо пропорциональна 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. (Учитель дает понятие о гомо- и гетерогенных реакциях.)

В гомогенных реакциях нет поверхности раздела между реагентами, в гетерогенных реакциях есть. Пример гетерогенной реакции-взаимодействие металлов с водой. Гомогенные реакции протекают в растворах (реакции нейтрализации), в газовых смесях. Следует подчеркнуть, что данное определение скорости реакции, а также соответствующая формула справедливы только для гомогенных реакций.

Скорость прямо пропорциональна концентрации веществ (для реакций в растворах в газообразном состоянии)

Zn + H₂SO₄= ZnSO₄ + H₂

С концентрированной кислотой реакция идет быстрее.

В) Площадь соприкосновения реагирующих веществ.
Следующий фактор, который нас интересует – это поверхность соприкосновение реагирующих веществ. О влиянии данного фактора на скорость химических реакций можно говорить только в том случае, если реакция гетерогенная, т.е. реагирующие вещества находятся в разных агрегатных состояниях.

Если же реагирующие вещества находятся в одинаковом агрегатном состоянии, т.е. реакция гомогенная, то поверхность соприкосновения реагирующих веществ на скорость реакции не влияет.

При увеличении площади поверхности реагирующих веществ скорость химической реакции увеличивается.

Г) Температура.

Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа:

при увеличении температуры на каждые 10⁰, скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

Это правило можно отобразить с помощью формулы:

ʋ_t2 = ʋ_t1 γ^t2-t1/10

где, γ – температурный коэффициент, который зависит от природы реагирующих веществ и от катализатора.

Д) Катализаторы.

• Катализатор — химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции.

• 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?»

-Как 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).

1) Что такое скорость химической реакции? (Изменение количества вещества одного из реагирующих веществ за единицу времени.)

2) В каких единицах измеряется скорость химической реакции? (в моль/с.)

3) Почему скорость реакции горения веществ в кислороде больше, чем в воздухе? (В воздухе кислорода всего 21%, соответственно в чистом О₂ вещество сгорает быстрее.)

4) От чего зависит скорость реакции? От природы реагирующих веществ, наличия катализатора, давления, площади поверхности реагирующих веществ.)

5) На каком принципе основано тушение костра разбрасыванием горящих дров? (Скорость горения тем выше, чем больше V и меньше S поверхности сгораемого материала.)

6) Железо окисляется и на воздухе, и в кислороде. Почему оно горит в кислороде и не горит на воздухе? (Концентрация кислорода в воздухе ниже, чем в чистом кислороде, для окисления его хватает, а для горения- нет.)

• Если на систему, находящуюся в равновесии, производится внешнее воздействие (t, p, c), то равновесие смещается в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие.

Это принцип противоположности. Повышение t смещает равновесие в сторону реакции, идущей с поглощением Q (эндо-), понижение t – в сторону реакции, идущей с выделением Q. Повышение p сместит равновесие в сторону реакции, идущей с уменьшением V, понижение p – в сторону реакции, идущей с увеличениемV (влияние P рассматривается для систем с участием газообразных продуктов).Влияние концентрации – если увеличить концентрацию исходных веществ, то равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции.

Итак, для смещения равновесия в сторону образования SO₃ необходимо:

1) понизить t (т.к. прямая реакция экзотермическая);

2) повысить Р (т.к. прямая реакция протекает с уменьшением V);

3) увеличить С реагентов (SO₂ и O₂) или из зоны реакции отводить SO₃.

4. Первичное закрепление пройденного.

1) Что такое скорость химической реакции? (Изменение количества вещества одного из реагирующих веществ за единицу времени.)

2) В каких единицах измеряется скорость химической реакции? (в моль/с.)

3) Почему скорость реакции горения веществ в кислороде больше, чем в воздухе? (В воздухе кислорода всего 21%, соответственно в чистом О2 вещество сгорает быстрее.)

4) От чего зависит скорость реакции? От природы реагирующих веществ, наличия катализатора, давления, площади поверхности реагирующих веществ.)

5) На каком принципе основано тушение костра разбрасыванием горящих дров? (Скорость горения тем выше, чем больше V и меньше S поверхности сгораемого материала.)

6) Железо окисляется и на воздухе, и в кислороде. Почему оно горит в кислороде и не горит на воздухе? (Концентрация кислорода в воздухе ниже, чем в чистом кислороде, для окисления его хватает, а для горения- нет.)

3. Работа с учебником(с.41-42).

1) Какие реакции называются обратимыми и необратимыми? (Обратимые реакции-это реакции, протекающие одновременно в прямом и обратном направлениях. Необратимые- реакции, протекающие только в одном направлении.)

2) Познакомьтесь с понятием «химическое равновесие» и условиями его смещения. (Химическое равновесие- состояние химической системы, в которой скорости прямой и обратной реакций равны между собой.)

3) Дайте характеристику реакции 2SO2 +O2 ↔2SO3 +Q:

а) по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции (реакция соединения);

б) по тепловому эффекту (экзотермическая);

в) по изменению степеней окисления (окислительно-восстановительная);

г) по использованию катализатора (каталитическая);

д) по направлению (обратимая).

5. Подведение итогов урока.

6. Домашнее задание:

Преподаватель: Кулакова Г. А.