|
Урок в 11 классе по теме: «Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции» Модульный урок в 11 классе по теме: «Скорость химических реакций.
Факторы, влияющие на скорость химической реакции».
Нам необыкновенно повезло,
что мы живём в век, когда ещё можно
делать открытия!
Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления знаний.
Цели:
Обучающие:
- продолжить формирование понятия скорость химической реакции;
- углубить знания учащихся о факторах, влияющих на скорость химической реакции;
Развивающие:
- развивать умения делать выводы о зависимости скорости химической реакции от различных
факторов;
- развивать навыки экспериментальной и практической работы с веществами;
- развивать навыки решения расчётных задач.
- развивать мотивацию изучения предмета при обращении к жизненному опыту школьников,
раскрытии практического значения новых знаний в процессе проведения эксперимента.
Воспитательные:
- формировать культуру умственного и практического труда, умения проводить рефлексию;
- формировать научное мышление учащихся в процессе установления причинно-следственных
связей, сравнения и наблюдения объектов и процессов, применения знаний и умений в новых
ситуациях;
Здоровьесберегающие
- мотивировать учащихся на ЗОЖ, соблюдая правила техники безопасности на уроке при
проведении эксперимента;
- добиваться оптимальной работоспособности в течение всего урока, за счет смены видов
деятельности;
- создавать благоприятный психологический климат на уроке.
Оборудование.
Химические реактивы: штатив с пробирками, серная кислота различной концентрации (10% и 5%), кусочки мела и порошок мела, раствор пероксида водорода, оксид марганца (IV), cпиртовка, штатив, цинк гранулированный, магниевая стружка, железная стружка, химическая посуда; раздаточный материал: инструктивные карточки с заданиями, протокол к уроку. Ход урока.
Целеполагание, мотивация Учитель:
Здравствуйте, ребята. Сегодня мы начнём изучение темы, которая относится к разделу химии, называемой химической кинетикой – это наука о закономерностях протекания химических реакций. Тема урока – скорость химических реакций не является для вас новой. Во первых с понятием скорость вы встречались, изучая другие дисциплины. Во вторых в 8 классе вы получили первичные знания о скорости химических реакций. Знание этой темы имеет очень большое практическое значение. Например, в химической промышленности от скорости химической реакции зависят производительность труда, количество вырабатываемого продукта и, в конечном итоге, зарплата работников и себестоимость продукции. Знание этой темы поможет вам и в быту. Я думаю, что сегодня вы в этом убедитесь. Подпишите, пожалуйста, протоколы к уроку.
УЭ – 0 Цели:
1. Актуализировать и углубить знания о скорости химической реакции.
2. Выявить зависимость скорости химических реакций от различных факторов.
3. Раскрыть практическое значение приобретенных знаний о скорости химических реакций.
УЭ – 1 Входной контроль Цель: определить исходный уровень знаний необходимых для изучения модуля; Задание 1: Приведите примеры химических реакций, которые протекают: а) практически мгновенно (реакции ионного обмена, взрыв смеси метана с кислородом, сгорание
топлива в цилиндре двигателя автомобиля) б) медленно (проследить за их результатами можно лишь по истечении длительного времени)
коррозия железа или ферментация (брожение) виноградного сока, в результате которой получается
вино, гниение листвы, разрушение зубов)
(За каждый правильный ответ -1балл) Слайды о скорости протекания химических реакций в природе Задание 2.Объясните, для чего необходимо замедлять или ускорять реакции:
а) скисание молока
б) ржавление железа
в) горение древесины
г) гниение травы
(За каждый правильный ответ -1балл) УЭ – 2. Скорость химической реакции. Цель: дать понятие «Скорость химической реакции», учится применять формулы для вычисления
средней скорости гомогенных и гетерогенных реакций. Прежде чем говорить о скорости химических реакций, надо вспомнить классификацию химических реакций по фазовому состоянию. Для этого вам предлагается задание. Задания:
1. Вспомните классификацию реакций по фазовому состоянию, для этого составьте уравнения
реакций, схемы которых:
Проверка: а) 2Н2(г) + О2(г) = 2Н2О б) СаСО3(т) + 2HCl(р-р)= СаСl2 + CO2↑+ Н2О в) Al2(SO4)3(р-р) + 3BaCl2(р-р) = 3BaSO4 ↓+ 2AlCl3 г) Н2 + Cl2 = 2HCl д) Сu(NO3)2(р-р) + Fe(т) = Fe(NO3)2 + Сu е) СаО(т) + Н2О(ж) = Са(ОН)2 ж) NO(г) + О2(г) = 2 NO2 з) 2Al(т) + 3H2SO4(р-р) = Al2(SO4)3 + 3Н2↑ и) 2СН3СООNa(р-р) + H2SO4(р-р)= 2СН3СООН + Na2SO4
Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл, максимальное количество баллов - 9). 2. Изучите содержание учебника стр. 128 о скорости химических реакций, ответьте на вопрос:
Чем отличается скорость гомогенной реакции от скорости гетерогенной реакции? 3. Решите задачу, используя изученные вами формулы. Задача. Химическая реакция протекает в растворе, согласно уравнению: А+В = С. Исходные концентрации: вещества А – 0,80 моль/л, вещества В – 1,00 моль/л. Через 20 минут концентрация вещества А снизилась до 0, 74 моль/л. Определите: а) среднюю скорость реакции за этот промежуток времени;
б) концентрацию вещества В через 20 мин. Решение
Дано:
С (А)1 = 0,80 моль/л
С (В)1 = 1,00 моль/л
С (А)2 = 0,74 моль/л
= 20 мин
| Решение:
а) определение средней скорости реакции в растворе производится по формуле:
б) определение количеств реагирующих веществ:
А + В = С
По уравнению 1 моль 1 моль
По условию 0,06 моль 0,06 моль
Количества прореагировавших веществ А и В.
Следовательно, С(В)2=С(В)1 - С=1,00-0,06=0,94моль/л
Ответ: гомоген = 0,003 моль/л · мин; С(В)2 = 0,94 моль/л
| Найти.
а) гомоген =?
б) С (В)2 =?
|
Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -2балла, максимальное количество баллов - 4).
УЭ – 3. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Цель: выявить зависимость скорости химических реакций от различных факторов. Поучаствуйте в обсуждении: Как вы думаете, от каких факторов зависит скорость химических реакций? Задания:
1. Поиграйте в «крестики-нолики». Факторы, влияющие на скорость химической реакции обозначьте –Х,
факторы не влияющие – О. Покажите выигрышный путь, который составляют факторы, влияющие на
скорость химической реакции.
Катализатор Х
| Свободные радикалы О
| Концентрации реагентов Х
| Свет О
| Природа реагирующих веществ Х
| Температура Х
| Поверхность соприкосновения Х
| Ультрафиолетовые лучи О
| Электрический ток О
|
Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл, максимальное количество баллов - 9). Учитель: Влияние всех перечисленных факторов на скорость реакции можно объяснить, используя - теорию столкновений частиц. Основная идея её такова: реакции происходят при столкновении частиц, которые обладают определённой энергией. Для того чтобы какие-то частицы прореагировали, они, прежде всего, должны столкнуться. Причем столкнуться эффективно: не разлететься как мячики в разные стороны, а так, чтобы в частицах разрушились или ослабли «старые связи» и смогли образоваться «новые», а для этого частицы должны обладать достаточной энергией.
Таким образом, на пути всех частиц, вступающих в реакцию, имеется энергетический барьер, равный энергии активации Еа, если он маленький, то находится много частиц, которые успешно его преодолевают. При большом энергетическом барьере, необходима дополнительная энергия для его преодоления (проследить аналогию с обычным спортивным барьером разной высоты и учащимися класса, его преодолевающими).
Еа – минимальный избыток энергии, который должна иметь частица, чтобы произошло эффективное соударение.
Еа – характеристика, которая отвечает на вопрос: «Почему изменяется скорость реакции?» 2. Изучите приложение 1
3. Просмотрите видеоролики, ответьте на вопрос: от каких факторов зависит скорость химической реакции в
каждом видеофрагменте? Объясните эту зависимость с т. з. теории столкновений и изменения Еа.
4. Решите предложенные задачи. Видео 1. Зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ
Задача 1 (с экологическим содержанием):
Известно, что для полного гниения брошенной в лесу газеты потребуется год, для ржавления консервной банки – десять лет, а стекло практически не разрушается и в течение столетий. Что можно сказать о скорости названных химических процессов? Какой практический вывод можно сделать из приведенных примеров?
Ответ:
Скорость реакции гниения газеты больше скорости разложения консервной банки, что в свою очередь больше скорости разрушения стекла. Чтобы утилизировать старые консервные банки и стекло, необходимо проводить их предварительную обработку и только потом отправлять на свалку. А также ни в коем случае не оставлять где-либо просто брошенные банки или битое стекло (например в лесу, в походе). Видео 2. Зависимость скорости химической реакции от температуры Экспериментально установлено, что при увеличении температуры на каждые 10 ºС скорость реакции увеличивается в 2-4 раза (на 100-300%).
Последнее заключение на основе проведенных исследований сделал в прошлом веке голландский физико-химик Я. Вант-Гофф (первый нобелевский лауреат по химии).
Число, показывающее, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10 ºС, называют температурным коэффициентом.
Правило Вант-Гоффа математически выражается следующей формулой: V1 = V2 · γ (t2-t1)/10 , где V1 - скорость реакции при температуре t1 и v2 – скорость реакции при температуре t2, j – температурный коэффициент.
Правило Вант-Гоффа справедливо лишь при температурах, не сильно отличающихся от комнатной.
Для осуществления химических процессов в промышленности подбирают оптимальную температуру, так как повышение температуры без ограничений может привести к разложению веществ, к протеканию побочных реакций, в итоге – к снижению выхода продукта. Решите задачу, используя приложение1
Задача 2.
Определите, как изменится скорость некоторой реакции:
а) при повышении температуры от 10 до 500С;
б) при понижении температуры от 100 – 00 С.
Температурный коэффициент реакции равен 3.
а) подставить данные задачи в формулу (слайд 13):
скорость реакции увеличится в 81 раз.
б)
Скорость реакции уменьшится в 3 раза. Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -2балла, максимальное количество баллов - 4). Объясните, почему скоропортящиеся продукты хранят в холодильнике. Видео 3 Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ
На основе большего экспериментального материала в 1867 г. норвежские ученые К. Гульдберг и П. Ваге и независимо от них в 1865 г. русский ученый Н. И. Бекетов сформулировали основной закон химической кинетики, устанавливающий зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ: скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции. (Закон действующих масс)
По закону действующих масс скорость реакций, уравнение которой А + В = С, может быть вычислена по формуле: V = k1CACB , а скорость реакции, уравнение которой А + 2В = D, может быть вычислена по другой формуле: V = k2CACB2
В этих формулах СА и СВ – концентрации веществ А и В (моль/л), k1 и k2 – коэффициенты пропорциональности, называемые константами скоростей реакций. Эти формулы называют также кинетическими уравнениями.
Закон действующих масс не учитывает концентрации реагирующих веществ, находящихся в твердом состоянии, так как они реагируют на поверхности и их концентрации обычно являются постоянными, они не учитываются при нахождении скорости реакции.
Используя приложение 1, решите задачу: Задача 3: Для реакции: 2СО + О2 = 2СО2 запишите выражение закона действующих масс (кинетическое уравнение). Рассчитайте скорость этой реакции при концентрациях СО = 0,04 моль/л, О2 = 0,1 моль/л, если константа скорости реакции равна 1,2 л/моль · с
Решение:
Дано:
С (СО)= 0,04 моль/л V = k · C2СО · C О2,
С (О2) = 0,1 моль/л V =1,2 л/моль · с · 0,042 моль/л · 0,1 моль/л = 0,000192 моль/л · с
k = 1,2 л/моль · с
Ответ: V = 0,000192 моль/л · с
Vхим.р - ?
Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл, максимальное количество баллов - 2).
Учитель:В случае гетерогенных реакций концентрации твёрдых веществ не учитываются. Видео 4: Зависимость скорости химической реакции от действия катализаторов
Неосуществимых реакций нет, а
если реакция не идёт, то пока ещё не
найден катализатор.
Н. Н. Зелинский
Сообщение учащегося о применении катализаторов
Катализаторы имеют следующие области применения:
- в нефтяной промышленности для крекинга углеводородов (с его помощью увеличивается выход бензина и керосина) и риформинга (который приводит к перестройке структуры углеводородов и повышению октанового числа бензина)
- при переработке природного газа
- при производстве серной и азотной кислот, аммиака, синтетического метилового и этилового спиртов, других продуктов органического и неорганического синтеза
- при получении полимеров и искусственного каучука
- для защиты воздуха от газообразных загрязнений в очистных сооружениях на химических предприятиях и в выхлопных трубах автомобилей (каталитические преобразователи). В этом случае выхлопные газы, содержащие углеводороды и угарный газ, пропускают через слой шариков, покрытых платиновыми и палладиевыми катализаторами. Преобразователь нагревают и через него прогоняют избыток воздуха. В результате углеводороды и угарный газ превращаются в углекислый газ и воду, которые являются безвредными веществами. Каталитические преобразователи используют также для восстановления оксидов азота в свободный азот.
Кроме катализаторов, есть вещества противоположного действия – ингибиторы. Они реагируют с активными частицами с образованием малоактивных соединений, а потому замедляют протекание реакций. И такие реакции нужны, чтобы предотвращать нежелательные последствия.
Например, с помощью ингибиторов стабилизируют раствор перекиси водорода, соляную кислоту, чтобы была возможна её транспортировка в стальной таре, борются с коррозией металлов. Ингибиторы содержатся и в живых организмах, они подавляют различные вредные реакции окисления в клетках тканей, которые могут инициироваться радиоактивным излучением.
Учитель: Очень эффективно работают биологические катализаторы – ферменты.
Как вы помните, по химической природе - это белки. Благодаря им, в живых организмах при невысокой температуре с большой скоростью протекает множество сложных химических реакций.
Ферменты используют в таких технологических процессах, как приготовление пищи, производство пищевых продуктов и напитков, фармацевтических препаратов, моющих средств, текстильных изделий, кожи, бумаги.
Ферменты отличаются особой специфичностью, каждый из них ускоряет только «свою» реакцию, идущую в нужное время и в нужном месте с выходом, близким к 100%. Создание аналогичных ферментам искусственных катализаторов – мечта химиков! Зависимость скорости химической реакции от поверхности соприкосновения
реагирующих веществ (рассмотрим в ходе л. р.) УЭ – 4 Лабораторная работа (лабораторная работа проверяется учителем)
Цель: экспериментально доказать зависимость скорости химических реакций от различных факторов.
Задание: Осуществите предложенные реакции, заполните таблицу, сделайте выводы о зависимости скорости химической реакции от различных факторов; Внимание! При проведении эксперимента соблюдайте правила техники безопасности!
При проведении опытов надо быть внимательными и осторожными.
Не приступайте к выполнению опыта, не зная, что и как нужно делать.
Твердые вещества берите из баночек только сухой ложкой или сухой пробиркой.
Нагревая пробирку с жидкостью, держите ее так, чтобы открытый конец ее был направлен в сторону и от самого себя, и от соседей. Производите опыты только над столом.
В случае ожога, пореза или попадания едкой и горячей жидкости на кожу или одежду немедленно обращайтесь к учителю.
После проведения химических опытов приведите рабочее место в порядок.
Лабораторная работа: « Изучение условий, влияющих на скорость химических реакций».
№
| Название опыта
| Содержание и условие опыта
| Наблюдения
| Вывод
|
1
| Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ | Fe + H2SO4(10%)= Mg + H2SO4(10%)=
| |
|
2
| Зависимость скорости реакции от температуры
| CuO + H2SO4(10%)=
CuO + H2SO4(10%) нагрев=
| |
|
3
| Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
| Zn + H2SO4(5%)= Zn + H2SO4(10%)=
| |
|
4
| Зависимость скорости реакции от присутствия катализатора
| 2H2O2 = без кат.
2H2O2 = (в прис. MnO2)
Выделяющийся кислород проверьте тлеющей лучинкой
| |
|
5
| Зависимость скорости реакции от площади поверхности реагирующих веществ для гетерогенных реакций | СаСО3 (кусочек) +
H2SO4 (10%)= СаСО3(порошок) + H2SO4(10%)=
| |
|
УЭ – 5. Выходной контроль. Графический диктант
Цель: проверить уровень усвоения знаний.
Задание: Выполните графический диктант, заполните таблицу (отметьте шалашиком “^” на отрезке номер положения, которое считается верным и прочерком “-” неверный ответ).
1. Скорость гомогенной химической реакции определяется изменением концентрации одного из реагирующих веществ или одного из продуктов реакции в единицу времени? 2. Скорость гетерогенной химической реакции измеряется: моль/л·с? 3. Зависимость скорости реакции от температуры установил русский учёный Н. И. Бекетов. 4. Гетерогенными называют реакции, которые идут между веществами в неоднородной среде? 5. При повышении температуры на каждые 10° С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза? 6. Большинство реакций в организме человека происходит под действием ферментов. 7. Использование катализатора увеличивает энергию активации реакции; 8. Ингибиторы – вещества, замедляющие скорость химических реакций. Обменяйтесь протоколами, проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл, максимальное количество баллов - 8).Закончите предложения:Знания о влиянии на скорость химической реакции внешних факторов мне необходимы для того … Фронтально опросить 5 – 6 учащихся.Оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл)Общий вывод: знание вопроса о скорости химической реакции имеет большое теоретическое и практическое значение: позволяет управлять химической реакцией и правильно планировать химические производства. УЭ – 6. Рефлексия. Домашнее задание.Цель: подвести итоги урока, выставить оценки, определить себе домашнее задание. Прочтите ещё раз цели урока. Оцените, насколько вы смогли их достичь? Подсчитайте общее количество баллов и поставьте себе оценку за урок.Если вы набрали 40 - 36 баллов, то ваша оценка «5». Молодец!Если вы набрали 35 - 31 балл, то ваша оценка «4». Хорошо!Если вы набрали 30 - 25 баллов, то ваша оценка «3». Устраните пробелы в знаниях.Менее 25 баллов, то ваша оценка «2». К сожалению, вы не усвоили материал этого раздела. Приложите все усилия для ликвидации пробелов в знаниях. Пройдите модуль ещё раз.Домашнее задание: Ваша оценка
| Домашнее задание:
| «5» и «4»
| § 13, вопросы 1,2,5 с 140
| «3» и «2»
| § 13, РТ № 2 - 6 стр. 101-103
| Всем
| Оформить лабораторную работу
| Урок окончен. Спасибо за совместную работу!Инструктивная картаТема: «Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции».УЭ – 0 Цели: 1. Актуализировать и углубить знания о скорости химической реакции. 2. Выявить зависимость скорости химических реакций от различных факторов. 3. Раскрыть практическое значение приобретенных знаний о скорости химических реакций. УЭ – 1 Входной контрольЦель: определить исходный уровень знаний необходимых для изучения модуля; Задание 1: Приведите примеры химических реакций, которые протекают: а) практически мгновенно б) медленно (За каждый правильный ответ -1балл) Задание2: Объясните, для чего необходимо замедлять или ускорять реакции: а) скисание молока б) ржавление железа в) горение древесины г) гниение травы (За каждый правильный ответ -1балл) УЭ – 2. Скорость химической реакции. Цель: дать понятие «Скорость химической реакции», учиться применять формулы для вычисления средней скорости гомогенных и гетерогенных реакций. Задания:1. Вспомните классификацию реакций по фазовому состоянию, для этого составьте уравнения реакций, схемы которых даны в протоколе к уроку. Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл, максимальное количество баллов - 9).2. Изучите содержание учебника стр. 128 о скорости химических реакций, ответьте на вопрос : Чем отличается скорость гомогенной реакции от скорости гетерогенной реакции? 3. Решите задачу, используя изученные формулы (учебник стр. 128):Химическая реакция протекает в растворе, согласно уравнению: А+В = С. Исходные концентрации: вещества А – 0,80 моль/л, вещества В – 1,00 моль/л. Через 20 минут концентрация вещества А снизилась до 0, 74 моль/л. Определите: а) среднюю скорость реакции за этот промежуток времени; б) концентрацию вещества В через 20 мин. Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -2балла, максимальное количество баллов - 4).УЭ – 3. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.Цель: выявить зависимость скорости химических реакций от различных факторов. Поучаствуйте в обсуждении: Как вы думаете, от каких факторов зависит скорость химических реакций? Задания:1. Поиграйте в «крестики-нолики». Факторы, влияющие на скорость химической реакции, обозначьте – Х, факторы не влияющие – О. Покажите выигрышный путь, который составляют факторы, влияющие на скорость химической реакции (таблица в протоколе к уроку). Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл, максимальное количество баллов - 9).2. Послушайте объяснение учителя о теории столкновения частиц.3. Изучите приложение 1. 4. Просмотрите видеоролики, ответьте на вопрос: от каких факторов зависит скорость химической реакции в каждом видеофрагменте? Объясните эту зависимость с т. з. теории столкновений и изменения Е а. 5. Решите предложенные задачи, используя приложение 1 Задача1. Известно, что для полного гниения брошенной в лесу газеты потребуется год, для ржавления консервной банки – десять лет, а стекло практически не разрушается и в течение столетий. Что можно сказать о скорости названных химических процессов? Какой практический вывод можно сделать из приведенных примеров? Устное обсуждение задачи (За каждый правильный ответ -1балл) Задача2. Определите, как изменится скорость некоторой реакции: а) при повышении температуры от 10 до 50 0С; б) при понижении температуры от 10 0 – 0 0 С. Температурный коэффициент реакции равен 3. Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -2балла, максимальное количество баллов - 4).! Объясните, почему скоропортящиеся продукты хранят в холодильнике? Задача 3. Для реакции: 2СО + О 2 = 2СО 2 запишите выражение закона действующих масс (кинетическое уравнение). Рассчитайте скорость этой реакции при концентрациях СО = 0,04 моль/л, О 2 = 0,1 моль/л, если константа скорости реакции равна 1,2 л/моль · с Проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл, максимальное количество баллов - 2).6. Прослушайте сообщение о применении катализаторов и ингибиторов.УЭ – 4 Лабораторная работа (проверяется учителем)Цель: экспериментально доказать зависимость скорости химических реакций от различных факторов. Работа в парах!Задание: Осуществите предложенные реакции (таблица в протоколе к уроку), сделайте выводы о зависимости скорости химической реакции от различных факторов; расскажите одноклассникам о ваших наблюдениях. Внимание! При проведении эксперимента соблюдайте правила техники безопасности! При проведении опытов надо быть внимательными и осторожными.
Не приступайте к выполнению опыта, не зная, что и как нужно делать.
Твердые вещества берите из баночек только сухой ложкой или сухой пробиркой.
Нагревая пробирку с жидкостью, держите ее так, чтобы открытый конец ее был направлен в сторону и от самого себя, и от соседей. Производите опыты только над столом.
В случае ожога, пореза или попадания едкой и горячей жидкости на кожу или одежду немедленно обращайтесь к учителю.
После проведения химических опытов приведите рабочее место в порядок.
УЭ – 5. Выходной контроль. Графический диктантЦель: проверить уровень усвоения знаний. Задание 1: Выполните графический диктант, заполните таблицу в протоколе (отметьте шалашиком “^” на отрезке номер положения, которое считается верным и прочерком “-” неверный ответ). 1. Скорость гомогенной химической реакции определяется изменением концентрации одного из реагирующих веществ или одного из продуктов реакции в единицу времени? 2. Скорость гетерогенной химической реакции измеряется: моль/л·с? 3. Зависимость скорости реакции от температуры установил русский учёный Н. И. Бекетов. 4. Гетерогенными называют реакции, которые идут между веществами в неоднородной среде? 5. При повышении температуры на каждые 10° С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза? 6. Большинство реакций в организме человека происходит под действием ферментов. 7. Использование катализатора увеличивает энергию активации реакции; 8. Ингибиторы – вещества, замедляющие скорость химических реакций. Обменяйтесь протоколами, проверьте правильность выполнения задания и оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл, максимальное количество баллов - 8).Задание 2. Закончите предложение в протоколе к уроку: Знания о влиянии на скорость химической реакции внешних факторов мне необходимы для того … Оцените себя (за каждый правильный ответ -1балл)УЭ – 6. Рефлексия. Домашнее задание.Цель: подвести итоги урока, выставить оценки, определить себе домашнее задание. Ваша оценка
| Домашнее задание:
| «5» и «4»
| § 13, вопросы 1,2,5 с 140
| «3» и «2»
| § 13, РТ № 2 - 6 стр. 100-101
| Всем
| Оформить лабораторную работу
| Спасибо за совместную работу!Протокол модульного урока учащегося 11 классаФамилия, имя __________________________________УЭ – 1 Входной контрольУстные ответы Количество баллов__________УЭ – 2. Скорость химической реакции. Задание 1:Количество баллов__________Задание 3: Дано:
С (А)1 = 0,80 моль/л
С (В)1 = 1,00 моль/л
С (А)2 = 0,74 моль/л
= 20 мин
| Решение:
| а) гомоген =?
б) С (В)2 =?
| Количество баллов__________УЭ – 3. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.Задание 1 «Крестики-нолики» Катализатор
| Свободные радикалы
| Концентрации реагентов
| Свет
| Природа реагирующих веществ
| Температура
| Поверхность соприкосновения
| Ультрафиолетовые лучи
| Электрический ток
| Количество баллов__________Задание 3. Решите предложенные задачи Задача 1. Обсуждение задачи – устные ответы Количество баллов__________Задача 2 . Решение: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Количество баллов__________Задача 3. Дано: Р ешение: С (СО)= 0,04 моль/л С (О 2) = 0,1 моль/л k = 1,2 л/моль · с Vхим.р - ? Количество баллов__________УЭ 4. Лабораторная работа: « Изучение условий, влияющих на скорость химических реакций». №
| Название опыта
| Содержание и условие опыта
| Наблюдения
| Вывод
|
1
| Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ | Fe + H2SO4(10%)= Mg + H2SO4(10%)=
| |
|
2
| Зависимость скорости реакции от температуры
| CuO + H2SO4(10%)=
CuO + H2SO4(10%) нагрев=
| |
|
3
| Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
| Zn + H2SO4(5%)= Zn + H2SO4(10%)=
| |
|
4
| Зависимость скорости реакции от присутствия катализатора
| 2H2O2 = без кат.
2H2O2 = (в прис. MnO2)
Выделяющийся кислород проверьте тлеющей лучинкой
| |
|
5
| Зависимость скорости реакции от площади поверхности реагирующих веществ для гетерогенных реакций | СаСО3 (кусочек) + H2SO4 (10%)= СаСО3(порошок) + H2SO4(10%)=
| |
| УЭ – 5. Графический диктант:Задание 1. Количество баллов__________Задание 2.Знания о факторах, влияющих на скорость химической реакции мне необходимы для того … _______________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________ Количество баллов__________УЭ – 6. Рефлексия. Домашнее задание.Общее количество баллов:________________ Оценка:____________Спасибо за совместную работу! Факторы, влияющие на скорость
| Закономерности изменения скорости при действии этих факторов
| Почему изменяется скорость реакции?
|
Природа
реагирующих веществ
| С уменьшением (увеличением) энергии активации Еа скорость реакции увеличивается (уменьшается). Еа — характеристика химической реакции, обусловленная составом и строением реагентов. Еа — избыток энергии (по сравнению со средней), необходимой для эффективного соударения реагирующих частиц
|
Чем меньше Еа, тем больше эффективных соударений реагирующих частиц
|
Концентрации реагентов
| Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции (закон действующих масс). Кинетическое уравнение: v = k • СА • СВ2 для одностадийной реакции А + 2В = С, где СА и СВ — концентрации газообразных или растворенных веществ
|
Чем больше концентрации реагентов, тем больше соударений реагирующих частиц, а среди них и эффективных соударений
|
Температура
| С повышением (понижением) температуры на 10 °С скорость реакции увеличивается (уменьшается) в 2—4 раза (правило Вант-Гоффа):
V2=V1 γt2-t1∕10 ,где γ температурный коэффициент
| При повышении температуры на 10 °С в
2—4 раза увеличивается количество активных соударений
|
Катализатор
| В присутствии катализатора скорость реакции увеличивается
| Катализаторы снижают -Еа, и доля эффективных соударений увеличивается
| Поверхность соприкосновения
реагирующих веществ
| Увеличение площади поверхности соприкосновения,
повышение реакционной способности частиц,
непрерывный подвод реагентов
| Увеличивается число соударений частиц на поверхности соприкосновения реагентов, и активных в том числе
| Закономерности изменения скорости химической реакции в зависимости от различных факторов Приложение 1
Закономерности изменения скорости химической реакции в зависимости от различных факторов Приложение 1
Факторы, влияющие на скорость
| Закономерности изменения скорости при действии этих факторов
| Почему изменяется скорость реакции?
|
Природа
реагирующих веществ
| С уменьшением (увеличением) энергии активации Еа скорость реакции увеличивается (уменьшается). Еа — характеристика химической реакции, обусловленная составом и строением реагентов. Еа — избыток энергии (по сравнению со средней), необходимой для эффективного соударения реагирующих частиц
|
Чем меньше Еа, тем больше эффективных соударений реагирующих частиц
|
Концентрации реагентов
| Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции (закон действующих масс). Кинетическое уравнение: v = k • СА • СВ2 для одностадийной реакции А + 2В = С, где СА и СВ — концентрации газообразных или растворенных веществ
|
Чем больше концентрации реагентов, тем больше соударений реагирующих частиц, а среди них и эффективных соударений
|
Температура
| С повышением (понижением) температуры на 10 °С скорость реакции увеличивается (уменьшается) в 2—4 раза (правило Вант-Гоффа):
V2=V1 γt2-t1∕10 ,где γ температурный коэффициент
| При повышении температуры на 10 °С в
2—4 раза увеличивается количество активных соударений
|
Катализатор
| В присутствии катализатора скорость реакции увеличивается
| Катализаторы снижают -Еа, и доля эффективных соударений увеличивается
| Поверхность соприкосновения
реагирующих веществ
| Увеличение площади поверхности соприкосновения,
повышение реакционной способности частиц,
непрерывный подвод реагентов
| Увеличивается число соударений частиц на поверхности соприкосновения реагентов, и активных в том числе
|
Приложение 1
Закономерности изменения скорости химической реакции в зависимости от различных факторов
Факторы, влияющие на скорость химических реакций
|
Закономерности изменения скорости при действии этих факторов
|
Почему изменяется скорость реакции?
|
Природа реагирующих веществ
| С уменьшением (увеличением) энергии активации Еа скорость реакции увеличивается (уменьшается). Еа — характеристика химической реакции, обусловленная составом и строением реагентов.
Еа — избыток энергии (по сравнению со средней), необходимой для эффективного соударения реагирующих частиц
|
Чем меньше Еа, тем больше эффективных соударений реагирующих частиц
|
Концентрации реагентов
| Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции
(закон действующих масс).
Кинетическое уравнение:
v = k • СА • СВ2
для одностадийной реакции
А + 2В = С, где СА и СВ — концентрации газообразных или растворенных веществ
|
Чем больше концентрации реагентов, тем больше соударений реагирующих частиц, а среди них и эффективных соударений
| Температура
| С повышением (понижением) температуры на 10 °С скорость реакции увеличивается (уменьшается) в 2—4 раза (правило Вант-Гоффа):
V2=V1 γt2-t1∕10 ,
где γ температурный коэффициент
|
При повышении температуры на 10 °С в
2—4 раза увеличивается количество активных соударений
|
Катализатор
| В присутствии катализатора скорость реакции увеличивается
| Катализаторы снижают -Еа, и доля эффективных соударений увеличивается
|
Поверхность соприкосновения
реагирующих веществ
| Увеличение площади поверхности соприкосновения,
повышение реакционной способности частиц,
непрерывный подвод реагентов
| Увеличивается число соударений частиц на поверхности соприкосновения реагентов, и активных в том числе
|
Сообщение о применении катализаторов и ингибиторов.
Катализаторы имеют следующие области применения:
- в нефтяной промышленности для крекинга углеводородов (с его помощью увеличивается выход бензина и керосина) и риформинга (который приводит к перестройке структуры углеводородов и повышению октанового числа бензина)
- при переработке природного газа
- при производстве серной и азотной кислот, аммиака, синтетического метилового и этилового спиртов, других продуктов органического и неорганического синтеза
- при получении полимеров и искусственного каучука
- для защиты воздуха от газообразных загрязнений в очистных сооружениях на химических предприятиях и в выхлопных трубах автомобилей (каталитические преобразователи). В этом случае выхлопные газы, содержащие углеводороды и угарный газ, пропускают через слой шариков, покрытых платиновыми и палладиевыми катализаторами. Преобразователь нагревают и через него прогоняют избыток воздуха. В результате углеводороды и угарный газ превращаются в углекислый газ и воду, которые являются безвредными веществами. Каталитические преобразователи используют также для восстановления оксидов азота в свободный азот.
Кроме катализаторов, есть вещества противоположного действия – ингибиторы. Они реагируют с активными частицами с образованием малоактивных соединений, а потому замедляют протекание реакций. И такие реакции нужны, чтобы предотвращать нежелательные последствия.
Например, с помощью ингибиторов стабилизируют раствор перекиси водорода, соляную кислоту, чтобы была возможна её транспортировка в стальной таре. Ингибиторы содержатся и в живых организмах, они подавляют различные вредные реакции окисления в клетках тканей, которые могут инициироваться радиоактивным излучением.
|
|
|