Скорость химических реакций

Химия 9 класс

Дата-----------------

Тема: «Скорость химических реакций

Цели: дать определение скорости химической реакции, химического равновесия, установить зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ, от площади их соприкосновения, концентрации, температуры, от катализатора; научить объяснять влияние различных условий на скорость химической реакции, прогнозировать направление смещения химического равновесия.

Образовательная: Выяснить от каких причин зависит скорость химической реакции.

Развивающая: развивать умения учащихся творчески работать, развивать предметно-речевые навыки, познавательный интерес.

Воспитательная: воспитывать у учащихся дружелюбие, доброту, бережного отношения к своему здоровью и природе.

Ход урока

Организационный этап.

Актуализация знаний.

«Это Почти неподвижности мука -

Мчаться куда-то со скоростью звука,

Зная прекрасно, что есть уже где-то Некто, Летящий Со скоростью Света! »

Леонид Мартынов

Ребята, сегодня на уроке у нас очень интересная и очень важная в изучении химических реакций тема. Но начать урок я хочу с интересных фактов:

- При кипячении воды, ее молекулы движутся со скоростью 650 метров в секунду.

- Ураган может двигаться со скоростью 125 миль в час.

- Ночью волосы растут медленно. Днём рост волос ускоряется. Между 10 и 11 часами скорость роста самая большая. Пик роста наступает между 14 и 16 часами.

- Кровь движется быстро в артериях (500 мм/с), медленнее в венах (150 мм/с), и еще медленнее в капиллярах(1мм/с).

-Самое медлительное млекопитающее в мире — ленивец. Он перемещается со скоростью около двух метров в минуту.

-Самые сильные ветра на Земле дуют в Антарктиде, в долине Виктории. Скорость ветра там достигает 215 метров в секунду.

Ребята, скажите, что объединяет эти научные факты? (в них говорится о скорости).

Целеполагание

Следовательно, о чем мы будем говорить сегодня на уроке? (скорости)

Правильно. Сегодня мы будем говорить о скорости. Но не о той, с которой вы знакомились на уроках физики и математики, а о скорости химических реакций. Итак, тема сегодняшнего урока «Скорость химических реакций» (записывают тему в тетрадь).

Как вы думаете, какие вопросы помогут нам раскрыть тему урока?

(1. Что такое скорость химических реакций?

2. От чего зависит скорость химических реакций?).

Изучение нового материала.

1.Рассказ учителя.

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

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

H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂↑

2CH₃COOH + Zn = (CH₃COO)₂Zn + H₂↑

скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ

Б) Концентрация реагирующих веществ.

Демонстрируется видеофрагмент «Взаимодействие цинка с серной кислотой разной концентрации».

Учащиеся делают вывод, что с концентрированной реакция идет гораздо быстрее. При обсуждении приходим к выводу, что 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.

Концентрация реагирующих веществ

S+O₂=SO₂

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.

Площадь соприкосновения веществ

Zn + H₂SO₄=ZnSO₄ +H₂

при увеличении площади поверхности реагирующих веществ скорость химической реакции увеличивается.

Г) Температура.

Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Ван-Гоффа:

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

Д) Катализаторы.

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».

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

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

2. Работа с учебником

Итак, ответьте на вопросы:

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 О₂вещество 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.)

Закрепление знаний, обобщение и систематизация.

 Рефлексия

В конце урока обучающимся предлагается закончить предложения:

Сегодня я узнал…

Я удивился…

Теперь я умею…

Наибольшее затруднение вызвало…

Своей работой на уроке я … (доволен /не доволен)

Итоги урока

Домашнее задание