Урок – практикум в 9 классе по теме: «Факторы, влияющие на скорость химической реакции»

Цель: создать условия для исследования учащимися факторов, влияющих на скорость химической реакции, ситуацию для самостоятельного мышления учащихся.

Задачи:

обучающие:

- продолжить формирование понятия скорость химической реакции;

- углубить знания учащихся о факторах, влияющих на скорость химической реакции;

- рассмотреть влияние различных факторов на скорость химической реакции на основании теории столкновения частиц при химических реакциях;

Развивающие:

- развивать умения делать выводы о зависимости скорости химической реакции от различных факторов;

- развивать навыки экспериментальной и практической работы с веществами;

- развивать мотивацию изучения предмета при обращении к жизненному опыту школьников, раскрытии практического значения новых знаний в процессе проведения эксперимента;

воспитательные:

- формировать научное мышление учащихся в процессе установления причинно-следственных связей, сравнения и наблюдения объектов и процессов, применения знаний и умений в новых ситуациях;

- формировать научное мировоззрение школьников при усвоении мировоззренческой идеи курса: зависимости протекания химических реакций от природы реагентов, внешних условий и др.

Форма работы: индивидуальная, парная.

Методы работы: частично проблемно – поисковый, лабораторный опыт как метод экспериментального изучения химии.

Тип урока: комбинированный

Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, дидактические карточки, карточки – бонусы,

Лабораторное оборудование: пробирки, штативы, спиртовка, вода, Fe, Zn, Mg, HCl 10% и 20%, H₂O₂, MnO₂, CaCO_{3 (кус)}, CaCO_{3 (порошок)},раствор H₂SO₄, CuO.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний

С понятием «скорость» вы хорошо уже знакомы, оно не раз встречалось вам при решении задач по математике или физике (слайд №2), а на прошлом уроке мы познакомились с понятием «скорость химической реакции», узнали как можно её вычислить, познакомились со значением скорости протекания химических реакций для жизни и деятельности человека

Есть реакции, которые протекают очень быстро, практически мгновенно и реакции, протекающие медленно. Опыт демонстрационный (образование осадка). А вот реакция ржавления проходит медленно и, если мы попытаемся заложить этот опыт, то нам придется ждать результатов несколько дней (слайд 3)

Давайте вспомним, что такое скорость химической реакции?

Далее один из учеников даёт определение и записывает на доске формулу для расчёта скорости химической реакции (слайд 4)

III. Мотивация познавательной деятельности (создание проблемной ситуации):

Вокруг нас и внутри нас постоянно происходят какие-то химические реакции: на кухне, в организме, в лаборатории, на производстве. Одни реакции мы хотели бы ускорить, другие замедлить, например, разложение отходов, огромное количество которых стало существенной проблемой для всего человечества (слайд 5). Как вы думаете, куда идет тот мусор, который мы выбрасываем? Далее развивается дискуссия, на которой обсуждаются вопросы:

- Насколько быстро разлагается, например, пищевые отходы?

- А бумага, древесина, текстиль, металлы?

Учащиеся делают вывод, что огромное количество мусора лежит годами. Задача человека - научиться управлять скоростью химических процессов в своих интересах.

- Как связана данная проблема с нашим уроком химии?

- Что нужно знать, чтобы уметь управлять скоростью химической реакции?

- Какие факторы влияют на скорость химической реакции?

- Как мы можем это проверить?

Исходя из данной проблемы, как вы сформулируете тему нашего урока? (Н-р, «Определить факторы, влияющие на скорость химической реакции») слайд 6.

-Сегодня, с помощью эксперимента, мы попытаемся узнать, как некоторые факторы могут повлиять на скорость химической реакции.

Экспериментальные исследования показали, что основные факторы, влияющие на скорость химических реакций, это:

1. природа реагирующих веществ;

2. концентрация реагирующих веществ;

3. площадь поверхности соприкосновения реагентов;

4. температура, при которой проводится реакция;

5. присутствие в реакции катализатора.

Сейчас вам предстоит экспериментально доказать влияние этих факторов на с.х.р.

IV. Решение проблемы. Изучение нового материала

При выполнении химического эксперимента вы будите пользоваться инструктивными картами (путевой лист урока). В которые запишите свои наблюдения, уравнения химических реакций и выводы по результатам проведенных экспериментов. В конце урока вы сдадите мне их на проверку. Итак. Первый фактор, влияющий на скорость химической реакции это…

1. Природа реагирующих веществ

У каждого вещества свой характер, свой темперамент, своя скорость взаимодействия с другим веществом.

Обратимся к хорошо известной реакции металла с кислотой. Перед вами 3 пробирки c разными металлами: Mg , Zn, Fe. Прочтите в инструктивной карте, что вам необходимо сделать с предложенными металлами. ( Провести химическую реакцию между металлами и соляной кислотой) Учащиеся читают инструктивные карты. Выполняют самостоятельно эксперимент, записывают свои наблюдения и делают вывод по полученным результатам.

По скорости выделения пузырьков водорода убеждаются во влиянии природы вещества на скорость реакции. Записывается вывод: чем активнее металл, вступающий в реакцию, тем быстрее идет эта реакция (слайд 7, 8)

Вопрос учителя: как вы можете определить, какой из металлов более активен не проводя эксперимента? (Работа с рядом активности металлов)

2. Температура

В пробирку с оксидом меди (II) добавили раствор разбавленной серной кислоты. Что наблюдаете? Осторожно нагрейте смесь. Что изменилось? Почему? Какой вывод можно сделать на основании результата этого опыта? Вывод: При повышении температуры скорость большинства химических реакций существенно увеличивается (слайд 7, 8)

3. Площадь поверхности соприкосновения

В пробирку с кусочком мела и порошком мела добавьте немного раствора соляной кислоты. Одинаково ли протекают реакции? Почему? Сделайте вывод (слайд 11.12)

Вывод: Чем больше площадь соприкосновения реагирующих веществ, тем выше скорость химической реакции

4. Концентрация реагирующих веществ

Все вещества состоят из молекул, поэтому естественно предположить, что для того чтобы вступить в реакцию, две молекулы должны достаточно сблизиться.

Как вы думаете, когда более вероятно столкнуться с другими людьми в метро рано утром, вечером или в час пик? Так и в химической реакции, чем выше концентрация реагирующих веществ, тем чаще происходят столкновения молекул, тем быстрее будет протекать реакция. Давайте проверим это предположение экспериментально. Налейте в 2 пустые пробирки немного раствора соляной кислоты, содержимое одной пробирки разбавьте водой приблизительно в 2 раза. В каждую пробирку опустите по 1 грануле цинка. Что наблюдаете? Подтвердилось ли наше предположение? (Слайд 13,14).

5. Влияние катализатора

1) Налейте в пробирку немного раствора H₂O₂. Видны ли признаки реакции? Добавьте в пробирку небольшое количество оксида марганца (II). Что наблюдаете?

2) Положите в пробирку гранулу цинка и добавьте немного раствора соляной кислоты, что наблюдаете? Опустите в реакционный раствор медную проволоку. Изменился ли ход реакции? Что наблюдаете? Почему? Как вы думаете какую роль выполняют в этих реакциях оксида марганца (II) и медь? Сделайте выводы?

Вывод: Катализаторы – вещества, ускоряющие протекание химической реакции. Ингибиторы – вещества, замедляющие протекание химической реакции.

Как называются вещества, выступающие в качестве катализаторов в живых организмах? (Слайд 15,16)

V. Оформление полученных результатов

Самостоятельная работа учащихся.

VI. Закрепление и обобщение новых знаний

Вернёмся к вопросу утилизации отходов. Предложите способы ускорения разложения бытовых отходов:

• сортировка (разные вещества разлагаются с различной скоростью);

• сжигание (влияние температуры), выделяющуюся при этом тепловую энергию используют, например, для подогрева воды.

-Могут ли пригодиться знания о скорости химической реакции в быту?

(Например, использование эффективных стиральных порошков, содержащих энзимы (ферменты).

Объясните, почему при использовании таких порошков белье замачивают на несколько часов в теплом мыльном растворе, но, ни в коем случае не кипятят в нем?

(При температуре 50-60⁰ ферменты разрушатся («сварятся»), а пятна останутся).

-Почему продукты хранят в холодильнике?

- Для консервирования продуктов используют вещества консерванты. Какое другое название можно дать этим веществам?

VII. Рефлексия

Заполнение карты самооценки (см. путевой лист урока)

VIII. Домашнее задание (дифференцированное), подведение итогов урока