Plan lekcije na temu "Brzina kemijskih reakcija",
9. razred
učiteljica kemije O.V. Zaloznih
Cilj: Upoznati učenike s pojmom “brzina kemijske reakcije” i čimbenicima o kojima ona ovisi.
Zadaci:
Obrazovni: dati ideju o brzini kemijskih reakcija i njezinim mjernim jedinicama. Pokazati njezino značenje u prirodi i ljudskom djelovanju; utvrditi faktore koji utječu na brzinu reakcije. Produbite svoje znanje o katalizatorima. Upoznati studente s klasifikacijom kemijskih reakcija prema faznom (agregatnom) stanju: homo i heterogene.
Obrazovni: razvijati vještine učenika u upravljanju svojim aktivnostima učenja; razvoj samostalnog mišljenja; usavršavanje praktičnih vještina pri izvođenju laboratorijskih pokusa; razvoj sposobnosti isticanja glavne stvari u gradivu koje se proučava, promatranja, uspoređivanja, analize i donošenja zaključaka.
Edukatori: razvijati komunikacijske vještine tijekom rada u paru i grupi; razvijati samostalnost; težnja za ciljem.
Vrsta lekcije: lekcija učenja novog gradiva
Resursi lekcije: udžbenici i nastavna sredstva raznih autora, elektronički obrazovni dodatak udžbeniku O.S. Gabrielyan (9. razred), računalo, multimedijski projektor
Oprema: stalak s epruvetama, alkoholna lampa, držač za epruvete.
Reagensi: cink, magnezij, bakar, otopina sumporne kiseline, voda, željezo (čavli i piljevina), vodikov peroksid, mangan (IV) oksid.
Metode i metodičke tehnike: samostalni rad s tekstom, samostalni rad, rad u skupinama, popunjavanje tablica, rješavanje testnih zadataka, rad u paru.
Sigurnosne mjere opreza: rad s alkoholnom lampom, otopina sumporne kiseline
Planirani rezultati:
Predmet:
● poznavati definiciju brzine kemijskih reakcija
● poznavati čimbenike koji utječu na brzinu kemijskih reakcija
Metasubjekt:
● znati slušati sugovornika i voditi dijalog; znati prepoznati mogućnost različitih stajališta
● koristiti različite načine pretraživanja, prikupljanja, obrade, analize i interpretacije informacija u skladu s ciljevima sata
● moći izraziti svoje mišljenje i argumentirati svoje stajalište
● aktivno korištenje govornih sredstava, informacijskih sredstava i IKT-a za rješavanje komunikacijskih i kognitivnih problema
Osobno:
●razvijati vještine suradnje s učiteljem i vršnjacima u različitim situacijama; sposobnost izbjegavanja stvaranja sukoba i pronalaženja izlaza iz kontroverznih situacija
●formirati odnos poštovanja prema tuđem mišljenju
● vježbati samokontrolu, međusobnu kontrolu
● procijenite svoja postignuća u razredu
Tijekom nastave
Organizacijska faza
Obnavljanje znanja
Muke gotovo nepokretnosti -
Žuri nekamo brzinom zvuka,
Savršeno dobro znajući da već postoji negdje
Sa brzinom
Leonid Martinov
Dečki, danas u našoj lekciji imamo vrlo zanimljivu i vrlo važnu temu u proučavanju kemijskih reakcija. Ali želim započeti lekciju zanimljivim činjenicama:
Brzina pucanja mjehurića od sapunice je 0,001 sekunde.
Napoleon je čitao brzinom od dvije tisuće riječi u minuti, 12 000 znakova.
Balzac je pročitao 200 stranica u pola sata.
Brzina vjetra 10 do 15 mph.
Kada voda ključa, njezine se molekule kreću brzinom od 650 metara u sekundi
Uragan se može kretati brzinom od 125 milja na sat.
Noću kosa sporo raste. Rast kose se ubrzava tijekom dana. Između 10 i 11 sati stopa rasta je najveća. Vrhunac rasta događa se između 14 i 16 sati.
Krv se brzo kreće u arterijama (500 mm/s), sporije u venama (150 mm/s), a još sporije u kapilarama (1 mm/s).
Ljudi, recite mi što ujedinjuje ove znanstvene činjenice? (govore o brzini).
Stoga, o čemu ćemo danas razgovarati na satu? (ubrzati)
Pravo. Danas ćemo govoriti o brzini. Ali ne o onom o kojem ste učili na satovima fizike i matematike, već o brzini kemijskih reakcija. Dakle, tema današnje lekcije je "Brzina kemijskih reakcija."
Što mislite, koja će nam pitanja pomoći otkriti temu lekcije?
(1. Kolika je brzina kemijskih reakcija? 2. O čemu ovisi brzina kemijskih reakcija?)
Organizacija kognitivne aktivnosti
Kolika je brzina kemijske reakcije? Za odgovor na ovo pitanje predlažem da samostalno radite s udžbenicima i nastavnim pomagalima iz kemije različitih autora koji se nalaze na vašim stolovima (učenici rade s udžbenicima, ispisuju definiciju pojma “brzina kemijske reakcije” i formulu za izračun to).
Zatim, tijekom razgovora licem u lice, raspravljamo o glavnim pitanjima:
Kolika je brzina kemijskih reakcija? (dva učenika čitaju definicije iz različitih izvora)
U kojim jedinicama se mjeri brzina reakcija?
Dakle, jedan problem riješen. Sada prijeđimo na drugo pitanje: "Što određuje brzinu kemijskih reakcija?"
Radeći s literaturom naišli ste na čimbenike koji utječu na brzinu kemijske reakcije. Koji su to faktori? (2 osobe navode faktore, mogu se napisati na ploču)
Sada ćete provesti laboratorijski rad, tijekom kojeg ćete utvrditi kako ovaj ili onaj faktor utječe na brzinu kemijskih reakcija. Da biste to učinili, prethodno ste se podijelili u 5 grupa. Svaka grupa ima svoj zadatak. Pokus je potrebno izvesti točno prema uputama, odgovoriti na postavljena pitanja i ispuniti tablicu. Da biste pronašli odgovore na pitanja, možete koristiti dodatnu literaturu koju imate. Ne zaboravite slijediti sigurnosne propise. Nakon završetka studija razgovarat ćemo o vašim rezultatima (učenici rade prema karticama s uputama)
Započnimo. Ovisno o tome koje tvari reagiraju, reakcije se mogu odvijati vrlo brzo, čak i eksplozivno, umjerenom brzinom ili izrazito sporo. Stoga je jedan od čimbenika koji utječu na brzinu reakcije priroda reaktanata. Priroda tvari koje reagiraju podrazumijeva njihov sastav, strukturu i međusobni utjecaj atoma jednih na druge. A sada će nam reći kako dolazi do tog utjecaja (grupna izvedba)
Prema kemijskoj kinetici, nove tvari nastaju kada molekule međusobno djeluju. Stoga, što je više čestica u volumenu, to se češće sudaraju tijekom vremena. Posljedično, koncentracija reaktanata također utječe na brzinu kemijskih reakcija. I što će nam taj utjecaj reći (izvedba benda)
Sljedeći čimbenik na koji ćemo se fokusirati je temperatura (uspjeh učenika).
Za veliku većinu kemijskih reakcija, njihova brzina raste s porastom temperature. Ovisnost brzine reakcije o temperaturi određena je Van't Hoffovim pravilom:
s povećanjem temperature za svakih 10 0 , brzina reakcije se povećava za 2-4 puta.
Ovo pravilo se može prikazati pomoću formule:
ʋ t 2 = ʋ t 1 γ t 2 - t 1 /10
gdje je γ temperaturni koeficijent koji ovisi o prirodi reaktanata i katalizatora.
Sljedeći faktor koji nas zanima je kontaktna površina tvari koje reagiraju (izvedba učenika).
Utjecaj ovog faktora na brzinu kemijske reakcije može se utvrditi samo ako je reakcija heterogena, tj. tvari koje reagiraju su u različitim agregatnim stanjima.
Ako su tvari koje reagiraju u istom agregatnom stanju, tj. Ako je reakcija homogena, tada kontaktna površina reaktanata ne utječe na brzinu reakcije.
Ostaje nam još posljednji čimbenik koji utječe na brzinu kemijske reakcije - utjecaj katalizatora. Prisjetimo se iz kolegija biologije koje tvari nazivamo katalizatorima.
Katalizatori su tvari koje mijenjaju brzinu reakcije, ali same ostaju nepromijenjene.
Ovisno o tome kako katalizatori utječu na brzinu reakcije, dijele se u dvije skupine:
“+” katalizatori – povećavaju brzinu kemijskih reakcija. To uključuje većinu bioloških katalizatora – enzima.
“-” katalizatori ili inhibitori - smanjuju brzinu kemijskih reakcija. To uključuje antioksidanse - to su prirodni ili sintetski inhibitori koji mogu usporiti proces oksidacije. Koriste se za sprječavanje kvarenja hrane. Na primjer, askorbinska kiselina.
S vama smo pregledali sve čimbenike koji utječu na brzinu kemijskih reakcija. Pozovimo ih opet.
Primarna konsolidacija
Izrada ispitnog zadatka (prema opcijama), rješavanje zadataka
Ključ testa: opcija 1 – 1-1; 2-1; 3-4; 4-4; 5-3; 6-2; B1 – 3421; B2-2
Opcija 2 - 1-2; 2-1; 3-2; 4-4; 5-2; 6-3; B1 – 3412; B2-1
Zadatak: odrediti kako će se promijeniti brzina neke reakcije:
a) kada temperatura poraste od 10° do 50° C;
b) kada temperatura padne od 10° do 0°C.
Temperaturni koeficijent reakcije je 3.
Domaća zadaća
ponoviti sažetak, ispuniti zadnji stupac tablice; pojedinačni zadatak: za "3" - pronaći zanimljive činjenice o temi "Brzina kemijske reakcije"; na “4” - napraviti test na temu “Brzina kemijske reakcije”; za "5" - smislite problem na temu "Brzina kemijske reakcije"
Odraz
Na kraju lekcije od učenika se traži da dopune rečenice:
Danas sam saznao...
Bio sam iznenađen...
Sada mogu...
želio bih…
Najveći problem je bio...
Ja sam... (zadovoljan/nezadovoljan) svojim radom na satu
Dečki, svi ste danas odlično radili na satu kao istraživači. Vidim da ste savladali temu lekcije, a to je bilo najvažnije u našem zajedničkom radu. Hvala vam na lekciji.
Instruktivna kartica br.1
Ovisnost brzine reakcije o prirodi reaktanata
Vježba: U tri epruvete ulijte po 1 ml kiseline. U prvu epruvetu stavite magnezij, u drugu cink, a u treću bakar. Usporedite brzinu interakcije metala s kiselinom. Što mislite koji je razlog za različite brzine reakcije kiseline s metalima? Ispunite tablicu na temelju svog iskustva.
| Epruveta br. | eksperimentalni uvjeti | Zapažanja | |
Instruktivna kartica br.2
Ovisnost brzine reakcije o koncentraciji reaktanata
Vježba: U 2 epruvete ulijte po 1 ml kiseline. U prvu epruvetu dodajte 0,5 ml vode. Stavite 2-3 granule cinka u obje epruvete. U kojoj je od epruveta brže počelo razvijanje plina? Zašto? Zaključite o ovisnosti brzine reakcije o koncentraciji reaktanata. Ispunite tablicu na temelju svog iskustva.
| Epruveta br. | eksperimentalni uvjeti | Zapažanja | |
Instruktivna kartica br.3
Ovisnost brzine reakcije o temperaturi
Vježba: U dvije epruvete ulijte po 1 ml kiseline. Stavite 2-3 granule cinka u obje epruvete. Zagrijte jednu od epruveta. U kojoj je epruveti razvijanje plina intenzivnije? Zašto? Zaključite o ovisnosti brzine reakcije o temperaturi. Ispunite tablicu na temelju svog iskustva.
| Epruveta br. | eksperimentalni uvjeti | Zapažanja | |
Instruktivna kartica br.4
Ovisnost brzine reakcije o kontaktnoj površini reaktanata (za heterogene reakcije)
Vježba: U dvije epruvete ulijte po 1 ml kiseline. U jednu epruvetu stavite željezni čavao, a u drugu željezne strugotine. U kojoj epruveti reakcija teče brže? Zašto? Izvedite zaključak o ovisnosti brzine reakcije o dodirnoj površini tvari koje reagiraju. Ispunite tablicu na temelju svog iskustva.
| Epruveta br. | eksperimentalni uvjeti | Zapažanja | |
Instruktivna kartica br.5
Ovisnost brzine reakcije o katalizatorima
Vježba: U dvije epruvete ulijte po 1 ml vodikovog peroksida. U jednu epruvetu pažljivo uspite nekoliko kristala manganova (IV) oksida. U kojoj se epruveti opaža brzo razvijanje plina? Zašto? Kakvu ulogu ima manganov oksid u ovoj reakciji? Izvedite zaključak o ovisnosti brzine reakcije o katalizatorima. Ispunite tablicu na temelju svog iskustva.
| Epruveta br. | eksperimentalni uvjeti | Zapažanja | |
| Čimbenici koji utječu na brzinu | zaključke |
| Priroda reaktanata | |
| Koncentracija reaktanata | |
| Temperatura | |
| Kontaktna površina tvari koje reagiraju | |
| Katalizatori |
Odjeljci: Kemija
Svrha lekcije
- obrazovni: nastaviti formulirati pojam „brzina kemijskih reakcija“, izvesti formule za izračunavanje brzine homogenih i heterogenih reakcija, razmotriti o kojim čimbenicima ovisi brzina kemijskih reakcija;
- razvoj: naučiti obraditi i analizirati eksperimentalne podatke; znati utvrditi odnos između brzine kemijskih reakcija i vanjskih čimbenika;
- obrazovni: nastaviti razvijati komunikacijske vještine tijekom rada u paru i grupi; usmjeriti pozornost učenika na važnost znanja o brzini kemijskih reakcija koje se odvijaju u svakodnevnom životu (korozija metala, kiseljenje mlijeka, truljenje itd.)
Nastavna sredstva: D. multimedijski projektor, računalo, slajdovi o glavnim temama lekcije, CD „Ćiril i Metod“, tablice na stolovima, laboratorijska izvješća, laboratorijska oprema i reagensi;
Nastavne metode: reproduktivni, istraživački, djelomično pretraživački;
Oblik organizacije nastave: razgovor, praktični rad, samostalni rad, provjera znanja;
Oblik organizacije rada studenata: frontalni, pojedinačni, grupni, kolektivni.
1. Organizacija razreda
Pripremljenost razreda za rad.
2. Priprema za glavnu fazu svladavanja obrazovnog materijala. Aktiviranje temeljnih znanja i vještina(Slide 1, pogledajte prezentaciju za lekciju).
Tema lekcije je “Brzina kemijskih reakcija. Čimbenici koji utječu na brzinu kemijske reakcije."
Zadatak: utvrditi koja je brzina kemijske reakcije i o kojim čimbenicima ovisi. Tijekom lekcije ćemo se upoznati s teorijom problema na gornju temu. U praksi ćemo potvrditi neke naše teorijske postavke.
Predviđene aktivnosti učenika
Aktivan rad učenika pokazuje njihovu spremnost za sagledavanje teme lekcije. Učenicima su potrebna znanja o brzini kemijskih reakcija iz kolegija 9. razreda (unutarpredmetna komunikacija).
Raspravljajmo o sljedećim pitanjima (frontalni, slajd 2):
- Zašto nam je potrebno znanje o brzini kemijskih reakcija?
- Koji primjeri mogu potvrditi da se kemijske reakcije odvijaju različitim brzinama?
- Kako se određuje brzina mehaničkog gibanja? Koja je mjerna jedinica za tu brzinu?
- Kako se određuje brzina kemijske reakcije?
- Koji uvjeti moraju biti stvoreni za početak kemijske reakcije?
Pogledajmo dva primjera (učitelj izvodi pokus).
Na stolu dvije epruvete, u jednoj je otopina lužine (KOH), u drugoj je čavao; Ulijte otopinu CuSO4 u obje epruvete. Što promatramo?
Predviđene aktivnosti učenika
Na primjerima učenici prosuđuju brzinu reakcije i donose odgovarajuće zaključke. Zabilježite izvedene reakcije na ploču (dva učenika).
U prvoj epruveti reakcija je nastupila trenutno, u drugoj još nije bilo vidljivih promjena.
Sastavimo jednadžbe reakcije (dva učenika zapisuju jednadžbe na ploču):
- CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2 + K2SO4; Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2
- Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu; Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0
Kakav zaključak možemo izvući iz izvedenih reakcija? Zašto se jedna reakcija javlja odmah, a druga polako? Da biste to učinili, potrebno je zapamtiti da postoje kemijske reakcije koje se odvijaju u cijelom volumenu reakcijskog prostora (u plinovima ili otopinama), a postoje i druge koje se odvijaju samo na površini kontakta tvari (izgaranje krutine u plinu, interakcija metala s kiselinom, sol manje aktivnog metala).
Predviđene aktivnosti učenika
Na temelju rezultata demonstriranog pokusa studenti zaključuju: reakcija 1 je homogena, a reakcija
2 – heterogeni.
Brzine ovih reakcija bit će matematički određene na različite načine.
Proučavanje brzina i mehanizama kemijskih reakcija naziva se kemijska kinetika.
3. Asimilacija novih znanja i metoda djelovanja(Slajd 3)
Brzina reakcije određena je promjenom količine tvari u jedinici vremena
U jedinici V
(za homogene)
Po jedinici dodirne površine tvari S (za heterogene)
Očito, s ovom definicijom, brzina reakcije ne ovisi o volumenu u homogenom sustavu i o kontaktnoj površini reagensa u heterogenom sustavu.
Predviđene aktivnosti učenika
Aktivno djelovanje učenika s predmetom proučavanja. Upisivanje tablice u bilježnicu.
Dvije važne točke slijede iz ovoga (slajd 4):
2) izračunata vrijednost brzine ovisit će o tvari kojom se određuje, a odabir potonje ovisi o pogodnosti i lakoći mjerenja njezine količine.
Na primjer, za reakciju 2H 2 + O 2 = 2H 2 O: υ (pomoću H 2) = 2 υ (pomoću O 2) = υ (pomoću H 2 O)
4. Učvršćivanje primarnih znanja o brzini kemijskih reakcija
Da bismo konsolidirali razmatrani materijal, riješimo računski problem.
Predviđene aktivnosti učenika
Primarno razumijevanje stečenih znanja o brzini reagiranja. Ispravnost rješenja problema.
Zadatak (slajd 5). Kemijska reakcija odvija se u otopini prema jednadžbi: A + B = C. Početne koncentracije: tvar A - 0,80 mol/l, tvar B - 1,00 mol/l. Nakon 20 minuta koncentracija tvari A smanjila se na 0,74 mol/l. Odredite: a) prosječnu brzinu reakcije za to vremensko razdoblje;
b) koncentracija tvari B nakon 20 minuta. Rješenje (Dodatak 4, slajd 6).
5. Asimilacija novih znanja i metoda djelovanja(izvođenje laboratorijskih radova tijekom ponavljanja i proučavanja novog gradiva, korak po korak, Prilog 2).
Znamo da na brzinu kemijske reakcije utječu različiti čimbenici. Koji?
Predviđene aktivnosti učenika
Oslanjanje na znanje 8-9 razreda, bilježenje u bilježnice dok učite gradivo. Oni navode (slajd 7):
Priroda tvari koje reagiraju;
Temperatura;
Koncentracija reaktanata;
Djelovanje katalizatora;
Kontaktna površina reagirajućih tvari (u heterogenim reakcijama).
Utjecaj svih ovih čimbenika na brzinu reakcije može se objasniti pomoću jednostavne teorije - teorija sudara (slajd 8). Njegova glavna ideja je sljedeća: reakcije se događaju kada se čestice reaktanata koje imaju određenu energiju sudare.
Iz ovoga možemo izvući zaključke:
- Što je više čestica reaktanata, što su bliže jedna drugoj, veća je vjerojatnost da će se sudariti i reagirati.
- Oni dovode samo do reakcije učinkoviti sudari, oni. one u kojima su "stare veze" uništene ili oslabljene i stoga se mogu formirati "nove". Ali za to čestice moraju imati dovoljnu energiju.
Minimalni višak energije (iznad prosječne energije čestica u sustavu) potreban za učinkovito sudaravanje čestica u sustavu) potreban za učinkovito sudaravanje čestica reaktanata naziva seenergija aktivacije E A.
Predviđene aktivnosti učenika
Razumijevanje pojma i zapisivanje definicije u bilježnicu.
Dakle, na putu svih čestica koje ulaze u reakciju postoji određena energetska barijera jednaka energiji aktivacije. Ako je mala, onda postoji mnogo čestica koje je uspješno svladavaju. Uz veliku energetsku barijeru potrebna je dodatna energija za njeno prevladavanje, ponekad je dovoljan i dobar “potisak”. Palim špiritusnu lampu - dajem dodatnu energiju E A, nužna za prevladavanje energetske barijere u reakciji međudjelovanja molekula alkohola s molekulama kisika.
Razmotrimo čimbenici, koji utječu na brzinu reakcije.
1) Priroda tvari koje reagiraju(slajd 9) podrazumijeva se njihov sastav, struktura, međusobni utjecaj atoma u anorganskim i organskim tvarima.
Veličina aktivacijske energije tvari je čimbenik preko kojeg se utječe na utjecaj prirode tvari koje reagiraju na brzinu reakcije.
Informiranje.
Samostalno formuliranje zaključaka (Dodatak 3 kod kuće)
Predmet Brzina kemijskih reakcija i čimbenici koji na nju utječu.
Vrsta lekcije: učenje novog gradiva
Vrsta lekcije: predavanje
Klasa : 9
Profesor kemije, Srednja škola br. 1, Baikonur Guzikova Oksana Aleksandrovna
Ciljevi lekcije.
Obrazovni:
Dajte pojam brzine kemijske reakcije i njene mjerne jedinice. Pokažite utjecaj čimbenika kao što su priroda reaktanata, njihova koncentracija, kontaktna površina, uporaba katalizatora i temperatura na brzinu reakcija. Upoznati učenike s klasifikacijom kemijskih reakcija prema fazi (agregatnom stanju): homo- i heterogene.
Obrazovni:
Usađivanje vještina određivanja brzine kemijske reakcije korištenjem zakona djelovanja mase. Kontinuirano razvijanje općih akademskih i predmetnih vještina: analizirati, uspoređivati, zaključivati. Razvijanje logičko-semantičkog mišljenja, pamćenja i kemijskog jezika učenika.
Obrazovni:
Širenje vidika, sposobnost primjene stečenog znanja u praksi, samostalno svladavanje gradiva predavanja. Njegovanje kulture umnog rada.
Oprema i reagensi:
Sigurnosni plakat, formule na PP, projektor, memo list s planom predavanja.
Za demonstracijski pokus: otopina natrijeva tiosulfata, otopina sumporne kiseline, voda, epruvete.
Za laboratorijski pokus: otopina klorovodične kiseline, cink u prahu, cink u granulama, magnezij, željezo, epruvete.
MOTO LEKCIJE:
“Kemijska transformacija, kemijska reakcija glavni je predmet kemije” N.N. Semenov.
ORGANIZIRANJE VRIJEME
Učitelj, nastavnik, profesor
Pozdrav ljudi, sjednite.
Učitelj, nastavnik, profesor
Dežurni službenici, navedite one koji danas nisu bili na nastavi.
(nastavnik označava odsutne s nastave).
OBJAŠNJENJE NOVOG GRADIVA
Učitelj, nastavnik, profesor
Danas prelazimo na proučavanje novog odjeljka „Brzina kemijskih reakcija. Kemijska ravnoteža".
U ovoj lekciji ćemo govoriti o tome kako se određuje brzina kemijske reakcije i koji je čimbenici mogu promijeniti.
UČITELJ, NASTAVNIK, PROFESOR
Na ploči su napisane dvije kemijske reakcije.
Međudjelovanje otopine klorovodične kiseline i cinka.
Međudjelovanje otopine sumporne kiseline i otopine barijevog klorida.
Učitelj, nastavnik, profesor
Koja je razlika?
Student
Razlikuju se po tome što jedna teče između otopina, ali druga sadrži i otopinu - klorovodičnu kiselinu i metal - cink.
Učitelj, nastavnik, profesor
To znači da se prva reakcija odvija u jednom mediju, a ta se reakcija naziva homogenom, a u drugoj reakciji sudjeluju tvari različitih agregacijskih stanja, naziva se heterogenom. Primjer homogenih medija bio bi plin-plin, tekućina-tekućina. Navedite primjere heterogenih sredina.
STUDENT
Plin je krutina, plin je tekućina, a krutina je plin.
UČITELJ, NASTAVNIK, PROFESOR
Pravo. Odredit ćemo brzinu kemijske reakcije, zapisati definiciju i pripadajuće formule.
Predmet kemije su kemijske reakcije. Kao rezultat kemijske reakcije, neke tvari nestaju, a nastaju druge tvari. Tijekom reakcije mijenjaju se količine tvari, kako reaktanata (početnih tvari), tako i produkata (konačnih tvari). Brzina te promjene naziva se brzinom kemijske reakcije.Kemijska kinetika – proučavanje brzina i mehanizama kemijskih reakcija. (zapišimo ovu definiciju)
Stoga se brzina kemijske reakcije može opisati jednadžbom
r = / (1)
Gdje r - brzina reakcije (od engl.stopa– brzina procesa, za razliku od dosad korištene oznake za brzinu reakcije - brzina – brzina kretanja), (veliko grč.delta ) je sinonim za riječi "konačna promjena", (Grčki gola ) – količina (mol) reaktantne tvari ili produktne tvari, (Grčki tau ) – vrijeme (s) tijekom kojeg se ta promjena dogodila.
Prema ovoj definiciji, brzina reakcije ovisi o količini koju od sudionika reakcije promatramo i mjerimo. Očito, za reakciju poput:
2 H 2 + O 2 =2 H 2 O.
količina tvari pretvorene u vodik dvostruko je veća od kisika. Zato
r (H 2 ) = 2 r (O 2 ) = r (H 2 O).
Jednadžba reakcije povezuje vrijednosti brzina određenih za bilo koju od tvari. Stoga izbor potonjeg ovisi o pogodnosti i lakoći eksperimentalnog mjerenja njegove količine u reakcijskom sustavu.
Na kvalitativnoj razini reakcije se mogu klasificirati kao brze, za čije su mjerenje brzine potrebne posebne metode, npr. eksplozija detonirajućeg plina, reakcije u otopinama elektrolita; sporo, čija brzina zahtijeva duga vremena za mjerenje, na primjer korozija željeza; i reakcije koje možemo izravno promatrati, kao što je interakcija cinka s klorovodičnom kiselinom.
Brzina reakcije opisana jednadžbom (1) ovisi o količinama uzetih tvari reagensa. Ako istu reakciju provodimo s različitim volumenima ili kontaktnim površinama reagensa, tada ćemo za istu reakciju dobiti različite vrijednosti brzine, veće što se više tvari uzima ili što se bolje usitnjava. Stoga se koristi drugačija definicija brzine reakcije.
Brzina kemijske reakcije je promjena u količini tvari bilo kojeg reakcijskog mjesta po jedinici vremena u jedinici reakcijskog prostora (Zapišimo ovu definiciju).
U homogeni sustav V sustava (u plinskoj fazi ili otopini). U takvoj reakciji jedinica reakcijskog prostora je jedinica volumena, a ako se taj volumen ne mijenja tijekom reakcije, tada jednadžba ima oblik:
V= c / t (2)
Gdje S – molarna koncentracija tvari (mol/l).
Brzina reakcije je promjena koncentracije tvari u jedinici vremena.
U heterogeni sustav ( na primjer, kada krutina gori u plinu ili kada metal reagira s kiselinom), reakcija se događa na granici između komponenata. Ako je područje ove graniceS , tada jednadžba brzine ima oblik:
V= n / St (3)
Očito, s ovom definicijom (vidi jednadžbe (2) i (3)), brzina reakcije ne ovisi o volumenu u homogenom sustavu i o kontaktnoj površini reagensa (stupnju mljevenja) u heterogenom sustavu.
Koji čimbenici utječu na brzinu kemijske reakcije?
SNIMIMO OSNOVNO
Priroda tvari koje reagiraju.
Učinak temperature.
Prisutnost katalizatora.
Navedimo primjer za svaki slučaj.
1. Utjecaj prirode reagensa
Prvi i prilično očit faktor koji određuje brzinu reakcije je priroda reagensa. Gore smo na temelju toga dali primjere reakcija koje se odvijaju različitim brzinama.
Provedimo sada eksperiment koji će to eksperimentalno dokazati.
Učiteljica poziva djecu da izvedu laboratorijski pokus.
Da biste to učinili, ulijte 1-2 ml otopine klorovodične kiseline u 3 epruvete i u svaku stavite približno isti komadić metala: u prvu magnezij, u drugu cink, a u treću željezo.
Učitelj, nastavnik, profesor
Je li brzina razvijanja plina ista u svim epruvetama?
Student
Ne, u epruvetama je intenzitet oslobađanja mjehurića drugačiji. U prvoj epruveti plin se oslobađa vrlo brzo, u drugoj sporije, a u trećoj još sporije.
Učitelj, nastavnik, profesor
Zaključimo
Student
Brzina kemijske reakcije ovisi o prirodi reaktanata.
2. Učinak koncentracija reagensa
Drugi, također prilično očit, faktor je koncentracija reagensa.
Provedimo eksperiment
Učiteljica izvodi demonstracijski pokus.
U tri epruvete ulijte otopinu natrijeva tiosulfata. U prvom - 5 ml, u drugom - 2,5 ml, u trećem - 1 ml. Zatim dodajte 5 ml vode u drugu i treću epruvetu. Zatim, počevši od treće epruvete, dodajte 3 ml otopine sumporne kiseline. Vrijeme pojave i intenzitet oslobođenog koloidnog sumpora služi za prosuđivanje utjecaja koncentracije natrijevog tiosulfata na brzinu reakcije.
Student
Brzina kemijske reakcije ovisi o koncentraciji reagensa
Učitelj, nastavnik, profesor
Zašto se to događa? Što je veća koncentracija tvari, što je više čestica po jedinici volumena, to se češće sudaraju. Ova količina se izražava tzvzakon djelovanja mase – brzina reakcije je donekle proporcionalna koncentracijama reaktanata. Na primjer, za reakcijske jednadžbe ispod, izrazi brzine su:
A = x, r = kc A ;
A + B = X, r = kc A c B ;
A + 2B = X, r = kc A c B c B = kc A c B 2 .
Veličina k– koeficijent proporcionalnosti – naziva se konstanta brzine reakcije i ne ovisi o koncentracijama. Numerički, ovaj je koeficijent jednak brzini reakcije ako je umnožak koncentracija reaktanata jednak 1. Kada se uspoređuju brzine različitih reakcija, uspoređuju se njihove konstante brzine.
Važno je napomenuti da su eksponenti pri koncentracijama u donjim izrazima za brzine kemijskih reakcija jednaki stehiometrijskim koeficijentima samo u rijetkim slučajevima kada se reakcija odvija u jednom stupnju (za tzv. elementarne reakcije). Zapravo, jedna kemijska reakcija jednako je apstraktna apstrakcija kao i potpuno čista kemijska tvar. Drugim riječima, prave kemijske transformacije gotovo uvijek uključuju nekoliko reakcija.
Brzina reakcija koje se odvijaju u nekoliko uzastopnih faza određena je najsporijom od tih faza. Sjetimo se arapske poslovice: “Karavan se kreće brzinom najsporije deve.”
Na primjer, reakcija
2 Fe 2+ + H 2 O 2 = 2 FeOH 2+
prolazi kroz sljedeće faze:
1) 2 Fe 2+ + H 2 O 2 = 2 FeOH 2+ + OH .
k 1 = 60 l/(mol . S);
2) OH . + Fe 2+ = FeOH 2+ , k 2 = 60 000 l/(mol . S).
Sporija faza je prva. Stoga je jednadžba brzine za ovu reakciju
r = k 1 c(Fe 2+ ) c(H 2 O 2 ),
ali ne r = kc 2 (Fe 2+ ) c(H 2 O 2 ).
O takvim složenim procesima detaljnije ćemo govoriti u 11. razredu.
3. Učinak temperature.
Učitelj, nastavnik, profesor
Utjecaj temperature na tijek kemijske reakcije je dvojak. Prvo, temperatura može utjecati na sastav proizvoda, a drugo, velika većina reakcija ubrzava se s povećanjem temperature. Zašto? Budući da s porastom temperature broj takozvanih "aktivnih" molekula brzo raste, tj. molekule s energijom većom od energije aktivacije.
Energija aktivacije je razlika između prosječne energije molekula na danoj temperaturi i energije koju one moraju imati da bi ušle u kemijske reakcije.
Učinak temperature na brzinu kemijske reakcije ilustriran je van't Hoffovim pravilom
DEFINICIJA
Kada se temperatura reakcije mijenja za svakih 10 stupnjeva, brzina reakcije se mijenja 2-4 puta (Formula na ploči)
Učitelj, nastavnik, profesor
Ako se temperatura poveća, što će se dogoditi s brzinom kemijske reakcije.
Student
Brzina reakcije će se povećati 2-4 puta sa svakim povećanjem temperature od 10 stupnjeva.
Učitelj, nastavnik, profesor
Ako se temperatura smanji, što će se dogoditi s brzinom kemijske reakcije?
Student
Brzina će se smanjiti 2-4 puta sa svakim padom temperature od 10 stupnjeva.
4. Kontaktna površina.
Učitelj, nastavnik, profesor
Sada prijeđimo na područje kontaktne površine.
Laboratorijsko iskustvo. Podsjetnik na poštivanje sigurnosnih propisa.
U dvije epruvete ulijte solnu kiselinu, u prvu dodajte cink u prahu, a u drugu granule. Napiši jednadžbu reakcije. Odredite njegovu vrstu. Gdje se reakcija odvija brže? Zašto?
Učenik zapisuje reakciju. To je reakcija zamjene.
Reakcija se odvija brže u prvoj epruveti. Uostalom, postoji veća kontaktna površina.
Učitelj, nastavnik, profesor
Pravo.
5. Katalizator
Posljednji čimbenik je prisutnost posebnih tvari - katalizatora. Kemijska reakcija je složen proces u kojem ne mogu sudjelovati samo tvari reagensi, već i druge tvari prisutne u sustavu. Ako zamjetno mijenjaju brzinu kemijske reakcije, nazivaju se katalizatorima. O ovim tvarima i katalizi ćemo detaljno govoriti u sljedećoj lekciji.
OSIGURANJE MATERIJALA
Učitelj, nastavnik, profesor
Koju smo novu količinu naučili na današnjoj lekciji?
Student
Upoznali smo se s brzinom kemijske reakcije.
Učitelj, nastavnik, profesor
Koje ste vrste okruženja naučili?
Student
Homogena i heterogena.
Učitelj, nastavnik, profesor
Je li brzina definirana jednako u različitim okruženjima?
Student
Ne, drugačije je.
Učitelj, nastavnik, profesor
Kako se određuje brzina u homogenom sredstvu?
Student
U homogeni sustav reakcija se događa u cijelostiV sustava (u plinskoj fazi ili otopini). U takvoj reakciji jedinica reakcijskog prostora je jedinica volumena i ako se taj volumen ne mijenja tijekom reakcije
Učitelj, nastavnik, profesor
Učitelj, nastavnik, profesor
Kako se određuje brzina u heterogenom okruženju?
U heterogeni sustav reakcija se događa na granici između komponenti. Ako je područje ove graniceS .
Učitelj, nastavnik, profesor
U kojim jedinicama se mjeri?
Koji čimbenici utječu na brzinu kemijske reakcije? Navedite ih.
Student
Priroda tvari koje reagiraju.
Koncentracija reaktanata.
Temperatura.
Kontaktna površina.
Prisutnost katalizatora.
IY . SAŽETAK PROUČENOG MATERIJALA
Danas smo na satu proučavali pojam brzine kemijske reakcije. Promatrali smo kako se određuje brzina kemijske reakcije u homogenim i heterogenim sustavima. Identificirali smo čimbenike koji mogu utjecati na brzinu kemijske reakcije.
Y . DOMAĆA ZADAĆA
Naučite osnovne definicije kod kuće. Zadatke imate i na stolovima, trorazinski su. Kao i uvijek, svatko odabire odgovarajuću razinu za sebe, koju u ovoj fazi obuke možete završiti.
Plan
-
bilješke lekcije
«
Brzina kemijskih reakcija
»
(9
Klasa
)
Ciljevi:
A).Didaktički.
Proširiti i produbiti znanja o kemijskim reakcijama. Oblik
pojmova o brzini kemijske reakcije, razmotriti utjecaj razli
faktori koji utječu na brzinu kemijske reakcije. Naučite učenike da ih objasne
čimbenici s gledišta unutarnje strukture materije. Nastaviti
formiranje, učvršćivanje sljedećih vještina i sposobnosti: dizajn
i planiranje odgovora, rad s knjigom
b).Edukativni.
Nastaviti formiranje spoznaje svijeta i njegovih zakonitosti, uzročno-posljedičnih veza prirodnih i društvenih pojava. Razvijte osjećaj samokontrole tijekom rada u razredu. Razvoj osobnosti učenika, formiranje njihovih humanističkih odnosa i ekološki primjerenog ponašanja u svakodnevnom životu i radu.
V).Razvijanje osobnosti učenika.
Za razvoj kognitivnog interesa planiraju se zabavne aktivnosti
videa s eksperimentima. U svrhu razvijanja mišljenja učenika planira se uspoređivati brzine kemijskih reakcija ovisno o čimbenicima koji na njih utječu, te uopćavati i usustavljivati stečena znanja, razvijati sposobnost rada s tvarima, izvođenja jednostavnih kemijskih pokusa i praćenja sigurnosna pravila.
Vrsta lekcije
:
učenje novog gradiva.
Oprema
:
stalak s epruvetama, držač za epruvete, alkoholna lampa,
šibice, 2 petrijeve zdjelice, željezni čavao, konci, kristalizator s vodom.
Reagensi
:
natrij, kalij, klorovodična kiselina, granule cinka, mramor, oksid
bakar (II), otopina sumporne kiseline, otopina barijevog klorida, otopina bakrenog sulfata (II).
Metode korištene u lekciji:
1. eksplanatorni i ilustrativni;
2. problemsko traženje;
3. reproduktivni;
4. demonstracijski pokusi kao metoda eksperimentalne nastave kemije.
Korištenje slajd prezentacija i demonstracija video zapisa pokusa.
Nastavne tehnike
: priča s elementima razgovora, rad u paru,
rasprava, objašnjenje.
Program rada temelji se na programu
Kemija. Programi rada. Tematika udžbenika G. E. Rudzitisa, F. G. Feldmana. 8-9 razredi / N. N. Gara. - M.: Prosvjeta.
Udžbenik
R u d z i t i s G. E. Kemija: 9. razred: udžbenik. za opće obrazovanje organizacije s prid. na elektroničkim medijima (DVD)/ G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. - M.: Obrazovanje, 2014-208c.
Tijekom nastave
I. Organizacijska faza
(pozdrav, provjera spremnosti
učenika za sat).
II.
Obnavljanje znanja
Učitelj demonstrira pokus 1 - međudjelovanje željeza s otopinom bakrenog sulfata (II); pokus 2 - interakcija barijevog klorida sa sumpornom kiselinom.
Učenici vide da je došlo do reakcije s barijevim kloridom i sumpornom kiselinom
odmah, i željezo i bakar sulfat (II) još nema promjena. Učitelj, nastavnik, profesor
pokazuje video isječak iskustva 2 i učenici opisuju znakove reakcije.
Frontalni razgovor
- Što ste primijetili?Odgovori učenika-2
kemijske reakcijeii.
- Jesu li obje reakcije praktično izvedive?Odgovori učenika
-Da.
- Kako ste saznali za ovo?Odgovori učenika
- na temelju kemijskih reakcija.
- Jesmo li odmah vidjeli znakove reakcije u ovim eksperimentima?Odgovori učenika
-Ne,
Prva reakcija je bila brža,
2. sporije.
- Koja se fizikalna veličina mijenja tijekom vremena?Odgovori učenika -
ubrzati.
- Zašto nam je potrebno znanje o brzini kemijske reakcije?Odgovori učenika
- pratiti i upravljati procesima te predviđati njihov tijek.
- Kojim primjerima iz života možete potvrditi tu kemijsku
Događaju li se reakcije različitim brzinama?Odgovori učenika -
hrđanje željeza,
izgaranje plina,
kiseljenje mlijeka,
truljenje itd..
d.
- Kako se određuje brzina mehaničkog kretanja?
Odgovori učenika – izračunata je brzina mehaničkog kretanja prema formuli: omjer udaljenosti i vremena.
Kako se određuje brzina kemijske reakcije? Učenicima je teško
odgovor.
Učitelj – kako odrediti brzinu kemijske reakcije, o kakvoj se količini radi, o čemu ovisi, naučit ćete danas na satu.
III
.
Učenje novog gradiva
.
Zapišite temu današnje lekcije:
"Brzina kemijske reakcije."
Brzina kemijske reakcije-
To je promjena koncentracije izreagirane ili nastale tvari po jedinici vremena.
Koncentracija tvari često se definira kao broj molova po litri.
S 1
- početna koncentracija
S 2 -koncentracija nakon nekog vremena
Čimbenici,
koji utječu na brzinu kemijskih reakcija:
priroda tvari koje reagiraju;
koncentracija tvari koje reagiraju;
područje kontakta tvari koje reagiraju;
temperatura;
katalizator.
Pogledajmo pobliže svaki čimbenik izvodeći demonstracije.
eksperimenti.
A).
Priroda reaktanata
Interakcija natrija, kalija s vodom. Prikazani su pokusi
demonstrativna. Razgovara se o njihovim razlikama,
zaključak da brzina reakcije ovisi o prirodi reaktanata,
dakle od unutarnje strukture tvari. Zapisi su oblikovani u obrascu
stolovi:
Čimbenici
Jednadžbe kemijskih reakcija
zaključke
Priroda reaktanata
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
2K + 2H2O = 2KOH + H2
brzina reakcije ovisi o prirodi reaktanata
B).
Koncentracija reaktanata
Prikazan je video fragment "Izgaranje sumpora u kisiku i zraku".
Tijekom rasprave dolaze do zaključka da je brzina upravno proporcionalna
koncentracija tvari (za reakcije u otopinama u plinovitom stanju), izgaranje tvari u čistom kisiku događa se intenzivnije nego u zraku, gdje je koncentracija kisika 5 puta manja.
Iskustvo demonstracije. Interakcija cinka s razrijeđenom i koncentriranom solnom kiselinom. Učenici zaključuju da kod koncentrirane reakcije reakcija teče znatno brže.
Koncentracija reaktanata
tvari
S+O2=SO2
Brzina je izravno proporcionalna koncentraciji tvari (za reakcije u otopinama u plinovitom stanju)
Zn+2HCL=ZnCL2+H2
S koncentriranom kiselinom reakcija ide brže
U). Kontaktno područje tvari koje reagiraju
Laboratorijski pokus "Interakcija mramora (komada, praha) s klorovodičnom kiselinom" Postoji rasprava da se s povećanjem površine tvari koje reagiraju povećava brzina.
Kontaktno područje tvari
CaCO3+2HCL=CaCL 2 +H2O+CO2
Kako se povećava površina tvari koje reagiraju, povećava se i brzina kemijske reakcije.
G). Temperatura
Učitelj izvodi demonstracijski pokus „Međudjelovanje bakrenog oksida (II) sa sumpornom kiselinom" bez zagrijavanja i sa zagrijavanjem
Temperatura
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
Sa svakim povećanjem temperature od 10 stupnjeva, brzina kemijskih reakcija povećava se 2-4 puta.
D). Katalizator
Problematično iskustvo : razgradnja vodikovog peroksida u prisutnosti manganovog oksida (IV).
Objašnjenja: vodikov peroksid je nestabilan spoj i na svjetlu se postupno raspada na vodu i kisik. Oslobađanje plina vidljivo je po stvaranju mjehurića. (dokazivanje zagrijavanjem peroksida).Zašto se peroksid raspada u prisutnosti manganovog oksida ( IV )?
Uvođenje pojma "katalizator".
Provodi se demonstracijski pokus.
Učitelj izvodi pokus s vodikovim peroksidom i manganovim oksidom.
upute za učitelja
Reagensi: otopina N 2 OKO 2 , MnO 2 , baklja, šibice.
U epruvetu ulijte 2-3 ml 3% otopine vodikovog peroksida.
Imajte na umu da u normalnim uvjetima nema primjetne razgradnje vodikovog peroksida.
Vrhom lopatice dodajte malo mangan dioksida u epruvetu.
Promatrajte snažno ispuštanje plina i upotrijebite tinjajuću krhotinu kako biste potvrdili da je oslobođeni plin kisik.
Napišite jednadžbu reakcije razgradnje vodikovog peroksida.
Kakav se zaključak može izvući? Što se dogodilo s vodikovim peroksidom?
katalizator - kemijska tvar koja ubrzava reakciju, ali nije dio produkata reakcije.
Akademikjednom šaljivo opisao što bi se dogodilo akoiznenada su svi katalizatori nestali, bit opisa je bila da će naš planet uskoro postati beživotna pustinja, oprana oceanom slabih .
INHIBITORI (od lat. mhibeo - zaustaviti, obuzdati), tvari koje inhibiraju kemijske reakcije.
I sada isto iskustvo, ali s komadićima sirovog i kuhanog krumpira. (Učitelj izvodi pokus, ali ne daje odgovor.) Ne namjeravam objašnjavati što se događa u ovom slučaju. Predlažem da sami pronađete odgovor i ispričate nam ga na sljedećoj lekciji, oblikujući svoju priču i prezentaciju u obliku izvješća o obavljenom poslu. Zadaje se istraživački zadatak: “Što se događa s vodikovim peroksidom kada je izložen sirovom i kuhanom krumpiru?”
- DOMislite li da u prirodi postoje katalizatori? (Enzimi) (Da)
Što ste novo naučili u lekciji?
Kako brzina reakcija ovisi o raznim faktorima, kako ubrzati reakciju?
Gdje stečeno znanje možete primijeniti u praksi? (Usporavanje nekih kemijskih procesa, ubrzavanje nekih procesa).
IV . UČVRŠĆIVANJE ZNANJA. GENERALIZACIJA I SISTEMATIZACIJA
Rad u skupinama.
1. Brzina kemijske reakcije ovisi o:
A).od prirode tvari koje reagiraju;
B).na temperaturu reakcije;
B).od prisutnosti katalizatora;
D).od svakog od navedenih faktora.
2. Brzina interakcije otopine klorovodične kiseline s komadom je maksimalna
željezo 3) cink
magnezij 4) bakar
3 . Brzina interakcije otopine klorovodične kiseline s cinkom bit će najveća ako je cink u obliku:
1).granule, 3).čips,
2).ploče, 4). puder.
4. Brzina interakcije granula cinka s otopinom kiseline je maksimalna
1).ugljen, 3) sol,
2).octena, 4)sumporna.
5. Više vodika će se osloboditi unutar jedne minute ako koristite:
A).Zn(granule) i CH 3 COOH (10% otopina)
B).Zn (prah) i HCl (10% otopina)
B).Zn (granule) i HCl (10% otopina)
G). Zn (prah) i CH 3 COOH (10% otopina)
6. Zašto se kvarljive namirnice čuvaju u hladnjaku?
A). vlaga se zadržava,
b) brzina kemijskih reakcija se smanjuje,
V). poboljšava okus,
G). nema pravog odgovora.
7. Zašto ponekad dolazi do eksplozija u mlinovima za brašno?
a).brašno se zapali na niskim temperaturama;
b). brašno ima veliku vanjsku površinu;
c). Brašno ima nizak sadržaj vlage;
G). nema pravog odgovora.
8. Navedite kiselinu u kojoj će se cink najsporije otapati (maseni udio svih kiselina u otopini je 20%):
a) sol;
b) sumpor;
c) jodovodik;
d) ocat.
9. Na sobnoj temperaturi reakcija se odvija najnižom brzinom:
a) granulirani cink s 2% otopinom H 2 TAKO 4
b) cinkov prah s 2% otopinom H 2 TAKO 4
c) granulirani cink s 10% otopinom H 2 TAKO 4
d) cinkov prah s 10% otopinom H 2 TAKO 4
V. Odraz
DORazred je podijeljen u 4 grupe.
(Učitelj imenuje grupama 3 faktora. Ako je faktor točan, onda grupa pljesne rukama. Za svaki točan odgovor - 1 bod, za netočan odgovor - 0).
1 grupa : temperatura , vjetar, količina tvari.
2. skupina : klima, voda,koncentracija tvari .
3 grupa : volumen; za reakcije,katalizator , težina.
4 grupa : za čvrste tvari –površina , priroda tvari , struja.
